一种快速瞬态响应的无片外电容型LDO
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(1. 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054;2. 中国人民解放军78188部队, 成都 611237;3. 电子科技大学 广东电子信息工程研究院, 广东 东莞 523808)

作者简介:

高 笛(1993-),男(汉族),四川成都人,硕士研究生,研究方向为模拟集成电路设计。·电路与系统设计·一种快速瞬态响应的无片外电容型LDO高 笛1, 张家豪1, 明 鑫1,3, 甄少伟1,3, 陈 萍2, 张 波1(1. 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054; 2. 中国人民解放军78188部队, 成都 611237; 3. 电子科技大学 广东电子信息工程研究院, 广东 东莞 523808)摘 要: 设计了一种快速瞬态响应的无片外电容型LDO。采用高增益高带宽的超级跨导结构(STC)的误差放大器,利用动态偏置技术与电容耦合技术,极大地增强了摆率。引入额外的快速响应环路,进一步提升了瞬态响应速度。基于0.18 μm CMOS工艺进行设计。结果表明,该LDO的最低供电电压为1 V,漏失电压仅为200 mV,可提供最大100 mA的负载电流,能在最大输出电容为100 pF、最低负载为50 μA的条件下保证电路稳定。负载电流在0.5 μs内由50 μA跳变至100 mA时,LDO输出导致的过冲电压和下冲电压分别为200 mV和306 mV。 关键词: 无片外电容型LDO; 超级跨导结构; 快速瞬态响应 中图分类号:TN432文献标识码:A

通讯作者:

中图分类号:

TN432

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(61404020,61404025);广东省自然科学基金资助项目(2014A030310407)


A Capacitor-Less LDO with Fast Transient Response
Author:
Affiliation:

(1. State key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, P. R. China;2. 78188 Troops of PLA, Chengdu 611237, P. R. China;3. Institute of Electronicand Information Engineering of UESTC in Guangdong, Dongguan, Guangdong 523808, P. R. China)

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    摘要:

    设计了一种快速瞬态响应的无片外电容型LDO。采用高增益高带宽的超级跨导结构(STC)的误差放大器,利用动态偏置技术与电容耦合技术,极大地增强了摆率。引入额外的快速响应环路,进一步提升了瞬态响应速度。基于0.18 μm CMOS工艺进行设计。结果表明,该LDO的最低供电电压为1 V,漏失电压仅为200 mV,可提供最大100 mA的负载电流,能在最大输出电容为100 pF、最低负载为50 μA的条件下保证电路稳定。负载电流在0.5 μs内由50 μA跳变至100 mA时,LDO输出导致的过冲电压和下冲电压分别为200 mV和306 mV。

    Abstract:

    A capacitor-less LDO with fast transient response was designed. The super transconductance cell (STC) with the advantages of high gain and high bandwidth was used in the error amplifier (EA), and the slew rate was enhanced largely through the dynamic biasing technique and capacitive coupling technique. The speed of transient response was also enhanced due to the additional fast response loop. The LDO was designed in a 0.18 μm CMOS process with a minimum supply voltage as low as 1 V and a dropout voltage of only 200 mV, having provided a maximum load current of 100 mA. The loop stability could be ensured while the maximum output capacitance was 100 pF and the minimum load was 50 μA. The overshoot and undershoot voltage were 200 mV and 306 mV respectively under a step load change from 50 μA to 100 mA within 0.5 μs.

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  • 收稿日期:2017-04-17
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  • 在线发布日期: 2018-07-20
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