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【6h】

低電源電壓下低壓差線性穩(wěn)壓器的設(shè)計

 

目錄

文摘

英文文摘

論文說明:圖表目錄

聲明

第一章 引言

一、電源管理的技術(shù)發(fā)展趨勢

1.節(jié)能環(huán)保

2.低壓低功耗,高性能和小的占用空間

二、電源管理IC的分類及其應(yīng)用

1.AC/DC變換器

2.DC/DC變換器

3.線性穩(wěn)壓器

三、本文的工作及安排

第二章低壓差線性穩(wěn)壓器的基本原理以及主要參數(shù)

一、低壓差線性穩(wěn)壓器的基本原理

二、低壓差線性穩(wěn)壓器的主要參數(shù)

1.輸出電壓(Output Voltage)

2.最大輸出電流(Maximum Output Current)

3.落差電壓(Dropout Voltage)

4.靜態(tài)電流(Quiescent Current)

5.功耗和效率(Efficiency)

6.負載調(diào)整率(Load Regulation)

7.線性調(diào)整率(Line Regulation)

8. 瞬態(tài)響應(yīng)(Transient Response)

9.電源紋波抑制比(Power Supply Rejection Ratio)

10.輸出精度(Accuracy)

第三章 低壓差線性穩(wěn)壓器的系統(tǒng)分析

一、概述

二、交流分析

1.負載條件

2.頻率響應(yīng)分析

3.電路設(shè)計要點

三、瞬態(tài)分析

1.電路瞬態(tài)響應(yīng)分析

2.電路設(shè)計要點

四、串聯(lián)調(diào)整管的設(shè)計考慮

五、誤差放大器的設(shè)計考慮

六、基準電壓源設(shè)計考慮

第四章 帶隙基準源設(shè)計

一、概述

二、基準的要求以及可實現(xiàn)性

三、PN結(jié)二極管的溫度特性

四、帶隙基準源的基本原理

五、常用電壓模帶隙電壓基準結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.基于運放控制的電壓帶隙基準

2.基于電流鏡控制的電壓帶隙基準

3.基于亞閾電流控制的電壓帶隙基準

六、帶隙基準源實際電路設(shè)計

1.實際帶隙基準電路設(shè)計

2.差分運放的失調(diào)影響

3.啟動電路和補償電路

4.電源抑制比仿真

5.DC仿真

6.瞬態(tài)仿真

第五章 誤差放大器設(shè)計

一、概述

二、電壓調(diào)節(jié)器中誤差放大器的類型

1.簡單的跨導(dǎo)型放大器

2.對稱型跨導(dǎo)放大器

3.折疊式共源共柵放大器

4.襯底驅(qū)動式放大器

三、誤差放大器實際電路設(shè)計

四、仿真結(jié)果

第六章 過溫過流保護電路設(shè)計

一、概述

二、過流保護

三、過溫保護

四、電路仿真結(jié)果

第七章 總 結(jié)

參考文獻

致 謝

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摘要

隨著工藝的發(fā)展及許多SOC產(chǎn)品及便攜式電子產(chǎn)品的工作電壓不斷下降,省電觀念越來越引人注目,對提供電源的芯片要求越來越高。針對供電電源R趨低壓化,以及節(jié)能環(huán)保意識成為各個國家及眾多消費者的共識,低電源電壓下能工作且具有低功耗成為線性穩(wěn)壓器的發(fā)展趨勢。本文提出了一種輸出電壓1.5V,輸入電壓可以低至1.7V的情況下穩(wěn)定工作并能提供300mA電流的低壓差線性穩(wěn)壓器電路,整個線性穩(wěn)壓器電路的靜態(tài)電流低于40uA。與傳統(tǒng)的低壓差線性穩(wěn)壓器相比,本文設(shè)計的低壓差線性穩(wěn)壓器電路系統(tǒng)提出了利用有源前饋米勒補償(AFFC)與共源共柵米勒補償相結(jié)合的新穎動態(tài)米勒補償結(jié)構(gòu),這種補償結(jié)構(gòu)下的電路系統(tǒng)具有恒定的帶寬(100KHz以上),大大提高了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)性能。同時由于輸出電壓調(diào)節(jié)器模塊采用了三級放大器結(jié)構(gòu),整個電路系統(tǒng)的增益提高了30dB左右,使得電壓調(diào)節(jié)器系統(tǒng)具有極高的線性調(diào)整能力和負載調(diào)整能力。本文還設(shè)計了可以工作在低至1.5V電源電壓下的具有75dB的電源抑制比的自偏置電流帶隙基準源電路。該帶隙基準源在-20℃到120℃范圍內(nèi)具有12ppm/℃的溫度特性。同時該帶隙基準源帶有快速啟動電路,啟動時間小于20us。還有本文還設(shè)計了過流保護電路和帶有遲滯特性的過溫保護電路。本文設(shè)計的電路都利用Hspice軟件進行了詳細的仿真驗證。

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