作者单位
摘要
北京工业大学信息学部,北京 100124
数字低压差线性稳压器由于可以在低电源电压下工作而被广泛使用。在数字低压差线性稳压器中,其利用模数转换器和积分器进行稳压操作。但是当负载出现瞬态电压变化,其稳定时间将会很长。在 PI控制系统中,积分系数大的电路建立时间很短,会产生过冲,然后输出才会稳定。积分系数小的模型输出可以直接稳定,但是建立时间太长。提出了一种高速可调节电路模型,目的是利用电压传感器和时间数字转换器(TDC),并在电路中加入 2种不同积分系数的积分器。首先利用电压传感器和时间数字转换技术(TDCT)实现模数转换以得到数字信号。随后判断数字信号与基准电压,在误差很大时,控制电路选择大积分系数,输出到 PI控制;误差小时,控制电路选择小的积分系数,这样可以使电路结合不同积分系数电路的优点,从而达到同时缩短电路建立时间和稳定时间的目的。
数字低压差线性稳压器 PI控制 建立时间 稳定时间 模拟集成电路 Digital Low Drop-Out regulators PI controller setup time stabilization time analog integrated circuit 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(8): 1059
作者单位
摘要
1 北京工业大学 微电子学院 光电子技术省部共建教育部重点实验室, 北京 100124
2 同源微半导体技术有限公司, 北京 100094
提出了一种无片外电容、快速瞬态响应、宽输入电压范围的低压差线性稳压器(LDO)。该电路基于翻转电压跟随器(FVF)结构, 不需额外增加辅助电路, 仅使用两个电容作为检测模块, 以动态调整瞬态响应, 能够弥补传统LDO集成度低、面积大、功耗高、瞬态响应差的不足。电路基于TSMC 180 nm CMOS工艺。仿真结果表明, 该LDO的压差为200 mV, 静态电流为36 μA, 输入电压范围为2~4 V, 低频时PSRR为-59 dB。在30 pF负载电容、0~10 mA负载电流、150 ns阶跃时间条件下, 产生的上冲电压为50 mV, 下冲电压为66 mV, 瞬态电压恢复时间为300 ns。
电源管理 低压差线性稳压器 无片外电容 快速瞬态响应 power management LDO capacitor-less fast transient response 
微电子学
2023, 53(4): 636
作者单位
摘要
1 合肥工业大学 微电子学院, 合肥 230009
2 昆山睿翔讯通通信技术有限公司, 江苏 昆山 215300
提出了一种稳定性高、瞬态特性良好、无片外电容的低压差线性稳压器(LDO)。采用推挽式微分器检测负载瞬态变化引起的输出电压变化, 加大对功率管栅极寄生电容的充放电电流, 增强系统的瞬态响应能力; 在误差放大器后接入缓冲级, 将功率管栅极极点推向高频, 并采用密勒电容进行频率补偿, 使系统在全负载范围内稳定。基于TSMC 65 nm CMOS工艺进行流片, 核心电路面积为0035 mm2。测试结果表明, 最低供电电压为11 V时, 压降仅为100 mV, 负载电流1 μs内在1 mA和150 mA之间跳变时, LDO的最大输出过冲电压与下冲电压分别为200 mV和180 mV。
低压差线性稳压器 无片外电容 频率补偿 瞬态增强 low dropout regulator (LDO) capacitor-less frequency compensation transient enhancement 
微电子学
2023, 53(4): 608
杨聚鑫 1王佳 2,3郑然 3,4魏晓敏 4[ ... ]胡永才 4
作者单位
摘要
1 西北工业大学 微电子学院, 西安 710129
2 西北工业大学 电子信息学院, 西安 710129
3 西北工业大学 太仓长三角研究院, 江苏 太仓 215400
4 西北工业大学 计算机学院, 西安 710129
为满足辐射探测器前端读出电路对模拟电路稳压器片上集成和快速瞬态时间响应的需求,设计了一种基于0.18 μm CMOS工艺的全片上集成LDO。采用大摆幅高增益放大器驱动输出功率管,增大了功率管栅极调节电压摆幅,减小了功率管尺寸和LDO压差电压。该放大器同时增大了LDO的环路增益和对功率管栅极的充放电电流,从而改善了瞬态响应性能。为了不牺牲环路增益带宽和芯片面积,并且保证LDO在整个负载电流区间内保持稳定,提出了一种负载电流分区频率补偿方法。仿真结果表明,在负载电容为200 nF,负载电流范围为0~200 mA时,设计的LDO相位裕度均大于53o。在相同功率管尺寸情况下,采用大摆幅高增益放大器可以将LDO最大输出电流能力提高到两倍以上。当负载电流从10 mA跳变到200 mA时,LDO输出电压恢复时间小于6.5 μs。设计的LDO电路面积为120 μm×264 μm,满载时电源效率为97.76%,最小压差电压为50 mV。
低压差线性稳压器 快速瞬态响应 小面积 全片上集成 low drop-out regulator fast transient response low area fully on-chip 
微电子学
2023, 53(2): 233
邹锐恒 1邝建军 1熊进 1明鑫 1,2[ ... ]张波 1
作者单位
摘要
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 电子科技大学 重庆微电子产业技术研究院, 重庆 401331
设计了一种应用于片外大电容场景下的具有快速瞬态响应特性的LDO。电路通过采用负载电流采样负反馈的结构构成了一个高带宽的电压缓冲器。该LDO使用具有电容倍增功能的共栅共源补偿结构,在外挂1 μF负载电容的条件下,仅需500 fF的片上补偿电容即可保证在全负载范围内的稳定性。此外,通过使用自适应偏置技术,在减小轻载功耗的同时进一步提升了瞬态响应速度。电路采用0.18 μm CMOS工艺进行设计与仿真验证。仿真结果表明,在LDO的输入电压为1.2 V、输出电压为1 V时,当负载电流以0.1 μs的速度在150 mA和100 μA之间切换时,最大电压变化仅为10.7 mV,输出电压恢复时间小于0.7 μs。
低压差线性稳压器 快速瞬态响应 补偿电容倍增 电流负反馈 LDO fast transient response multiplication of compensation capacitor current feedback 
微电子学
2022, 52(6): 1009
作者单位
摘要
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 电子科技大学 广东电子信息工程研究院, 广东 东莞 523808
针对传统片外电容型LDO噪声较差的问题,基于180 nm BCD工艺,设计了一款具有折返电流限保护功能的低噪声LDO电路。基准与误差放大器间插入一阶RC低通滤波器,可滤除基准输出高频噪声,并取消传统LDO电路中的反馈电阻,从而降低噪声。通过折返电流限保护电路实现限流和折返功能。合理设置短路电流,有效避免LDO在启动或恢复过程中进入锁定状态。仿真结果表明,LDO在输入电压为4~5 V时可稳定输出2 V电压,最大带载电流为70 mA,过流限为120 mA。典型情况下的噪声功率谱在1 kHz处为12.7 nV/Hz,RMS噪声为3.6 μV。
低压差线性稳压器 低噪声 基准 折返电流限 LDO low noise reference foldback current-limit 
微电子学
2022, 52(5): 746
作者单位
摘要
合肥工业大学 微电子设计研究所, 安徽 合肥 230009
针对AMOLED显示驱动芯片对高精度、低功耗的应用需求, 设计了一种宽电压摆幅、高精度、具有温度补偿功能的伽马校正电路。电路通过幅值调节和斜率调节, 并微调关键点, 从而改变DAC输出曲线, 更好地拟合灰阶-电压曲线实现高精度。通过使用轨到轨输入级及基于亚阈值跨导恒定设计的输出缓冲器电路保证了宽输入电压范围, 采用Cascode Miller补偿结构以降低补偿电容大小, 提高稳定性和响应速度。电路使用了温度补偿结构以平衡温度变化对灰阶电压带来的影响。仿真结果表明: 在UMC 80 nm的工艺下, 在输入电压为0.2~6.3 V的范围内, 设计的伽马校正电路的响应时间在20 μs, 电路输出电压的误差在3 mV以内。性能基本不受温度影响, 满足了分辨率为1 080×2 160的AMOLED驱动芯片的设计需求。
AMOLED显示驱动芯片 伽马校正 低压差线性稳压器(LDO) 高精度 AMOLED display driver chip Gamma correction low drop output high precision 
液晶与显示
2021, 36(4): 529
作者单位
摘要
1 湘潭大学物理与光电工程学院,湖南湘潭 411105
2 微光电与系统集成湖南省工程实验室,湖南湘潭 411105
设计了一种片上集成的高精确度、低功耗、无片外电容的低压差线性稳压器( LDO)。采用一种新型高精确度、带隙基准电压源电路降低输出电压温漂系数;采用零功耗启动电路和支路较少的摆率增强模块降低功耗,该电路采用 CSMC 0.5 μm CMOS工艺。经过 Cadence Spectre仿真验证,输出电压为 3.3 V,在3.5~5.5 V范围内变化时,线性调整率小于 0.3 mV/V,负载调整率小于 0.09 mV/mA,输出电压在 -40~+150 ℃范围内温漂系数达 10 ppm/℃,整个 LDO消耗17.7 μA的电流。
低压差线性稳压器 带隙基准电压源 高精确度 低功耗 Low Dropout Regulator bandgap voltage reference high precision low power consumption 
太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(2): 297
黄国城 1,2,*尹韬 1许晓冬 1朱渊明 1,2[ ... ]杨海钢 1
作者单位
摘要
1 中国科学院 电子学研究所,北京 100190
2 中国科学院大学,北京 100190
提出了一种新型的应用于低压差线性稳压器(LDO)的斜坡软启动电路,其采用两路斜坡使能信号以及一路斜坡基准信号,消除了电源上电时产生的浪涌电流。该斜坡软启动电路已应用于一款LDO 中,并采用0.35 μm CMOS 工艺实现流片,其仅占LDO 有效面积的8.3%,消耗电流仅600 nA。仿真以及测试结果显示,采用该软启动电路之后,LDO 的上电浪涌电流得到有效抑制。LDO 在最差情况下的线性调整率为2.7 mV/V,负载调整率为0.064 mV/mA。
低压差线性稳压器 浪涌电流 斜坡使能 软启动 Low-Dropout Regulator in-rush current ramp-enabling soft-start 
太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(1): 159
作者单位
摘要
西安微电子技术研究所 集成电路设计事业部,陕西 西安 710065
介绍了一种抗辐射加固型低压差线性稳压器(LDO)的电路设计,内部集成了精密基准源、误差放大器、输出调整管和上电复位时间控制等模块电路。重点介绍了采用总剂量、中子效应的器件参数变化预估方法进行仿真验证。芯片采用0.6 μm BiCMOS 工艺制造,测试验证结果表明,产品在满足使用要求的同时,具备抗电离总剂量3×103 Gy(Si)、抗中子注量0.6×1014 n·cm-2的性能,适用于核辐射环境。辐射测试结果证明了设计的正确性。
低压差线性稳压器 总剂量辐射 中子辐射 Low Dropout Regulators(LDO) total ionizing dose radiation neutron radiation 
太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(1): 134

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