用于ldo穩(wěn)壓器的cmos基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì)
用于ldo穩(wěn)壓器的cmos基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì)林雙喜(武漢工程大學(xué)電氣信息學(xué)院,湖北武漢430074)了一款簡(jiǎn)單實(shí)用的cmos電壓基準(zhǔn)電路。仿真結(jié)果顯示,基準(zhǔn)電路靜態(tài)電流約為35pa,基準(zhǔn)電壓的度系數(shù)為士15xlo―vt;低鐸時(shí)電源抑制比為63db,電壓調(diào)整率為0.005.關(guān)鍵誦ldo穗壓器;基準(zhǔn)電壓;度系數(shù);電濼抑制比;電壓調(diào)整率輸人基準(zhǔn)電路的輸出電壓kref,誤差放大器的輸出驅(qū)動(dòng)調(diào)整元件,通過(guò)改變其導(dǎo)通電阻,最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出,輸出電壓為隨著電子技術(shù)篼速發(fā)展,便攜式電子產(chǎn)品需要更高性能的電源供電。低壓差(lowdropout:ldo)線性穩(wěn)壓器比傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器有更高的電源轉(zhuǎn)換效率,而比開關(guān)式穩(wěn)壓器有更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、更低的成本和更低的噪聲特性,因此它在便攜式電子產(chǎn)品中越來(lái)越受歡迎,廣泛應(yīng)用在鋰電池充電以及低壓數(shù)字電路電源等場(chǎng)合。
典型的ldo線性穩(wěn)壓器的系統(tǒng)框圖如所示。主要由調(diào)整元件(passelement)、基準(zhǔn)電路(reference)、誤差放大器(eamp)及采樣電阻網(wǎng)絡(luò)(/及/)等組成。其工作原理是:電路上電后,啟動(dòng)電路使電路盡快上電啟動(dòng),誤差放大器的同相端輸入采樣電阻s1及對(duì)輸出電壓v.采1 ldo穩(wěn)壓器的核心電路模塊。帶隙(bandgap)基準(zhǔn)電路由于具有較高的精度已被廣泛應(yīng)用在各種模擬集成電路中。
一個(gè)性能良好的帶隙基準(zhǔn)電路能夠保證在一定的范圍內(nèi)基本上不隨電源電壓、工藝參數(shù)及溫度的變化而變化。雖然通過(guò)復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)可以使得設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)電壓具有極小的溫度系數(shù)和極篼的電源抑制能力,但過(guò)于復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致電路較篼的電流消耗,從而使整個(gè)ldo的靜態(tài)電流增加,效率降低。筆者設(shè)計(jì)了一款電路架構(gòu)較為簡(jiǎn)單的帶隙電路,放大器設(shè)計(jì)為三級(jí)放大,具有較篼的增益從而可減小基準(zhǔn)電壓源溫度系數(shù)的漂移;經(jīng)過(guò)對(duì)放大器偏置電路的精心設(shè)計(jì)獲得較好的電源抑制能力。
1帶隙基準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)帶隙基準(zhǔn)電路利用雙極型晶體管基-射極電壓vbe的負(fù)溫度系數(shù)與兩個(gè)晶體管之間的afbe的正溫度系數(shù)相互抵消來(lái)實(shí)現(xiàn)低溫漂、高精度的基準(zhǔn)電壓。
帶隙基準(zhǔn)電路發(fā)展至今,已取得了許多成就,為了滿足不同的要求,有很多種不同的電路構(gòu)架。所示為經(jīng)典的cmos帶隙基準(zhǔn)電路陳貴燦,程軍,張瑞智,等,譯。西安:西安交通大學(xué)出版1電子科技/2007年07月15日"
典型的ldo線性穩(wěn)壓器的系統(tǒng)框圖如所示。主要由調(diào)整元件(passelement)、基準(zhǔn)電路(reference)、誤差放大器(eamp)及采樣電阻網(wǎng)絡(luò)(/及/)等組成。其工作原理是:電路上電后,啟動(dòng)電路使電路盡快上電啟動(dòng),誤差放大器的同相端輸入采樣電阻s1及對(duì)輸出電壓v.采1 ldo穩(wěn)壓器的核心電路模塊。帶隙(bandgap)基準(zhǔn)電路由于具有較高的精度已被廣泛應(yīng)用在各種模擬集成電路中。
一個(gè)性能良好的帶隙基準(zhǔn)電路能夠保證在一定的范圍內(nèi)基本上不隨電源電壓、工藝參數(shù)及溫度的變化而變化。雖然通過(guò)復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)可以使得設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)電壓具有極小的溫度系數(shù)和極篼的電源抑制能力,但過(guò)于復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致電路較篼的電流消耗,從而使整個(gè)ldo的靜態(tài)電流增加,效率降低。筆者設(shè)計(jì)了一款電路架構(gòu)較為簡(jiǎn)單的帶隙電路,放大器設(shè)計(jì)為三級(jí)放大,具有較篼的增益從而可減小基準(zhǔn)電壓源溫度系數(shù)的漂移;經(jīng)過(guò)對(duì)放大器偏置電路的精心設(shè)計(jì)獲得較好的電源抑制能力。
1帶隙基準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)帶隙基準(zhǔn)電路利用雙極型晶體管基-射極電壓vbe的負(fù)溫度系數(shù)與兩個(gè)晶體管之間的afbe的正溫度系數(shù)相互抵消來(lái)實(shí)現(xiàn)低溫漂、高精度的基準(zhǔn)電壓。
帶隙基準(zhǔn)電路發(fā)展至今,已取得了許多成就,為了滿足不同的要求,有很多種不同的電路構(gòu)架。所示為經(jīng)典的cmos帶隙基準(zhǔn)電路陳貴燦,程軍,張瑞智,等,譯。西安:西安交通大學(xué)出版1電子科技/2007年07月15日"
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