应用于降压型开关电源的LDO设计与研究

【摘要】： 随着移动通信技术的快速发展,低功耗、高效率的电源管理技术成为必然趋势。本论文提出一种低压差线性稳压器(LDO)与开关电源相结合的电源管理方案,利用LDO输出噪声低、稳定性高的特点,为降压型开关电源芯片内部电路提供高质量的电源。 结合上面设计方案的要求,文中给出一种适合于为降压型开关电源供电的LDO架构,其基准源电源由LDO输出级来提供,使得系统噪声降低,内部功耗减小;通过对LDO的系统分析,在输出端采用适当的补偿措施,使得环路更加够稳定;按照设计方案要求,本架构设计了一种具有两种切换状态的LDO输出级,既可以为内部开关电源供电,也可以直接驱动外部负载;设计中还增加了功能电路包括比较器及一些逻辑控制模块,保证基准源电源供电切换顺利;文中采用高速双极器件与低功耗MOS器件特性相结合的BiCMOS制造工艺,可以使设计方案得到更好的实现。 文中使用Hspice软件对LDO系统进行仿真,结果表明系统能够正常运行,各个子模块电路及其性能指标均达到设计要求。该LDO的输入电源电压范围3～6.5V,工作温度范围-25～125℃。在电源电压5V,环境温度25℃时,LDO输出稳定电压2.8V,最大输出电流为180mA,压差电压为200mV。