无电容型LDO的稳定性与频率补偿方法

【摘要】： 本文研究了适合于SoC应用的无电容型LDO的稳定性及其频率补偿方法。通过对采用片外电容补偿的传统LDO和无任何补偿的LDO基本电路结构的零极点分布和稳定性分析,提出了无电容型LDO的基本补偿方法,重点对DFC(Damping Factor Control,阻尼系数控制)频率补偿方法进行了深入分析和电路改进。在对PMOS功率管、取样反馈电阻、带隙基准源、误差放大器及DFC频率补偿电路、偏置电路、过温保护电路和过流保护电路等电路模块设计分析的基础上,基于CSMC 0.5μm CMOS工艺完成了一款无电容型LDO的整体电路设计。采用Cadence Spectre对设计的电路进行了仿真,该电路工作电压2.7V～6V,输出电压2.5V,可在0～500mA的负载电流范围内稳定工作,电路正常工作时的最小压差在196mV以下。 仿真结果表明,本文设计的电路较好地解决了无电容型LDO的稳定性问题,且在负载电流降至零时仍能保持稳定,拓宽了无电容型LDO的应用需求范围。