CMOS低压差线性稳压器PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 稳压器芯片 1

1.2 LDO芯片的基本原理 2

1.3 LDO芯片研究热点 4

1.3.1 无片外负载电容LDO芯片 4

1.3.2 高电源噪声抑制LDO芯片 4

1.3.3 新型频率补偿方案 4

1.3.4 优化LDO瞬态响应 5

参考文献 5

第2章 LDO的组成 6

2.1 基准电路 6

2.1.1 电压基准电路 7

2.1.2 电流基准电路 9

2.2 误差放大器 10

2.2.1 误差放大器的结构 11

2.2.2 极点分布 11

2.2.3 误差放大器的增益 13

2.2.4 误差放大器的带宽 13

2.2.5 误差放大器的摆率 13

2.2.6 误差放大器的工作电压范围 14

2.2.7 误差放大器的输出电压范围 14

2.2.8 误差放大器的输入电压范围 14

2.2.9 误差放大器的频率补偿方案 15

2.2.10 误差放大器的电源抑制特性 15

2.3 功率级 16

2.3.1 输出电流范围 16

2.3.2 功率管栅源电压变化范围 16

2.3.3 功率级的增益 17

2.3.4 功率级的带宽（极点） 18

2.3.5 功率级的增益带宽积 18

2.3.6 功率管的栅电容 19

2.3.7 反馈电阻网络 19

2.3.8 片外负载电容 19

2.3.9 功率级的频率补偿方案 20

2.3.10 功率级的电源抑制特性 20

2.4 辅助电路 21

2.4.1 关断电路 21

2.4.2 启动电路 21

2.4.3 摆率增强电路 22

2.4.4 片外电容放电电路 23

2.4.5 限流电路 23

2.4.6 短路保护电路 24

2.4.7 过温保护电路 24

参考文献 24

第3章 基准电路 25

3.1 电压基准电路 25

3.1.1 带隙电压基准的基本原理 25

3.1.2 利用PTAT电流产生基准电压 27

3.1.3 在运放的输出端产生基准电压 30

3.1.4 两种结构的性能比较 33

3.1.5 高电源抑制电压基准 34

3.2 电流基准电路 38

3.2.1 与电源无关电流基准电路的基本原理 38

3.2.2 理论与实际的差距 39

3.2.3 改善电流基准电路的电源抑制特性 39

3.2.4 利用不同电阻温度特性和二极管的反向电流减小基准电流的温漂系数 44

3.2.5 全CMOS电流基准电路 45

参考文献 50

第4章 误差放大器和功率级 51

4.1 第二级放大器结构 51

4.1.1 电源电压对第二级放大器的影响 52

4.1.2 第二级放大器的输出范围 53

4.1.3 高／低压MOS管和共源共栅结构 54

4.2 第一级放大器结构 56

4.2.1 第一级放大器输入管类型 56

4.2.2 第一级放大器负载MOS管和第二级放大器输入管的关系 57

4.2.3 折叠结构第一级放大器 64

4.2.4 利用共源共栅管屏蔽输入管的寄生电容 68

参考文献 69

第5章 频率补偿 71

5.1 固定零点频率补偿方案 71

5.1.1 早期LDO频率补偿方案 71

5.1.2 单位增益频率补偿模块 73

5.2 极点-极点追踪频率补偿方案 77

5.3 零极点追踪电路 81

5.3.1 Kwok和Mok的零点-极点追踪频率补偿方案 81

5.3.2 受控电阻生成电路 85

5.3.3 带去零电阻的单米勒电容 91

5.3.4 利用单位增益补偿模块的零点-极点追踪频率补偿方案 95

5.3.5 包含伪ESR电阻的功率级 102

参考文献 110

第6章 电源噪声抑制 111

6.1 单级放大器电源噪声抑制特性 112

6.1.1 NMOS管输入差分放大器 114

6.1.2 NMOS管输入共源级放大器 122

6.1.3 NMOS管输入源跟随器 135

6.1.4 PMOS管输入差分放大器 142

6.1.5 PMOS管输入共源级放大器 153

6.1.6 PMOS管输入源跟随器 159

6.2 LDO电路结构与电源噪声抑制特性 164

6.2.1 同时优化三个放大器的电源噪声抑制特性 164

6.2.2 第二级放大器和功率级所提供的电源噪声相互抵消 170

6.2.3 第一级放大器和第二级放大器所提供的电源噪声相互抵消 173

6.2.4 三级放大器提供的电源噪声相互抵消 181

参考文献 186

第7章 LDO大信号响应和摆率增强电路 187

7.1 LDO的大信号响应 187

7.1.1 在LDO输出端产生过冲电压 188

7.1.2 误差放大器输入电压范围和最大输出电流 190

7.1.3 第一级放大器对第二级放大器输入管栅电容充放电 193

7.1.4 第二级放大器对功率管栅电容充放电 195

7.1.5 摆率增强电路的工作机理和大信号振荡 198

7.2 摆率增强电路 203

7.2.1 以比较器为核心的摆率增强电路 203

7.2.2 侦测第一级差分放大器支路电流变化的摆率增强电路 205

7.2.3 以微分器为核心的摆率增强电路 208

7.2.4 零延时摆率增强电路 210

参考文献 213

第8章 辅助电路 214

8.1 关断电路 214

8.2 启动电路 216

8.3 片外电容放电电路 217

8.4 限流电路 219

8.5 短路保护电路 221

8.6 过温保护电路 223

参考文献 225

第9章 LDO设计实例 226

9.1 低功耗LDO芯片 226

9.1.1 设计要点 226

9.1.2 低功耗LDO设计方案 227

9.1.3 芯片测试 232

9.2 无片外电容LDO芯片 236

9.2.1 设计要点 236

9.2.2 无片外电容LDO设计方案 239

9.2.3 芯片测试 244

9.3 高电源噪声抑制LDO芯片 249

9.3.1 设计要点 249

9.3.2 高电源噪声抑制LDO芯片设计方案 257

9.3.3 芯片测试 261

参考文献 266