一種用于數(shù)字陀螺系統(tǒng)中LDO設計.pdf

1、隨著近幾年陀螺傳感器的廣泛應用，市場對陀螺系統(tǒng)提出了更高的指標要求，市場需求促進了國內(nèi)外對陀螺系統(tǒng)的研究。電源管理系統(tǒng)作為陀螺系統(tǒng)中的關鍵模塊也成為一大熱點。現(xiàn)電源管理系統(tǒng)主要由低壓差線性穩(wěn)壓器(Low-Dropout linear regulator)和開關電源組合而成。本文主要研究了應用在數(shù)字陀螺系統(tǒng)中的無片外電容的低壓差線性穩(wěn)壓器。這將有利于陀螺芯片的集成化，使其更廣泛應用在電子產(chǎn)品中，滿足市場需求。
　　在詳細介紹LDO基

2、本工作原理之后，依次分析了LDO的各個關鍵指標。隨后根據(jù)LDO系統(tǒng)指標的要求，開始對LDO中的帶隙基準電路，誤差放大器等模塊進行設計。設計時為了提高系統(tǒng)的溫度系數(shù)，對帶隙基準源進行了高階溫度補償，用不同溫度系數(shù)的電阻來補償其溫度系數(shù)的高階項。其次考慮到LDO負載變化快，應用了快速瞬態(tài)響應補償回路，來改善系統(tǒng)的瞬態(tài)響應。出于對系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，在瞬態(tài)補償電路中增加了補償電容，使此補償電路具有類密勒效應。然后建立系統(tǒng)的等效小信號模型，分析系

3、統(tǒng)穩(wěn)定性。因為負載電流大，為了保證LDO能夠輸出足夠大的電流和實現(xiàn)低壓差，采用了PMOS做功率管。完成各單元電路設計，對整體LDO電路仿真驗證性能，滿足指標要求后繪制電路版圖。
　　本文設計的低壓差線性穩(wěn)壓器采用0.35μm CMOS工藝，并在Cadence中完成了具體電路設計和版圖設計。仿真結果表明了LDO系統(tǒng)穩(wěn)定輸出0-30mA電流。在室溫條件下測得LDO的線性調(diào)整率是37.1μ/V，負載調(diào)整率是1.2μV/mA；-40℃到8