低压无片外电容的LDO稳压器设计-微电子学与固体电子学专业毕业论文

1、.目录目 录1 引 言 . 11.1 研 究 背 景 及 意 义 .·.············ 11.2 低 压 差 线 性 稳 压 器 (L D O ) 概 述 .21.2 .1 L D O 简 介 .21.2. 2 L D O 分 类 .31.2 .3 L D O 的 应 用 .·.31.3 本 文 的 主 要 工 作 .···········

2、;··52 L D O 的 基 本 原 理 及 性 能 参 数 .72 .1 LDO 的 核 心 电路 构 成 .·······································

3、;·72 .2 工 作 原 理 .82 .3 设 计 参 数 .82 .3 .1 最 小 压 降 (D ro p o ut Vo lt ag e).82 .3 .2 静 态 电流 .92 .3 .3 效 率 .92 .3 .4 线 性 调 整 率 .，.··.···········92 .3 .5 负 载 调 整 率 .···.·.···· 102 .3 .6 负 载 瞬 态

4、响 应 .········· n2 .3 .7 电 源 抑 制 比 (P S R R ) . H3 稳 定 性 分 析 与 频 率 补 偿 . 133 .1 稳 定 性 理 论 . 133 .2 L D o 补 偿 原 理 .············ 143 .2 .1 L D O 的 稳 定 性 分 析 . 143 .2 .2 典 型 补 偿 方 法 .··

5、3;················ 163 .3 本 文 设 计 的 补 偿 方 法 . 184 各 模 块 的 设 计 与 仿 真 .·.························

6、···································234 .1 基 准 电 流 源 .234 .1.1 基 准 电 流 源 的 基 本 原 理 .234 .1.2 基 准 电 流 源 电 路 的 设 计 与 仿 真 .254 .2

7、 . 基 准 电 压 源 .，.284 .2 .1 带 隙 基 准 电 压 源 的 基 本 原 理 .284. 2 .2 低 压 基 准 电 压 源 思 想 .304 .2 .3 低 压 基 准 电 压 源 的 设 计 和 仿 真 .314 .3 误 差 放 大 器 的 设 计 与 仿 真 . 3 44 .3 .1 误 差 放 大 器 设 计 .34：西安 理 工 大 学硕 士 学位论 文4 .3 .2 交 流 仿 真 . 364 .4 过 热 保 护 电路 设 计 及 仿 真 . 3 74 .4 .1 功 能 概 述 . 3 74. 4 .2 原 理 分 析 . 3 84 .4. 3 过 热

8、 保 护 电 路 设 计 及 仿 真 .、.，.，.4 04 .5 过 流 保 护 电 路 .414 .5 .1 功 能 概 述 . 414 .5 .2 原 理 分 析 . 4 24 .5 .3 过 流 保 护 电 路 的 设 计 与 仿 真 . 4 25 整 体 电 路 的 仿 真 和 分 析 .，.455 .1 直 流 特 性 仿 真 . 455 .1.1 压 差 仿 真 . 455 .1.2 线 性 调 整 率 仿 真 . 4 65 .13 负 载 调 整 率 仿 真 .4 65 .1.4 静 态 功 耗 仿 真 .4 75 .1.5 温 度 特 性 仿 真 . 485 .2 交 流 特

9、 性 仿 真 . 485 .2 .1 电源 抑 制 比 仿 真 .，. 485 .2 .2 噪 声 仿 真 . 4 95 .3 瞬 态 特 性 仿 真 .4 95 .3 .1 负 载 瞬 态 响 应 仿 真 . 505 .3 .2 电源 瞬 态 仿 真 . 516 结 论 .，. 53致 谢 .，. 55参 考 文 献 . 57在 校 期 间 发 表 的 论 文 . 61引 言1引 言1 . 1 研 究 背 景 及 意 义便 携 电 子 设 备 不 管 是 由交 流 市 电经 过 整 流 (或 交 流 适 配 器 ) 后 供 电 ，还 是 由蓄 电池 组 供 电 ，工 作 过 程 中 ，电源

10、电 压 都 将 在 很 大 范 围 内变 化 。比 如 单 体 铿 离 子 电池 充 足 电 时 的 电 压 为 4. 2 V ， 放 完 电 后 的 电 压 为 2. 3 V ， 变 化 范 围 很 大 。 各 种 整 流 器 的 输 出 电 压 不 仅 受 市 电 电压 变 化 的 影 响 ，还 受 负 载 变 化 的 影 响 。为 了 保 证 供 电 电 压 稳 定 不 变 ，几 乎 所 有 的 电子 设 备 都 采 用 稳 压 器 供 电 。小 型 精 密 电子 设 备 还 要 求 非 常 干 净 (无 纹 波 、无 噪 声 ) 的 电源 ， 以 免 影 响 电子 设 备 正 常 工

11、作 。为 了满 足 精 密 电 子 设 备 的 要 求 ，应 在 电源 的 输 入 端 加 入 线 性 稳 压 器 ， 以保 证 电源 电压 恒 定 和 实 现 有 源 噪 声 滤 波 。L D O稳 压 器 的 市 场 非 常 大 ， 而 且 前 景 诱 人 ， 因 而 世 界 著 名 的 半 导 体 厂 商 无 一 不 在 研 发 和 生 产 这 类 器 件 。具 体 到 某 一 个 便 携 式 电子 设 备 ，所 需 L D O 稳 压 器 并 非 是 一 个 。例 如 ， 在 G S M电源 管 理 系 统 中 ， 就 有 6 个 L D O 稳 压 器 ，其 中 包 括 模 拟 L

12、D O 、T C X O L D O 、 实 时 时 钟 (RTC ) 告 警 L D O 和 存 储 L D O 稳 压 器 等 。 与 其 他 IC比较 ，L D O 稳 压 器 IC的 制 造 难 度 并 不 大 。我 国 IC制 造 厂 商 也 正 在 把 握 L D O 器 件 的 巨 大 商 机 。 同 时 ， 国 内业 界 对L D O 稳 压 器 IC的 发 展 动 态 也 给 予 高 度 的 重 视 。为 了 满 足 市 场 对 更 高 效 率 、更 高 电源 密 度 、更 小 占位 面 积 、更 大 可 靠 性 和 更 低 成 本 的 需 求 ，各 大 lC 公 司 不 断

13、 推 出 新 的 产 品 。例 如 ，德 州 仪 器 公 司 (TI ) 于 2 0 06 年 6 月 推 出 的 开 S 74X X X 系 列 L D O ，有 无 电容 都 可 以稳 定 工 作 ， 且 在 线 路 、 负 载 及 温 度 变 化 条 件 下 的 稳 压 误 差 仅 1% 。凌 特 公 司 (Li ne ar Te chn ol og y ) 于 20 06 年 9 月 推 出 的 LT c 344 6 ，集 成 了 两 个 3 0 Om A V L D O (超 低 漏 L D O ) 和 一 个 同 步 降 压 型 稳 压 器 ，可 实 现 90 % 的 高 效 率

14、且 最 大 限 度 地 降 低 了 噪 声 ， 并 实 现 了快 速 瞬 态 响 应 。新 一 代 高 性 能 L D O 正 朝 着 超 低 压 差 、 高 精 度 、 小 封 装 尺 寸 和 无 输 出 电容 等 方 向 快 速 发 展 。麦 克 雷 尔 (M ic re l)于 20 08年 8 月 推 出 具 有 低 输 入 电 压 性 能 的 低 压 差 线 性 稳 压 器 (L D O )的 系 列 产 品 M IC 53 13 /4 /5 /6 。M IC 5 3 13/4 /5/6系 列 产 品 整 合 了 两 个 能 够 以低 至 1.7V 的 输 入 电 压 运 行 且 仅

15、 需 消 耗 37 琳 总 静 态 电 流 的 L D O 。 为 了 在 低 电 压 轨 中 稳 压 并 提 供 尽 可 能 最 高 的 转 换 效 率 ， M IC 53 lx系 列 产 品 采 用 了 非 常 低 的 压 差 设 计 方 案 。 当 两 个 通 道 都 起 作 用 时 ，双 稳 压 器 中 的 任 何 一 个 都 能 够 供 应 高 达 3 00 m A 的 输 出 电 流 ，而 仅 需 消 耗 37 琳 的 总 静 态 电 流 。低 静 态 、低 输 入 电 压 性 能 以及 低 静 态 电 流 的 结 合 使 M IC 53 lx系 列 产 品 能 够 在 需 要 连

16、 续 供 电 的 要 求 严 格 的 应 用 中 使 用 。M IC 5 3 13/4 /5/6产 品 系 列 还 支 持 使 用 非 常 小 的 陶 瓷 输 出 电 容 器 ，从 而 降 低 所 需 的 电 路 板 空 间 和 组 件 成 本 。该 产 品 系 列 以 固 定 的 输 出 电 压 推 出 。此 外 ，这 一 系 列 产 品 还 提 供 高 电源 抑 制 比 (P s R R )、P O R 、 电 压 调 度 、 快 速 的 开启 时 间 、 电 流 限 制 和 过 热 关 闭 保 护 功 能 ， 并 可 在 零 下 4 0 度 到 125度 的 温 度 范 围 内 运 行

17、，M JC 53 13 /4/ 5 /6系 列 产 品 目前 均 己批 量 销 售 ， 每 10 00件 的 起 定 价 为 每 件 1.29美 元 。西安 理 工 大学硕 士 学位论 文1.2 低 压 差 线 性 稳 压 器 (L D O ) 概 述1.2 .1 L D O 简 介线 性 稳 压 器 即 线 性 电 压 调 节 器 ，其 输 入 与 输 出 之 间 的 电 压 差 是 一 个 非 常 重 要 的 技 术 指 标 ，为 减 小 稳 压 器 的 自身 损 耗 ，提 高 系 统 效 率 ，人 们 总 是 希 望 稳 压 器 本 身 的 电 压 降 尽 可 能 小 一 些 。输 入

18、电 压 与 输 出 电 压 之 间 差 值 比较 小 的 稳 压 器 ，被 称 作 低 压 差 线 性 稳 压 器 (L ow D rop o ut L in ear R egu lat or)，简 称 L D O 。突 出 的 优 点 有 以下 几 个 方 面 : 1 、 内部 结 构 简 单 ， 成 本 只 有 开 关 电源 的 几 分 之 一 ; 2 、线 性 稳 压 器 的 封 装 非 常 适 合 应 用 在 便 携 电 子 设 备 中 ，如 移 动 电 话 、无 线 调 制 解 调 器 和 掌 上 电 脑 等 ;外 围 电 路 简 单 ， 对 于 固 定 电 压 输 出 的 使 用

19、场 合 ， 外 围 电路 只 需 要 两 个 小 电容 即 可 构 成 整 个 电源 设 计 方 案 ;3 、输 出 电 压 噪 声 较 其 他 电源 芯 片 低 ，非 常 适 合 构 成 对 噪 声 敏 感 的 音 频 电 路 的 供 电 电 路 。L D O 稳 压 器 在 各 种 便 携 式 电 子 产 品 和 以 电 池 作 为 电 源 的 系 统 中 有 着 非 常 广 泛 的 应 用 ， 故 在 近 几 年 得 到 迅 速 发 展 并 不 断 更 新 换 代 。 如 早 期 标 准 线 性 稳 压 器 采 用 N PN 达 林 顿 管 作 为 调 整 管 ，其 压 差 在 2. 5

20、V 一3 V 之 间 ; 其 后 的 准 L D O 线 性 稳 压 器 改 用 PN P 和 N P N ( 准L D O ) 结 构 后 ，其 压 差 降 为 1.2 V 一1.S V 之 间 ; 之 后 的 低 压 差 (L D O ) 线 性 稳 压 器 采 用 P N P 管 (L D O ) 作 为 调 整 管 ， 其 压 降 可 以 降 到 0. 3 V 一0. 6 V 之 间 ; 最 新 的 低 压 差 (L D O ) 线 性 稳 压 器 采 用 P 沟 道 功 率 M O S F E T ， 则 可 以进 一 步 减 小 压 差 ，其 压 差 可 以 降 到 0 .IV 一

21、0. 3V 之 间 。近 一 两 年 内 ， 很 多 新 型 L D O 稳 压 器 相 继 投 入 市 场 ，其 总 的 发 展 趋 势 如 下 【5:1 、 超 低 压 差 。 目前 ， 15 Om A 的 L D O 稳 定 器 ( 如 S A 5 7 0 0 0) 在 50 m A 输 出 电 流 下 的 压 差 仅 约 55 m V ， 3 0 Om A 的 L D O 稳 压 器 ( 如 M A X 8 8 6 0) 在 2 0 0m A 输 出 电 流 下 的 压 差 仅 约 10 O m V 。传 统 IA 的 L D O 稳 压 器 的 压 差 不 低 于 0. 3 V (

22、如 A N 8 0 P X X R S P 系 列 ) ，而 新 型 IA的 L D O 稳 压 器 的 差 压 降 至 0 .2 V ( 如 M A X 8 8 6 9 和 RE G 10 4 );2 、 超 低 功 率 。 如 M A X 1725 /M A X 17 26 这 类 L D O 稳 压 器 lC ， 在 2 林A 的 超 低 电 源 电 流 下保 证 正 常 工 作 ， 在 以 电池 作 为 电源 的 系 统 中 应 用 能 够 延 长 电池 的 使 用 寿 命 ;3 、 超 低 噪 声 。 目前 ，新 一 代 L D O 稳 压 器 的 噪 声 电 压 一 般 控 制 在

23、 30 林V 左 右 ;4 、 小 输 入 电 容 和 无 输 出 电 容 器 。50m A 一IA L D O 稳 压 器 ， 大 多 可 使 用 1叮 小 容 量 的 输 出 电 容 器 ， 同 时 可 采 用 小 型 陶 瓷 电 容 器 或 微 型 多 层 陶 瓷 电 容 器 。 有 些 L D O 稳 压 器 ， 甚 至 不 需 要 输 出 电 容 器 。 因 此 ， P C B 尺 寸 大 大 缩 小 ， 同 时 节 约 了 空 间 ;5 、 多 功 能 化 。 新 一 代 L D O 稳 压 器 lC ， 大 多 带 有 热 关 断 和 输 出 电流 限 制 等 保 护 功 能 。

24、有些 L D O 器 件 还 带 有 输 出 开 /关 控 制 、 输 出 电 压 可 调 和 反 向 电 压 保 护 等 功 能 ;6 、 采 用 小 型 封 装 和 超 小 型 封 装 。 如 5 脚 S O T 2 3 、 5 脚 S C 7 0 、 3 脚 S O T 2 2 3 和 8 脚 5 0 封 装 。 D F N 和 5 0 T- 23 封 装 的 微 功 率 L D O 稳 压 器 可 承 受 高 达 loo V 的 输 入 电 压 。引 言1.2 .2 L D O 分 类1 、 按 静 态 消 耗 电流 大 小 分 为 :( 1) 全 向功 耗 L D O (o m n

25、ip o w er L D O ) 是 一 种 静 态 电流 稍 大 但 性 能 优 于 三 端 稳 压 器 的 新 型 线 性 稳 压 器 ，其 静 态 电 流 在 100 泌 一lm A 。其 产 品 有 A A T 3 2 19/ 犯 0 0/ 32 01 /15 0In A ，适 用 于 使 用 A C/ D C 固 定 电源 的 所 有 电 子 、 电 器 产 品 ;(2) 微 功 耗 L D O (M ic ro P ow er ) 是 一 种 微 安 功 耗 的 低 压 差 线 性 稳 压 器 ，具 有 极 低 的 自 由 噪 声 和 较 高 的 电 源 纹 波 抑 制 能 力

26、(P S R R ) ， 具 有 快 捷 的 使 能 控 制 功 能 ， 其 静 态 电 流 在 10一100 琳 。 其 产 品 有 A A T 3 2 36 /150 m A 、 A A T 3 2 36 /3 00 m A ， 使 用 于 需 要 低 噪 声 的 手 机 电 源 中 ;(3)毫 微 功 耗 L D O(N an o P ow er ) 是 一 种 毫 微 功 耗 的 低 压 差 线 性 稳 压 器 ， 具 有 极 低 的 静 态 电 流 ，稳 压 十 分 精 确 ，其 静 态 电 流 小 于 10 泌，其 产 品 有 T M L D o A A T 322 0/2 1/2

27、 2/ 150 n1A ， 适 用 于 P D A 、 eB O O K 、D S C 、 手 持 需 要 节 电 电 子 产 品 。2 、 按 导 通 元 件 的 不 同 可 分 为 【3:( 1)标 准 的 (N PN达 林 顿 ) 线 性 稳 压 器 (2 ) 低 压 差 (L D O ) 线 性 稳 压 器(3)超 低 压 差 线 性 稳 压1 .2 .3 L D O的 应 用( 1)交 流 供 电 的 低 压 差 线 性 稳 压 器 习【。，图 1一1 所 示 为 一 种 最 常 见 的 交 直 流 转 换 电路 ， 交 流 电源 电 压 经 变 压 器 后 ， 变 换 成 所 需

28、要 的 电 压 ， 该 电压 经 整 流 后 变 为 直 流 电 压 。 在 该 电路 中 ，L D O 线 性 稳 压 的 作 用 是 : 当 交 流 电源 电 压 或 负 载 变 化 时 ，稳 定 输 出 电压 ，抑 制 纹 波 电压 ，消 除 电源 产 生 的 交 流 噪 声 。矛汉人C 辘 入汀汀 玲玲一l;图 l一1 交 流 供 电 系 统 中 的 应 用F ig l 一1 L D O u se d in A C 一p o w e r(2 ) 采 用 电 池 供 电 的 低 压 差 线 性 稳 压 器各 种 蓄 电 池 组 的 工 作 电 压 都 在 一 定 范 围 内 变 化 ，为

29、 了 保 证 蓄 电 池 组 输 出 恒 定 电 压 ，通 常 在 电 池 组 输 出 端 接 入 L D O 线 性 稳 压 器 ， 如 图 1一2 所 示 。 L D O 线 性 稳 压 器 的 功 耗 较 低 ， 因 此 可 以 延 长 蓄 电池 的 使 用 寿 命 。 同 时 ， 由 于 L D O 线 性 稳 压 器 的 输 出 电 压 与 输 入 电 压 接 近 ， 因 此 在 蓄 电 池 接 近 放 电 完 毕 时 ， 仍 可 保 证 输 出 电 压 稳 定 。西安 理 工 大 学硕 士 学位 论 文LLL D OOO上下土丁|.八U UL尸 11图 1一2 电 池 供 电 中

30、的 应 用F ig . 一2 L D O u se d in b a tt e ry(3 ) 开 关 电源 的 后 置 线 性 稳 压 器开 关 电源 以转 换 效 率 高 而 著 称 ，但 其 输 出 噪 声 和 纹 波 较 大 。如 图 1 一3 所 示 ，线 性 稳 压 器 置 于 开 关 稳 压 器 后 面 构 成 的 复 合 式 稳 压 电源 ，兼 有 开 关 电源 和 线 性 稳 压 电源 的 优 点 ，不 仅 转 换 效 率 很 高 ， 而 且 稳 压 性 能 好 ， 输 出 噪 声 极 低 ， 可 获 得 纯 净 的 直 流 输 出 电 压 。， r 、 r 、开开 美 稳 压

31、 器器器器器器器器图 1一3 开 关 电 源 中 的 应 用F ig .l 一3 L D O u se d in sw ite h in g P o w e r(4 ) 多 路 输 出 式 低 压 差 线 性 稳 压 器无 线 电通 信 设 备 通 常 只 用 一 块 电 池 供 电 ， 但 各 部 分 电 路 常 常 采 用 互 相 隔 的 不 同 电 压 ，因 此 必 须 由 多 只 稳 压 器 供 电 。 为 了 节 省 共 电 池 的 电 量 ， 通 常 设 备 不 工 作 时 ， 都 希 望 L D O 线 性 稳 压 器 工 作 于 睡 眠 状 态 。 为 此 ，要 求 L D O

32、 线 性 稳 压 器 具 有 使 能 控 制 端 。 单 块 蓄 电池 供 电 的 多 路 输 出 且 具 有 通 断 控 制 功 能 的 供 电 系 统 如 图 1一4 所 示 。使 能 1输 出 1输 出 2一下一一。|输 出 3输 出4图 1一4 多 路 控 制 器 中 的 应 用F ig .l 一4 L D O u se d in m u lti一e h an n e l e o n tro lle r引 言1 .3 本 文 的 主 要 工 作_本 文 的 主 要 工 作 是 设 计 一 种 低 电压 、低 功 耗 的 无 片 外 电容 L D O 稳 压 器 ，输 入 电压 范 围

33、是 1.4 V 碑 V ，输 出 为 稳 定 的 1.2 V 直 流 电 压 ，压 差 小 于 20 0m V 。芯 片 采 用 0 .18 林m C M O S 工 艺 实 现 ，设 计 关 键 模 块 并 结 合 C ad en ce 软 件 仿 真 各 子 模 块 和 系 统 整 体 性 能 ，各 性 能 指 标 均 满 足 设 计 要 求 。本 文 各 章 节 内 容 安 排 如 下 :(l)第 一 章 介 绍 了 课 题 研 究 意 义 ，L D O 的 概 述 、 分 类 和 应 用 。(2)第 二 章 简 单 介 绍 了 L D O稳 压 器 的 拓 扑 结 构 及 其 工 作

34、原 理 ， 着 重 分 析 了 主 要 的 性 能 参 数 ， 为 设 计 出 整 体 性 能 卓 越 的 L D O 提 供 了 理 论 依 据 ;一(3) 第 三 章 分 析 系 统 的 稳 定 性 ， 首 先 介 绍 了基 本 的 稳 定 性 理 论 ， 接 着 论 述 了 两 种 典 型 的 补 偿 方 法 : 压 控 电 流 源 补 偿 和 零 极 点 对 补 偿 。其 次 提 出 了 一 种 新 的 补 偿 方 法 : 双 电 容 电 容 补 偿 方 法 ， 并 对 提 出 的 补 偿 方 法 进 行 详 细 地 论 述 。最 后 推 导 系 统 的 零 极 点 ， 根 据 零 极

35、 点 的 分 布 情 况 ， 手 工 绘 制 了 系 统 的 波 特 图 ;(4 ) 第 四 章 详 细 论 述 了 各 模 块 的 基 本 原 理 ， 在 此 基 础 上 设 计 了 基 准 电源 和 保 护 电 路 并使 用 C an de nc e 仿 真 了 各 模 块 的 性 能 ;(5 ) 第 五 章 将 所 设 计 的 各 子 模 块 搭 建 成 整 体 系 统 ， 并 仿 真 系 统 整 体 能 ;(6)第 六 章 总 结 本 文 所 做 工 作 。西安理工大学硕士学位论文6LD o 的基 本原 理 及 性 能参数2 L D O的 基 本 原 理 及 性 能 参 数2 .1 L

36、 D O的 核 心 电路 构 成图 2一1 所示为 L D O 工作原理图，主要 由误差放大器 ·调整管(M p )·基准 电压源( 呱 )和 反 馈 网 络 ( 天一和 天2 ) 组 成 6，。狮V r e f物 U t李之一。|图 2 一 L D O 电 路 原 理 图F 19 .2 一1 L D O se h e m at ie(1) 调 整管 (M p )调 整 管 时 宽 长 比很 大 的 P M O S 管 ，其 栅 极 接 误 差 放 大 器 的 输 出 ，通 过 误 差 放 大 器 的输 出 电流 驱 动 P M 0 s 的 栅 极 电压 为 负 载 提 供

37、 所 需 的 输 出 电流 ，并 且 稳 定 输 出 电压 气。，。采用 的 器 件 有 N PN达 林 顿 管 、 P N P 闪 P N 结 构 和 功 率 M O S F E T 。(2 ) 误 差 放 大 器其 同相输 入 端和 反相 输 入端分 别接 反馈 电压 珠 和基 准 电压 喻 ，输 出端接 调 整 管(M p ) 的 栅 极 ， 当 反 馈 电 压 与 基 准 电 压 不 相 等 时 ， 误 差 放 大 器 将 这 两 个 电 压 的 差 值 放 大 后来驱动调整管 (M p ) 的栅压 ，从而使反馈 电压等 于基准 电压 ，即 称 二端 。所 以，设 计 高 增 益 和

38、大 驱 动 能 力 的 误 差 放 大 器 是 非 常 必 要 的 。(3 ) 基 准 电 压 源基 准 电 压 为 L D O 提 供 参 考 电压 ，其 电 压 的 精 度 和 稳 定 性 直 接 影 响 L D O 输 出 的 精 度 和 稳 定 性 。本 文 采 用 低 压 基 准 电 压 电 路 结 构 ，不 仅 可 以 产 生 所 需 的 基 准 电 压 ，而 且 精 度 也 比 较 高 。(4 ) 反 馈 网 络反 馈 网 络 是 采 用 电 阻 分 压 的 方 式 将 输 出 电 压 按 比 例 反 馈 到 误 差 放 大 器 的 输 入 端 ， 并与参考电压珠:进行比较。反馈

39、电压与输出电压的关系为: 、一尹R 】+舟凡 呱川，所以，可以通 过 调 节 R1和 R Z 来 改 变 这 两 个 电压 的 比例 关 系 ， 即 反 馈 系 数 。西安 理 工 大学硕 士 学位 论 文2. 2工 作 原 理当 电源 上 电 时 ，启 动 电 路 保 证 基 准 电压 源 工 作 在 正 常 状 态 ，为 误 差 放 大 器 的 反 相 输 入 端提供一个精确的参考 电压 喻 ;输 出电压 玖J，经过反馈 电阻Rl 和 R Z 分压后产 生反馈 电压 珠 ，将其接误差放大器的同相输入端 。误差放大器 比较 耳、和 陈 ，将两 电压之差放大后 驱动调整管 M p 的栅极 ，通

40、过改变调整管 的输 出电流 ，使反馈 电压 陈 近似 等于基准 电压耳vf从 而 使 输 出 电压 稳 定 在 一 个 固 定 的 电压 值 【7，。由基 准 电 压 源 、 误 差 放 大 器 、 功 率 调 整 管 和 反 馈 网 络 组 成 的 系 统 是 一 个 负 反 馈 系 统 ， 闭环 系 统 中 各 电压 关 系 满 足 下 式 :(Vrcr一p气。，).A 一气。，(2一，)A_ _11vo u，= 了，又万 气u，= 下 . ，一二丁一 ure f( 2 一2 )I + 户月pl +夕。 ，/ 洲R ，A 是 由误 差 放 大 器 和 调 整 管 组 成 运 放 的 增 益

41、 ，反 馈 系 数 p =R I + R Z ，假 设 脚 > > 1 ，则 输 出电 压 可 表 示 为 :( 2 一3 )vou，二:1·妙、2. 3设 计 参 数设 计 参 数 是 L D O 整 体 性 能 的 衡 量 标 准 【8【”。通 过 对 设 计 参 数 的 推 导 ，可 以 了 解 各 参 数 的 决 定 因 素 以及 参 数 之 间 的关 系 ， 从 而 在 设 计 电路 过 程 中更 好 的均 衡 考 虑 参 数 的 设 计 ， 最 终 设 计 出 一 个 高 性 能 的 线 性 稳 压 器 。下 面 对 L D O 设 计 过 程 中 所 需 要 考 虑 的 各 种 要 素 进 行 详 细 的 说 明 与 分 析 。2 .3 .r 最 小 压 降(D ro p o u t vo一ta g e