关键词:
无片外电容
高稳定性
快速响应
LDO
推挽放大器
摘要:
针对光通信集成电路及片上系统的电源与电路之间相互干扰的问题,基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一种高稳定性、快速响应的无片外电容低压差线性稳压器(Capacitor-Less Low Dropout Regulator,CL-LDO)。LDO电路包括带隙基准模块、推挽误差放大器、电源抑制比(Power Supply Rejection,PSR)增强电路和尖峰抑制电路。推挽误差放大器为共栅极输入,有效降低了输出阻抗。放大器交叉耦合输入的方式显著提升了功率管摆率,内部添加拓补结构解决了环路增益过低及对称性差的问题,采用密勒补偿实现了0~100 pF全负载电容条件下系统稳定。主环路结合尖峰抑制电路改善瞬态性能,PSR增强电路产生可修调的负电容消除了功率管栅端产生的电源纹波,有效提升了LDO中频段电源抑制比。仿真结果表明,负载电流在0~100 mA内,该LDO的上冲电压和下冲电压分别为58 mV和89 mV,最小恢复时间为1.2μs,全负载范围内最差的相位裕度为64°,空载状态下的电源抑制比为99.2 dB@10 kHz,在不同工艺角下最差的负载调整率和线性调整率分别为0.016 mV/mA和5.1 mV/V。