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(多图) 一款可实现超低压差CMOS线性稳压器的设计方案

/?? 2014年01月15日 ?? 收藏0

电路设计及模拟结果

1、带隙基准电压源的设计

基准电压源是线性稳压器的核心模块,是影响稳压器精度的最主要因素。带隙基准电压源的工作原理是利用晶体管的VBE所具有的负温度系数与不同电流密度下两晶体管之间的ΔVBE所具有正温度系数的特性,乘以合适的系数使二者相互补偿,从而得到低温漂的输出电压。

电路实现如图2所示,有:

其中n为Q1、Q2的发射区面积比。Hspice模拟结果表明,当电源电压变化范围在2.5~6V之间时,常温下VREF = 1.254V,温度变化范围在-30~120℃之间时,温漂系数小于10×10-6/℃。


图2 带隙基准源电路

2、误差放大器的设计

误差放大器将输出反馈采样电压与基准电压进行差值信号比较放大,输出后控制调整管的导通状态,保持Vout稳定,其增益、带宽及输入失调电压等指标 对稳压器的输出精度、负载和电压调整能力、瞬态响应等特性有较大影响,电路实现如图3所示。通过Hspice模拟得到该误差放大器在VCC1为4.2V 时,其输入失调电压为0.05μV,直流增益为110dB,带宽达到10MHz.


图3 误差放大器电路

3、过流限制模块的设计

过流限制电路的设计思路是通过对调整管栅源电压进行采样,实现控制调整管的栅极电压,从而达到限制输出电流的目的,电路实现如图4所示。


图4 过流限制电路


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CMOS线性稳压器?

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