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A Low-Power, High-Bandwidth LDO Voltage Regulatorwith No External Capacitor

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  • 日期: 2020-07-28
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标签: 电源

电源自“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力来源。常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V 交流电源。

设计用于低功耗应用的低压差(LDO)稳压器,无需外部电容器进行补偿。  稳压器具有两个阶段,第一个阶段是折叠共源共栅放大器,第二个阶段是用作公共源极放大器的大通晶体管。  为了更好地探索带宽和电源抑制之间的折衷,修改了晶体管尺寸以支持相同拓扑的三种不同偏置电流水平。  在相位裕量和负载电容之间也进行了权衡取舍。在仿真中,稳压器使用0.75  V基准电压源从未经稳压的1.8  V电源提供1.3  V输出。  通过利用PSRR,带宽和功耗之间的权衡,在10kHz-350kHz之间的带宽下获得40-60  dB的PSRR,同时消耗的电流不超过150  mA。  对于18-174  mA之间的负载电流,输出电压是稳定的。

A  low-dropout  (LDO)  voltage  regulator  for  low-power  applications  is  designed  withoutan  external  capacitor  for  compensation.  The  regulator  has  two  stages,  the  first  a  foldedcascode  amplifier  and  the  second  a  large  pass  transistor  acting  as  a  common-sourceamplifier.  To  better  explore  the  tradeoff  between  bandwidth  and  power  supply  rejection,transistor  dimensions  are  modified  to  support  three  different  bias  current  levels  for  thesame  topology.  Tradeoffs  involving  phase  margin  and  load  capacitance  are  also  explored.In  simulation,  the  regulator  provided  an  output  of  1.3  V  from  an  unregulated  1.8  Vsupply,  using  a  0.75  V  reference.  By  exploiting  the  tradeoffs  between  PSRR,  bandwidth,and  power  consumption,  a  PSRR  between  40-60  dB  is  achieved  with  a  bandwidthbetween  10  kHz-350  kHz  while  burning  no  more  than  150  mA  of  current.  The  outputvoltage  is  stable  for  load  currents  between  18-174  mA.

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