可適性調整相位邊限之電流回授補償技術應用於無電容式低壓降 ...

標題: 可適性調整相位邊限之電流回授補償技術應用於無電容式低壓降線性穩壓器. Current Feedback Compensation Technique for Adaptively Adjusting the Phase Margin ... Skipnavigation 目前位置：國立交通大學機構典藏 學術出版 畢業論文 標題: 可適性調整相位邊限之電流回授補償技術應用於無電容式低壓降線性穩壓器CurrentFeedbackCompensationTechniqueforAdaptivelyAdjustingthePhaseMargininCapacitor-FreeLDORegulators 作者: 楊奐箴Huan-ChienYang陳科宏Ke-HorngChen電控工程研究所 關鍵字: 電流回授補償;無電容式低壓降線性穩壓器;最低負載限制;適性調整相位邊限;快速暫態;currentfeedbackcompensation;capacitor-freeLDO;minimumloadlimitation;adaptivelyadjustingphasemargin;fasttransient 公開日期: 2007 摘要: 隨著可攜式設備的蓬勃發展，為了有效使用分配有限的電池能量，電源管理系統是不可或缺的一環。

低壓降線性穩壓器具有架構簡單、低雜訊、低成本的優點，對於電源管理晶片系統來說，低壓降線性穩壓器是一個非常重要而且廣泛應用的單元。

傳統低壓降線性穩壓器利用外部電容串聯寄生電阻補償，然而增益及極點位置隨負載變動，使得寄生電阻補償方式更顯得複雜。

近年來，對於高效能(高精準度、高電源排斥比)之線性穩壓器需求越來越大，多級放大器之線性穩壓器恰可達到這個需求。

同時，隨著系統單晶片的發展，無電容式之線性穩壓器逐漸受到重視。

由於不需要外掛電容，電路板面積可大幅縮減，成本也大為降低。

然而多級放大器之線性穩壓器的缺點是有最低負載的限制，導致無載時的功率耗費。

本論文將提出一可適性調整相位邊限之電流回授補償技術應用於無電容式低壓降線性穩壓器，此電流回授補償技術可可適性調整相位邊限在60°左右以達到快速之暫態反應能力。

同時，在不犧牲頻寬之情況下，最低負載限制大幅降低至50μA。

此外，電流回授補償技術使用與品質因素降低技術相當的補償電容，但電流回授補償技術可維持高的電源排斥能力頻寬。

本論文使用TSMC0.35μm2P4M製程，補償電容僅需5pF以及1.5pF。

實驗結果顯示，最低負載限制大幅降低至50μA，而具可適性相位控制之低壓降線性穩壓器之暫態反應時間小於4μs。

Withtheincreasingdemandingofportabledevices,howtousethebatteryenergyefficientlyisthemostconcernedproblem.Therefore,powermanagementsystemisindispensableformodernconsumerproducts.Forpowermanagementsystem,low-dropout(LDO)linerregulatoristhemostcommonblockduetothecharacteristics,suchassimplicity,smallboardspace,lownoiseandcost. ConventionalLDOregulatoriscompensatedbytheequivalentseriesresistor(ESR).However,thiskindcompensationishardlytomaintainbecausegainandpoleslocationsarevariedwithloadconditions.Inrecentyears,thedemandingforhighperformancelinerregulatorsuchashighloadregulationandhighpowersupplyrejectionisgettinggrowing.TheMulti-stageLDOcanachievethistarget.Meanwhile,withthedevelopmentofSoCsystem,acapacitor-freeLDOispreferredtoreducetheboardspaceandcostgreatly.However,themostimportantdisadvantageofmulti-stageLDOistheminimumloadrestriction. Therefore,acurrentfeedbackcompensation(CFC)techniqueforcapacitor-freeLDOregulatorswithadaptivelyadjustingthephasemarginisproposedinthisthesis.CFCtechniquecanadaptivelyadjustthephasemarginforachievingbettertransientresponsethanthatwithvariantphasemarginatdifferentloadcurrentconditions.Notonlyfasttransientresponseisattainedduetosuitablephasemarginbutalsotheminimumloadcurrentlimitationcanbegreatlyreducedtoabout50μAwithoutsacrificingbandwidthatlightloadcurrentcondition.Besides,CFCtechniquecanhavehighPSRRbandwidthwithcompatiblecompensationcapacitorscomparedtotheQ-reductiontechnique.Thecapacitor-freeLDOregulatorwithCFCtechniqueisfabricatedbyTSMC0.35μm2P4MCMOSprocesswithsmallcompensationcapacitors5pFand1.5pF.Experimentalresultsdemonstratethattheminimumloadcanbereducedto50μAandtransientresponsetimewithadaptivelyphasemargincontrolissmallerthan4μs. URI: http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#GT009412520http://hdl.handle.net/11536/80651 顯示於類別：畢業論文 文件中的檔案： 存到雲端 252001.pdf IR@NCTUTAIRCrossRefCurrentFeedbackCompensation(CFC)TechniqueforAdaptivelyAdjustingthePhaseMargininCapacitor-FreeLDORegulators/Yang,Huan-Chien;Huang,Han-Hsiang;Chen,Chi-Lin;Huang,Ming-Hsin;Chen,Ke-HomgCurrentFeedbackCompensation(CFC)TechniqueforAdaptivelyAdjustingthePhaseMargininCapacitor-FreeLDORegulators/Yang,Huan-Chien;Huang,Han-Hsiang;Chen,Chi-Lin;Huang,Ming-Hsin;Chen,Ke-HomgEnhancedactivefeedbacktechniquewithdynamiccompensationforlow-dropoutvoltageregulator/Chen,Chia-Min;Hung,Chung-ChihSmoothPoleTrackingTechniquebyPowerMOSFETArrayinLow-DropoutRegulators/Lin,Yung-Hsin;Zheng,Kuo-Lin;Chen,Ke-HorngNoDataAvailable.Loading...