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第1章 绪论1

1.1 稳压器芯片1

1.2 LDO芯片的基本原理2

1.3 LDO芯片研究热点4

1.3.1 无片外负载电容LDO芯片4

1.3.2 高电源噪声抑制LDO芯片4

1.3.3 新型频率补偿方案4

1.3.4 优化LDO瞬态响应5

参考文献5

第2章 LDO的组成6

2.1 基准电路6

2.1.1 电压基准电路7

2.1.2 电流基准电路9

2.2 误差放大器10

2.2.1 误差放大器的结构11

2.2.2 极点分布11

2.2.3 误差放大器的增益13

2.2.4 误差放大器的带宽13

2.2.5 误差放大器的摆率13

2.2.6 误差放大器的工作电压范围14

2.2.7 误差放大器的输出电压范围14

2.2.8 误差放大器的输入电压范围14

2.2.9 误差放大器的频率补偿方案15

2.2.10 误差放大器的电源抑制特性15

2.3 功率级16

2.3.1 输出电流范围16

2.3.2 功率管栅源电压变化范围16

2.3.3 功率级的增益17

2.3.4 功率级的带宽（极点）18

2.3.5 功率级的增益带宽积18

2.3.6 功率管的栅电容19

2.3.7 反馈电阻网络19

2.3.8 片外负载电容19

2.3.9 功率级的频率补偿方案20

2.3.10 功率级的电源抑制特性20

2.4 辅助电路21

2.4.1 关断电路21

2.4.2 启动电路21

2.4.3 摆率增强电路22

2.4.4 片外电容放电电路23

2.4.5 限流电路23

2.4.6 短路保护电路24

2.4.7 过温保护电路24

参考文献24

第3章 基准电路25

3.1 电压基准电路25

3.1.1 带隙电压基准的基本原理25

3.1.2 利用PTAT电流产生基准电压27

3.1.3 在运放的输出端产生基准电压30

3.1.4 两种结构的性能比较33

3.1.5 高电源抑制电压基准34

3.2 电流基准电路38

3.2.1 与电源无关电流基准电路的基本原理38

3.2.2 理论与实际的差距39

3.2.3 改善电流基准电路的电源抑制特性39

3.2.4 利用不同电阻温度特性和二极管的反向电流减小基准电流的温漂系数44

3.2.5 全CMOS电流基准电路45

参考文献50

第4章 误差放大器和功率级51

4.1 第二级放大器结构51

4.1.1 电源电压对第二级放大器的影响52

4.1.2 第二级放大器的输出范围53

4.1.3 高／低压MOS管和共源共栅结构54

4.2 第一级放大器结构56

4.2.1 第一级放大器输入管类型56

4.2.2 第一级放大器负载MOS管和第二级放大器输入管的关系57

4.2.3 折叠结构第一级放大器64

4.2.4 利用共源共栅管屏蔽输入管的寄生电容68

参考文献69

第5章 频率补偿71

5.1 固定零点频率补偿方案71

5.1.1 早期LDO频率补偿方案71

5.1.2 单位增益频率补偿模块73

5.2 极点-极点追踪频率补偿方案77

5.3 零极点追踪电路81

5.3.1 Kwok和Mok的零点-极点追踪频率补偿方案81

5.3.2 受控电阻生成电路85

5.3.3 带去零电阻的单米勒电容91

5.3.4 利用单位增益补偿模块的零点-极点追踪频率补偿方案95

5.3.5 包含伪ESR电阻的功率级102

参考文献110

第6章 电源噪声抑制111

6.1 单级放大器电源噪声抑制特性112

6.1.1 NMOS管输入差分放大器114

6.1.2 NMOS管输入共源级放大器122

6.1.3 NMOS管输入源跟随器135

6.1.4 PMOS管输入差分放大器142

6.1.5 PMOS管输入共源级放大器153

6.1.6 PMOS管输入源跟随器159

6.2 LDO电路结构与电源噪声抑制特性164

6.2.1 同时优化三个放大器的电源噪声抑制特性164

6.2.2 第二级放大器和功率级所提供的电源噪声相互抵消170

6.2.3 第一级放大器和第二级放大器所提供的电源噪声相互抵消173

6.2.4 三级放大器提供的电源噪声相互抵消181

参考文献186

第7章 LDO大信号响应和摆率增强电路187

7.1 LDO的大信号响应187

7.1.1 在LDO输出端产生过冲电压188

7.1.2 误差放大器输入电压范围和最大输出电流190

7.1.3 第一级放大器对第二级放大器输入管栅电容充放电193

7.1.4 第二级放大器对功率管栅电容充放电195

7.1.5 摆率增强电路的工作机理和大信号振荡198

7.2 摆率增强电路203

7.2.1 以比较器为核心的摆率增强电路203

7.2.2 侦测第一级差分放大器支路电流变化的摆率增强电路205

7.2.3 以微分器为核心的摆率增强电路208

7.2.4 零延时摆率增强电路210

参考文献213

第8章 辅助电路214

8.1 关断电路214

8.2 启动电路216

8.3 片外电容放电电路217

8.4 限流电路219

8.5 短路保护电路221

8.6 过温保护电路223

参考文献225

第9章 LDO设计实例226

9.1 低功耗LDO芯片226

9.1.1 设计要点226

9.1.2 低功耗LDO设计方案227

9.1.3 芯片测试232

9.2 无片外电容LDO芯片236

9.2.1 设计要点236

9.2.2 无片外电容LDO设计方案239

9.2.3 芯片测试244

9.3 高电源噪声抑制LDO芯片249

9.3.1 设计要点249

9.3.2 高电源噪声抑制LDO芯片设计方案257

9.3.3 芯片测试261

参考文献266