利用密勒补偿电路解决相位补偿
密勒电容补偿
密勒电容补偿密勒电容补偿技术是一种用于提高放大器频率响应的技术，它是由美国工程师珀西·哈里森·密勒在20世纪40年代提出的。
该技术通过在输入舞台和输出舞台之间加入一个电容，以减轻缺陷放大器的影响，使得输出响应能够更加精确地跟随输入信号。
以下是详细的介绍。
密勒电容补偿的原理基于反馈放大器的输入和输出之间的负反馈。
在一个基本的反馈电路中，有一个前级放大器和一个比例放大器，它们之间连接有一个带负载的电容。
当输入信号通过放大器的前级，信号在放大器内部经历多个放大级之后，到达输出阶段，以便在负载中产生所需的输出。
但是，由于前置放大器具有有限的频宽和带宽，输出级的输出可能会产生相位失真和幅度失真。
为了解决这些问题，密勒电容补偿通过添加一个电容（称为密勒电容）来所有这些幅度和相位失真。
这个电容可以被放置在输入阶段和输出阶段之间。
因为负反馈连接到负载和输入之间，所以这种电路的复杂性并不高，只需要使用一个小型的电容器就可以实现很好的补偿。
密勒电容补偿技术的主要优点是它可以使放大器的频率响应变得非常平坦。
通过增加一个基频为零的电容，也就是密勒电容，在电路中，可以将放大器输出的波形更好地跟踪输入信号。
这样，输出信号就可以更加准确地呈现输入信号的峰值和谷值。
此外，密勒电容补偿还可以减小相位失真，从而产生更好的相位响应。
当输入信号在后端被放大之前，前端信号经过的放大次数越多，对放大器的相位响应的影响就会越大。
使用密勒电容补偿可以减轻这种影响。
密勒电容补偿通常适用于宽频放大器。
该技术所用的电容器通常很小，占据的空间也很小，所以它可以在狭窄的空间中轻松地集成入电路板。
在采用多阶放大的电路中，使用密勒电容补偿使得放大器更加稳定和精确。
此外，在仪器和控制应用中，密勒电容补偿可用于改善频率和相位响应，或者以提高系统的初始稳定性。
虽然密勒电容补偿有很多优点，但它也有一些缺点。
其中最严重的问题是，拉伸极利用密勒电容来抑制振荡，这可能会在一定程度上影响电路的放大，特别是在高频范围内。
一种CMOS二级密勒补偿运放的设计
一种CMOS二级密勒补偿运放的设计一个实际的运放电路包含很多极点，为了使运放可以正常工作必须对其进行频率补偿。
所谓“补偿”就是对运放的开环传输函数进行修正，这样就可以得到稳定的闭环电路，而且获得良好的时间响应性能。
两级运放的频率补偿存在一个问题。
我们的补偿原理是使其中一个主极点向原点靠拢，目的是使增益交点低于相位交点。
然而这样就需要一个很大的补偿电容。
大电容在集成电路中是很难制作而且不经济的。
实践证明，通过密勒效应可以以一个中等的电容器的值实现单独利用大电容才可以做到的补偿效果。
这种补偿方法就是“密勒补偿”。
一种CMOS 二级密勒补偿运放的设计，主要有第一级差分放大，第二级共源级放大，电流偏置电路以及密勒补偿电路四部分组成。
首先，手动计算各项参数，分析各项参数与性能之间的相互制约关系。
然后，利用电路EDA仿真软件对电路进行仿真，对参数进行一些微调以满足运放的设计指标。
因为数字集成电路的规律性和离散性，计算机辅助设计方法学在数字集成电路的设计中已经具有很高的自动化。
但是由于模拟电路设计的一些不确定性，一般来说，手工进行参数的预算是不能缺少的一个环节。
运算放大器（简称运放）是许多模拟系统和混合信号系统中的一个完整部分。
各种电路系统中都离不开运放：从直流偏置的产生到高速放大或滤波。
运算放大器的设计基本上是分为两个部分。
第一是选择电路结构，第二是电路的各项参数的确定。
比如静态工作电流，每个管子的尺寸等参数。
这个步骤包含了电路设计的绝大部分工作。
很多参数的确定需要不断地权衡来满足性能。
该设计第二章分析电路的原理开始,第三章接着介绍对运放的各个指标做介绍和分析。
第四章以具体的指标要求为例，分析约束条件，进行手算。
之后使用HSPICE 进行电路仿真。
2电路分析2.1 电路结构选定的 COMS 二级密勒补偿运算跨导放大器的结构如图 2.1 所示。
主要包括四部分：第一级输入级放大电路、第二级放大电路、偏置电路和相位补偿电路。
两级运放的rc 密勒补偿
两级运放的rc 密勒补偿
RC密勒补偿是一种在两级运放电路中广泛使用的技术，用于提高电路的增益带宽积（GBW）。
它可以在不影响电路的带宽的情况下减小相位偏移，从而提高运放的稳定性和可靠性。
在两级运放电路中，通常会使用两个单级运放级联在一起，以达到所需的电路增益。
但是，级联两个单级运放会导致相位偏移，因为第二级运放的输出信号必须经过第一级运放的输入电容。
这个信号的延迟导致了相位偏移，这可能会对电路的性能产生负面影响。
为了解决这个问题，RC密勒补偿技术应运而生。
这种技术通过在电路中添加电容和电阻元件来抵消级联时的相位偏移。
具体而言，在输入端添加一个与输出电容并联的电容器，然后在输出端添加一个与输入电容并联的电阻器。
这样可以使电路的相位偏移减小或消除，从而提高电路的稳定性和可靠性。
此外，RC密勒补偿还可以提高电路的带宽积（GBW）。
在理想情况下，运放的增益带宽积是一个定值，但实际上可能会因为各种原因而降低。
使用RC密勒补偿技术可以提高电路的增益稳定性和带宽积，从而改善电路的性能和可靠性。
总之，RC密勒补偿技术是一种简单而有效的技术，可以在两级运放电路中提高电路的增益稳定性和可靠性。
它还可以提高电路的带宽积，从而改善电路的性能。
因此，它在电子设计中得到了广泛应用。
CMOS两级运放设计解读
CMOS两级运放的设计1 设计指标在电源电压 0-5V,采用 0.5um 上华 CMOS 工艺。
完成以下指标：共模输入电压开环直流增益单位增益带宽相位裕度转换速率负载电容静态功耗电流共模抑制比PSRR固定在〔V DD V SS〕260dB30MHZ60deg ree30Vus3 pF1mA60dB60dB2 电路分析2.1 电路图2.2 电路原理分析两级运算放大器的电路结构如图 1.1 所示，偏置电路由理想电流源和 M8 组成。
M8 将电流源提供的电流转换为电压， M8 和 M5 组成电流镜， M5 将电压信号转换为电流信号。
输入级放大电路由 M1～ M5 组成。
M1 和 M2 组成 PMOS 差分输入对，差分输入与单端输入相比可以有效抑制共模信号干扰；M3、M4 电流镜为有源负载，将差模电流恢复为差模电压。
； M5 为第一级提供恒定偏置电流，流过 M1 ，2 的电流与流过 M3,4 的电流 Id1,2I d 3,4I d 5 / 2 。
输出级放大电路由 M6 、M7 组成。
M6 将差分电压信号转换为电流，而 M7 再将此电流信号转换为电压输出。
M6 为共源放大器， M7 为其提供恒定偏置电流同时作为第二级输出负载。
相位补偿电路由 Cc 构成，构成密勒补偿。
3 性能指标分析3.1 直流分析由于第一级差分输入对管 M1和 M2相同，有第一级差分放大器的电压增益为：gm1Av1gds2gds4第二极共源放大器的电压增益为gm6Av2gds6gds7所以二级放大器的总的电压增益为A vgm1gm62g m2gm6A v1Av2gds4g ds6gds7I 5( 2 4)I 6( 6 7)gds23.2 频率特性分析设C1为第一级输出节点到地的总电容，有C1 C GD2 C DB 2 C GD 4 C DB4 C GS6 设C2表示第二级输出节点与地之间的总电容，有C 2 C DB6 C DB7 C GD7 C L一般，由于C L远大于晶体管电容，所以C2远大于C1 , 可以解出电路的传输函数为V 0 g m1 g m6 s C c R1R2V id as2 bs 1其中：C1C 2 C c C1 C 2 R1 R2ab C1R1 C 2R2 C c g m6 R1 R2 R1 R2可以得到右半平面零点为f zg m62C c 从而电路的主极点f d1g m 6R1 R2C c而次极点f nd gm 6 C L由于C2和C C远大于C1，而C1中最主要的局部为C GS6 , C2中那么以C L 为主，经过适当近似，可以得到单位增益带宽为GBW A0 fdg m1 2C c3.3 共模抑制比分析如果运放有差分输入和单端输出，小信号输出电压可以描述为差分和共模输入电压的方程V O A dm V id A cm V ic其中A dm是差模增益，有A dm A0，A cm是共模增益。
cascode电路密勒补偿-概述说明以及解释
cascode电路密勒补偿-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述cascode电路是一种常用的放大电路结构，广泛应用于射频和高频放大器设计中。
它通过将两个晶体管级联，形成一个高增益的放大器，具有良好的抗干扰能力和线性性能。
cascode电路的基本原理是将一个功率放大晶体管（被驱动晶体管）和一个电压放大晶体管（驱动晶体管）级联。
被驱动晶体管作为负载，增强了整个电路的增益。
驱动晶体管负责控制被驱动晶体管的电流，从而实现对整个电路的放大功能。
然而，cascode电路在实际应用中也存在一些问题，例如频率响应不稳定和阻抗匹配困难等。
为了解决这些问题，密勒补偿技术被引入到cascode电路中。
密勒补偿是指通过添加合适的电容来提高电路的频率响应和稳定性。
在cascode电路中，通过在驱动晶体管的源极和栅极之间添加一个补偿电容，可以有效提高电路的带宽和相位裕度。
这样可以使得cascode电路在高频段保持较好的性能。
总之，cascode电路作为一种常用的放大电路结构，在射频和高频放大器设计中起着重要的作用。
通过以概述介绍cascode电路的基本原理和问题，并引入密勒补偿技术，有助于读者更好地理解cascode电路的应用和优势。
在接下来的章节中，将详细介绍cascode电路的基本原理和密勒补偿方法，以及密勒补偿对cascode电路性能的影响。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以参考以下写法：文章结构部分主要是对整篇文章的章节结构进行介绍，方便读者了解全文的组织框架。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对文章的主题进行概述，简要介绍了cascode电路的基本原理和密勒补偿方法。
接着，明确了整篇文章的目的，即探讨密勒补偿对cascode电路性能的影响。
正文部分将分为两个主要章节。
首先，会详细介绍cascode电路的基本原理，包括其特点、工作原理和优点等内容。
然后，会重点介绍cascode 电路的密勒补偿方法，详细阐述其原理、实现方式和应用场景等。
密勒补偿电容
密勒补偿电容密勒补偿电容是用于电路稳定性分析和设计中的一个重要元件。
它通过在电路中加入合适的电容来补偿电路中感性元件（如电感、变压器等）所引起的相移，从而保证电路的稳定性和可靠性。
在下面，我们将详细探讨密勒补偿电容的相关知识。
一、基本概念1、相移相位是表示波形相位差的一个物理量，以角度或弧度表示。
相移是指两个波形在同一时间点上的相位差。
密勒补偿是指在放大电路中，通过合适的元件（通常是电容）来减小电路中由于输入和输出信号的差异而引起的一系列问题，如稳定性、带宽等。
补偿电容是一种用于补偿电路中感性元件所引起的相移的电容器。
它通常被置放在电路中的反馈回路上，用于调节电路的稳定性和带宽，保证电路的正常工作。
密勒补偿电容是一种常见的用于放大器反馈回路中的补偿电容。
在一个电路中，当放大器的输出信号经过一个高通滤波器或者带通滤波器后，就会产生相移。
相移的程度取决于滤波器的截止频率与信号的频率之间的差异。
为了减小相移的影响，通常在反馈回路上串入一个补偿电容。
补偿电容的作用是将输出信号的相位提前一定的角度，从而补偿前级电路中感性元件所产生的相移，使得整个电路的相位差与带宽能够保持相对稳定。
例如，输入信号和输出信号处于同一时间点上的相位差为，但如果在反馈回路上串入一个补偿电容，那么输出信号的相位将提前，从而减小相位差，从而提高电路的稳定性和带宽。
密勒补偿电容广泛应用于放大器的设计和分析中。
例如，在共源放大器、共漏放大器等电路中，都可以加入合适的补偿电容来改善电路的稳定性和带宽。
此外，在管子反馈电路、三级共基极放大器等电路中，也经常使用到密勒补偿电容。
在实际设计中，通常需要通过数值仿真软件（如SPICE）或实验测量来确定补偿电容的合适值。
一般地，补偿电容的值应该具备以下特点：1、补偿电容的容值应该足够大，以确保能够产生充足的相位提前。
2、补偿电容的容值应该足够小，以减小电路中的时间常数和功耗。
3、补偿电容的频率特性应该良好，以保证它不会在特定的频率范围内产生衰减或共振。
运算放大器的补偿方法：Miller补偿
运算放大器的补偿方法：M川er补偿目录1 .序言 (1)2 .米勒效应(Mi1IerEffeCt) (1)3 .米勒电容 (2)4 .MiHer补偿的定义： (3)5 .MiHer补偿的作用-极点分裂 (4)5.1.计算理解： (4)5.2.框图理解 (5)6.利用米勒补偿 (6)1.序百为了放大器应用中的稳定性，运算放大器必须进行补偿，常见的补偿方法有主极点补偿，mi11er补偿、超前/滞后补偿等。
其中MiIIer补偿是一种常见且有效的补偿方法，在经典运放uA741中用到了mi11er补偿：2.米勒效应(MinerEffeCt)在前一篇关于频率补偿的文章中，我们发现制作第一极点需要数十纳法的并联电容。
而另一方面，米勒补偿只需要皮法。
怎么会这样？答案是由米勒效应(MinerEffeCt)提供的。
米勒效应(Mi1IerEffeCt)是指当电容器从具有大负增益的放大器的输入连接到输出时发生的等效电容的增加。
这个概念如图1所示。
施加的电压V的响应，如图1(a)所示，电容器C以电流i=C*dv∕dt响应;如果我们现在以反馈的方式将相同的电容器C连接到具有增益的反相电压放大器，如图1(b)所示，则电流变为：.「矶"一(一为切dυ(1+a)v2=C ----------------- - ------------- =C -------------- - ----------- U归物仁鼠网u!sιdιsdt dt遍@万物云毂网等式13.米勒电容等式1中的量CM被称为米勒电容并且计算如下：仁_∩I n∖r>/二万物云每网匚IsmisGM—J十QtJG 空@万物云畿网等式换句话说，反射到输入的反馈电容C乘以1+av。
这使得可以用相对小的物理电容器合成大电容。
参考图8的PSpice电路，我们有：CM=(1+Gm2*R2)*Cf=(1+250)*9.90pF=2.485nFR1看到的总电容为Ctota1=CM+C1=2.51nF,因此主极点频率为1/(2πR1*Ctota1)=63.4Hz,与上面通过PSpice测量的值一致。
密勒补偿对相位裕度的影响
密勒补偿对相位裕度的影响好呀，今天咱们聊聊密勒补偿对相位裕度的影响，听起来有点复杂，但其实咱们可以轻松搞定。
想象一下，控制系统就像是一场舞会，大家都在努力保持节奏，谁要是跑偏了，那可就尴尬了。
相位裕度就像是你跳舞时的余地，能让你在不失去节奏的情况下，稍微动一动，给点空间。
如果没有这个裕度，哎呀，那就像在舞池里踩了别人的脚，场面可就乱了套。
密勒补偿嘛，其实就是一种调整的方式，帮助我们提高系统的稳定性。
就好比你在舞会上看见某个舞伴跳得不错，想去模仿一下。
你得学会他们的节奏，才能保持自己的风格。
如果没有这些补偿措施，系统就容易变得不稳定，随时都有可能出现不和谐的情况。
大家可能会问，密勒补偿到底怎么帮助我们提高相位裕度呢？嘿，其实就是在适当的地方插入了一点“调料”，让系统的反馈更加平稳，像是为你的舞蹈加点儿炫酷的动作，吸引所有人的目光。
具体怎么个影响呢？咱们可以想象一下，系统的增益就像是一个调皮的小孩，时不时想要撒个娇，偶尔还会耍点小脾气。
如果不加以控制，这个小家伙就会把整个舞会搞得鸡飞狗跳，谁也别想跳得痛快。
通过密勒补偿，咱们就像是给这个小孩找了个好管家，管着他别跑偏，确保他在规定的时间内出现在正确的地方。
这样一来，相位裕度就提高了，系统也更加稳定，大家的舞步也能跟得上。
不是什么事都有那么简单，密勒补偿也是有门道的。
你得拿捏好那些参数，找到最合适的平衡点。
就像调味料一样，加多了反而会腻，少了又不够味道。
这时候，工程师们就像是厨师，精确计算每一种材料的用量，反复尝试，直到找到最适合的配方。
每次调整都像是在跳舞，要保持优雅，不能让人感觉突兀，这样才能在舞会上获得掌声。
密勒补偿不只是让系统稳定，更能提升性能。
这就像是为你的舞蹈增添了一些新花样，让观众眼前一亮。
如果能恰到好处，别说相位裕度了，甚至连增益裕度也会跟着上涨，整个系统就像是舞会上的明星，光彩夺目。
这就是为什么工程师们这么热衷于密勒补偿的原因，毕竟谁不想在舞池中成为焦点呢？说到这里，咱们再回到相位裕度。
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-引 言
因为具有低噪声、高 cfRR、低静 态 电 流、快速 瞬态 响 应 以及 低 成 本 等 优 点+(M7f型 6*7 稳 压 器在高端便携式设备中得到了越来越广泛的应用8 例 如 在 手 机 的 电 路 系 统 中 +从 射 频 和 基 带 电 路 到 音 视频处理电路均由不同种类的 6*7稳压器提供高 性能的直流电源 8 [-]
关 键 词 5低 压 降 稳 压 器 9动 态 密 勒 补 偿 9稳 定 性 9=型 场 效 应 管 电 容 器 中图分类号5>?1:0 文献标识码5) 文章编号5-...2:4-3’0..@/.:2:4@2.A
B $CDEFGHIGJJKLMNFOKDPEQGNDMGLHRGQSNL#$% TKURJEQNLP
V0= 1+AAFVREF ≈ F1VREF
(1)
其
中
A= g1g2Ro1Ro,F=
RF2 RF1+ RF2
Ro≈ Ro2∥ RL
上式中,Ro1和 Ro2分别为 g1和 g2的输出阻抗,RL 为
LDO 稳 压 器 的 负 载 电 阻 。
设计难度和电路的复杂程度。
由负反馈理论及文献[5],LDO 稳压器的负载 调整率和电压调整率分别为:
电源要求很高的场合。
3 新系统方案的设计
用动态密勒补偿方法解决稳定性问题的系统
原 理如图 2所示。前向放大通路由 g1、g2和 g3三个 跨 导 放 大 器 构 成,开 环 电 压 增 益 为 A= g1g2g3Ro1 Ro2Ro,其 中 Ro≈Ro3∥RL。 由 于 增 加 了 一 级 跨 导 放 大器,使 开 环 电 压 增 益 提 高 30dB左 右,大 大 改 善 了 LDO稳压器的负载调整率和电压调整率指标。
忽 略 电 路 中 次 要 寄 生 参 数 的 影 响 ,该 系 统 的 开 环电压传递函数可简化为:
H(s)=
A(1+ s/ωz) (1+ ωp1)(1+ s/ωp2)
(6)
其中 ωz= RC1CC,
ωp1=
1 R0CL
ωp2=
1 g2Ro2Ro1CC
当 负载电流增大时,ωz和ωp1增大而ωp2减小。电
输出电压 Vout。因为 M20和调整管 MP1的源栅源电压 均相等,所以电流采样精度很高。当负载电流在额定 输出范围以内时,采样 电 流 很 小,M24微 导 通 而 M19 工 作于线性区,上拉管 M27截止;当输出电流达到限 流值时,采样电流的增大使 M24进入线性区而 M19微 导通,上 拉 管 M27导 通 将 调 整 管 MP1的 栅 极 电 压 箝 位,起到限流功能。
ΔVo ΔIo
=
Ro2 1+ AF
(4)
ΔΔVVoi=
RL
RL + Rds
·1+1AF
(5)
上式中 Rds为跨导放大器 g2(即调整管)的源漏直流
电阻。由于该系统只有一个恒定的主放大级 g1,导
致 开 环 电 压 增 益AF很 小 ,所 以 这 种 结 构 的LDO 负
载 调 整 率 和 电 压 调 整 率 都 不 是 很 高 ,不 能 应 用 于 对
A1 =gm5(rds- m2 ∥
rds- m9)=
(λm2
2gm5 + λm9)Ibias
=
へ 2 upCox(W/L)m5 = 40dB へ (λm2 + λm9)/ Ibias
(7)
图 4 带动态密勒补偿 LDO稳压器的具体电路 Fig.4 DetailedcircuitoftheLDO withdynamicmillercompensation
但 由 负 载 电 流 变 化 所 引 起 的 稳 定 性 问 题 +使 大 多数 6*7稳压器的工作范围受到限制 8 [0] 本文提 出 了 一 种 新 颖 的 动 态 密 勒 补 偿 电 路 +使 芯 片 内 部 产 生 一 个 随 负 载 电 流 变 化 的 零 点 8该 电 路 不 需 要 外 接 ]fR 进 行 频 率 补 偿 +并 且 增 加 了 系 统 带 宽 8由 这 种 方法设计的 6*7具有响应速度快、稳定性好、节省 空 间 等 优 点 +并 且 具 有 更 高 的 电 压 调 整 率 和 负 载 调 整率8
将 导 致 系 统 带 宽 降 低 且 芯 片 面 积 增 大 。 同 时 ,为 了
获 得 足 够 大 的 带 载 范 围 ,buffer电 路 一 般 要 求 由 输
入 输 出 均 为 轨 至 轨 的 运 算 放 大 器 实 现 ,从 而 增 加 了
图 2 动态密勒补偿型 LDO稳压器 Fig.2 LDO withdynamicmillercompensation
6)VWXYZ[\Y WV]^X\Y_‘\Ya *b cdYae‘dYa fb? g[h_‘X
’ijklmlnlopqrsotlupjmtvwx+ymzm{j|jm}oukml~+ym'{j+,-..,-+vHN/
BbPQLEHQ5) Yhvdl;yY\mXemXlldrehmpdYs\tXhYeXre[Xtw\s;dvdlhpd;XYt‘Xsp\pdrthshlvd t‘d st\bXlXty prhbldm hflhw ;rhph[t rda[l\thrs ’6*7s/. (hmp\rd; wXt‘ ehYvdYtXhY\l mdt‘h;s+Xtkddpst‘db\Y;wX;t‘ st\bldth Xmprhvdt‘dpdrfhrm\Yedhftr\YsXdYtrdsphYsd ard\tly+\Y;XYerd\sdst‘dhpdYlhhpa\XYby:.;< \tt‘ds\mdtXmd+w‘Xe‘m\kdst‘d6*7 ‘\vd‘Xa‘drlXYdrda[l\tXhY \Y; lh\; rda[l\tXhY spdeXfXe\tXhY.)Y V( w\sf\brXe\td; w‘Xe‘ prhvd;t‘dv\lX;Xty\Y;fd\sXbXlXtyhft‘Xsmdt‘h;.
388
固体电子学研究与进展
25卷
交流输出阻抗为:
ro1 =
2 (λm2 + λm9)Ibias
(8)
第二级跨导放大器 g2由电流源作负载的 共 源
放大器 构成,M13为放大管,M14为电流源负载,输出
出信号为 Vo2。该级的电压增益为:
A2= gm13/[(λm13+ λm14)Im14]= 30dB (9) 第三级跨导放大器 g3由输出级的调整管 Mp1和 它漏端所接的电阻构成。该设计中,取反馈电阻阻值 为 600kΩ,则MP1在空载时消耗的静态电流为 4µA。 当负载电流由0增加到 300mA 时,该级的电压增益 将由 27dB降至 14dB。 因为要求输出电压为 2.5V,而带隙基 准 电 压 VREF为 1.25V,所以取反馈系数 F=0.5即-6dB。 通 过 对 三 级 放 大 器 电 压 增 益 的 设 计 ,使 系 统 的 总 开 环 增 益AF 达 到78dB以 上 ,确 保 了 高 性 能LDO 稳压器的电压调整率和负载调整率指标。 限流保护电路和补偿电路中用到的 buffer如图 4虚 线 框 内 电 路 所 示 。 M20～ M22构 成 输 出 电 流 采 样 电 路,设计时,取 M22的偏置电流很小而 M21的 W/L 很大,使得 M22和 M21都工作在亚阈值区附近,因而 VSG- ≈ M21 VSG- ≈ M22 VTH,采样管 M20的漏端电压等于
& ]2m\Xl5xZl\X@m\Xl.xX;X\Y.d;[.eY9thYyxXdj_@-0A.ehm
386
固体电子学研究与进展
25卷
2 传统的 LDO频率补偿方法
传 统 LDO 稳 压 器 的 系 统 框 图 如 图 1所 示,系 统由 两 个 跨 导 放 大 器 g1、g2、一 个 buffer以 及 交 直 流反馈电路构成 。 [3] 为了有较大的电流输出能力, LDO 的调整管 (即 g2)的 面 积 一 般 较 大,使 g2 的 输 入 电容很大。利用 buffer电路,可以将 g1输出级的 高 阻 抗 结 点 与 该 电 容 隔 离 ,提 高 系 统 带 宽 。 系 统 工 作 在 深 度 负 反 馈 条 件 下 ,输 出 直 流 电 压 为 :
图 1 传统 LDO稳压器的系统框图 Fig.1 Blockdiagram oftraditionalLDO
框图中的 CC 为密勒补偿电容。RC 将密勒效应 引起的右半平 面 极 点 g2/CC 抵 消 以 [4] 后,该 电 路 的 开环交流电压传递函数可简化为:
H(s)=
(1+
- A。 s/ω1)(1+
摘 要5针对 6*7稳压器的稳定性问题+设计了一种新颖的动态密勒补偿电路8与传统方法相比+该电路具有 恒 定的带宽+大大提高了系统的瞬态响应性能9同时将开环增益提高了 :.;<左右+使 6*7稳压器具有较高的电 压 调 整 率 和 负 载 调 整 率 8 通 过 具 体 投 片 +验 证 了 该 方 法 的 正 确 性 和 可 行 性 8
4 具体电路实现
利 用 上 述 系 统 原 理 ,本 文 设 计 了 一 个 输 出 电 压 为 2.5V,额定输出电流为 300mA,电压调整率为 0.005%/V,电流调整率为 0.001%/mA,并且具有 限流保护功能的 CMOS型 LDO 稳压器,具体电路 结构如图 4所示。