带延迟上电复位双路输出LDO芯片设计-集成电路工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 A DESIGN OF DUAL-OUTPUT LDO IC WITH DELAY POWER-ON RESET A Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China Major: Master of Engineering Author: Bao Fan Advisor: Professor Ping Li School : School of Microelectronics and Solid-State Electronics 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 论 文 使 用 授 权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘 要 摘 要 近些年来，伴随着便携式电子设备的应用普及化，采用电池供电的便携式电 子产品更是发展迅速，这对电源管理芯片提出了更高的要求。作为其中的一种， LDO 线性稳压器因其效率高、电路结构简单可靠、芯片占用面积小，得到了越来 越广泛的应用。为延长电池的使用寿命，有效地降低功耗，这就要求不断提高 LDO 的性能，使之具有更高的效率、更多的功能、更低的压差和更小的静态电流。 本文介绍了一种双路输出 LDO 线性稳压器，它采用 XFAB 的 XB06 0.6um BICMOS 双阱工艺制造。输入电源电压范围广从 2.7V 到 6V，输出电压可选，最 大输出电压 3.3V。最大输出电流达到 2A，在 1A 负载电流情况下典型压差仅为 350mV。静态电流低至 200uA。芯片内部集成了 200ms 延迟的开漏输出上电复位 电路，作为后级 DSP 器件的使能信号。另外芯片在输出调整管的前级驱动环节设 计了快速反馈电路，当负载发生较大变化时大大提高了系统反应速度。同时芯片 还具有过流保护功能和过温保护功能，增加了系统的可靠性。 本文以一款双路输出 LDO 为主要的研究对象，在深入介绍 LDO 线性稳压器 结构以及工作原理的基础上，阐述了各个模块电路的功能、重点和难点。由于有 了对电路的深入理解，优化了版图设计工作的进度安排，大大缩短了版图的设计 周期。在版图的细节设计方面，充分利用 XL 工具，使布局布线更加合理，减小了 版图面积的浪费和不必要的返工，加速了设计的进程；使用了双环隔离结构减小 噪声；设计了熔丝修调区域，为基准电压模块和电阻采样模块预留了后期更改的 空间，提高了基准电压的精确度。版图设计过程中采用了一种全新的金属布线层 打孔的方法，它简单高效，且使用方便；最后基于芯片的双通道版图特性，巧妙 构思，更改一张布线光刻板 METAL1 就可以实现其它同一系列产品的变换，改变 划片方案还可以得到单路输出的低压差线性稳压器，大大降低了项目的成本。 本文最终所设计的芯片，已经通过工艺制造、封装和多种环境验证实验，其 测试结果达到预定设计指标，且 IOUT 参数性能优越。正式小批量生产，并且交付 用户使用。 关键词：带 200ms 延迟的开漏输出上电复位，环路稳定，低静态电流，LDO 版图设计 I ABSTRACT ABSTRACT In recent years, with the development of portable electronic products, especially the rapid development of the battery powered portable electronic products，power management IC put forward to higher request. The LDO linear regulators, as portable electronic products, have been widely applied with high efficiency, simple and reliable circuit structu