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便携式设备中的电源效率

来源:    作者:    发布时间:2016-09-05 06:17:22    浏览量:

  电源效率对于便携式设备以及模拟 IC 的噪声抗扰度来说都非常重要。本文主要介绍电压参考电路,其不仅支持极低的工作静态电流(低于 250nA),而且还符合标准CMOS工艺。这种电路针对各种应用进行了优化设计,适合便携式电子设备、汽车、医疗设备,以及高电源抑制比(PSRR)和开关噪声抗扰度都非常重要的片上系统(SoC)实施。

  上述电压参考在低频率下支持 90dB。输出电压变化的标准偏差是0.5%,在-40°C 至125°C 温度范围内的温度系数为15ppm/°C。这些特性可在1.6V 至5.5V 的电源电压范围内实现。可实施各种用于为电压参考实现输入噪声抗扰度的方法。

  介绍

  几乎每款模拟电路都需要高精度高稳定参考电压或电流源。不过,在选择片上系统 (SoC) 技术时,参考电压模块不应成为限制因素。也就是说这类系统所选用的技术工艺对于参考电压源来说并不一定总是最理想的。因此,其设计应该更稳健,才能适应各种技术工艺的变化。

  电池通常可作为 SoC 的电源。这就更需要提高工作在大电源电压范围内的电压参考源的线性稳压性能。要延长电池使用寿命,就需要低静态电源电流。同时,还需要在宽泛频率下实现高电源抑制比 (PSRR),以抑制来自高速数字电路、降压转换器或片上其它开关电路的噪声。本文主要介绍具有高 PSRR 的超低静态电流带隙电压参考。

  基本带隙电压参考结构

  改善PSRR的主题思想是在低压降稳压器(LDO)后面布置一个带隙电压源。现有线性稳压器拓扑在静态电流、DC 负载稳压、瞬态响应、去耦电容以及硅芯片面积要求方面存在很大差异。由于我们的目标是在没有外部电容器的情况下,在同一芯片上提供全面集成型LDO,因而典型LDO结构并不适合。

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