طراحی و پیاده سازی یک رگولاتور ولتاژ با افت کم و خروجی تثبیت شده با استفاده از راهکار تغذیه بدنه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی ارشد دانشگاه آزاد واحد بوشهر

2 هیئت علمی دانشگاه پیام نور تهران

3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر

چکیده

در این مقاله، طراحی و پیاده سازی رگولاتورهای ولتاژ با افت کم  و تغییرات خروجی بسیار کوچک را با استفاده از راهکارهای نوینی به انجام رسانیده ایم. در ساختار مداری رگولاتور، برای اولین بار از دو راهکار تغذیه بدنه و استفاده از مرجع ولتاژ متغیر استفاده شده است. تغذیه اثر بدنه، با هدف افزایش هر چه بیشتر بهره حلقه رگولاسیون و استفاده از مرجع ولتاژ متغیر، با هدف تثبیت بیشتر ولتاژ خروجی و افزایش نسبت حذف منبع تغذیه (PSRR) انجام شده است. از نکات حائز اهمیت دیگر در این مقاله، پیاده­سازی تقویت کننده خطا به کمک سه تقویت کننده عملیاتی تک سر و با ورودی pMOS  است که به افزایش قابل توجه دقت حلقه رگولاسیون می انجامد. مقدار PSRR بدست آمده برابر با 46dB در فرکانس 1KHz است. ولتاژ ورودی می تواند در بین 1.8V تا 2.5V تغییر کند و ولتاژ خروجی تثبیت شده، برابر با 1.6V است. حداکثر میزان ریپل ولتاژ خروجی برابر با 1mV است که معادل با 0.03% می­باشد. بار اهمی خروجی، برابر با 20W  و بار خازنی متوسط برابر با 100pF است. حداکثر جریان خروجی به ازای امپدانس خروجی مورد نظر و ولتاژ افت 0.2V برابر با 80mA است.

کلیدواژه‌ها


[1]     G. Hanington, P. Chen, P. Asbeck and L. Larson, “High- Efficiency Power Amplifier Using Dynamic Power-Supply Voltage for CDMA Applications,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 74, pp. 1471- 1476, Aug. 1999.

[2]     A. Saberkari, E. Alarcon, and Sh. B. Shokouhi, “Fast Transient Current-Steering CMOS LDO Regulator Based on Current Feedback Amplifier,” Integration, the VLSI Journal (2012), DOI: 10.1016/ vlsi.2012.02.001.

[3]     W.Oh, B. Bakkaloglu, “A CMOS Low-Dropout Regulator with Current-Mode Feedback Buffer Amplifier,” IEEE Trans. Circuits Syst. II, Vol. 54, No. 10, pp. 922-926, Oct. 2007.

[4]     G. Patounakis, Y. W. Li and K. Shepard, “A Fully Integrated On-Chip DC- DC Conversion and Power Management System,” IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 39, No. 3, pp. 443- 451, Mar, 2004.

[5]     B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Boston, MA: McGrow Hill, 2001.