引 言
近十几年来,移动电话、掌上电脑、笔记本电脑等便携式设备及医疗、测试仪器的迅猛发展拉动了具有低压差、低功耗的LDO(Low Dropout)稳压器的快速发展。当前,LDO稳压器已经实现500mV以下的压差。在LDO稳压器中,电源是主要的噪声源。尤其在高频,电源电压的变化为系统稳定性带来的影响更大。误差放大器是LDO稳压器的重要组成部分,其稳定性与整个LDO稳压器系统的稳定性能密切相关。因此,研究电源电压变化对 LDO稳压器中误差放大器的影响是非常必要的。电源抑制比(PSRR)衡量模拟系统对抗电源噪声的能力,是放大器一个非常重要的性能指标。
本文设计的误差放大器为带共源共栅电流镜负载的共源共栅差分运算跨导放大器。它应用在一款超低功耗的LDO线性稳压器中,采用共源共栅差分结构,提高了 PSRR,低频达到119dB。同时,该放大器具有高共模抑制比(CMRR),低频达到106dB,静态电流不超过0.62μA。
OTA的设计与仿真
PSRR定义为输入端到输出端的电压增益与电源到输出端的电压增益之比,即
Gm(s)和Gmp(s)分别是输入端到输出端、电源到输出端之间的跨导。在LDO线性稳压器中,只有VDD一个低压电压源供电,因此,这里只讨论VDD的PSRR。
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