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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임신일
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 서경대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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오늘날 배터리 기반의 휴대기기 사용이 급속하게 보급됨에 따라 전력관리 회로(power management IC)의 중요성이 대두 되고 있다. 배터리 기반의 휴대용 전자기기에 있어 전력 관리 회로의 기본적인 역할은 시간에 따라 변화하는 배터리 전압을 부하의 동작을 위해 요구되는 일정한 전원 전압으로 변환하여 공급 또는 유지하는 것이다. 전력 관리 회로를 통해 일정한 전압으로 부하를 구동할 수 있게 됨에 따라 전력 효율을 높여 기기의 수명을 연장 할 수 있는 장점이 있다. 최근 시스템 칩(system-on-chip, SoC)의 경향에 따라 휴대용 전자기기는 고성능화, 소형화, 저 전력화가 활발히 진행되고 있다.
본 논문에서는 외부 커패시터 없이 광범위 하게 높은 전원 공급 잡음 제거비(PSRR)을 갖는 선형 정류기(low drop-out, LDO)에 관한 것이다. 제안된 LDO는 높은 PSRR과 안정도를 유지하기 하기 위해 nested Miller 보상 기술을 사용하였고, 내부적으로 캐스코드(cascode) 보상과 전류버퍼(current buffer) 보상 기술을 사용하였다. 또한 외부의 부하 커패시터가 없기 때문에 외부 하드웨어 비용을 최소화 하였고, 제안된 보상 기법을 사용하여 내부에 작은 커패시터를 사용하고도 안정도를 확보할 수 있었다. 설계된 LDO는 2.5V∼4.5V의 입력 전압을 받아서 1.8V의 전압을 출력하고 최대 10mA의 부하 전류를 구동할 수 있다. 일반 0.18um CMOS 공정을 이용하여 제작하였고 면적은 300um X 120 um 이다. 측정된 PSRR은 DC일 때 -76dB, 1MHz일 때 -43dB를 만족한다. 동작 전류는 25uA를 소모한다.
본 논문에서는 외부 커패시터 없이 광범위 하게 높은 전원 공급 잡음 제거비(PSRR)을 갖는 선형 정류기(low drop-out, LDO)에 관한 것이다. 제안된 LDO는 높은 PSRR과 안정도를 유지하기 하기 위해 nested Miller 보상 기술을 사용하였고, 내부적으로 캐스코드(cascode) 보상과 전류버퍼(current buffer) 보상 기술을 사용하였다. 또한 외부의 부하 커패시터가 없기 때문에 외부 하드웨어 비용을 최소화 하였고, 제안된 보상 기법을 사용하여 내부에 작은 커패시터를 사용하고도 안정도를 확보할 수 있었다. 설계된 LDO는 2.5V∼4.5V의 입력 전압을 받아서 1.8V의 전압을 출력하고 최대 10mA의 부하 전류를 구동할 수 있다. 일반 0.18um CMOS 공정을 이용하여 제작하였고 면적은 300um X 120 um 이다. 측정된 PSRR은 DC일 때 -76dB, 1MHz일 때 -43dB를 만족한다. 동작 전류는 25uA를 소모한다.
목차
Ⅰ. 서 론 ……………………………………………………………………………………… 1Ⅱ. LDO 선형 레귤레이터 ………………………………………………………………… 32.1. 레귤레이터의 필요성 ……………………………………………………… 32.2. 선형 레귤레이터의 동작원리 …………………………………… 42.3. 일반적인 LDO 선형 레귤레이터 ………………………………… 52.4. LDO 선형 레귤레이터의 주요성분 ……………………………… 82.5. 외부 커패시터 없는 LDO ………………………………………… 19Ⅲ. 외부 커패시터 없는 LDO 설계 ……………………………………… 223.1. LDO 선형 레귤레이터 구조 ……………………………………… 223.2. 밴드갭 기준 전압 발생기 ……………………………………… 243.3. LDO 선형 레귤레이터 회로도 …………………………………… 27Ⅳ. 모의실험 결과 및 레이아웃 …………………………………………… 314.1. 전체 시뮬레이션 결과 …………………………………………… 314.2. 레이아웃(Layout) ………………………………………………… 35Ⅴ. 구현 및 측정 결과 ………………………………………………… 36VI. 결 론 ……………………………………………………………………… 40참고문헌 ……………………………………………………………………… 41
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