Σχεδιασμός ολοκληρωμένου κυκλώματος σταθεροποιητή τάσης για εφαρμογές ασύρματων δικτύων αισθητήρων
Creators: name: Ιωαννίδης, Ελευθέριος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Σταθεροποιητής τάσης
psrr
θόρυβος
voltage regulator
noise

description: Η τροφοδοσία αποτελεί την πιο θεμελιώδη λειτουργία σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα και γι’ αυτό οι εφαρμογές της είναι πάρα πολλές. Σε αυτήν την εργασία σχεδιάστηκε ένας σταθεροποιητής τάσης low-dropout με τάση εξόδου 3,3V. Ο σταθεροποιητής αποτελείται από τρείς βαθμίδες : η πρώτη είναι ένας ενισχυτής folded-cascoded, η δεύτερη ένας p-mos απομονωτής και η τρίτη ένα μεγάλο τρανζίστορ περάσματος pmos. Η ευστάθεια του συστήματος επιτυγχάνεται με την εισαγωγή δύο μηδενικών. Το ένα εισάγεται με τη βοήθεια ενός πυκνωτή στην έξοδο του συστήματος και το άλλο με ένα πυκνωτή και έναν αντιστάτη σε σειρά που τοποθετήθηκαν στην έξοδο του ενισχυτή. Στις προσομοιώσεις η τάση εξόδου μετρήθηκε 3,3V, για ρεύματα φορτίου από 2 έως 5mA και από 15 έως 35 mA, όταν η τάση εισόδου έπαιρνε τιμές από 3,4 έως 3,6 (V) και η τάση αναφοράς ήταν 2V. Το σύστημα ελέγχθηκε στις επιδόσεις του ως προς το PSRR, το θόρυβο, το εύρος ζώνης συχνοτήτων και το περιθώριο φάσης και οι τιμές αυτών των μεγεθών που επετεύχθησαν είναι για το εύρος ζώνης συχνοτήτων 17,9ΚΗz, για το περιθώριο φάσης 87,16 μοίρες, για το PSRR στη συχνότητα των 10KHz 56,85dB και για το θόρυβο 39,8 (nV/sqrt(Hz)). Η ανάλυση των αποτελεσμάτων οδήγησε σε ένα σημαντικό συμπέρασμα ότι το PSRR, το εύρος ζώνης συχνοτήτων και το περιθώριο φάσης αλληλοεξαρτώνται. Στη συνέχεια έγινε μια μεθοδολογία σχεδίασης ενός τέτοιου συστήματος σύμφωνα με την αλληλεξάρτηση αυτή. Όσον αφορά τις επιδόσεις του κυκλώματος σε σύγκριση με αυτές της βιβλιογραφίας, το καινοτόμο της εργασίας έγκειται στη μελέτη όλων των παραμέτρων που αναφέρθηκαν κάτι που δεν υπάρχει στη βιβλιογραφία στην οποία μελετάται κάθε φορά ένα μέγεθος και η βελτίωση του.
description: The voltage supply constitutes the most fundamental operation in a electronic circuit and for this it’s applications are many. In this work was designed a low-dropout voltage regulator that provided an output voltage 3.3V. The regulator has three stages: the first is a folded-cascoded amplifier, the second is a pmos voltage buffer and the third a pmos pass transistor. The stability of system is achieved with the import of two zeros . The first was import in the output of the system with a capacitor and the second was placed in the output of the amplifier with a resistance and a capacitor in line. In simulations the output voltage measured 3.3V for load current from 2 to 5mA and from 15 to 35mA, voltage supply from 3.4 to 3.6V and a reference voltage of 2V. The system it was checked as for PSRR, noise, bandwidth and phase margin. The simulated results in all corners of the system achieved a PSRR, in the frequency of 10KHz, of 56.85dB, a bandwidth of 17,9KHz, a phase margin of 87.16 degrees and a noise of 39,8 (nV/sqrt(Hz)). The analysis of the results it led in a important conclusion that PSRR, bandwidth and phase margin they interdepent. Thus, a design procedure took place in order to involve this interdepent. The records of the circuit in comparison with the others works in the bibliography it lies in measuring all the parameters that were reported above.