• 제목/요약/키워드: Low-dropout Regulator

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셀프-캐스코드 구조를 적용한 LDO 레귤레이터 설계 (Design of Low Dropout Regulator using self-cascode structure)

  • 최성열;김영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.993-1000
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    • 2018
  • 본 논문에서는 셀프-캐스코드 구조를 이용한 LDO 레귤레이터를 제안하였다. 셀프-캐스코드 구조의 소스 측 MOSFET의 채널 길이를 조절하고, 드레인 측 MOSFET의 바디에 순방향 전압을 인가함으로써 최적화하였다. 오차 증폭기 입력 차동단의 셀프-캐스코드 구조는 높은 트랜스컨덕턴스를 가지도록, 출력단은 높은 출력 저항을 가지도록 최적화하였다. 제안 된 LDO 레귤레이터는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였고, SPECTERE를 이용하여 시뮬레이션 되었다. 제안 된 셀프-캐스코드 구조를 이용한 LDO 레귤레이터의 로드 레귤레이션은 0.03V/A로 기존 LDO의 0.29V/A보다 급격하게 개선되었다. 라인 레귤레이션은 2.23mV/V로 기존 회로보다 약 3배 향상되었다. 안정화 속도는 625ns로 기존 회로보다 346ns 개선되었다.

응답 시간을 향상 시킨 외부 커패시터가 없는 Low-Dropout 레귤레이터 회로 (A Capacitorless Low-Dropout Regulator With Enhanced Response Time)

  • 여재진;노정진
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.506-513
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    • 2015
  • 본 논문에서는 외부 커패시터가 없는 low-dropout (LDO) 레귤레이터를 설계하였으며, 대기 전류는 $4.5{\mu}A$ 이다. 제안하는 LDO 레귤레이터는 정밀한 로드 레귤레이션과 빠른 응답 속도를 만족하기 위해 두 개의 증폭기를 사용 하였고, 높은 이득을 갖는 증폭기와 빠른 속도 및 높은 슬루율을 가지는 증폭기로 구성 되어 있다. 이와 함께 패스 트랜지스터의 게이트에 존재하는 큰 기생 커패시터에 전류를 빠르게 충 방전시키기 위해, 전류 부스팅 회로를 추가하였다. 이를 통해 부하 전류 변화 시 응답 시간을 향상 시키게 된다. 설계된 회로는 $0.11-{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. 최대 200mA 의 부하 전류를 구동할 수 있으며, 출력 전압 변동은 260mV, 회복 시간은 $0.8{\mu}s$ 을 측정하였다.

DC정합회로를 갖는 능동 Replica LDO 레귤레이터 (A Active Replica LDO Regulator with DC Matching Circuit)

  • 유인호;방준호;유재영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2729-2734
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    • 2011
  • 본 논문에서는 DC 정합회로를 갖는 능동 Replica LDO 레귤레이터에 대하여 나타내었다. Replica단과 출력단의 DC전압을 정합하기 위하여 DC정합회로를 설계하였다. 능동 Replica LDO 레귤레이터의 PSR특성은 일반적인 레귤레이터 보다 큰 값을 가질 수 있다. 설계된 DC정합회로는 Replica 레귤레이터에서 발생할 수 있는 단점을 줄여준다. 또한 전체회로를 능동회로로 설계함으로써 칩면적을 줄이고 수동저항을 사용할 때 발생하는 열잡음을 제거할 수 있다. 0.35um CMOS 파라미터를 사용하여 HSPICE 시뮬레이션한 결과, DC정합회로를 이용하여 설계된 레귤레이터의 PSR특성은 -28dB@10Hz로써 DC정합회로를 사용하지 않는 일반적인 레귤레이터의 -17dB@10Hz보다 개선될 수 있음을 확인하였다. 레귤레이터의 DC출력 전압은 3V이다.

A Design of Wide-Bandwidth LDO Regulator with High Robustness ESD Protection Circuit

  • Cho, Han-Hee;Koo, Yong-Seo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권6호
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    • pp.1673-1681
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    • 2015
  • A low dropout (LDO) regulator with a wide-bandwidth is proposed in this paper. The regulator features a Human Body Model (HBM) 8kV-class high robustness ElectroStatic Discharge (ESD) protection circuit, and two error amplifiers (one with low gain and wide bandwidth, and the other with high gain and narrow bandwidth). The dual error amplifiers are located within the feedback loop of the LDO regulator, and they selectively amplify the signal according to its ripples. The proposed LDO regulator is more efficient in its regulation process because of its selective amplification according to frequency and bandwidth. Furthermore, the proposed regulator has the same gain as a conventional LDO at 62 dB with a 130 kHz-wide bandwidth, which is approximately 3.5 times that of a conventional LDO. The proposed device presents a fast response with improved load and line regulation characteristics. In addition, to prevent an increase in the area of the circuit, a body-driven fabrication technique was used for the error amplifier and the pass transistor. The proposed LDO regulator has an input voltage range of 2.5 V to 4.5 V, and it provides a load current of 100 mA in an output voltage range of 1.2 V to 4.1 V. In addition, to prevent damage in the Integrated Circuit (IC) as a result of static electricity, the reliability of IC was improved by embedding a self-produced 8 kV-class (Chip level) ESD protection circuit of a P-substrate-Triggered Silicon Controlled Rectifier (PTSCR) type with high robustness characteristics.

Effect of R-C Compensation on Switching Regulation of CMOS Low Dropout Regulator

  • Choi, Ikguen;Jeong, Hyeim;Yu, Junho;Kim, Namsoo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권3호
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    • pp.172-177
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    • 2016
  • Miller feedback compensation is introduced in a low dropout regulator (LDO) in order to obtain a capacitor-free regulator and improve the fast transient response. The conventional LDO has a limited bandwidth because of the large-size output capacitor and parasitic gate capacitance in the power MOSFET. In order to obtain a stable frequency response without the output capacitor, LDO is designed with resistor-capacitor (R-C) compensation and this is achieved with a connection between the gain-stage and the power MOS. An R-C compensator is suggested to provide a pole and zero to improve the stability. The proposed LDO is designed with the 0.35 μm CMOS process. Simulation testing shows that the phase margin in the Bode plot indicates a stable response, which is over 100o. In the load regulation, the transient time is within 55 μs when the load current changes from 0.1 to 1 mA.

두 개의 출력을 갖는 LDO 레귤레이터 설계 (Design of LDO Regulator with Two Output)

  • 권민주;김채원;곽재창
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.154-157
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    • 2017
  • 본 논문에서는 하나의 입력 전압을 받아 두 개의 출력전압을 가지는 LDO 레귤레이터를 제안한다. 두 개의 출력은 각각의 피드백단을 갖는다. 또한 각각의 피드백 단은 서로 피드백 루프를 공유하며, 서로 피드백 루프를 공유 할 시 서로 미치는 영향을 최소화 하기 위하여 피드백 역할을 하는 PMOS를 추가하여 Load Transient Response를 완화 시켰다. 또한 하나의 바이어스 회로와 하나의 패스 트랜지스터를 사용함으로써 기존 두 개의 출력전압을 얻기 위해 두 개의 LDO 레귤레이터를 사용할 때 대비 면적이 절반으로 줄어들었다.

잡음 제거 회로를 이용한 LDO 레귤레이터 (Low Drop Out Regulator with Ripple Cancelation Circuit)

  • 김채원;권민주;정준모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.264-267
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    • 2017
  • 본 논문에서는 잡음 제거 회로를 이용하여 공급 전원 제거 비를 향상시킨 LDO(Low drop-out) 레귤레이터를 제안하였다. LDO 레귤레이터 내부의 오차증폭기와 패스 트랜지스터 사이에 잡음 제거 회로를 두어 전압 라인에서 들어오는 노이즈에 패스 트랜지스터가 받는 영향을 줄일 수 있게 설계하였으며, 기존의 LDO 레귤레이터와 동일한 레귤레이션 특성을 갖도록 했다. 제안한 회로는 0.18um 공정을 사용하였고 Cadence의 Virtuoso, Spectre 시뮬레이터를 사용하였다.

효율적 버퍼 주파수 보상을 통한 LDO 선형 레귤레이터 (LDO Linear Regulator Using Efficient Buffer Frequency Compensation)

  • 최정수;장기창;최중호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권11호
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    • pp.34-40
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    • 2011
  • 본 논문은 낮은 출력 저항을 버퍼를 사용하여 주파수 보상을 수행한 LDO 선형 레귤레이터에 관한 것이다. 주파수 보상을 위해 제안하는 버퍼는 두 개의 shunt 피드백 루프를 사용하여 출력 저항을 최소화함으로써 이를 통해 LDO 선형 레귤레이터 전체의 부하 및 입력 전압에 따른 레귤레이션 성능을 개선할 수 있고 저전압에서도 낮은 출력 저항을 유지함으로 휴대기기 응용에 있어서도 적합하다. 또한 외부 디지털 제어를 통한 LDO 선형 레귤레이터의 출력 전압을 가변함으로써 외부 MCU와의 인터페이스를 개선하기 위한 기준 전압 제어 기법을 나타내었다. 구현된 LDO 선형 레귤레이터는 2.5V~4.5V의 입력 전압에 대하여 동작하며 최대 300mA의 부하 전류를 0.6~3.3V의 출력 전압에 대하여 제공할 수 있다.

CDMA 단말기 RF 송신단의 Traffic Rho 성능 개선에 관한 연구 (The Study on Improvement of Traffic Rho Performance in RF Transmitter of CDMA Handset)

  • 박희봉;황승훈;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권4B호
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    • pp.624-628
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    • 2000
  • 본 논문에서는 CDMA 단말기의 전기적 성능에 관한 최소의 요구 사항을 명기한 IS-98B의 항목에서 CDMA 파형의 질(Waveform Quality)을 규정하는 항목인 트래픽로(Traffic Rho)가 최소 성능에 만족하지 않을 경우 CDMA 단말기에 나타나는 현상을 분석하고, CDMA단말기 디자인시 단말기 송신부의 IF(Intermediate Frequency)단에서 TX IF SAW FILTER의 매칭회로를 개선하고 송신단 전원인 3.0V -TX를 발생시키는 LDO(Low Dropout Regulator)의 노이즈 발생을 차단하여 트래픽로 문제 해결방법을 제안한다. 제안 방법을 적용한 후의 파형과 적용전의 파형을 HP8924C 와 HP8595E을 이용하여 비교하여 성능을 개선됨을 보였다.

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단상 에너지 측정용 IC 구현 (Implementation of Single-Phase Energy Measurement IC)

  • 이연성;서해문;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2503-2510
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    • 2015
  • 본 논문에서는 전력 정보를 측정하기 위한 단상 에너지 측정용 IC의 구현 방법을 제안한다. 제안된 전력 측정용 IC는 2개의 PGA(Programmable Gain Amplifier), 2개의 ${\sum}{\Delta}$ modulator, reference 회로, LDO(Low-dropout) regulator, 온도 센서, 필터부, 계산 엔진, 보정 제어부, 레지스터, 외부 인터페이스로 구성된다. $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었고, 32-pin QFN package로 제작되었다. 구현된 IC는 3.3V 전원을 공급받아 동작하며, 동작 클럭 주파수는 4,096 kHz이고, IC 동작시 소비 전력은 10 mW이다.