超低功耗的LDO

refunok · 发表于 2014-5-15 10:05:41

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最近要设计一个Cap_free的LDO结构，最大驱动电流5mA，电源最低2.5V，输出电压1.5V±10%，难点在于LDO+BG一起的自身消耗电流需要<1uA：
1、如果采用BG+传统LDO结构，随便搭了一下那种亚阈值区晶体管结构BG（在PTAT自偏置电流源的基础上改良的结构），VBG随工艺角的偏差太大了，LDO的输出还会将VBG的偏差放大，最后工艺角下输出会远远超过1.5V±10%的范围；

2、还有一个问题是，由于总电流需要小于1uA，需要使用的电阻太大了，都得十几兆欧姆了；

请问大家有没有什么好的内置BG的LDO结构推荐，还有电阻那么大的问题有没有好的替代或改善方案？

还有有没有在学校的同学能帮我下篇论文吗《An ultra low-power capacitor-less LDO with high PSR 》，它的摘要听上去不错。

A compact high PSR Low Drop-Out (LDO) voltage regulator providing a peak load-current (IL) of 100μA is realized in 0.13μm CMOS 1P6M process. Ultra low-power operation is achieved for the power block by realizing a nano-power bandgap reference circuit whose total power consumption including LDO is only just 95nW for 1.2Vsupply. The resistor-less reference circuit with no external capacitor for LDO stability results in a very compact design occupying just 0.033 mm2. The proposed post-layout reference and LDO block consumes only 38nA and 41nA respectively, regulating output at 0.9V with a 1.2V supply.

zgln1234 · 发表于 2014-5-15 10:52:32

An ultra low-power capacitor-less LDO with high PSR.pdf (1.81 MB, 下载次数: 2662 )

A 3.6-μW Sub-1V Fast-Transient-Response Output-Capacitor-Free.pdf (419.63 KB, 下载次数: 1847 )

zgln1234 · 发表于 2014-5-15 10:53:45

这两篇文章不错，你可以看下。

peterlin2010 · 发表于 2014-5-15 11:50:32

回复 3# zgln1234

想問下 mos current mirror 多低電流下會失常 (yield loss 高) .. 10na ? 100na?
一般來說使用 0.2~0.5ua 好像還可以 . 但可以到 < 100na ?

因為你LDO 要做到很低就是降低 current .

chenxiaoming · 发表于 2014-5-15 12:06:39

不能用BG架构

aircraft · 发表于 2014-5-15 12:11:40

你这个是不是要全负载都稳定呢？cap free LDO quiesent current <1uA还是不好做的

gm-cfiltersz · 发表于 2014-5-15 13:31:54

如果你要求1.5V±10%的话，估计你就得用BG+LDO了，我们做过类似的电路。如果用不是传统结构的BG，你的输出电压精度很难满足你的要求。电阻十几M是没办法的。

peterlin2010 · 发表于 2014-5-15 17:53:30

回复 7# gm-cfiltersz

如果不要求 10% ..那得使用那類?

refunok · 发表于 2014-5-15 23:27:33

回复 6# aircraft
要全负载稳定
目前没有找到能满足之前所有要求的方案，不过对要求进行排序的话，功耗的优先级最高，pvt的电压偏差可以放到第二位，从目前的分析来看，bg+传统的ldo结构不太可取。那无需bg的ldo结构能有推荐的吗？

refunok · 发表于 2014-5-15 23:28:53

回复 3# zgln1234

谢谢啦，睡觉前才想起来，明天上班再看。

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