LDO电路分析

LDO电路分析

LDO是low drop-out regulator的简称，即低压差稳压器，是一种线性电压稳压器，属于电源管理类的一种产品。

基本功能是在一定的输入电压变化范围和负载变化范围内保证稳定的输出电压，同时具有较高的稳定性（电路构成反馈环路），较好的瞬态相应过程（因为输出电压的抖动会影响负载电路的性能），优良的噪声性能及电源抑制比等。

电路分拆

调整元件

误差放大器

偏置电路     

数字控制

电容         

五端器件

lDNW即Deep N-Well。 关键用处是为器件提供独立的衬底。

l电路频率较高时，会对衬底产生干扰，因此使用DNW将高频电路或者敏感电路隔离。

l差分放大器也会使用DNW，用于隔离PW和PSUB，使衬底耦合噪声变小。

lDNW除了可以做隔离，还可以实现NPN管。

LDO版图布局

•  调整元件因为电流较大，我们为了防止latch-up的发生，会将其远离其他MOS器件，这样也会降低噪声对敏感模块的干扰。
• 反馈电路放在中间，也是为了隔离调整元件对其他敏感区域的干扰。
• 放大器及偏置电路，要注意匹配。
•  数字控制部分放到边角。

l

•  在NMOS管上增加DNW层。
•  外围包一圈N-Well ring。
•  N-Well ring与DNW有详细的设计规则。

误差放大器及偏置电路

匹配方式

反馈电阻

匹配方式

电容部分可以在版图布局完成后再添加进来，在这里需要注意NMOS管的衬底，可使用PSUB2来做标识。

LDO版图布局

这是最后的布线截图，再LDO的设计中，要特别注意调整元件部分的布线，因为电流较大，因此我们需要与电路设计师沟通，再参考design rule后选择metal的宽度。

版图验证

完成布局布线后怎么确保正确性？因此需要进行相关的版图验证。

▲DRC 随着工艺的 进步，规则的要求越来越精细，我们需要学会辨别设计规则是否可以忽略。

▲LVS看到绿色的笑脸，说明版图符合电路的设计要求。

▲ERC在LVS的验 证中，还需要查看ERC的验证结果。

Summary总结：

◆版图布局，尤其是调整元件的摆放。放大器、偏置电路及反馈电阻的匹配。

◆版图布线，调整元件的电流较大，需要较宽的金属层布线。

◆五端器件的认知。

◆版图验证确保版图的正确性。