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

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.21 no.3, 2017년, pp.264 - 267  

김채원 (Dept. of Electronics and Electrical Engineering, DanKook Unversity) ,  권민주 (Dept. of Electronics and Electrical Engineering, DanKook Unversity) ,  정준모 (Dept. of Electronics Engineering, Seokyeong Unversity)

초록
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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.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, A low dropout (LDO) regulator that improves the power supply rejection ratio by using a noise canceling circuit is proposed. The noise rejection circuit between the error amplifier and the pass transistor is designed to reduce the influence of the pass transistor on the noise coming f...

주제어

#LDO   #PSRR   #Ripple cancleation   #line regulation   #load regulation  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 선형 레귤레이터는 간단한 구조와 작은 면적을 갖으며 노이즈가 작은 장점이 있다. 대다수의 공급 전압은 노이즈를 가지고 있으며 이를 제거해주기 위해 본 논문에서는 기존 선형 레귤레이터와 동일한 동작성능을 보이며 공급 전원 제거비를 향상시킨 선형 레귤레이터를 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LDO 레귤레이터를 구성하는 장치들은 각각 어떤 역할을 하는가?. LDO 레귤레이터는 기준 전압 발생기와 오차증폭기, 패스 트랜지스터와 피드백 저항, 부하단으로 구성되어 있다. 기준 전압 발생기는 온도와 입력전압의 변화에 무관하게 특정 범위 내에서 일정한 전압을 제공한다. 기준 전압 발생기에서 발생한 전압은 오차 증폭기로 전달된다. 오차 증폭기는 출력에서 피드백 되는 전압과 기준 전압을 비교하여 패스 트랜지스터의 게이트로 전달하며 패스 트랜지스터를 스위치로서 동작하게 한다. 패스 트랜지스터는 저전압 강하를 일으켜(Low Drop) 부하로 일정한 전압을 제공하게 된다. 출력단의 커패시터는 LDO 동작의 안정도를 확보하기 위해 수 마이크로패럿 단위의 값을 갖게 된다.
PMIC(Power Management IC)의 종류는 어떻게 구분되는가? 배터리를 기반으로 하는 휴대용 전자기기들은 한정된 배터리로 안정적인 동작을 제공해야하기 때문에, PMIC의 안정도에 대한 많은 연구개발이 이뤄지고 있다. PMIC는 동작방식에 따라 스위칭형 레귤레이터와 선형 레귤레이터로 구분할 수 있다. 스위칭형 레귤레이터는 효율이 좋고 발열이 적으며 승압, 강압, 부전압의 변환이 가능하다는 장점이 있지만, 필요한 외장 부품이 많고, 설계가 복잡하며, 노이즈가 심한 단점이 있다.
스위칭형 레귤레이터의 장단점은? PMIC는 동작방식에 따라 스위칭형 레귤레이터와 선형 레귤레이터로 구분할 수 있다. 스위칭형 레귤레이터는 효율이 좋고 발열이 적으며 승압, 강압, 부전압의 변환이 가능하다는 장점이 있지만, 필요한 외장 부품이 많고, 설계가 복잡하며, 노이즈가 심한 단점이 있다. 이에 선형 레귤레이터는 간단한 구조와 작은 면적을 갖으며 노이즈가 작은 장점이 있다.
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참고문헌 (3)

  1. Sao-Hung Lu, "A Fast-Recovery Low Drop out Linear Regulator for Any-Type Output Ca pacitors," Asian Soild-state circuits conference, pp. 497-500. Nov 2005. DOI:10.1109/ASSCC.2005.251786 

  2. Liu Zhiming, "A 1.8V LDO voltage regulator with foldback current limit and thermal protection," Journal of semiconductors, vol.30, No.8. Aug 2008.DOI:10.1088/1674-4926/30/8/085007 

  3. Vaisband, I. and E.G. Friedman, "Stability of Distributed Power Delivery Systems With Multiple Parallel On-Chip LDO Regulators," IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 31, Issue:8, pp. 5625-5634, Aug 2016.DOI: 10.1109/TPEL.2015.2493512 

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