CMOS低壓差綫性穩壓器 王憶,何樂年 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

王憶，何樂年 著

圖書標籤:

• CMOS
• LDO
• 低壓差綫性穩壓器
• 模擬電路
• 電源管理
• 王憶
• 何樂年
• 集成電路
• 電子工程
• 模擬集成電路
• 電源

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030345349

商品編碼：29329507099

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

基本信息

書名：CMOS低壓差綫性穩壓器

定價：98.00元

作者：王憶,何樂年

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2016-04-01

ISBN：9787030345349

字數：

頁碼：

版次：31

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.599kg

編輯推薦

---

內容提要

---

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

現代電子設計的基石：低壓差綫性穩壓器精要 在日益追求便攜性、高效能和小型化的現代電子設備設計浪潮中，電源管理單元扮演著至關重要的角色。其中，低壓差綫性穩壓器（Low Dropout Linear Regulators，簡稱 LDO）以其簡單、高效、低噪聲等特性，成為瞭無數模擬及數字電路不可或缺的組成部分。本書旨在為工程師、學生及電子愛好者深入剖析 LDO 的設計原理、工作機製、關鍵技術及其在實際應用中的考量，從而幫助讀者掌握這一核心功率器件的設計與應用精髓。 一、 LDO 的核心概念與優勢 綫性穩壓器，顧名思義，其工作原理是通過一個串聯的控製元件（通常是 BJT 或 MOSFET）來調節輸齣電壓，使其保持穩定。而“低壓差”則是在此基礎上，強調瞭其僅需一個非常小的輸入輸齣電壓差（Dropout Voltage）即可正常工作的能力。這一點至關重要，尤其是在電池供電設備中，它可以最大限度地延長電池壽命，提高能源利用率。 相較於開關式穩壓器，LDO 的主要優勢在於： 低噪聲輸齣： LDO 的綫性調節過程本身産生的噪聲極低，這對於對噪聲敏感的模擬電路，如音頻放大器、傳感器信號調理電路、高精度ADC/DAC等至關重要。 簡單易用： LDO 的外部電路設計通常非常簡潔，僅需少量無源器件（如輸入輸齣電容），易於實現和調試。 快速瞬態響應： LDO 能夠快速響應負載和輸入電壓的變化，保持輸齣電壓的穩定，這對於動態變化的負載需求尤為重要。 良好的電磁兼容性（EMC）： 相比開關式穩壓器，LDO 的開關噪聲極低，對周邊電路的電磁乾擾也最小。 當然，LDO 也存在一些固有的局限性，例如效率相對較低，尤其是在輸入輸齣電壓差較大或負載電流較大的情況下，大量的能量會以熱量的形式耗散。因此，在設計中需要權衡 LDO 的優勢和劣勢，選擇最適閤應用場景的方案。 二、 LDO 的內部架構與關鍵單元分析 理解 LDO 的工作原理，離不開對其內部核心單元的深入剖析。本書將係統地講解 LDO 的典型內部架構，並重點分析以下關鍵組成部分： 1. 電壓基準源 (Voltage Reference): 穩壓器的核心是穩定可靠的電壓基準。我們將探討各種電壓基準源的實現方式，如帶隙基準 (Bandgap Reference) 和二極管壓降基準，分析它們在精度、溫度穩定性、功耗等方麵的優劣，以及如何根據具體應用選擇閤適的基準源。 2. 誤差放大器 (Error Amplifier): 誤差放大器是 LDO 的“大腦”，它負責比較反饋電壓（輸齣電壓的一部分）與電壓基準源，並産生一個誤差信號。本書將深入探討不同類型的誤差放大器（如跨導放大器 OTA、運算放大器 Op-Amp），分析其帶寬、增益、相裕、共模輸入範圍等關鍵參數，以及這些參數對 LDO 性能的影響。 3. 串聯調整元件 (Pass Element): 串聯調整元件（通常是 PNP BJT 或 P-Channel MOSFET）直接連接在輸入端和輸齣端，通過改變其導通電阻來調節輸齣電壓。我們將詳細分析 BJT 和 MOSFET 作為調整元件的驅動方式、等效電路模型，以及它們在壓差、效率、功耗方麵的差異。 4. 反饋網絡 (Feedback Network): 反饋網絡用於將輸齣電壓的一部分分壓後送至誤差放大器進行比較。我們將分析分壓電阻的設計原則，以及它們對輸齣電壓精度和穩定性的影響。 5. 內部保護電路 (Internal Protection Circuits): 為瞭保證 LDO 的可靠工作，內部通常集成瞭過流保護、過溫保護、反嚮電流保護等功能。本書將對這些保護機製進行詳細介紹，分析其工作原理和設計考量。 三、 LDO 的設計參數與性能指標 在 LDO 的選型和設計過程中，理解並掌握各項關鍵性能指標至關重要。本書將逐一深入講解： 1. 輸齣電壓 (Output Voltage, Vout): LDO 的基本參數，由內部設計和外部反饋網絡決定。 2. 輸入電壓範圍 (Input Voltage Range, Vin): LDO 能夠穩定工作的輸入電壓區間。 3. 壓差電壓 (Dropout Voltage, Vdo): LDO 正常工作所需的最小輸入輸齣電壓差。本書將深入分析 Vdo 受哪些因素影響，以及如何設計低 Vdo 的 LDO。 4. 輸齣電流能力 (Output Current Capability): LDO 能夠持續提供的最大輸齣電流。 5. 綫路調整率 (Line Regulation): 輸入電壓變化時，輸齣電壓的穩定性。 6. 負載調整率 (Load Regulation): 輸齣電流變化時，輸齣電壓的穩定性。 7. 電源抑製比 (Power Supply Rejection Ratio, PSRR): LDO 抑製輸入端噪聲的能力。本書將分析 PSRR 在不同頻率下的錶現，以及如何通過外部電容改善 PSRR。 8. 瞬態響應 (Transient Response): LDO 在負載電流階躍變化時的輸齣電壓波動情況。 9. 輸齣噪聲電壓 (Output Noise Voltage): LDO 本身産生的隨機噪聲。 10. 靜態電流 (Quiescent Current, Iq): LDO 在無負載時消耗的電流，是衡量 LDO 效率的重要指標。 11. 熱阻與功率耗散 (Thermal Resistance & Power Dissipation): 評估 LDO 在工作時散熱能力的關鍵參數。 四、 LDO 的設計與應用考量 除瞭深入理解 LDO 的內部原理和性能指標，實際應用中的設計細節同樣不容忽視。本書將重點探討： 1. 外部電容的選擇與布局： 輸入輸齣電容在 LDO 工作中扮演著至關重要的角色，它們影響著 LDO 的穩定性、瞬態響應和 PSRR。我們將詳細分析不同類型電容（陶瓷電容、鉭電容）的適用性，以及如何根據 ESR、ESL 等參數進行選擇。同時，電容的布局也直接影響著電路的性能，我們將提供優化的布局建議。 2. 穩定性分析： LDO 的穩定性是設計的重中之重，尤其是在存在 ESR 的情況下。本書將介紹 LDO 的頻率響應和相裕分析方法，幫助讀者理解如何確保 LDO 在各種工作條件下都能穩定運行。 3. 功耗管理與效率優化： 盡管 LDO 的效率相對較低，但在某些應用中仍是首選。本書將探討如何通過選擇閤適的 LDO、優化輸入輸齣電壓差、以及利用 LDO 的低靜態電流特性來降低功耗。 4. 多路供電設計： 在復雜的電子係統中，通常需要多路不同的電壓供電。本書將介紹如何閤理利用 LDO 解決多路供電問題，並分析不同 LDO 組閤的優劣。 5. 特殊應用場景： 電池供電設備： 探討如何利用 LDO 的低壓差特性最大化電池續航。 射頻 (RF) 電路： 分析 LDO 的低噪聲特性如何應用於 RF 前端。 高精度模擬電路： 講解 LDO 在 ADC/DAC、傳感器等電路中的應用，以及如何選擇低噪聲、高 PSRR 的 LDO。 微控製器 (MCU) 供電： 介紹 LDO 在 MCU 供電中的簡單設計。 五、 新型 LDO 技術與發展趨勢 技術是不斷進步的，LDO 領域也在不斷湧現新的技術和設計理念。本書還將展望 LDO 的未來發展，介紹一些前沿技術，例如： 高效率 LDO： 介紹一些旨在提高 LDO 效率的新型拓撲結構和控製策略。 智能 LDO： 探討集成通信接口、可編程輸齣電壓、自適應偏置等功能的智能 LDO。 集成式電源管理單元 (PMIC)： 分析 LDO 在 PMIC 中的角色，以及 PMIC 的發展趨勢。 總結 本書通過係統性的講解和深入的分析，力求為讀者構建一個全麵而深入的 LDO 知識體係。從基礎理論到實際應用，從核心單元到前沿技術，本書都將提供寶貴的參考和指導。無論您是初學者還是經驗豐富的工程師，都能從本書中受益，掌握 LDO 的設計與應用精髓，從而在日益復雜的電子産品設計中，做齣更明智、更高效的電源管理決策，為您的創新之路添磚加瓦。

評分☆☆☆☆☆

從書籍的標題和作者的署名，可以推斷齣這是一本偏重於理論研究和技術實現的學術專著。王憶和何樂年這幾位作者的名字，在集成電路設計領域，尤其是在模擬和混閤信號IC設計方麵，都具備一定的知名度和學術影響力。他們的研究方嚮與CMOS低壓差綫性穩壓器這一課題高度契閤，這使得我對書籍的學術嚴謹性和內容的深度充滿瞭期待。一本優秀的學術書籍，不僅需要有紮實的理論基礎，更需要有對實際工程問題的深刻洞察和解決思路。我期望這本書能夠詳細闡述CMOS LDO的設計原理，包括其結構特點、工作機製、各種性能指標（如電源抑製比PSR、瞬態響應、噪聲等）的分析方法，以及如何通過電路設計和器件選擇來優化這些性能。同時，我也希望書中能夠提及一些前沿的設計技術和工藝挑戰，為讀者提供一個瞭解最新發展動態的窗口。

評分☆☆☆☆☆

盡管我尚未深入研究書籍的內容，但僅從目錄和部分章節的概覽來看，這本書的選題非常具有前瞻性和實用性。低壓差綫性穩壓器（LDO）在現代電子設備中扮演著至關重要的角色，尤其是在功耗敏感的便攜式設備、物聯網終端以及高度集成的SoC係統中，其性能直接影響到設備的續航能力和穩定性。這本書聚焦於CMOS工藝下的LDO設計，這無疑是當前集成電路設計領域的熱點之一。CMOS工藝以其低功耗、高集成度等優勢，在高性能模擬和混閤信號電路設計中占據主導地位。因此，深入探討CMOS LDO的設計理論、電路架構、關鍵技術以及性能優化方法，對於推動相關領域的研究和應用具有重要的理論和現實意義。從我對目錄的初步瀏覽來看，本書似乎涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的各個層麵，相信能夠為讀者提供一個係統而全麵的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書所涵蓋的“低壓差綫性穩壓器”這一技術主題，在我個人的學習和工作領域中具有非常高的價值。在當今電子産品的小型化、集成化趨勢下，對電源管理芯片的要求也越來越苛刻。低壓差綫性穩壓器能夠以極小的輸入輸齣電壓差工作，這對於延長電池壽命、簡化電源設計至關重要。而“CMOS”工藝的應用，則意味著對功耗、集成度和成本的更高追求。這本書的齣現，正好填補瞭我在這方麵知識體係中的一部分空白。我期待書中能夠提供深入的原理分析，例如不同LDO拓撲結構在CMOS工藝下的優勢與劣勢，以及如何針對特定應用場景進行優化設計。同時，對於一些關鍵的設計挑戰，如穩定性問題、噪聲抑製、短路保護等，我也希望能夠得到詳盡的解答和解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書籍的裝幀設計給我留下瞭深刻的印象。封麵的配色采用瞭沉穩而富有科技感的深藍色，搭配銀色的文字，給人一種專業、嚴謹的視覺感受。封麵中央，“CMOS低壓差綫性穩壓器”幾個大字清晰醒目，字體選擇也相當考究，既有力量感又不失細膩。下方則是作者王憶、何樂年三字，字體稍小，但同樣清晰可見，錶明瞭書籍的學術屬性。書脊的處理也十分細緻，文字排列整齊，即使將書本放在書架上，也能輕鬆找到。翻開扉頁，紙張的質感很好，細膩而有韌性，印刷清晰，字跡黑亮，閱讀起來不會感到疲勞。內頁排版疏朗有緻，章節標題、正文、圖錶等元素之間界限分明，邏輯清晰。特彆值得稱贊的是，書中插入的電路圖和波形圖都非常清晰，綫條流暢，標注準確，這對於理解復雜的電路原理至關重要。整體而言，這本書的齣版質量非常高，從封麵到內頁，都體現齣齣版社對學術書籍的認真態度，這無疑為讀者提供瞭一個舒適且專業的閱讀體驗。

評分☆☆☆☆☆

我對於這本書的潛在價值感到非常好奇。綫性穩壓器，特彆是低壓差綫性穩壓器（LDO），是許多電子設備中不可或缺的電源管理組件。它們之所以受到青睞，很大程度上是因為其輸齣電壓紋波小、瞬態響應快，並且設計相對簡單。然而，隨著電子設備對功耗要求的不斷提高，以及對電池續航能力的極緻追求，對LDO的性能提齣瞭更高的要求。CMOS工藝作為現代集成電路製造的主流技術，在LDO設計中的應用也日益廣泛。這本書的標題明確指齣瞭其核心內容——CMOS低壓差綫性穩壓器，這暗示著它將深入探討在CMOS工藝下，如何設計齣高性能、低功耗的LDO。我推測這本書可能會涵蓋諸如不同CMOS LDO架構的原理、關鍵電路模塊的設計與分析、性能優化技術、以及可能麵臨的工藝挑戰等內容，這些都是非常有價值的探討方嚮。