一种高速高稳定性片上LDO设计
卢星，赵春胜，张国俊
(电子科技大学薄膜与器件国家重点实验室, 成都 610054)
摘要：为了提高LDO的稳定性和瞬态响应特性，本文设计了一种新型的带缓冲电路结构和反馈补偿网络的LDO，具有低功耗、高稳定性和高速瞬态响应的特点。基于上化的0.5μm BCD工艺，用Spectre仿真工具进行仿真，输入电压8v至30v动态变化时，能提供5.25v稳定输出。通过改变负载电容，该LDO可以支持峰值为50mA的电流负载，仿真结果表明，该LDO线性稳压器以上指标都很优异。
关键词：瞬态响应；低功耗；稳定性；
中图分类号：TN433 文献标识码：A文章编号：
A on-chip LDO design with fast transient and high stability
Abstract:In order to improve LDO stability and transient response characteristics, this paper presents a new design with a buffer circuit LDO structure and feedback compensation network. It has low power consumption, high stability and fast-speed transient response characteristics. Results from simulation based on CSMC 0.5μm BCD process shows that when the input voltage dynami c changes it can provides 5.25v stable output value. By changing the load capacitance, the LDO can support a peak current of 50mA load. From the simulation , wo also know that the LDO linear regulator indicators are excellent.
Key words:transient response; low power consumption; stability
1引言
在信息时代高速发展的今天，越来越多的高科技电子产品在我们的日常生活中发挥了重要作用，电子产品的正常工作，尤其是在低功耗便携式电子产品领域，离不开稳定工作电压的电源管理设备——稳压器，稳压器用于提供一种不随负载阻抗、输入电压、温度和时间变化的稳定电源电压。LDO低压差线性稳压器因其能够在电源电压与负载电压之间保持微小压差而著称。LDO是电源管理模块的重要组成部分，得到了广泛的应用。当前，LDO已经实现了100mv-200mv的压差。
本文设计的LDO,相比于传统LDO具有更快的瞬态响应、更高的稳定性，采用工作在亚阈值MOS晶体管而不是多晶电阻作为反馈网络，具有低噪声、低静态电流和所占芯片面积小等优点[1]。
2传统LDO特性分析
传统LDO 拓扑结构如图1所示[2]，主要有误差放大器EA、调整管MP、电阻反馈网络R f1和R f2、输出电容C0、等效串联电阻R ESR、旁路电容C b、负载电阻R L组成。其中，因为旁路电容一般为高频电容，R ESR值很小，因此可以忽略它的R ESR电阻。
OUT
V ref
图1 传统LDO拓扑结构
2.1 直流特性分析[3]
在LDO中，通过将负反馈网络的电阻分压V FB和输入误差放大器的基准电压V ref进行比较，放大它们的差值来调整流过MP管的电流，使流过R f1和R f2电流保持稳定，从而得到一个稳定的输出电压。电阻反馈网络R f1和R f2的特性对于调整管的静态电流、输出电压和噪声至关重要。当R f1和R f2较大时，电阻的噪声会变大影响输出精度，同时占用的芯片面积增大；当R f1和R f2较小时，调整管的静态电流和功耗变大。
2.2 交流特性分析
图1所示电路图的交流小信号电路图如图2所示，得到开环增益为：
2
012
1ma oa mp o FB F v EA oa par F F g R g Z V R A V sR C R R =
=?
++
(1)
其中，g ma 和g mp 分别为误差放大器和调整管的跨导，Z O 是V OUT 端的等效输出阻抗，可表示为：
L
b
O O ESR X O R sC sC C sR R Z //1
//1//+= (2) 其中，Rx 是从V OUT 端向稳压器内部看的阻抗，可表示为：
)//(21F F DS X R R R R += (3)
R DS 为调整管的输出电阻。考虑到输出电容C o 通常比旁路电容C b 大，因此输出阻抗可以等效为：
[][]
b ESR DS O ESR DS
O ESR DS O C R R s C R R s C sR R Z )//(1)(1)1(+?+++≈
(4)
由此可见，开环增益传输函数有三个极点和一个零点组成，它们分别表示如下：
DS
ESR R R O DS ESR O DS O P R R C R C ππ≈≈>>+11
()
2()2 （5）
o a a par P R C π≈12 （6）
b DS
ESR b ESR b
P R R C R C ππ=
≈
11
2(//)2 （7）
ESR ESR O
Z R C π=
12 （8）
图2 LDO 线性稳压器的小信号模型
其中，P O 是整个系统的主极点，它在较低频处；
C par 是调整管的寄生电容，误差放大器通常采用共源共栅结构，所以它的输出阻抗R oa 通常会很大，这就容易产生和主极点P O 很接近的次主极点P a ，使系统不稳定；C b 是旁路电容，电容值比输出电容C O 和寄生电容C par 小得多，所以这个极点的频率较高，一般在单位增益频率(UGF)零点范围之外；零点Z ESR 的位置由输出电容和R ESR 决定。由于R ESR 阻值随工艺和
温度变化很大，系统很容易出现欠补偿或过补偿的
情况[4]
，降低了系统稳定性。所以通过这种方法对系统极点进行频率补偿是不可靠的。 2.3 瞬态响应特性分析
图3为LDO 在负载电流突变时的瞬态响应时序图[4]
。负载瞬态响应公式为：
图3 传统LDO 对负载电流跃变的瞬态响应
sr par
CL CL sr
V
t t C BW BW I ??≈
+=+11
1
（9）out out
I t V C ??≈
max 1,max
（10）
其中BW CL 是系统闭环带宽，C par 为调整管的栅极寄生电容，t sr 和I sr 分别为传输管栅极驱动信号的压摆时间和栅驱动电流，ΔV out ，max 为输出电压最大变化值。由（9）和（10）式可知，提高系统的瞬态响应速度可以增加栅驱动电流I sr ，增大输出电容C out 可以提高输出精度，但是较大输出电容需要占用很大芯片面积，不利于片上LDO 的设计。
3本文提出的新型LDO 的设计和分析
在以上分析传统LDO 性能的基础上，本文提出了一种带缓冲级的新型电路结构LDO 稳压器，具有快速瞬态响应和高稳定性，电路拓扑图如图4所示：
OUT
V REF
图4 本文提出的LDO 拓扑图
本文提出的LDO 系统由误差放大器、缓冲器、PMOS 调整管、反馈电阻和电容组成，其中反馈电阻
R F1、R F2是由数个二极管连接的MOS 管的串联。与多晶电阻相比，在提供同等大小阻值的条件下，具有更低的噪声和更好的温度特性，在输出空载的情况下，相比于电阻反馈网络，有更低的静态电流，降
低了功耗，提高系统效率[5]
。同时采用有源器件作为电阻可以节约芯片面积，利于片上LDO 的设计。采用缓冲器将误差放大器输出级的高输出阻抗与调整管的高寄生电容隔离开来，通过减小误差放大器的带宽来获得更高的稳定性。由于该负反馈系统稳定且开环增益远大于1，则输出电压V OUT 可近似为：
12
2F F OUT REF F R R V V R +=?
（11）
其中，V REF 为基准电压源输出的精确参考电压，
R F1、R F2反馈网路电阻值。因此适当选取采样电阻阻值就可以得到所需的输出电压，但该结构也决定了LDO 的输出电压一定小于输入电压，只能用于降压转换，且转换效率可表示为：
%
100)(?+=
IN
Q O OUT
O V I I V I η
（12）
其中，I O 为负载电流，I Q 为系统工作所需要消耗的静态电流。稳压器正常工作时，静态电流相比负载电流非常小，此时可忽略I Q ，则上式可写为：
%
100)(%100?-+=?=
OUT IN OUT OUT
IN O OUT O V V V V V I V I η
（13） 由上式可以看出，在输出电压一定时，不论负载电流如何，输入输出压差是效率的一个本质因素。因此除了小的静态电流，减小输入输出压差也可以获得高效率。
折叠式误差放大器缓冲电路反馈网络V IN
输出负载
图5 LDO 完整电路图
完整电路图如图5所示，整个系统工作过程为：
当系统上电后，电路开始启动，基准电压源电压快速建立，为误差放大器负相端提供一个具有高精确度和良好热稳定性的基准电压V ref 。当负载或输出电流发生变化时，通过采样电阻R F1、R F2得到一个输出
反馈电压V F ，V F 连接到放大器的同相端，与连接在
放大器负相端的基准电压V ref 进行比较，将误差信号放大后控制射极跟随器，最终改变调整管的输出电流值，从而形成负反馈，保证输出电压V OUT 稳定在规定电压值上。
3.1 瞬态响应分析：
在系统稳定工作后，由于负载变化，误差放大器正相端产生一个Δv in 压差信号，此时在节点1处的电压变化为Δv 1，
111m o in v g r v ?=? （14）
r 01是误差放大器在节点1处的输出阻抗， 1186642//(r //r )o ds m ds ds ds r r g r = （15） 那么源级跟随器M 7管的源端电压变化为Δv 2， 2111m o in v v g r v ?≈?=? （16） 与此同时，M 3管的漏端电流变化为Δi 1， 11m i g v ?=-? （17） 由于M 3、M 5、M 8、M 9构成共源共栅电流镜，所以
M 8和M 9的漏端电流变化Δi 2，
211m in i i g v ?=?=-? （18） 所以该电流变化在M 8管漏端产生的电压变化Δv 3， 3222o m in o v i r g v r ?=?=-? （19） 其中r o2是从M 8管漏端看进去的电阻
288910(//)o m ds ds ds r g r r r = （20）
所以此时在节点2处也就是调整管MP 栅端上产生的电压变化Δv p ，
2312()
P m in o o v v v g v r r ?=?-?=?+
（21）
正是由于对M 7、M 8、M 9 和M 10管组成的缓冲级的特殊设计，相比于传统LDO ，在MP 栅端的电压变化多出一股额外的压差变化Δv 3，使当负载发生改变时，在节点2处的压差变化对调整管MP 栅端的寄生电容C par 充放电流更大，也就是增加了公式（9）中I sr ，减小Δt 1，提高了环路响应速度，改善了系统的瞬态响应特性。 3.2 稳定性分析
从上面分析知道可以用输出电容等效电阻R ESR
产生的零点补偿极点，但是零点随温度变化很大，
可能很靠前，从而展宽单位增益带宽，引入三个极点，带来很大不稳定性。与传统LDO 相比，本文提出的新型LDO 结构中，在反馈网络中多出一个反馈电容C F ，这是用来前馈输出节点的交流小信号到反馈节点3，从而引入一个前馈的左半平面零点Z F ，在稍大于系统单位增益频率f 0的附近改善相位裕度，可以抑制其他寄生极点带来的雪崩效应，保证系统稳定性。可以推导出，该左半平面零点为
8m
F F
g Z C π= （22）
g m 为M 1～M 14的跨导，由于采用了缓冲器电路结构，将公式（6）极点P a 分离成两个高频极点P a1和P a2，通过参数设置，使P a1成为远离P O 的次主极点，P a2接近单位增益带宽，忽略旁路电容产生的极点，此时系统的三个主要极点为
O DS O
P R C π≈
1
2 （23）
118664211
22(//(r //r ))C a o buf ds m ds ds ds buf
P R C r g r ππ=
≈
（24）72122m a buf par
buf
g P R C C ππ=
≈
（25）
R DS 为调整管MP 的输出电阻，因为R ESR 随温度的变化很大，所以它产生的零点满足
(max)(min)1122ESR ESR o
ESR o
Z R C R C ππ≤≤
那么频率响应示意图如图6所示：
环路增益（d B ）
图6 频率响应示意图
其中，虚线是(min)12ESR
ESR o
Z
R C π=
的情况，实线是
(max)1
2ESR ESR o
Z R C π=
的情况，
f 0min 和f 0max 分别对应Z ESR
两种情况下的单位增益频率。
把寄生极点维持在高频需要消耗额外的静态电流，增加功耗，这是设计的时候把它们置于稍高于f 0max 的原因，虽然稍高于f 0max 的单个极点对相位裕度的影响是很小的，但是多个极点的共同作用所累积的雪崩效应对f 0max 附近的相位裕度的影响还是很显著的。Z F 的引入可以很好的解决这个问题，通常我们把Z F 设计在稍高于f 0max 的位置。这也是本文提出的LDO 线性稳压器具有更好稳定性的关键所在。
4仿真结果与分析
在0.5um BCD 工艺下用Cadence 软件进行特性
仿真。包括负载调整率、瞬态响应和交流特性。
5.253
5.2545.255
5.2565.257
5.2585.259V (V )
0 5.0
10.0
15.020.0
a(E-3)
图7 LDO 的负载变化响应
仿真如图7所示，从仿真结果可以得出，在温度25℃ 负载电流从0到20mA 的负载调整率为0.095%。
图8 LDO 瞬态响应
瞬态特性仿真如图8所示，负载电流从0跳变
到20mA ，一段时间后再跳变到0mA 时的瞬态响应。从仿真结果可以得出，系统最大输出电压跳变值小于20mV ，环路响应时间小于0.7us 。
负载电流为20mA 时交流特性仿真如图9所示
Y 0(d e g )
Y 1(d B )
-400-350-300-250-200-150-100
-50.00-200
-150-100-50.0050
100150100 101 102 103 104 105 106 107 108 109
AC Response
图9 LDO 在T=25℃时的交流响应
从仿真结果可以得出，在温度25℃时在单位增益带宽内有一个零点补偿一个极点，相位裕度大于700，具有高稳定性。系统更详细的仿真结果列于表1。
表1 系统仿真结果 参数 数值 负载电容 最大负载电流 静态电流 负载调整率 线性调整率 相位裕度 环路增益 PSRR （10kHz ）
4.7uf 20mA 12uA 0.095% 0.065% >700
101.4dB 85dB
5结论
本文设计了一款具有高稳定性、快速瞬态响应和低静态电流的高性能片上LDO 线性稳压器。基于折叠式共源共栅误差放大器和有源电阻组成的全新型的反馈网络，降低了LDO 的静态电流至12uA,减小了功耗，该LDO 对于20mA 阶跃电流负载所引起的输出电压上冲与下冲小于20mv,环路响应时间低于0.7us ，优于采用其它补偿方式及拓扑实现的LDO,并改善了系统的相位裕度，相位裕度达到700，同时在噪声和芯片面积等方面也带来了显著的改善。
参考文献
[1] V ahid Majidzadeh, Alexandre Schmid, and Yusuf Leblebici. A Fully On-Chip LDO Voltage Regulator for Remotely Powered Cortical Implants[J]. IEEE Trans Circ and Syst,2007,54(9):1879-1890.
[2] CHA V ACK, MARTINEZ J S. A frequency compensation scheme for LDO voltage regulators[J].IEEE Trans Circ and Syst,2004,51(6):1041-1050.
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作者简介：
卢 星（1987—），男，硕士。研究方向模拟信号集成电路。
赵春胜（1988—），男，硕士。研究方向模拟信号集成电路。
张国俊（1960—），男，教授。研究方向为专用集成电路与系统，新型功率半导体器件与集成电路和系统，微细加工与MEMS 技术。
1.定义： LDO：LOW DROPOUT VOLTAGE，低压差线性稳压器，仅能在降压中应用。输出电压必需小于输入电压。 PWM：脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。 2.LDO与DC/DC优缺点 LDO: 优点：稳定性好，负载响应快。输出纹波小。 缺点：效率低，输入输出的电压差不能太大。负载不能太大，目前最大的LDO为5A（但要保证5A的输出还有很多的限制条件）。 PWM开关电源: 优点：输入电压范围较宽, 高效率，高输出电流，低静态电流。 缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大,成本相对较高。 3.工作原理 LDO:右图为串联线性电源的主要组成部分,其电压调整单元采 用有源器件并串联在输入电源和负载之间,负反馈环路决定调整 单元的导通程度,以维持输出电压稳定。 负反馈环路的核心是一个高增益的运算放大器,称作电压误差放 大器,用它来对输出电压和稳定的基准电压之间作比较,当有误 差存在时,电压误差放大器的增益将误差电压放大很多倍,放大后的误差电压直接控制串联调整单元的导通电阻,从而维持额定的输出电压。电压误差放大器对输出变化的响应速度和输出电压的控制精度取决于误差放大器的反馈环补偿设计。负反馈补偿的大小由分压电阻和接到电压误差放大器负输入端与输出端之间的电阻大小决定。 DC/DC开关电源：开关电源采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通 断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。如右图所示,其中DC/DC变 换器进行功率变换,是开关电源的核心部分,反馈回路检测其输出电压,并与 基准电压比较,其误差电压通过误差放大器放大及控制脉宽调制电路,再经 过驱动电路控制半导体开关的通断时间比,从而调整输出电压的大小。 PWM：脉宽调制(PWM)变换器就是重复通断开关,把直流电压变换为高频方波 电压,再经整流平滑变为直流电压输出,PWM变换器由半导体开关、整流二极管、 平滑滤波电抗器与电容器等基本元器件所组成输入输出间需要进行电气隔离 时,可以采用变压器,把高频方波电压通过变压器传送到输出端。 基本的Boost变换器电路结构:相对Buck变换器,仅L、SW、D的位置 做了变换。 （1）开关导通时,电流环仅包括电感、开关管和输入电压源。二极管 是反向阻断的。电感电流以固定斜率线性上升。能量存储在电感铁心 的磁通中。 （2）开关断开时,由于电感中电流不能突变，于是二极管立刻导通。 电感与开关相连端的电压被输出电压钳位（反激电压），其幅值是输出 电压加上二极管的正向导通压降。 基本的Buck变换器电路结构:其特点是功率管之后紧跟LC滤波器,LC滤波器的输入是经过斩波后的电压,LC滤波器的作用为平均占空比调制的脉冲电压。 （1）.开关导通时,输入电压加在LC滤波器的输入端，电感上的电流 以固定斜率线性上升。输入的能量就存储在电感铁心材料的磁通中。 （2）.开关断开时,由于电感上的电流不能突变，电感电流就通过二极 管D续流（续流二极管），实现对原先流过开关管电流的续流，同时电 感中存储的一部分能量向负载释放。续流电流环包括：二极管、电感、 负载。电流波形是一条斜率为负的斜线。当开关再次导通时，二极管迅 速判断，电流从输入电源和开关管流过。
第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述
随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边
坡已高达300—500m，而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。
设计LDO需要考虑的7个因素 统的稳压器显然是不适合市场，因为对于一些特定的应用，输入和输出的压差过低就无法使用，这时 LDO类的电源转换芯片才诞生了，帮助我们很好的解决了这个问题。不过在此提醒大家在设计LDO时主要应考虑以下问题。 1、压差（Uin-Uout） 压差是LDO的重要参数，它表示输入与输出之间的电位差，LDO的压差越小越好。但是当输入电压不能满足“ 压差”的要求时，LDO就无法正常工作。此时误差放大器会进入完全导通状态，使环路的增益变为零，对负载的稳压能力会变得很差，电源抑制比也大幅度降低。 需要注意以下几点： :在LDO的参数表中可以有多个甚至多组压差数据，例如在轻载、中等负载、满载条件下压差的 值、典型值和 值。其中，典型值仅供设计时参考。 有实际意义的应是满载条件下压差的 值，该参数值是在 不利的情况下测得的。设计时应以此为依据，以便留出足够的余量，确保LDO在 坏的情况下也能正常工作。 第二:为可靠起见，有时可按Uin=Uout+△U+lV的关系式来选择 输入电压值。功率按1.5倍以上选择有点浪费（但加上20%-30%的余量一点不为过）。一般LDO的自损功耗为Pd_max=（Uin-Uout） *Iout。 第三:输入一输出压差并非固定值，它随输出电流的增加而增大，随温度升高而增加。 2、 输出电流 输出电流是LDO的一个基本参数。通常，输出电流越大，LDO的价格越高。LDO必须能在 不利的工作条件下给负载提供足够的电流。 3、输入电压 要求输入电压必须大于额定输出电压与输入一输出压差之和，即Uin>Uout+△U。否则LDO将失去稳压功能，输出电压会随输入电压
边坡稳定性分析
第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型，即：岩崩和岩滑；着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法，包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价。 9.1 边坡的变形与破坏类型 9.1.1概述 随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报
等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展，边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边坡已高达300—500m,而水电 工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍，滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。 因此，广大工程地质和岩石力学工作者对此问题进行了长期不懈的探索研究，取得了很大的进展；从初期的工程地质类比法、历史成因分析法等定性研究发展到极限平衡法、数值分析法等定量分析法，进而发展到系统分析法、可靠度方法灰色系统方法等不确定性方法，同时辅以物理模拟方法，并且诞生了工程地质力学理论、岩（土）体结构控制论等，这些无疑为边坡工程及滑坡预报研究奠定了坚实的基础，为人类工程建设做出了重大贡献。 在工程中常要遇到岩坡稳定的问题，例如在大坝施工过程中，坝肩开挖破坏了自然坡脚，使得岩体内部应力重新分布，常常发生岩坡的不稳定现象。又如在引水隧洞的进出口部位的边坡、溢洪道开挖的边坡、渠道的边坡以及公路、铁路、采矿工程等等都会遇到岩坡稳定的问题。如果岩坡由于力过大和强度过低，则它可以处于不稳定的状态，一部分岩体向下或向外坍滑，这一种现象叫做滑坡。滑坡造成危害很大，为此在施工前，必须做好稳定分析工作。 岩坡不同于一般土质边坡，其特点是岩体结构复杂、断层、节理、裂隙互相切割，块体极不规则，因此岩坡稳定有其独特的性质。它同岩体的结构、块体密度和强度、边坡坡度、高度、岩坡表面和顶部所受荷载，边坡的渗水性能，地下水位的高低等有关。 岩体内的结构面，尤其是软弱结构面的的存在，常常是岩坡不稳定的主要因素。大部分岩坡在丧失稳定性时的滑动面可能有三种。一种是沿着岩体软弱岩层滑动；另一种是沿着岩体中的结构面滑动；此外，当这两种软弱面不存在时，也可能在岩体中滑动，但主要的是前面两种情况较多。在进行岩坡分析时，应当特别注意结构面和软弱层的影
打造最便宜 滑坡稳定性定量分析方法 目前，滑坡稳定性分析和工程治理主要是依据工程地质类比、自然历史分析、工程地质力学分析、极限平衡力学计算、弹塑性有限元计算等进行的，且在一定的程度上都有一定的实效性和可靠性。滑坡是一个复杂的、非线性的动态系统，且大型滑坡规模大、机制复杂、破坏性强，不仅失稳影响范围广，而且防治难度高、治理措施复杂。采用工程地质类比、历史反演和地质力学分析，需弄清地层结构、地质构造、地壳演化历史等问题。通过对滑坡形成的地质环境条件、影响因素、变形破坏及形成机制等特征的综合性分析,滑坡堆积体在天然状态下处于稳定状态, 在连续降雨、暴雨影响下处于基本稳定状态。在连续降雨、暴雨及地震等影响下处于欠稳定状态。 一、传统的稳定系数法。 稳定系数预测法是最早的滑坡空间预测方法，它是基于极限平衡法理论提出来的，是将有滑动趋势范围内的边坡土体沿某一滑动面切成若干竖条或斜条,在分析条块受力的基础上建立整个滑动土体的力 或力矩平衡方程,并以此为基础确定边坡的稳定安全系数。这些方法均假设土体沿着一个潜在的滑动面发生刚性滑动或转动。简化的极限平衡法有瑞典法，Bishop法、Spencer法,Janbu法, Sarma法等。通过计算滑坡体的安全系数Fs，来预测边坡的稳定性。 Fs=F抗滑力/F下滑力 当Fs<1.0,不稳定状态; 当Fs=1.0,临界状态; 当Fs>1.0,稳定状态。 二、数值分析方法。 ①有限单元法 有限元法是目前使用最广泛的一种数值分析方法。优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质和不连续性,可以给出岩体的应力、应变大小与分布；避免了极限平衡分析法中将滑体视为刚体而过于简化的缺点；能近似地从应力应变去分析边坡的变形破坏机制，分析最先、最容易发生屈服破坏的部位和需要首先进行加固的部位等。但是对于大的变形和位移不连续问题的求解还不理想。 ②离散单元法 离散单元法是处理结构控制型岩体工程问题较成熟方法。该程序不但允许有限位移和离散体的转动及脱离,而且在计算过程中可以自动判别块体之间可能出现新的接触关系,因此它可以方便地实现对复杂结构体变形破坏的模拟，可以将所研究的区域划分为一个个多边块体单元，单元之间通过接触关系,建立位移和力的相互作用规律,通过迭代使得每一个块体都达到平衡状态。在稳定分析中,它的功能在于反映岩块之间接触的滑移、分离和倾翻等大位移的同时,又能计算岩块内部的变形与应力,该法的另一个优点是利用显式时间差分解求解动力平衡方程,可方便地求解非线性大位移和动力稳定。 ③统计分析方法。 这是目前国内外研究人员研究滑坡稳定性使用较多的一类方法。统计分析方法建立在对滑坡影响因子和滑坡分布关系的分析之上,因此,它能最大程度反映滑坡分布与致灾因子之间的关系,使地质灾害危险性评价更加趋近于客观现实。包括信息量法、多元统计方法、聚类分析方法等。 三、瑞典法的基本理论 瑞典圆弧滑动法是条分法中最古老而又最简单的方法。除了假定滑裂面是个圆柱面外, 在求条底反力时忽略了条间力的作用, 且在求安全系数时仅考虑对同一点的力矩平衡。其安全系数方程为:
边坡稳定性分析 内容摘要 目前，边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务，对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。论文首先简要阐述了边坡工程稳定性分析及处治技术研究的意义，介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法，并结合笔者的实践经验，提出了边坡工程处治对策。 边坡稳定分析是岩土工程中的重要研究课题。边坡稳定性分析的观点变化是随着人类理论方面的突破和实践经验的积累而变化的。总的来说,边坡稳定性分析是一个逐步由定性分析向定量、半定量分析发展的过程,并且可视化程度越来越高。文章从定性分析、定量分析、不确定分析等角度介绍了几种主要的边坡稳定性分析方法 关键词：边坡；边坡稳定性；边坡失稳；稳定性分析；处治对策 1
边坡稳定性分析 目录 内容摘要 (1) 1绪论 (4) 1.1 边坡稳定性概念 (4) 1.1.1 边坡体自身材料的物理力学性质 (4) 1.1.2 边坡的形状和尺寸 (5) 1.1.3 边坡的工作条件 (5) 1.1.4 边坡的加固措施 (5) 1.2 边坡的稳定性表示方法 (5) 1.3 边坡破坏 (6) 2 边坡的分类 (6) 3 边坡稳定性的影响因素 (7) 3.1 潜在影响因素 (7) 3.1.1 地形因素 (7) 3.1.2 地质材料因素 (7) 3.1.3 地质构造因素 (8) 3.2 诱发影响因素 (8) 3.2.1 环境因素 (8) 3.2.2 人为因素 (9) 4 边坡稳定性的分析方法 (10) 4.1 定性分析方法 (10) 4.1.1 工程地质类比法 (10) 4.1.2 地质分析法(历史成因分析法) (10) 4.1.3 图解法 (10) 4.1.4 边坡的分析数据库和专家系统 (11) 4.2 定量分析方法 (11) 4.2.1 极限平衡法 (11) 2
第1章绪论 1.1低压差稳压电源在现实生活中的应用 低压差稳压器(LDO)能够在很宽的负载电流和输入电压范围内保持规定的输出电压，而且输入和输出电压之差可以很小。这个电压差被称为压降或裕量要求，在负载电流为2A时可以低至80mV。现在，便携设备需要使用的低压差线性稳压器经常多达20个。最新便携设备中的许多LDO被集成进了多功能电源管理芯片2(PMIC)——这是高度集成的系统，拥有20个或以上的电源域，分别用于音频、电池充电、设备管理、照明、通信和其它功能。 然而，随着便携系统的快速发展，集成式PMIC已经无法满足外设电源要求。在系统开发的后期阶段必须增加专用LDO来给各种选件供电，如相机模块、蓝牙、WiFi和其它连接模块。LDO还能用来辅助降低噪声，解决由电磁干扰(EMI)和印刷电路板(PCB)布线造成的稳压问题，并通过关闭不需要的功能来提高系统效率。 1.2低压差稳压电源的发展现状 LDO发展概况中国集成电（IC)产业经过40余年的发展，已经形成了一个良好的产业基础，并已经进入了一个加速发展的新阶段。借鉴国外先进技术，充分利用国内优惠政策，是当前国内各个IC公司发展的立足点。作为被广泛应用于手机、DVD、数码相机以及Mp3等多种消费类电子产品中的稳压芯片，LDO已引起人们的高度重视。国内早期从事LDO生产的圣邦微电子有限公司生产的SG2001、SG2002及SG2003系列LDO，足以满足当前市场上主流电压、电流的需要；它的SG2004、SG2011以及SG2012系列产品，非常适合于大电流负载应用；而它的SGM2007/2006/2005系列RF LDO更适用于手机电源的应用。尽管是国产芯片，但这些芯片的性能丝毫不逊色于国外同类产品，而价格更适合于当前国内市场。由此看来，国内与国外IC发展的将不会越来越大，每个国人都可以相信，中国不仅可以成为IC产业的新兴地区，更能成为世界IC强国。 1.3低压差稳压电源的发展趋势 目前，低压差线性稳压器正进入一个蓬勃发展的新时期。主要表现为新技术不断涌现，新工艺被普遍采用，新产品层出不穷，其应用领域也日益广泛。低压差线性稳压器的发展趋势： 一、广泛采用新技术，不断开发新产品 目前新型VLDO的调整管大多采用CMOS工艺制成的P沟道MOS场效应管（PMOS),也有的采用N沟道MOS场效应管(NMOS)。其中，NMOS功率场
一种高速高稳定性片上LDO设计 卢星，赵春胜，张国俊 (电子科技大学薄膜与器件国家重点实验室, 成都 610054) 摘要：为了提高LDO的稳定性和瞬态响应特性，本文设计了一种新型的带缓冲电路结构和反馈补偿网络的LDO，具有低功耗、高稳定性和高速瞬态响应的特点。基于上化的0.5μm BCD工艺，用Spectre仿真工具进行仿真，输入电压8v至30v动态变化时，能提供5.25v稳定输出。通过改变负载电容，该LDO可以支持峰值为50mA的电流负载，仿真结果表明，该LDO线性稳压器以上指标都很优异。 关键词：瞬态响应；低功耗；稳定性； 中图分类号：TN433 文献标识码：A文章编号： A on-chip LDO design with fast transient and high stability Abstract:In order to improve LDO stability and transient response characteristics, this paper presents a new design with a buffer circuit LDO structure and feedback compensation network. It has low power consumption, high stability and fast-speed transient response characteristics. Results from simulation based on CSMC 0.5μm BCD process shows that when the input voltage dynami c changes it can provides 5.25v stable output value. By changing the load capacitance, the LDO can support a peak current of 50mA load. From the simulation , wo also know that the LDO linear regulator indicators are excellent. Key words:transient response; low power consumption; stability 1引言 在信息时代高速发展的今天，越来越多的高科技电子产品在我们的日常生活中发挥了重要作用，电子产品的正常工作，尤其是在低功耗便携式电子产品领域，离不开稳定工作电压的电源管理设备——稳压器，稳压器用于提供一种不随负载阻抗、输入电压、温度和时间变化的稳定电源电压。LDO低压差线性稳压器因其能够在电源电压与负载电压之间保持微小压差而著称。LDO是电源管理模块的重要组成部分，得到了广泛的应用。当前，LDO已经实现了100mv-200mv的压差。 本文设计的LDO,相比于传统LDO具有更快的瞬态响应、更高的稳定性，采用工作在亚阈值MOS晶体管而不是多晶电阻作为反馈网络，具有低噪声、低静态电流和所占芯片面积小等优点[1]。 2传统LDO特性分析 传统LDO 拓扑结构如图1所示[2]，主要有误差放大器EA、调整管MP、电阻反馈网络R f1和R f2、输出电容C0、等效串联电阻R ESR、旁路电容C b、负载电阻R L组成。其中，因为旁路电容一般为高频电容，R ESR值很小，因此可以忽略它的R ESR电阻。 OUT V ref 图1 传统LDO拓扑结构 2.1 直流特性分析[3] 在LDO中，通过将负反馈网络的电阻分压V FB和输入误差放大器的基准电压V ref进行比较，放大它们的差值来调整流过MP管的电流，使流过R f1和R f2电流保持稳定，从而得到一个稳定的输出电压。电阻反馈网络R f1和R f2的特性对于调整管的静态电流、输出电压和噪声至关重要。当R f1和R f2较大时，电阻的噪声会变大影响输出精度，同时占用的芯片面积增大；当R f1和R f2较小时，调整管的静态电流和功耗变大。
第一章 1简述边坡的概念，构成要素及分类？边坡：构成工程边界的倾斜的地坡面；边坡由坡顶、坡肩、坡面、坡脚、坡底、坡高、坡脚要素构成；边坡按成因可分为自然边坡和人工边坡；按材料可分为土质边坡和岩质边坡。2简述导致滑坡的因素？①应力过大：破坏了坡体力学平衡；②强度过低：导致坡面抗剪强度不足；③地质缺陷：岩坡主要是地质界面，土坡主要是孔隙； ④地下水：减小地质界面抗剪强度和土粒粘结力，产生静动水压力；⑤爆破震动：动力效应的影响；⑥人为破坏：切断了坡脚，降低了抗滑力；⑦地下开采：对疏水稳坡有利，对岩移失稳不利；⑧不利产状：裂隙等不利产状导致滑坡。3常见的边坡滑塌模式？平面滑动、楔体滑坡、圆弧滑坡、倾倒破坏4边坡滑塌的识别方法有哪些？弹性力学计算法、刚体极限平衡分析法、极射赤平投影识别法、石根华关键块体识别法5边坡稳定性安全系数？安全系数是指抗滑力与致滑力的比值。大于1表示致滑力小于抗滑力，可能不会成为实际滑塌体；等于1称为临界或极限状态；小于1，肯定称为实际滑塌体。6简述边坡稳定型设计思路？①工程地质勘察，包括工程地质和水文地质；②滑塌模式识别，识别潜在滑塌体和滑塌模式；③稳定性分析，计算潜滑体安全系数；④采取稳坡措施：包括疏干排水、削坡减载、机械加固等；⑤接受局部滑坡：进行监测、预报并计算危害、损失、影响；⑥最终决策：对④⑤进行比较，使经济效益，社会效益最优。第二章1简述工程地质调查内容？主要内容包括：收集原始资料、现场踏勘、结构面详查、深部和外围补充钻探、工程地质资料的综合分析（包括断层填图及节理统计）。2简述水文地质调查内容？场地水文地质、地下水赋存状态和运动规律、地下水渗流规律、场地水文条件的识别、修改补充矿坑地质特征及边坡综合平面图。3节理或结构面的统计方法有哪些？ 结构面主要是断层，一般以填图法统计，内容包括断层结构、产状、厚度、破碎或 充填物及其胶结性渗水性等； 节理统计数量多，规模小，主要的统计方 法有：统计表或方框图、玫瑰花图、极点 密度等值线，极限赤平投影图等。 4节理或结构面的详查内容有哪些？① 测点和测线的位置和坐标②间断面产状 ③间断面延伸长度和开口宽度④间断面 弯曲程度或平直度⑤间断面干湿度⑥相 距间断面间距⑦间断面两壁间充填物和 粗糙度⑧间断面两壁的岩性 第三章1结构面抗剪强度测试方法有哪 些？⑴室内剪切实验①直剪仪②三轴剪 力仪③楔型剪⑵原位剪切实验 第四章1岩坡单平面滑动的几何条件？ 滑动面走向与坡面平行或近似平行 （20°） 滑动面倾角β大于滑动面内摩擦角ψ而 小于坡面角α 滑体两侧有结构面，对滑体侧向阻力很 小，可忽略不计 2单平面滑动的假设条件? 滑动面和坡顶张裂隙的走向与坡面走向 平行；坡顶张裂隙是垂直的；滑动面水压 力分布从坡脚到张裂隙按三角分布； 滑体自重W、滑面的静水压（浮托）力U、 张裂隙中静水压力V均作用在滑体重心； 滑面抗剪强度遵循库仑定律； 受力分析研究对象为单位长度的滑体切 片。第五章1楔体滑动的几何条件？两组 相交结构面的交线的倾向和边坡倾向一 致；交线倾角大于滑动面内摩擦角小于坡 面角；组合交线穿过坡顶和坡面。2楔体 滑动的研究步骤？识别潜滑体-滑楔； 确定滑楔的空间形态和几何尺寸；识别滑 楔冲水情况及抗剪性能；滑楔稳定性分 析，受力分析及安全系数计算。 3滑楔和平面滑动都是由结构面引起的 破坏，简述两者的不同？两者的滑动模式 不一样，滑楔是沿着两结构面的交线向下 滑动，而平面滑动是沿结构面向下滑动， 因此他们的受力情况也不一样。 第六章1简述圆弧滑动的基本假设？平 面应变问题，取单位厚度切片计算；滑面 为圆弧面，滑体为圆柱体；滑体滑动时做 刚性移动。2圆弧滑动的分析方法有哪 些？瑞典圆弧法、毕肖普法、摩擦圆法、 简布法1何为路堑边坡？按材料分为哪 几类？在道路沿线由开挖山体或填方路 基形成的边坡称为路堑边坡按材料可分 为岩石路堑、石质土路堑、土质路堑。 2影响路堑边坡稳定性的因素有哪些？ 边坡高度、倾角；岩土体性质；工程地质 （地质构造）岩石的风化、破碎程度；地 面水、地下水；施工方法及地震作用。 3路堑边坡设计应收集哪些基础资料？ 岩土体的名称及性质；地质构造，各种软 弱面（断层、节理、层理、片理）的产状 及其与路线的关系； 岩石风化和破碎程度； 地下水和地面水的影响； 当地地质条件相似的自然极限山坡和人 工开挖边坡的坡度；施工方法与工艺；废 土的地点和废土堆的位置等。 4深路堑边坡的断面形式有哪几种？直 线形、折线形（上陡下缓形、上缓下陡形）、 台阶形5深路堑边坡的设计内容有哪 些？选择边坡横断面形状；确定边坡坡 度；设计必要的坡面防护工程；合理处理 废土。6何种条件下进行深路堑边坡设 计？当挖方路基的工程地质、水文地质条 件不良或边坡较高，特别是土质边坡高度 超过20m，石质土边坡高度超过20~30m、 岩质边坡高度超过30m，应进行专门的深 路堑边坡设计。 第八章1影响废石场稳定的因素有哪 些？废石堆的稳定主要取决于堆积散体 的物理力学性质、基底岩土层的承载能 力、废石场的水文地质条件及排土工艺 等。2简述废石场稳化措施有哪些？合理 调排土岩性分布；疏干排水；基底处理； 合理选择排土工艺、 3何为泥石流？可分为几类？ 泥石流是指在山地沟谷或山区河谷中，由 于暴雨、冰雪融水等激发的，暂时性急水 流与大量土石相互作用的特殊洪流现象。 按物质组成分为泥流、泥石流、水石流； 按结构类型分为黏性泥石流、稀性泥石
浅谈土坡稳定性分析方法 摘要：土坝、路堤、河岸、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡。大片土体从上面滑下堆积于坡脚前。滑动也可能影响到深层，上部土体大幅度下滑而坡脚向上隆起，向外挤出，整个滑动体呈转动状。滑坡将危及到滑坡体及其附近人的生命和财产的安全。目前，边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务，对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。本文通过对土坡失稳原因分析，对目前常用的边坡稳定分析方法进行总结，以供学习和参考。 关键字：土坡；稳定性；方法 0 前言 边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体，由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土（岩）自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土（岩）体内部某一个面上的滑动力超过了土（岩）体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡，也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡，如山坡、江河的岸坡等；人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物，如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本文主要介绍目前常用的土坡稳定分析方法，学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 1 土坡失稳原因分析 土坡的失稳受内部和外部因素制约，当超过土体平衡条件时，土坡便发生失稳现象。
产生滑动的内部因素主要有：（1）斜坡的土质：各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的，如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等，遇水后软化，使原来的强度降低很多。（2）斜坡的土层结构：如在斜坡上堆有较厚的土层，特别是当下伏土层(或岩层)不透水时，容易在交界上发生滑动。（3）斜坡的外形：突肚形的斜坡由于重力作用，比上陡下缓的凹形坡易于下滑；由于粘性土有粘聚力，当土坡不高时尚可直立，但随时间和气候的变化，也会逐渐塌落。 促使滑动的外部因素主要有：（1）降水或地下水的作用：持续的降雨或地下水渗入土层中，使土中含水量增高，土中易溶盐溶解，土质变软，强度降低；还可使土的重度增加，以及孔隙水压力的产生，使土体作用有动、静水压力，促使土体失稳，故设计斜坡应针对这些原因，采用相应的排水措施。（2）振动的作用：如地震的反复作用下，砂土极易发生液化；粘性土，振动时易使土的结构破坏，从而降低土的抗剪强度；施工打桩或爆破，由于振动也可使邻近土坡变形或失稳等。（3）人为影响：由于人类不合理地开挖，特别是开挖坡脚；或开挖基坑、沟渠、道路边坡时将弃土堆在坡顶附近；在斜坡上建房或堆放重物时，都可引起斜坡变形破坏。 3 土坡稳定性分析 3．1无粘性土坡稳定性分析 干的无粘性土坡：处于不渗水的砂、砾、卵石组成的无粘性土坡，只要坡面上颗粒能保持稳定，那么整个土坡便是稳定的。有均质无粘性土坡，坡角为β，自坡面上取一单元土体，其重量为W，由W引起的顺坡向下的滑力为T＝Wsin β，对下滑单元体的阻力为：
降雨型堆积层滑坡抗剪强度参数反演分析 陈骏峰 （华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉 430074） 摘 要：在研究实例工程滑坡约束条件和某一确定计算状态的基础上，利用极限平衡理论方法对滑坡的滑带土进行了计算参数反分析，获得了土层有效应力抗剪强度参数。研究表明：计算参数c(黏聚力)，φ(摩擦角) 值的反分析存在解的非唯一性，只有确定了边坡的临界状态并选定相应的评估指标后，才有可能获得准确结果；反分析得到的滑带土c，φ值与临界状态的滑带赋存条件相对应，当进行其他工况的稳定分析及工程设计时，应根据经验及工程类比结果进行折减。 关键词：堆积层滑坡；强度参数；反分析 中图分类号：TU443文献标识码：A文章编号：1672-7037(2008)04-0249-04 滑坡是一种严重的岩土体失稳现象，是发生 频率最高、危害最大的灾种之一，常给人类生命财产带来重大威胁。 堆积层滑坡是滑坡的一种基本类型，是指第四系地层中除黄土、粘土以及其它软土层以外的松散堆积层(包括人工堆积物)的滑坡，而且重点是指河谷两岸缓坡地带的坡积、洪积成因的堆积层滑坡，它具有与很多其他类型滑坡不同的特点，在我国滑坡类型中占有很大的比例。堆积层边坡的失稳绝大多数是由降雨或地下水位的变化而引起的[1]。这是目前滑坡灾害预测与防治领域亟待研究与解决的难点与关键问题。 边(滑)坡滑带土的黏聚力(c)和内摩擦角(φ)等力学计算参数的取值正确与否，会直接影响到边坡的稳定计算和工程设计。目前确定c，φ值的方法有试验、工程类比和反分析3种。试验是确定滑带土计算参数的途径之一，但c，φ值需通过大量试验才能得出，此外，试样的失真、滑带土的非均匀性、试验误差和试验结果的多样性等，也会给试验成果的选用带来识别上的很大困难。工程类比法是一种经验估算方法，由于滑坡的成因、结构条件、边界条件、土体性质及研究者的经验等存在一定的差异，工程类比法也不可能准确地得出滑带土的计算参数。有鉴于此, 各国学者广泛采用现场监测和反分析相结合的方法来确定地层参数[2~5]。下面结合工程实例，对降雨型堆积层滑坡抗剪强度参数反演分析进行讨论。1抗剪强度参数反演分析方法 1.1土体边坡计算参数反分析的定义 边坡反分析就是先根据确定的边界条件和特定工况状态下的稳定状态评估指标建立数学模型，然后利用此模型反演边坡土体的计算参数c，φ值。由于反分析c，φ是通过1个方程来求解2个未知参数，因而，其解具有不确定性。一般情况下，采用反分析方法时需结合试验、经验或敏感性分析等方法才能确定出参数的取值。 1.2反分析过程 1.2.1建模 反分析建模常用的方法是极限平衡分析法。极限平衡分析法的基本假定是：土体为理想刚塑性材料；加荷过程中土体不发生任何变形;达到极限平衡状态时土体将沿某破裂面发生剪切变形。 工程上最常用的平面极限平衡计算方法为条分法。在条分法中，稳定状态评估指标(稳定系数)K的表达式为 11 n n i i i i K E T == =∑∑(1) 式中，∑ = n i i E 1 为阻滑力(或力矩)；∑ = n i i T 1 为下阻滑 力(或力矩)。 1.2.2确定反分析的状态及稳定状态评估指标 在反分析中强调“状态”概念是十分重要的， 收稿日期：2008-08-30 作者简介：陈骏峰（1974-），男，湖北仙桃人，博士研究生，研究方向为结构工程，junfengc@https://www.doczj.com/doc/3d15582910.html,。
滑 摘要：我国的滑坡灾害频繁，随着我国现代化建设的发展，工程活动对原地形地貌进行着巨大的改造，势必诱发大量新滑坡的产生。给人民生命财产安全造成极大危害。滑坡是一个复杂的动态系统，且大型滑坡规模大、破坏性强。每年滑坡灾害导致的人员伤亡在数十人至数百人之间, 导致的经济损失更是达到数亿元。本文通过对滑坡的分析, 阐述了滑坡的灾害风险，影响因素，稳定性分析和评价，最终提出有效的防治措施建议。 关键词：滑坡；稳定性；动态系统 Stability analysis and study of landslide Abstract：Our country’landslide is very disasters,as China's modernization drive, the engineering activities have a huge transformation to original topography , and bound to induce the production of a large number of new landslides. To people's lives and property caused great harm. Landslide is a complex dynamic system, and big landslides have large-scale and destructive strength. Dozens to hundreds of people in between’ casualties which is due to landslides annually, resulting in economic loss is to reach several million dollars. This article through analysis the landslide, described the landslide’disaster risks, factors, stability analysis and evaluation, and ultimately come up with effective control measures. Key words：landslide；stability；dynamic system 1 概述 滑坡稳定性分析是滑坡隐患治理过程中的基础工作，是后续工作的前提。滑坡是仅次于地震和洪水的一种严重的地质灾害,我国因山区面积广大, 故滑坡发生密度大, 频率高。随着经济的迅速发展, 人类必然会更大范围地开发利用土地, 由于一些不合理的开发利用方式, 而造成危及人类安全的斜坡稳定性问题。通过开展滑坡灾害的风险分析, 对局部场地或区域进行滑坡灾害的风险评价, 从而对各类斜坡进行有效的风险管理, 以减少滑坡灾害造成的生命及财产损失。这是一项极具现实意义的重要研究课题。 对滑坡进行稳定性研究的意义尤为重要,它不仅可为工程施工提供科学的理论依据,而且对滑坡发展趋势的预警预报也具有重要的指导作用。伴随计算机技术、人工智能的发展，以及一些新学科、新理论等的引进,滑坡稳定性分析方法得到一定发展，如可靠性分析法、模糊分级评判法、系统工程地质分析法、灰色系统理论分析法、神经网络法等。这些新方法是对滑坡传统稳定性分析两分法（定性分析与定量分析）的继承、丰富与发展，同时也形成了人工智能方法分支。滑坡灾害风险评价及风险管理是减轻灾害损失的非工程性重要措施, 其研究成果具有广泛的应用价值, 主要体现在以下几个方面: 1)为发生次生灾害的可能性及损失提供参考依据。通过风险评价,了解滑坡灾害的危险程度及危害性。 2)为科学而经济地组织实施防灾减灾工程服务。滑坡灾害评价分析可充分论证防灾减灾工程的合理性和有效性。 3)为受滑坡灾害威胁的地区制定应急措施以及为保障生命及财产安全提供工作基础。
堆积体边坡稳定性分析研究现状 【摘要】我国西南地区地质灾害频发，与此同时，正在兴建和规划当中的大多数水利工程也正是在该地区，因此，水库堆积体边坡的滑动范围和稳定性成为移民选址、水库安全和水利工程经济效益考虑的焦点之一。本文立足于西南水库岸堆积体边坡，从堆积体的成因类型、物质组成、特征和失稳形式入手，研究目前边坡稳定性的理论分析方法。 【关键词】堆积体；边坡；稳定性分析；研究现状 0.引言 我国是一个地质灾害十分频繁的国家，尤其是我国西南地区，不仅地质灾害数量多，而且灾种全。其中崩塌、滑坡、泥石流等浅层表生地质灾害异常突出，分布有大量的由滑坡堆积、崩塌堆积、残积层、冰溃堆积、坡积物等组成的松散堆积体斜坡[1]。与此同时，西南地区一系列大型乃至巨型正在建设或规划中的水电站相继开工建设，在复杂地质环境和大规模工程活动、水库蓄水及暴雨等复杂条件下，可能会有大量的水库库岸堆积体边坡发生变形甚至失稳破坏。 水库库岸堆积体边坡失稳的代价是巨大的。斜坡或边坡作为一种人类不可回避的地学环境与工程形式，总是伴随着人类的工程活动，人类为了安全始终关注着边坡的稳定性。一百多年来，人们对边坡变形过程、失稳形式、失稳机制、稳定评价及滑坡预测预报等进行了广泛的研究，借助数学、力学和计算科学理论与方法，试图对边坡的稳定、演化及滑坡的预测预报进行研究，并应用到工程实践中。 1.土坡稳定性分析理论研究现状 1.1边坡稳定性分析现状 边坡失稳作为普遍存在的工程问题受到国内外学者的重视。对此课题的研究，国内外都经历了从实践积累到理论归纳，再实践，再归纳，并逐步总结提高的过程。十九世纪末二十世纪初，随着发达国家的大规模土木工程建设，大量边坡工程问题、特别是滑坡问题随之产生，并造成了很大损失，人们开始应用材料力学和近代土力学的理论对边坡问题进行半经验、半理论的研究。上世纪五十年代，我国学者引进了前苏联的工程地质分析的体系，继承和发展了地质历史分析法，着重研究边坡的工程地质背景和边坡类型的划分，以此进行边坡的工程地质类比分析，在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。 1.2边坡稳定研究方法现状 研究边坡稳定的方法主要有：“地质历史分析”方法、极限平衡法、概率分析法、极限分析法、数值计算分析方法、物理模拟法、非线性方法等。现将主要边
有关LDO在手机设计中的应用 随着社会的进步，使用者对通讯便利性要求越来越高，使得手机行业在近几年有了飞速的发展。从模拟到数字，从黑白屏到彩屏，从简单的通话功能到网上冲浪、可视对讲、移动电视、GPS定位，新的应用层出不穷。但随着手机系统功能越来越复杂，对供电系统的稳定性、供电电压、效率和成本的要求也越来越高。相应的系统供应商，例如MTK、TI、INFINION、NXP等等也随之更新自己的系统电源管理单元(PMU)，但是，作为系统级芯片的更新，远远慢于产品功能的更新换代。对于一些关键的器件，例如射频模块的供电电源，GPS模块的PLL 供电电源，对于输出纹波，PSRR(电源纹波抑制比)性能的要求很高，这些指标会直接影响手机的信号接收灵敏度以及GPS的信号接收灵敏度。利用PMU供电则会给工程师增加系统设计复杂度。因此，各种LDO在手机中的应用，始终充满 活力。 LDO是利用较低的工作压差，通过负反馈调整输出电压使之保持不变的稳压器件。根据制成工艺的不同，LDO有Bipolar，BiCMOS，CMOS几种类型，性能有所差异，但随着成本压力的增大，CMOS LDO目前成为市场的主流。 LDO从结构上来讲是一个微型的片上反馈系统，它由电压电流调整的的功率MOSFET、肖特基二极管、取样电阻、分压电阻、过流保护、过热保护、精密基准源、放大器、和PG(Power GOOD)等功能电路在一个芯片上集成而成，图1为 CMOS LDO的典型功能图。 对于手机来说，主要分成射频，基带，PMU三大功0能单元。PMU虽然可以满足其中大部分供电的需求，而对于射频部分的供电，摄像头模组的供电，GPS，以及WIFI部分新增的供电需求，由于PMU本身更新的速度，以及考虑成本、散热问题，并不能满足，需要通过额外的电源供应。SGMICRO 的LDO产品本身有着极低的静态电流，极低的噪声，非常高的PSRR，以及很低的Dropout Voltage(输入输出电压差)，可以大部分满足在这些应用条件下的供电要求。 在手机应用中，LDO的PSRR、输出噪声、启动时间这几个参数直接影响手机性能的好坏，需要根据实际应用情况选择合适参数以及考虑布线。在选择外围器件 1. 输出电容的选择影响了LDO的稳定性,瞬态响应性能,以及输出噪声Vrms的 这股气势并没有太大的攻击力，却可以形成很强大的压迫，就像现在的方云，道心圆满，使得方云的神识强大的足以媲美神阶，调动的天地之气，也是异常强 4 防止电流倒灌，静态电流的大小 5. 线路设计要考虑抑制输入电压过冲(稳压管的选用与否) 6. 布线影响散热的效率(Tdie<100℃) 7. 根据系统要求选择合适启动时间
设计LDO的7个因素 压差（Uin-Uout）压差是LDO的重要参数，它表示输入与输出之间的电位差，LDO的压差越小越好。但是当输入电压不能满足“最小压差”的要求时，LDO就无法正常工作。此时误差放大器会进入完全导通状态，使环路的增益变为零，对负载的稳压能力会变得很差，电源抑制比也大幅度降低。 需要注意以下几点： 第一：在LDO的参数表中可以有多个甚至多组压差数据，例如在轻载、中等负载、满载条件下压差的最小值、典型值和最大值。其中，典型值仅供设计时参考。最具有实际意义的应是满载条件下压差的最大值，该参数值是在最不利的情况下测得的。设计时应以此为依据，以便留出足够的余量，确保LDO在最坏的情况下也能正常工作。 第二：为可靠起见，有时可按Uin=Uout+△U+lV的关系式来选择最低输入电压值。功率按1.5倍以上选择有点浪费（但加上20%-30%的余量一点不为过）。一般LDO的自损功耗为Pd_max=（Uin-Uout）*Iout。 第三：输入一输出压差并非固定值，它随输出电流的增加而增大，随温度升高而增加。 最大输出电流最大输出电流是LDO的一个基本参数。通常，输出电流越大，LDO的价格越高。LDO必须能在最不利的工作条件下给负载提供足够的电流。 输入电压要求输入电压必须大于额定输出电压与输入一输出压差之和，即Uin>Uout+△U。否则LDO将失去稳压功能，输出电压会随输入电压而改变，此时Uout 就等于输入电压减去调整管导通电阻(RON)与负载电流的乘积，即Uout=Uin-RONI0。 输出电压固定输出式LDO的外围电路简单，使用方便，并且能节省外部取样电阻分压器的成本和空间。其输出电压值在出厂时已趋于一致(仅限于通用电压)，输出电压精度一般为±5％，这对于大多数应用已经足够了。新型LDO采用激光修正技术，精度指