摘要: 随着手机和电脑等现代电子的快速发展，对电源管理提出的要求也越高。而电源管理中很重要的一类电路—线性稳压器，它具有众多的优点，已被广泛使用于各类电子设备中。按有无输出大电容的方式来分类，LDO主要有输出外挂大电容式结构和无片外大电容式结... 展开 随着手机和电脑等现代电子的快速发展，对电源管理提出的要求也越高。而电源管理中很重要的一类电路—线性稳压器，它具有众多的优点，已被广泛使用于各类电子设备中。按有无输出大电容的方式来分类，LDO主要有输出外挂大电容式结构和无片外大电容式结构共两种。瞬态响应和环路稳定一直都是 LDO设计时最优先考虑的性能指标。对于有输出大电容 LDO而言，其设计难点在于如何实现既要环路响应速度快又要保持低静态电流，同时还要兼顾重载时环路稳定性的问题；而无片外大电容 LDO的设计难点是由于无输出大电容滤波必然导致输出电压的尖峰很大，因此环路带宽必须足够大才能快速的抑制输出尖峰，然而高带宽的环路在轻载时可能会引起电路不正常工作。 本论文研究的主要内容是在某项目电源模块的基础上，再结合传统 LDO电路结构，专门针对有无外挂输出大电容以及对瞬态响应要求很高的应用场合加以改进和重新优化，在消耗低静态电流时尽量提高电路瞬态响应速度，最后设计出三款不同的LDO电路。在第三章，设计了具有外挂大电容式的LDO电路，通过在高阻抗的误差放大器输出端和具有等效大电容的功率管栅极间插入伪推挽式输出的超级源随器来提高功率管栅极压摆率。在外挂2.2μF的输出电容下，当负载在500ns内满负载跳变时，仿真结果和测试结果表明最大输出过冲依次为15mV和44mV。在第四章，设计了一种泄放电荷技术的无外挂大电容式 LDO，它采用有源倍增的密勒补偿技术来稳定环路。负载瞬态仿真结果表明采用此技术后，输出电压上冲由550mV减小到125mV，流片测试结果表明输出电压最大上冲仅为330mV。在第五章，设计了一种可应用于SOC内部供电的低压LDO，输入电压范围为1V~1.2V，输出为0.8V，主要运用了动态偏置技术、跨导增强技术、快速通路和跨阻抗误差放大器等。电路即使在输出端外挂最大50pF来等效SOC内部供电线寄生电容时，采用密勒电容补偿技术也能保证环路稳定工作。仿真结果表明当负载在100ns内满负载跳变时，输出电压的最大过冲仅为141mV，恢复时间最大为200ns，而此时电路仅消耗静态电流11μA。 收起