摘要: 随着便携式智能设备和汽车电子产品的迅猛发展，对电源管理芯片的要求越来越高。低压差线性稳压器(LDO) 作为电源管理芯片的重要成员之一，由于其低噪声、无输出纹波、电路简单和成本低等特点，使其非常适合片上系统（SOC）的集成和高性能模拟电路对电... 展开 随着便携式智能设备和汽车电子产品的迅猛发展，对电源管理芯片的要求越来越高。低压差线性稳压器(LDO) 作为电源管理芯片的重要成员之一，由于其低噪声、无输出纹波、电路简单和成本低等特点，使其非常适合片上系统（SOC）的集成和高性能模拟电路对电源的要求。 传统的低压差线性稳压器，常常需要外接一个微法大小的输出电容，这个输出电容起到频率补偿、降低输出噪声和加快瞬态响应的作用。输出电容和其等效串联电阻（ESR）形成左半平面零点，用来补偿电路，抵消次极点对电路稳定性的影响。这样，输出电容以及ESR的大小对整个电路的稳定性至关重要，从而限制了 ESR 的取值范围。此外，由于 ESR 阻值常常容易受到外界环境的影响，导致ESR的阻值大小可能变化比较大，电路稳定性降低。 本文的设计目标是设计一种高稳定性、快速瞬态响应的LDO电路。使得ESR阻值大小在较大范围内变化时，电路仍然能够保持较好的稳定性。本文首先介绍了LDO的基本原理和各项参数指标的含义，然后通过传统的弥勒补偿引出了本文的补偿方式，接着对瞬态响应过程进行了详细的分析，并给出了本文用来提高瞬态响应的方法。最后，结合电路的整体功能，分析设计了偏置模块、基准放大器模块、电流限制模块、过热保护模块、驱动模块和启动模块。 最后，基于某研究所的 32V 双极型工艺，对整体电路进行了整体仿真。仿真结果显示如下：固定输出电压-1.21V、-2.5V、-3V、-3.3V、-5V、-12V和-15V，负载电流范围 1mA-1.5A ，静态电流为 1.1mA ，压差为 310mV ，线性调整率为0.87mV/V，负载调整率为3.6mV/A,PSR在1KHz时为80dB。Cout在1μF~10μF内变化，ESR在1m-1Ω内变化，电路均可保证稳定。Cout=10μF，ESR=10mΩ，负载电流由50mA跳变到1.5A，Vout最大跳变量小于3.4%，20us内稳定。 收起