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随着便携式智能电子设备、智能家电、智能电网等领域的快速发展,市场对电源管理芯片的需求日益增大。低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)作为电源管理芯片的重要成员之一,以其功耗低、压差低、面积小、成本低等特点,被广泛应用于各种电子设备中。LDO线性稳压器的优劣性直接影响系统的性能。在此背景之下,本文基于0.13μm SOI CMOS工艺研究与设计了一款负载瞬态响应增强的、具有抗辐照特性的LDO线性稳压器。本文首先对LDO的稳定性及瞬态响应过程进行了理论分析。在此基础之上,基于功率管栅极驱动技术,提出了一种增强负载瞬态响应的新型电路结构,改善了 LDO负载瞬态响应特性。同时采用加入缓冲级和片外电容的等效串联电阻(Equivalent Series Resistance,ESR)相结合的方法对系统进行频率补偿,保证了 LDO的稳定性。作为LDO的重要模块之一,基准电压源的温度系数、电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)、精度等指标直接影响LDO芯片的性能。因此,本文针对如何提高带隙基准源的PSRR、减小非理想因素对输出电压精度的影响等问题进行了深入的理论研究。最后,本文在上述理论研究的基础上,基于国产0.13μm Silicon-On-Insulation CMOS工艺,设计了一款输出固定电压为2.8V,最大负载电流为40mA、负载瞬态响应增强的LDO芯片,实现了电路原理图和版图的设计,芯片面积(不包含IO)为0.009 mm2。本文利用Calibre、Spectre等工具对该芯片的版图进行了寄生参数提取和仿真验证,仿真结果表明:LDO的输出电压为2.8V;负载电流从0快速变化到40mA时,输出电压的过冲小于8mV,最大负载响应时间小于1 μs;相位裕度大于71 °;低频时电源电压抑制比PSRR为-53.5dB;负载调整率为50.15μV/mA;线性调整率为2.5mV/V。带隙基准源的温漂系数小于22.68ppm/℃,PSRR小于-63.76dB。目前芯片正处于测试阶段。