随着集成电路与系统芯片(system on a chip,SOC)设计技术的飞速发展,需要将越来越多的功能模块集成到芯片上,其中通常会包括电源模块,因为电源模块是系统不可或缺的构成部分。低压差线性稳压器(low-dropout voltage regulator,LDO)由于具有输入输出压差低、电路结构简单的优点,很适合作为电源模块全片上集成到SOC系统中。本文在分析全片上集成LDO的设计原理的基础上,提出了一种采用单跨导增益级的全片上集成LDO的电路结构,并设计了相应的频率补偿电路和瞬态响应提升电路。该LDO只需要100pF的负载电容就能实现稳定输出,很适合作为电源模块集成到SOC系统中。另外,本文中还介绍了该全片上集成LDO中带隙基准电压源,高精度电流偏置,保护电路,使能电路的工作原理和具体电路实现。芯片采用1.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计和实现。采用Cadence公司的Spectres软件对系统的电路模块进行仿真。仿真结果表明,该LDO的线性调整率和负载调整率的典型值分别为2.8mV/V和22.8μV/mA,瞬态响应的最大超调量为38mV。1kHz下的电源抑制比为-50db。