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随着便携式电子设备的飞速发展,片上系统(System on Chip,SoC)已变得无处不在。电源管理芯片的重要性不言而喻,低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)作为电源管理芯片中的一员,以其低成本、结构简单、低功耗以及低噪声的特点广泛应用于片上系统当中。在传统型LDO中,外接电容不仅可以起到频率补偿的作用,还可作为电荷存储、泄放器件来减小输出电压的冲击值,但外接电容的使用会使片上系统的集成度变差,这就使得无片外电容LDO的发展成为一种必然趋势。LDO作为电源为数模混合电路供电时,不断变化的负载除了会使LDO的环路产生稳定性问题外,还可能会使无片外电容LDO的输出产生低至地电位的冲击。因而对于无片外电容LDO来说,需要瞬态增强电路来优化瞬态特性,从而为各电路模块提供一个快速稳定、过冲小的电源电压。对于高精度系统,LDO的精度显得尤为重要,在LDO电路中,基准电压模块对精度性能的影响最大。本文提出一种带曲率补偿的电流模式基准电压源来提高LDO的精度,通过运用CTAT电流补偿技术和高低温分段补偿技术以降低基准电压的温度系数,通过使用斩波稳定技术来减小失调电压以及斩波引起的纹波影响,从而提高基准电压的精度,进而提高LDO整体性能。为保证系统稳定性以及增强瞬态响应,在整体电路设计中,利用前馈级电路增强调整管的栅极摆率来加快输出端的瞬态响应速度,运用衬底调制技术加快输出端瞬态响应过程的同时,在环路中引入一个左半平面零点进行频率补偿,维持整体电路的稳定性。基于Dongbu 0.18μm CMOS工艺进行整体电路设计,基准电压源的流片测试结果表明,在5V电源电压下,温度范围为-40°C~150°C时,基准电压的温度系数达到4.85ppm/°C。LDO整体版图面积为0.13mm~2,仿真结果表明,电源电压为5V时,在-40°C~150°C的温度范围内,输出电压的温度系数为0.827ppm/°C;输入电压范围为3.5V~5.5V时,输出电压为3.3V;压差电压小于200mV;可承受的最大负载电流大小为50mA;在5V电源电压下,负载调整率为0.053%/A,线性调整率为0.014%/V,满载时电源抑制比大小为-63.5dB,空载与满载时相位裕度都在80deg以上;整个LDO在全corner角下的静态电流小于200μA;负载电流1μs内在1mA与50mA之间跳变时,输出电压的最大下冲电压值为49.3mV,最大上冲电压值为18 mV,使用衬底调制技术后,瞬态响应输出电压最大下冲电压值约减小75%,稳定时间约减小50%。