近年来,大规模片上系统芯片（system on chip;SoC）的出现,使得性能优良的电源管理芯片逐渐成为模拟电路设计领域的热点,电子系统低功耗,低压,高稳定性的要求促进了电源管理类芯片发展方向的进步。其中,线性稳压电源因其高电源抑制比、设计成本低、输出无纹波、高可靠性等显著优点而广泛应用各种低压供电系统。本文围绕线性稳压电源的设计原理以及设计指标研究和开发了一款线性稳压电源芯片,该芯片具有快速瞬态响应、高驱动能力、快速启动等显著优点。本文首先介绍了线性稳压电源的各模块组成和工作原理,详细的介绍了系统级的性能指标以及计算方法,为下文实际电路折中设计建立了完备的理论基础。然后介绍了线性稳压电源的系统级架构设计,通过基本的运放结构模型解释了米勒效应以及环路中的零极点分布情况,介绍了三种频率补偿方法以及提出了本文所采用的改进型米勒补偿。之后采用一个基本补偿模型解释了瞬态响应原理,通过大小信号的分析方法全面介绍了各项系统指标对环路瞬态响应的影响,并给出了本文所采用的优化方案。最终进行了实际电路设计及仿真、测试工作,设计过程中开发了一款具有极低温漂的带隙基准源,采用了高阶温度补偿技术,使得温漂系数低至1.7×10^-6/℃,并依据设计原理详细的介绍了其他各个模块的设计思想。设计内容结束后给出了实际版图的照片以及版图设计中关键部分的实现方案。本文所设计的快速瞬态响应线性稳压电源基于双极工艺,采用大面阵NPN晶体管作为输出调整管。该芯片具有1.2V输出电压、5A电流输出、20MHz带宽,并设置了过热、过流保护功能。tt模型仿真和三温实际测试结果显示:在负载10μF电容的前提下,此款线性稳压电源能够在10μs内启动,输出负载调整率仅为0.15%,满负载跳变上下冲值小于15mV,上下冲稳定时间低于5μs,各项指标满足了航天产业部所提出的设计指标要求。