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科技的发展推动了军事的进步,集成化和智能化的单兵作战装备极大地提升了单兵作战能力,但同时也对电源续航和可靠性提出了更高的要求。因此,设计高性能的电源管理芯片对于单兵作战装备能够持久和稳定使用意义重大。本文基于单兵作战装备的特点设计了一款高效率,高精度,高电源抑制比,具备快速瞬态响应能力,可低压大电流输出的超低压差线性稳压器芯片XD1989。采用内部功能模块和集成NMOS调整管分开供电的双电源模式,有效减小了漏失电压和芯片面积,提高了LDO效率和电源抑制比。设计了折叠式共源共栅误差放大器和动态零点补偿电路,保证系统拥有足够的环路增益,进而保证了输出电压精度,动态零点随负载电流而改变一直跟踪LDO输出极点,起到相互抵消的作用,在不降低环路带宽的条件下使LDO始终等效为一单极点系统,在全负载范围内拥有足够的相位裕度,保证了系统稳定性,并具备快速瞬态响应能力。设计并分析了LDO基准,使能,欠压锁定和输出电压良好指示等关键模块电路。本文基于0.18μmBCD工艺设计XD1989,并采用Cadence公司的Spectre仿真工具对各模块及芯片整体性能指标进行了仿真验证。仿真结果表明:芯片在4A满载时漏失电压仅82mV,静态电流的典型值为1.305mA,最低输出0.8V时的线性调整率仅0.00019%/V,输出1.5V时的负载调整率仅0.115%/A,当负载电流以1A/μs从100mA跳变至4A时,输出电压最大下冲量为93.3mV,恢复时间约10μs;当负载电流以1A/μs从4A跳变至100mA时,输出电压最大上冲量为117mV,恢复时间约10μs,响应速度快,输出过冲小,稳定性良好。各模块及芯片整体所有性能指标均能达到设计要求。