当前微电子技术以及半导体工艺持续迅猛发展,电源管理芯片已经应用于通信、计算机、汽车电子等诸多领域,随着便携式尤其是穿戴式电子设备的普及,电源管理类芯片应用越来越广泛,导致用户端对其性能的要求不断地提高。本文紧跟技术发展动向,瞄准在电源管理集成电路中占有率极大的LDO,关注如何优化电路设计、提高芯片负载能力、减小静态功耗,更着力研究LDO稳定性和电流防护理论并解决相关技术难题以提高系统的集成度和可靠性。研究成果如下。1.针对传统LDO频率补偿电路中存在的缺陷,提出了一种嵌入式电流缓冲技术的频率补偿方法,该方法基于电流缓冲技术很好地抑制了系统右半平面零点的产生,使系统环路的控制更加简单,可靠性增强。同时电路采用嵌入式结构,利用放大器电路和电流缓冲电路共用晶体管,避免了电流缓冲电路自身所产生的额外电流,因此嵌入式电流缓冲技术的频率补偿方法在改善稳定性的同时消除了额外功耗。根据工艺限.制和产品应用要求,将文中提出的嵌入式电流缓冲电路应用于某款LDO芯片并采用国外0.6μm 5V 2P3M CMOS工艺进行实现,经过验证,该LDO芯片在不同应用条件下的瞬态响应均表现良好,总体静态电流小于50μA。2.针对传统LDO限流保护电路中存在的缺陷,本文提出一种应用于LDO的二级限流保护电路。该电路结构简单,并集成在LDO的误差放大器模块中。该结构利用采样电阻将电流转化为电压信号改善了电压比较结构,该结构中限流环路利用缓冲器双支路实现实时控制,其工作状态随输入电压有所转变,从而实现了一级保护电路限流80mA,二级保护电路限流200mA,电路限流值稳定,不随着电源电压的变化而变化。同时,该结构自身仅仅消耗2μA左右极低的静态电流。实测表明不同负载下,一级保护电路、二级保护电路均可正常工作。3.传统带隙基准输出的电压温度曲线其抛物线顶点设置在25℃位置,但LDO作为电源管理芯片一般集成在系统的功率模块中,实际工作环境温度已超过25℃,而传统带隙基准在远离25℃位置上的温度系数并不理想。针对这一问题,为了避免芯片在高温下工作时输出电压随基准电压降低的情况发生,提出一种含有高温补偿的带隙-误差放大器结构。该结构以带隙比较器的结构作为基本结构,将误差放大器和带隙基准巧妙地结合到一起,并通过引入高阶补偿电路限制基准电压的温度偏移,阻止了输出电压在温度较高时急剧下降的现象,达到对基准电压补偿的效果,改善LDO在高温下的温度变异情况。4.针对LDO电路在低静态电流下实现环路稳定和快速瞬态响应的需求,提出一种自适应阻抗跟随器。跟随器通过输出负载电流的改变调整自己的输出电阻,实现功率管栅端电容的快速充放电,提高了系统的瞬态响应性能；同时跟随器与调整管栅端寄生电容形成的极点向更高频率处移动,以确保此处的极点在全负载电流范围内都不影响环路的稳定性。该自适应阻抗跟随器实现在保证稳定性的同时增加了电路的瞬态响应速度。5.本文以一款具有高输出电流高电源抑制比快速瞬态响应的代表性LDO芯片XD1503为例,描述了模拟集成电路的设计流程；设计了芯片的性能指标并进行详细说明；讨论了版图阶段的版图设计技术；最后分析流片测试阶段的实际测试电路、实测数据以及测试波形最终形成结论。