中文引用格式： 徐晴昊. 一種快速瞬態響應片上LDO電路[J]. 電子技術應用，2023，49(3)：67-71.
英文引用格式： Xu Qinghao. A fast transient response on-chip low-dropout regulator[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(3)：67-71.
0 引言
一個典型的片上電源管理系統可能存在多個無片外電容型的LDO，對手持設備而言其所用片上LDO的功耗將決定其待機時間和最終壽命，因此如何設計低功耗和低壓差的LDO為現代電子產品設計時的熱點研究方向。
傳統LDO通過在其輸出端口增加一個大片外電容的方式來提升環路穩定性并減少瞬態時輸出電壓的過沖及瞬態響應恢復時間。但受封裝尺寸限制，大的片外補償電容無法進行單片集成，因此傳統方案不適用于對片上LDO進行補償，需探索新的頻率補償和瞬態響應提升方案。
由LDO供電負載的性能受其瞬態性能影響，LDO瞬態性能主要由其環路穩定性、單位增益帶寬和輸出功率管柵端電壓充放電擺率決定。LDO中輸出功率管具有較大面積，其將在環路中引入不可忽視的寄生電容，因此輸出功率管柵端電壓充放電擺率對LDO瞬態性能起主要作用。已有多種電路結構被提出用于片上LDO的頻率補償和其瞬態響應性能的優化，在大部分補償方案中設計者將LDO等效為三級運放后采取基于極點分離的嵌套米勒補償方式來保證環路的穩定性。不同的擺率增強技術也被提出用于提升電路瞬態性能，但存在因輕重載擺率增強不對稱導致電路在輕重載時瞬態響應特性不對稱的缺陷。
針對上述問題，本文基于雙有源反饋米勒補償結構(DAFMCC)提出了一種新型快速瞬態響應片上LDO電路，其環路具有更大的單位增益帶寬、良好的環路穩定性，且位于輸出功率管柵端的推挽驅動級可確保電路在輕重載時具有對稱的瞬態響應特性。最終所設計LDO在2 V~4 V電源電壓下輸入輸出最小壓差為200 mV，最大負載電流為120 mA，瞬態響應恢復時間≤0.7 μs，最小相位裕度≥60°。
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作者信息：
徐晴昊
（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫214035）
