随着半导体工艺技术的提高和便携式电子设备的发展，低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator简称LDO)这类电源管理芯片以其噪声和纹波小、结构简单、成本低廉等优点具有相当广泛的应用。LDO也有效解决了传统线性稳压器效率低的问题，已成为线性稳压器研究领域主流方向。新一代的LDO向着低电源电压、低功耗、高效率方向发展。与CMOS工艺相比，双极工艺器件具有器件匹配性好、功率密度高、芯片体积小等优点，且具有较小的寄生电容，因此具有更好的瞬态响应特性，并能提供更大的驱动电流。双极工艺的LDO以其工艺成熟，速度快、驱动能力强等优点占有重要一席。本文设计了一种基于双极工艺的大功率输出LDO线性稳压器。采用超PNP管作为调整管，可在输出大负载电流同时具有相对较小的静态电流。输出电压为3.3V，负载电流范围为10mA~5A，跌落电压为500mV。此外，为保证芯片能安全工作，设计了过温、过流、过压保护电路。在过流或输入电压过低时，产生输出错误标识信号。此芯片具有外围应用电路简单、低功耗、高效率、大驱动的优点。本文首先介绍了LDO的基本概念、工作原理、关键模块电路结构和系统稳定性及补偿方法，接着阐述了LDO线性稳压器主要性能参数和系统架构，为具体电路设计提供理论依据。然后，依照设计指标，对LDO的带隙基准、误差放大器、比较器、调整管和保护电路进行设计和仿真验证。对LDO系统频率补偿进行讨论分析和设计优化，并通过仿真验证系统环路稳定性，以及输出精度、静态电流和转换效率等系统性能参数指标。最后，介绍了双极工艺技术，给出LDO的物理版图布局，对版图进行LVS、DRC验证。本设计采用上华CSMC2um Bipolar工艺，用Hspice进行仿真验证。仿真结果表明，LDO输出电压具有较高的精度，LDO的负载调整率为0.28%；线性调整率为0.14%，温度在-55℃~150℃范围变化时输出电压温漂为101ppm/℃。