现如今,在移动终端蓬勃发展的大背景下,设备高效运行的续航问题一直是业界关注的重点。低压差线性稳压器(LDO)正是凭借其噪声低,功耗低,压差小,响应速率快,稳定性好成为电源管理IC芯片市场中不可替代的产品。为了保证LDO具有良好的温度特性、快速环路响应速度以及高稳定工作状态,高精度的电压基准电路、快速的负载瞬态响应以及完善的保护电路等关键技术成为现今LDO研究的主要方向。本文在深入分析LDO工作原理以及LDO关键性能指标的基础上,设计了一种LDO芯片,其核心功能模块包含基准电压源、偏置电路、使能模块、误差放大器、过温保护电路、限流及防浪涌电流智能保护电路、瞬态响应辅助电路等,并对LDO的性能进行了优化,以提高其PSRR、静态功耗、漏失电压等性能指标。本文设计的LDO基准电路采用耗尽管与增强管组合结构,为系统提供了良好的温度系数且稳定的基准电压源;瞬态响应辅助电路采用具有低输出阻抗和较大电流吞吐力的缓冲级,不仅提高了负载瞬态响应速率,也保证了环路在全负载环境下的稳定性;利用MOS管开关作用,采用智能控制方式,将限流保护电路以及防浪涌电流保护电路综合起来,并采用分阶段启动策略,控制功率管栅极启动速率,使芯片上电时软启动,实现限流及防浪涌电流的智能保护,弥补了系统安全漏洞,提高了芯片的安全稳定性。本文设计的LDO输入电压范围为1.6-5.5 V,输出电压为2.45 V,静态电流小于120μA,防浪涌电流约为150 mA。当额定输出电容为1μF,负载电流以100 mA/μs速率变化时,输出电压欠冲与过冲分别为13 mV和9 mV,稳态建立时间均小于1μs;轻载下电源抑制比在1 KHz时达到66 dB@f=1 KHz。基于0.5μm CMOS工艺,对设计的具有防浪涌电流的高速LDO进行仿真、流片与测试验证,测试结果达到预期设计指标要求。