中文引用格式： 徐晴昊. 一种快速瞬态响应片上LDO电路[J]. 电子技术应用，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.
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一个典型的片上电源管理系统可能存在多个无片外电容型的LDO，对手持设备而言其所用片上LDO的功耗将决定其待机时间和最终寿命，因此如何设计低功耗和低压差的LDO为现代电子产品设计时的热点研究方向。
传统LDO通过在其输出端口增加一个大片外电容的方式来提升环路稳定性并减少瞬态时输出电压的过冲及瞬态响应恢复时间。但受封装尺寸限制，大的片外补偿电容无法进行单片集成，因此传统方案不适用于对片上LDO进行补偿，需探索新的频率补偿和瞬态响应提升方案。
由LDO供电负载的性能受其瞬态性能影响，LDO瞬态性能主要由其环路稳定性、单位增益带宽和输出功率管栅端电压充放电摆率决定。LDO中输出功率管具有较大面积，其将在环路中引入不可忽视的寄生电容，因此输出功率管栅端电压充放电摆率对LDO瞬态性能起主要作用。已有多种电路结构被提出用于片上LDO的频率补偿和其瞬态响应性能的优化，在大部分补偿方案中设计者将LDO等效为三级运放后采取基于极点分离的嵌套米勒补偿方式来保证环路的稳定性。不同的摆率增强技术也被提出用于提升电路瞬态性能，但存在因轻重载摆率增强不对称导致电路在轻重载时瞬态响应特性不对称的缺陷。
针对上述问题，本文基于双有源反馈米勒补偿结构(DAFMCC)提出了一种新型快速瞬态响应片上LDO电路，其环路具有更大的单位增益带宽、良好的环路稳定性，且位于输出功率管栅端的推挽驱动级可确保电路在轻重载时具有对称的瞬态响应特性。最终所设计LDO在2 V~4 V电源电压下输入输出最小压差为200 mV，最大负载电流为120 mA，瞬态响应恢复时间≤0.7 µs，最小相位裕度≥60°。
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作者信息：
徐晴昊
（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡214035）
