高效率，低電壓轉換與單電源供電的LDO穩壓器

　　背景

　　低壓降壓調節和轉換是通過多種方法實現的。開關穩壓器在很寬的電壓范圍內工作效率高，但同時需要磁性元件和電容器。電荷泵，或開關電容電壓轉換器，也可以用來實現較低的電壓轉換，但在輸出電流能力有限，需要外部電容器的運行和穩定性。現代設計技術和晶圓制造過程現在已經啟用的低壓差線性穩壓器（LDO）進入這個應用空間。然而，直到最近才有一個快速的瞬態響應，低壓差，低電壓工作（0.6 V輸出），高輸出電流能力和單電源操作。

　　很快，新一代的高電流，低電壓數字電路如FPGAs、CPU和ASIC設計，有嚴格的要求，電力供應的核心和I/O通道。然而，這些數字集成電路從電源傳輸的角度來看是喜怒無常的。傳統上，高效率的開關調節器被用來驅動這些設備，但它們可能有潛在的噪聲干擾問題，瞬態響應和布局限制。作為一個結果，LDO，現在發現他們的方式為這些應用程序和其他低電壓轉換系統的替代，但并非沒有自己的局限性。然而，由于最近的產品創新和功能的增強，這種趨勢正在發生變化，最新的作物提供了LDO的很少，如果有的話，性能的權衡。

　　Fundamental design challenges

　　Plenty of industry standard linear regulators perform low dropout operation with a single voltage supply yet cannot achieve very low voltage conversion （《0.6 V output）。 PMOS LDOs achieve the dropout and run on a single supply but are limited at low input voltages by the pass transistor’s Vgs characteristics. NMOS-based devices offer fast transient response but require two supplies to bias the device. NPN regulators offer a wide input and output voltage range but either require two supply voltages or higher dropout. In contrast， with the proper design architecture， a PNP regulator can achieve low dropout and low voltage conversion with bulletproof protection from a single supply.