本論文所涉及的電源管理方案來源于與臺灣某上市公司的橫向合作項目。在電源管理產(chǎn)品朝著低功耗、高效率和智能化方向發(fā)展的形勢下，論文采用了一種開關(guān)電源與低壓降（LDO）線性電壓調(diào)節(jié)器結(jié)合應(yīng)用的集成方案，即將LDO作為升壓型電源管理芯片的內(nèi)部供電模塊。按照方案的要求，本文設(shè)計了一種含緩沖級的低壓降線性電壓調(diào)節(jié)器。設(shè)計采用0.6μm 30V BCD工藝，實現(xiàn)LDO的輸入電壓范圍為6~13V;滿足在-25~85℃的工作溫度范圍內(nèi)，輸出電壓為5V;在典型負載電流（12.5mA）下，LDO的壓降電壓為120mV。 文章首先闡述了整個方案的工作原理，給出LDO設(shè)計的指標要求;其次，依據(jù)系統(tǒng)方案的指標要求和制造工藝約束，實現(xiàn)包含誤差放大器、基準源和保護電路等子模塊在內(nèi)的電壓調(diào)整器;此外，文章還著重探討了“如何利用放大器驅(qū)動100pF數(shù)量級的大電容負載”的問題;最后，給出整個模塊總體電路的仿真驗證結(jié)果。 LDO的架構(gòu)分析和設(shè)計以及基準源的設(shè)計是本文的核心內(nèi)容。在LDO架構(gòu)設(shè)計部分，文章基于對三種不同LDO拓撲的分析，選擇并實現(xiàn)了含緩沖器級的LDO。設(shè)計中通過改進反饋網(wǎng)絡(luò)，采用反饋電容，實現(xiàn)對LDO的環(huán)路補償。同時，為提高誤差放大器驅(qū)動功率管的能力、適應(yīng)LDO低功耗發(fā)展的需求，文章探討了如何使用放大器驅(qū)動大負載電容的問題。基于密勒定理和根軌跡原理，本文通過研究密勒電容的作用，采用MPC（Miller-Path-Compensation）結(jié)構(gòu)，實踐了兩級放大器驅(qū)動大負載電容的方案，并把MPC補償技術(shù)推廣到三級放大器的設(shè)計中。 文章設(shè)計的CRF（CRF:Current Reference controlled by Feedback）電流基準是基于對傳統(tǒng)自啟動基準電流源的改進實現(xiàn)的。CRF基準電流源架構(gòu)中存在一條阻性的電流通路，確保其在加載電源電壓的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)快速啟動，響應(yīng)速度達到1μs;而傳統(tǒng)自啟動基準電流源在相同的設(shè)計參數(shù)下，響應(yīng)速度長達120μs。CRF基準電流源突破了響應(yīng)速度對其應(yīng)用的限制。 本文中高階溫度補償?shù)哪芟痘鶞孰妷涸矗窃诰€性溫度補償?shù)幕A(chǔ)上實現(xiàn)的。電路基于能隙基準電壓的產(chǎn)生原理，采用I-V補償方法，將與溫度非線性關(guān)系的補償電流引入線性補償后的基準電壓源中。非線性電流所產(chǎn)生的電壓修正了線性補償后基準源的溫度特性曲線;在-40~100℃溫度范圍內(nèi)，本文實現(xiàn)相對溫度系數(shù)為3.53ppm/℃的能隙基準源電路。 通過系統(tǒng)的聯(lián)合仿真驗證，本文的工作完全達到設(shè)計方案的指標要求，是設(shè)計理論與實際應(yīng)用的一次有價值的嘗試。