基于高摆率误差放大器的低功耗LDO设计

本文设计了一种具有低静态电流的低压差线性稳压器(LDO).针对传统LDO在低静态电流下瞬态响应不足的问题,电路中的误差放大器采用两个共栅差分跨导单元交叉耦合连接进行设计,提高其压摆率;利用体偏置运放改变功率管的阈值电压实现功率管在不同负载的快速切换;同时采用动态偏置对电路进行偏置减少过欠冲值.电路采用台积电(TSMC)0.18µm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺进行设计,版图核心面积为220µm×140µm.仿真结果表明,该LDO在最小负载电流与最大负载电容的组合下相位裕度达到100度,消耗的静态电流仅为849 nA.当负载电流在500 ns时间内从100µA到100 mA进行切换时,电路表现出良好的瞬态响应,其中过冲电压为220 mV,欠冲电压为225 mV.经过计算,品质因数(FOM)值为0.198 mV.