动态米勒补偿无输出电容低 dropout 调节器的瞬态增强技术

"A transient-enhanced output-capacitor-free low-dropout regulator with dynamic Miller compensation" 这篇研究论文探讨了一种基于动态Miller补偿（Dynamic Miller Compensation, DMC）的无输出电容瞬态增强型低 dropout 调节器（Low-Dropout Regulator, LDO）。在传统的 LDO 设计中，输出电容通常用于稳定电路并在负载瞬变时提供必要的电源响应，然而，这篇论文提出了一种新的方法，能够在没有传统输出电容的情况下，通过动态调节 Miller 电容来提高 LDO 的瞬态性能。 动态 Miller 补偿技术的关键在于针对不同的负载范围采用不同的 Miller 电容进行补偿，这使得 LDO 的环路带宽得以扩展，从而提升了其应对负载瞬变的能力。这种方法不仅简化了电路设计，而且在实际应用中显示出了高效性。 论文中描述了一个概念验证的设计，该设计是在 0.18 微米 CMOS 工艺下实现的无输出电容 LDO。它能够承受最大 100 毫安的负载，并且在静态电流仅为 8.5 微安的情况下工作。实验结果显示，当负载电流从 100 微安变化到 100 毫安时，采用 DMC 技术的 LDO 输出电压下冲/上冲仅为 38 毫伏/0.4 微秒和 37 毫伏/1.22 微秒，而未使用 DMC 的情况下，这些值分别为 45 毫伏/1.3 微秒和 200 毫伏/4.97 微秒。 这个显著的改进意味着，在保持低静态电流的同时，LDO 可以提供更快的负载瞬态响应，这对于便携式电子设备和高效率电源管理至关重要。这种技术有可能在未来的集成电路设计中得到广泛应用，特别是在需要快速负载调整和高电源效率的场合，如物联网设备、智能手机和无线通信系统等。 这篇论文提出的动态 Miller 补偿技术为 LDO 设计提供了一种创新的解决方案，通过消除对输出电容的依赖，提高了系统的瞬态响应和整体性能。这不仅有助于减小电路尺寸，降低功耗，还能确保在各种负载条件下的稳定电源输出。