超低压差CMOS线性稳压器：2.5V/可调设计与高效性能

本文主要探讨了基于超低压差CMOS线性稳压器的设计，该稳压器在便携式电子设备领域具有广泛的应用，如笔记本电脑、手机和PDA等。设计的关键目标是在提供2.5V恒定输出或可调输出的同时，实现极低的输入输出电压差。当负载变化时，压差表现优异：在1mA的轻载下，压差为0.4mV，而在300mA的重载下，压差提升至120mV，这显著提高了电源效率。 设计的电路结构采用了PMOS管作为调整管，这是因为与三极管相比，PMOS管作为压控器件具有较低的静态电流，特别是在低输入电压下，无需额外的驱动电压，有利于降低电路功耗。电路启动时，利用一个500μA的电流源和旁路电容C快速充电，确保快速上电启动。误差运放通过取样电阻R1和R2监控输出电压，并与参考电压Vref进行比较，进而调节PMOS管的栅极电压，确保输出电压V0稳定。 在电路安全方面，设计还包括过流限制和过热保护机制，当出现这些异常情况时，调整管的导通程度会被减小或关闭，以防止电路损坏。使能端的控制允许电路在高电平时正常工作，低电平时进入待机状态。 设计中的两个关键特性是漏失电压(VDO)和静态电流(Iq)。漏失电压是指在没有负载时调整管的非零电压降，它直接影响到稳压器的效率和功耗。通过优化设计，尽可能地减小漏失电压，有助于提高整体性能。静态电流则是指调整管在不工作状态下消耗的电流，理想的线性稳压器应有极低的静态电流，以减少不必要的功耗。 本文的超低压差CMOS线性稳压器设计注重了高效、低功耗和小型化的特性，适合于对电池续航有高要求的便携式电子设备，其工作原理、关键特性分析以及设计策略对于理解和优化此类稳压器在实际应用中的性能至关重要。