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随着半导体制造工艺的进步，便携式电子设备得到了快速的普及。低压差线性稳压器作为电源管理芯片中的一种重要电路，具有噪声低、纹波小、电源抑制比高、精度高、瞬态响应速度快、结构简单等诸多优点，在电子设备中得到了广泛的应用。 便携式电子设备电池续航能力要求的不断提升对稳压器的功耗性能提出了越来越高的要求，因此研究低功耗低压差稳压器具有重要意义。本文设计实现了三款性能良好的低功耗低压差稳压器。基于0.18μm标准CMOS工艺，仿真和测试验证了设计的低功耗低压差稳压器。论文的主要研究工作和创新点如下: 1.针对基于跨导提高阻抗衰减缓冲器的无片外电容低压差稳压器的静态电流过大问题，设计了一种低功耗嵌套密勒补偿无片外电容低压差稳压器。采用嵌套密勒补偿和推挽输出分别解决环路稳定性问题和功率管栅极摆率受限问题，并采用二极管连接带独立阱结构PMOS管单元的反馈网络减小静态电流和芯片面积。仿真和测试结果表明，该稳压器的静态电流为11.5μA，芯片面积为0.0051mm2，过冲电压为44mV，相比跨导提高阻抗衰减缓冲器稳压器，有效地减小了静态电流和芯片面积。 2.针对无片外电容低压差稳压器轻负载下的环路稳定性问题，设计了一种低功耗自适应偏置无片外电容低压差稳压器。提出了由循环折叠共源共栅放大器和跨导提高同相放大器构成的误差放大器，解决在自适应偏置下误差放大器每级输入管反型系数的变化不同步问题。仿真和测试结果表明，该稳压器的负载范围为10μA-100mA，最小静态电流为1.028μA，芯片面积为0.0199mm2，过冲电压为108mV。稳压器在轻负载条件下能够稳定工作，负载范围得到了提高。 3.针对模拟控制低压差稳压器稳定性补偿设计复杂的问题，设计了一种低功耗数字控制低压差稳压器。该稳压器采用迟滞开关控制原理为低电源噪声敏感电路模块提供稳定电压。仿真结果表明，该稳压器的芯片面积为0.001147mm2，电流消耗为1.22-2.18μA，1mA满负载下输出电压纹波为25mV，芯片面积和电压纹波相比同类型数字控制低压差稳压器得到了改善。此外，该稳压器具有结构简单和易于设计实现的优点。