高效率，低电压转换与单电源供电的LDO稳压器

　　高效率，低电压转换与单电源供电的LDO稳压器

　　背景

　　低压降压调节和转换是通过多种方法实现的。开关稳压器在很宽的电压范围内工作效率高，但同时需要磁性元件和电容器。电荷泵，或开关电容电压转换器，也可以用来实现较低的电压转换，但在输出电流能力有限，需要外部电容器的运行和稳定性。现代设计技术和晶圆制造过程现在已经启用的低压差线性稳压器（LDO）进入这个应用空间。然而，直到最近才有一个快速的瞬态响应，低压差，低电压工作（0.6 V输出），高输出电流能力和单电源操作。

　　很快，新一代的高电流，低电压数字电路如FPGAs、CPU和ASIC设计，有严格的要求，电力供应的核心和I/O通道。然而，这些数字集成电路从电源传输的角度来看是喜怒无常的。传统上，高效率的开关调节器被用来驱动这些设备，但它们可能有潜在的噪声干扰问题，瞬态响应和布局限制。作为一个结果，LDO，现在发现他们的方式为这些应用程序和其他低电压转换系统的替代，但并非没有自己的局限性。然而，由于最近的产品创新和功能的增强，这种趋势正在发生变化，最新的作物提供了LDO的很少，如果有的话，性能的权衡。

　　Fundamental design challenges

　　Plenty of industry standard linear regulators perform low dropout operation with a single voltage supply yet cannot achieve very low voltage conversion （《0.6 V output）。 PMOS LDOs achieve the dropout and run on a single supply but are limited at low input voltages by the pass transistor’s Vgs characteristics. NMOS-based devices offer fast transient response but require two supplies to bias the device. NPN regulators offer a wide input and output voltage range but either require two supply voltages or higher dropout. In contrast， with the proper design architecture， a PNP regulator can achieve low dropout and low voltage conversion with bulletproof protection from a single supply.