近年来,现代科技的高速发展对电子设备最高工作温度提出了更高的要求,高温微电子学也越来越受到重视。针对目前国内对高温体硅CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)低压差线性稳压器(Low-dropout Linear Regulator,LDO)研究很少的现状,本文从载流子浓度出发,研究了体硅CMOS元器件的迁移率、泄漏电流等主要参数的温度特性,在一款常规的带有带隙基准的LDO基础上,运用漏电流平衡补偿方法和零温度系数点偏置理论,设计完成了一款可在-55℃～210℃温度范围内工作的、高电源电压抑制比的低压差线性稳压器。论文主要工作如下:(1)分析了高温下MOS管的特性,研究了各参数的估算方法和定量计算公式。结合零温度系数栅偏置电压理论,对MOS管在零温度系数点时应满足的条件及在该点时的温度特性进行了分析;依据克希荷夫定律,研究了对高温下大的泄漏电流进行平衡补偿的方法,提出了高温模拟电路器件参数设定规则及漏电流补偿方法,制定了适用于高温工作的版图设计方法。(2)通过对MOS管尺寸进行合理配置和补偿,完成了各级电路的泄漏电流平衡匹配。分析高温条件下运算放大器工作的最佳偏置电流,设计了为其它电路提供偏置电流的零温度系数的电流源基准;根据零温度系数点偏置理论,对各关键节点设置MOS管的零温度系数栅压偏置点,进行适应高温工作的改进。(3)提出了一种新颖的添加缓冲级的动态零点补偿方法,使LDO产生的零点能动态地跟随输出极点随负载电流的变化,形成了对LDO环路有效的相位补偿,获得了良好的相位裕度。(4)基于上华0.5μm BCD工艺,本文完成了高温LDO电路设计、仿真和流片测试。仿真结果显示该LDO输出电压精度高,温度系数低,电源电压抑制比高;在不同负载条件下系统稳定性好;具有良好的负载瞬态响应和线性瞬态响应特性。对芯片的实测结果表明,高温下该LDO性能与仿真结果基本相符,达到设计指标。其可调节输出电压为1.2V到3.3V,最大负载电流300m A;可在-55℃～210℃宽结温范围内稳定工作,典型温度系数为44ppm/℃;在210℃高温环境下线性调整率为0.18%/V、负载调整率为0.4%/A,在最大负载电流下的压差小于250mV。