由于电源电压过低会导致模拟误差放大器无法有效控制功率管,所以模拟LDO在近阈值电压下性能下降。数字LDO可以在更低电源电压下工作,而且不同工艺间容易移植,在低电压条件下具有优势。数字LDO的调节速度和时钟频率成正比,但快速调节和低静态电流是一组矛盾,这制约了数字LDO的应用。针对数字LDO上述不足,本文设计了一种快速调节低静态电流的数字LDO。本文提出了一种阶梯控制方案,功率管阵列划分方式结合了二进制权重划分和一元权重划分方案,其中二进制权重划分方案调节步幅大,可以在较低时钟频率下提高调节速度,一元权重划分方案调节过程稳定,因此阶梯方案可以在较低时钟频率下实现快速且稳定的调节过程,兼顾快速调节和低静态电流。同时,采用了死区控制方案,在输出电压稳定时关闭系统时钟,进一步降低了静态电流。本文使用异步回路,当电压下冲大于20m V时,控制所有功率管开启以降低电压下冲。为了降低轻载时输出振荡,采用边界跟踪方案,逐步缩小电流量化误差。本文的数字LDO基于TSMC 40nm工艺设计,版图面积开销为0.122mm2,片上电容200pF,数字LDO的时钟频率为10MHz,负载电流范围50μA-15m A。仿真结果表明,在TT工艺角27℃条件下,当负载电流在10ns内从50μA突变到5m A时,调节时间为0.6μs,在FF工艺角85℃下,静态电流最大为8.5μA,在SS工艺角85℃下,最大下冲电压为87.8m V。后仿真结果表明本设计达到了设计指标要求。