具有高电源抑制比和短路保护的经补偿低压降制造技术

公开一种低压降LDO电压调节器，其包含差分放大器，其被配置成放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；传递晶体管，其耦合到所述差分放大器并且受所述差分放大器的输出驱动；补偿电容器，其耦合到所述差分放大器的输出节点；和辅助放大器，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。

Compensated Low Voltage Drop with High PSRR and Short Circuit Protection

A low-drop LDO voltage regulator is disclosed, comprising a differential amplifier configured to amplify the difference between the reference voltage and the regulated output voltage; a transfer transistor coupled to the differential amplifier and driven by the output of the differential amplifier; a compensation capacitor coupled to the output node of the differential amplifier; and an auxiliary amplifier, supplemented by the said differential amplifier. The output node of the auxiliary amplifier is coupled to the compensation capacitor, and the input node of the auxiliary amplifier is coupled to the transfer transistor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高电源抑制比和短路保护的经补偿低压降
本公开的方面涉及具有高电源抑制比(PSRR)和短路保护的经补偿低压降(LDO)。
技术介绍
电源管理在电子行业起着重要作用。电池供电的手持型装置要求电源管理技术延长电池寿命并且改进装置的性能和操作。电源管理的一个方面包含控制工作电压。常规电子系统特定地片上系统(SOC)通常包含各个子系统。各个子系统可在为子系统的特定需要定制的不同工作电压下操作。电压调节器用于将指定电压递送到各个子系统。电压调节器也可用于使子系统保持与彼此隔离。低压降(LDO)电压调节器常用以产生和供应固定电压，并且达成低噪声电路。
技术实现思路
以下呈现有关本文中所公开的一或多个方面和/或实施例的简化概述。因而，不应将以下概述视为有关所有预期方面和/或实施例的宽泛概述，也不应认为以下概述识别有关所有预期方面和/或实施例的关键或至关重要的要素，或描绘与任何特定方面和/或实施例相关联的范围。因此，以下概述具有以下唯一目的：在下文呈现的具体实施方式之前，以简化形式呈现和与本文中所公开的机构相关的一或多个方面和/或实施例相关的某些概念。一种低压降(LDO)电压调节器包含差分放大器，其被配置成放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；传递晶体管，其耦合到所述差分放大器并受所述差分放大器的输出驱动；补偿电容器，其耦合到所述差分放大器的输出节点；和辅助放大器，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。一种用于补偿LDO电压调节器的方法包含通过差分放大器放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；在耦合到所述差分放大器的传递晶体管处接收所述差分放大器的输出；在补偿电容器处接收来自辅助放大器的输出信号，其中所述补偿电容器耦合到所述差分放大器的输出节点，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。一种用于补偿LDO电压调节器的设备包含差分放大器，其被配置成放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；传递晶体管，其耦合到所述差分放大器并且受所述差分放大器的输出驱动；补偿装置，其耦合到所述差分放大器的输出节点；和辅助放大装置，其中所述辅助放大装置的输出节点耦合到所述补偿装置，且其中所述辅助放大装置的输入节点耦合到所述传递晶体管。一种用于补偿LDO电压调节器的非暂时性计算机可读媒体包含用以通过差分放大器放大参考电压和经调节的输出电压之间的差的至少一个指令；用以在耦合到所述差分放大器的传递晶体管处接收所述差分放大器的输出的至少一个指令；用以在补偿电容器处从辅助放大器接收输出信号的至少一个指令，其中所述补偿电容器耦合到所述差分放大器的输出节点，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。与本文所公开的方面和实施例相关联的其它目标和优点基于附图和详细描述对本领域技术人员将是显而易见的。附图说明参考结合附图考虑的以下详细描述将更好理解本公开的实施例，且易于获得对本公开的实施例的更完整了解，所述附图仅出于说明目的呈现而非限制本公开，且在附图中：图1说明常规低压降(LDO)电压调节器。图2说明根据本公开的至少一个方面的包含辅助放大器的LDO电压调节器。图3说明根据本公开的至少一个方面的包含有源箝位电路的LDO电压调节器。图4说明根据本公开的至少一个方面的包含辅助放大器、补偿电容器和有源箝位电路的LDO电压调节器400。图5说明根据本公开的至少一个方面的示范性差分放大器。图6说明根据本公开的至少一个方面的示范性辅助放大器。图7说明根据本公开的至少一个方面的有源箝位电路设计。图8说明根据本公开的至少一个方面的用于补偿LDO电压调节器的示范性流程。具体实施方式公开一种低压降(LDO)电压调节器，其包含差分放大器，其被配置成放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；传递晶体管，其耦合到所述差分放大器并受所述差分放大器的输出驱动；补偿电容器，其耦合到所述差分放大器的输出节点；和辅助放大器，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。一种用于补偿LDO电压调节器的方法包含通过差分放大器放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；在耦合到所述差分放大器的传递晶体管处接收所述差分放大器的输出；在补偿电容器处接收来自辅助放大器的输出信号，其中所述补偿电容器耦合到所述差分放大器的输出节点，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。本公开的这些和其它方面在针对本公开的具体实施例的以下描述和相关附图中公开。可在不脱离本公开的范围的情况下设计替代性实施例。此外，将不会详细描述本公开的众所周知的元件，或将省略所述元件，以免混淆本公开的相关细节。本文使用词语“示范性”和/或“实例”来意指“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”和/或“实例”的任何实施例未必应解释为比其它实施例优选或有利。同样，术语“本公开的实施例”并不需要本公开的所有实施例包含所论述的特征、优点或操作模式。另外，依据待由例如计算装置的元件执行的动作的序列来描述许多实施例。将认识到，本文中描述的各种动作可由特定电路(例如，专用集成电路(ASIC))，由正由一或多个处理器执行的程序指令或由所述两个的组合来执行。另外，本文中所描述的这些动作序列可被视为全部在任何形式的计算机可读存储媒体内体现，在所述计算机可读存储媒体中存储有对应的计算机指令集，所述计算机指令在执行时将致使相关联的处理器执行本文中所描述的功能性。因此，本公开的各种方面可以多种不同形式来实施，所述形式全都已经考虑在所主张的标的物的范围内。另外，对于本文中所描述的实施例中的每一个来说，任何此类实施例的对应形式可在本文中被描述为例如“被配置成(执行所描述的动作)的逻辑”。电源管理在电子行业起着重要作用。电池供电的装置要求电源管理技术延长电池寿命并且改进装置的性能和操作。电源管理的一个方面包含控制工作电压。常规电子系统特定地片上系统(SOC)通常包含各个子系统。各个子系统可在为子系统的特定需要定制的不同工作电压下操作。运算放大器(被称为“op-amp”)是具有差分输入和通常单端输出的直流电(DC)耦合的高增益电子电压放大器。在此配置中，op-amp产生通常为其输入终端之间的电位差的数十万倍的输出电位(相对于电路地线)。更具体地，op-amp的差分输入由具有电压V+的非反相输入(+)和具有电压V-的反相输入(-)组成。理想地，op-amp仅放大这两者之间的电压差，其被称为差分输入电压。如果期望可预测的操作，那么通过将输出电压的一部分应用到反相输入，使用负反馈。此闭合环路反馈大大减少电路的增益。电压调节器用于将指定电压递送到装置的各个子系统。电压调节器也可用于使子系统保持与彼此隔离。低压降(LDO)电压调节器常用以产生和供应固定电压，并且达成低噪声电路。LDO是闭合环路op-amp。当LDO必须驱动大片外电容器(被称为“负载电容器”)并且供应大电流时，极难以补偿op-amp以确保稳定性。宽范围的负载电容器和负载电流使得更难以在同一时间满足电路的稳定性和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压降LDO电压调节器，其包括：差分放大器，其被配置成放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；传递晶体管，其耦合到所述差分放大器并且受所述差分放大器的输出驱动；补偿电容器，其耦合到所述差分放大器的输出节点；和辅助放大器，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.17 US 15/186,4111.一种低压降LDO电压调节器，其包括：差分放大器，其被配置成放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；传递晶体管，其耦合到所述差分放大器并且受所述差分放大器的输出驱动；补偿电容器，其耦合到所述差分放大器的输出节点；和辅助放大器，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。2.根据权利要求1所述的LDO电压调节器，其中所述补偿电容器的补偿基于所述辅助放大器提供的增益的量增加。3.根据权利要求2所述的LDO电压调节器，其中所述补偿电容器的所述补偿使含有所述LDO电压调节器的电路稳定。4.根据权利要求1所述的LDO电压调节器，其中含有所述LDO电压调节器的电路的电源抑制比PSRR基于所述辅助放大器提供的增益的量改进。5.根据权利要求1所述的LDO电压调节器，其中所述LDO电压调节器使用米勒补偿。6.根据权利要求1所述的LDO电压调节器，其中所述辅助放大器包括低电流开放环路差分放大器。7.根据权利要求6所述的LDO电压调节器，其中所述低电流包括25纳安的电流。8.根据权利要求6所述的LDO电压调节器，其中所述辅助放大器包含限制所述辅助放大器的增益的量的电阻负载。9.根据权利要求1所述的LDO电压调节器，其中所述LDO电压调节器包括闭合环路运算放大器。10.根据权利要求1所述的LDO电压调节器，其另外包括：有源箝位电路，其耦合到所述差分放大器的所述输出节点和所述传递晶体管。11.根据权利要求10所述的LDO电压调节器，其中所述有源箝位电路限制来自所述传递晶体管的短路电流浪涌。12.根据权利要求10所述的LDO电压调节器，其中所述传递晶体管从电池接收2V到3.6V的电压，且其中所述LDO电压调节器为片外负载电容器供应1.8V的电压。13.一种用于补偿低压降LDO电压调节器的方法，其包括：通过差分放大器放大参考电压和经调节的输出电压之间的差；在耦合到所述差分放大器的传递晶体管处接收所述差分放大器的输出；在补偿电容器处从辅助放大器接收输出信号，其中所述补偿电容器耦合到所述差分放大器的输出节点，其中所述辅助放大器的输出节点耦合到所述补偿电容器，且其中所述辅助放大器的输入节点耦合到所述传递晶体管。14.根据权利要求13所述的方法，其中来自所述辅助放大器的所述输出信号致使所述补偿电容器的补偿基于来自所述辅助放大器的输入信号提供的增益的量增加。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述补偿电容器的所述补偿使含有所述LDO电压调节器的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏海拉·戈洛拉，巴巴克·瓦基里阿米尼，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US