用于低压差(LDO)稳压器中增强型瞬态响应的半导体结构制造技术

本发明专利技术公开用于低压差(LDO)稳压器中的增强型瞬态响应的系统、半导体结构、电子电路和方法。举例来说，本发明专利技术公开用于LDO稳压器中的增强型瞬态响应的半导体结构，所述半导体结构包括第一电流镜电路，其耦合到所述LDO稳压器的输入连接件和输出连接件；第二电流镜电路，其耦合到所述LDO稳压器的所述输入连接件。第一放大器电路的第一输入耦合到所述第二电流镜电路，所述第一放大器电路的第二输入耦合到所述LDO稳压器的所述输出连接件，且所述第一放大器电路的第三输入耦合到参考电压。第二放大器电路的输入耦合到所述第一放大器电路的输出，所述第二放大器电路的输出耦合到所述第一电流镜电路，第三放大器电路的输入耦合到所述第一放大器电路的所述输出，且所述第三放大器电路的输出耦合到所述第二电流镜电路。在一些实施方式中，所述半导体结构是形成于半导体IC、晶片、芯片或裸片上的电源管理集成电路(PMIC)中或电源中的自适应偏置LDO稳压器。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于低压差(LDO)稳压器中増强型瞬态响应的半导体结构相关申请的交叉引用本申请涉及2014年2月5日提交的标题为“用于低压差(LDO)稳压器中增强型瞬态响应的半导体结构(SEMICONDUCTOR STRUCTURES FOR ENHANCED TRANSIENT RESPONSE INLOW DROPOUT(LDO) VOLTAGE RE⑶LAT0RS) ”并以引用的方式并入本文的美国临时专利申请序列号61/936，111。本申请还涉及2014年2月28日提交的标题为“用于低压差(LDO)稳压器中增强型瞬态响应的半导体结构(SEMICONDUCTOR STRUCTURES FOR ENHANCED TRANSIENTRESPONSE IN LOW DROPOUT(LDO)VOLTAGE REGULATORS) ”并以引用的方式并入本文的美国临时专利申请序列号61/946，268。本申请在此要求美国临时专利申请序列号61/936，111和61/946，268 的权益。
本专利技术大体上涉及低压差(LDO)稳压器，并且具体来说涉及利用半导体集成电路、晶片、芯片或裸片中的增强型瞬态响应的自适应偏置LDO稳压器。
技术介绍
在使用“超级电流镜”设计的常规LDO稳压器中，调节器对瞬态的响应速度受它们的自适应偏置回路上升到适当的操作点所花费的时间限制。然而，这些LDO稳压器采用来自它们的导通晶体管的栅极的自适应偏置反馈，并且因此它们的自适应偏置反馈回路的宽度受它们的导通装置的大栅极电容限制。因此，这些LDO稳压器的瞬态诱发的输出电压跌落相当大。【专利
技术实现思路
】一个实施方案是针对一种用于LDO稳压器中增强型瞬态响应的半导体结构。所述半导体结构是包括形成于半导体集成电路、晶片、芯片或裸片上的自适应偏置输入级的LDO稳压器。自适应偏置信号是从输入级(例如，第一增益级)的输出耦合到所述级的输入的反馈信号。因此，所得自适应偏置反馈回路的瞬态响应明显快于LDO稳压器的主反馈回路的瞬态响应。更确切地说，到LDO稳压器的输出级的驱动电流以明显高于输出电流的速率的速率增加，以便给导通晶体管装置的栅极电容充电。因此，自适应偏置LDO稳压器的负载瞬态诱发的输出电压跌落明显小于常规LDO稳压器的输出电压跌落(例如，如果使用相对较小的输出电容器)。【附图说明】应理解，附图仅描绘示例性实施方案且因而在范围上不视为具有限定性，通过使用附图，将另外以额外的专一性和细节对所述示例性实施方案进行描述。图1是电子电路的示意性框图，所述电子电路可用于实施本专利技术的一个示例性实施方案。图2是第二电子电路的示意性框图，所述第二电子电路可用于实施本专利技术的第二示例性实施方案。图3是第三电子电路的示意性框图，所述第三电子电路可用于实施本专利技术的第三示例性实施方案。图4是第四电子电路的示意性框图，所述第四电子电路可用于实施本专利技术的第四示例性实施方案。图5是示例性半导体结构的示意性电路图，所述半导体结构可用于实施图2中描绘的电子电路或图4中描绘的电子电路。图6是示例性半导体结构的示意性电路图，所述半导体结构可用于实施图1中描绘的电子电路或图3中描绘的电子电路。图7A和图7B是展示根据本专利技术的实施方案结构化的LDO稳压器的模拟相位裕量性能曲线和增益裕量性能曲线的相关曲线图。图8是展示根据本专利技术的实施方案结构化的自适应偏置LDO稳压器的模拟瞬态负载响应的曲线图。图9是描绘根据本专利技术的实施方案在LDO稳压器的模拟操作条件下的性能模式的曲线图。图10是配置为电源管理集成电路(PMIC)的示例性系统的示意性框图，所述电源管理集成电路可用于实施根据本专利技术的一个或多个实施方案的用于增强型瞬态响应的半导体结构。图11是配置为PMIC的示例性系统的示意性框图，所述PMIC可用于实施根据本专利技术的一个或多个实施方案的用于增强型瞬态响应的半导体结构。图12是描绘根据本专利技术的一个或多个实施方案的自适应偏置LDO稳压器的示例性操作方法的流程图。附图中主要组件的参考编号列表100 电子电路102 第一放大器104 非反相输入106 节点108 电阻器 Rl110 电阻器 R2112 反相输入114 输出116 偏置电流控制输入118 输入120 第二放大器122 电流镜124 输出126 第一晶体管装置128 第二晶体管装置130输入端子132输出端子134电容器 Cl136接地端子200电子电路201输入202第一放大器203缓冲放大器204非反相输入205输出206节点208电阻器 Rl210电阻器 R2212反相输入214输出216偏置电流控制输入218输入220第二放大器222电流镜224输出226第一晶体管装置228第二晶体管装置230输入端子232输出端子234电容器 Cl236接地端子300电子电路302第一放大器304非反相输入305第三放大器306节点307第三晶体管装置308电阻器 Rl309第四晶体管装置310电阻器 R2312反相输入316偏置电流输入318输入319输入320第二放大器322第一电流镜324输出325输出326第一晶体管装置328第二晶体管装置330输入端子332输出端子334电容器 Cl336接地端子338第二电流镜400电子电路401输入402第一放大器403缓冲放大器404非反相输入405第三放大器406节点407第三晶体管装置408电阻器 Rl409第四晶体管装置410电阻器 R2412反相输入416偏置电流输入418输入419输入420第二放大器422第一电流镜424输出425输出426第一晶体管装置428第二晶体管装置430输入端子432输出端子434电容器 Cl436接地端子438第二电流镜500半导体结构501晶体管 M8502第一放大器503缓冲放大器504非反相输入505第三放大器506节点507第三晶体管装置508电阻器 Rl509第四晶体管装置510电阻器 R2512反相输入514输出515输出520第二放大器522第一电流镜526第一晶体管装置528第二晶体管装置530输入端子532输出端子534电容器 Cl536接地端子538第二电流镜600半导体结构601晶体管 M8602第一放大器604非反相输入605第三放大器606节点607第三晶体管装置608电阻器 Rl609第四晶体管装置610电阻器 R2612反相输入614输出620第二放大器622第一电流镜626第一晶体管装置628第二晶体管装置630输入端子632输出端子634 电容器 Cl636 接地端子638 第二电流镜700a 曲线图700b 曲线图800 曲线图802 2.176V900 曲线图902a 性能曲线902b 性能曲线904a 性能曲线904b 性能曲线906a 性能曲线906b 性能曲线当前第1页1 2 3 4 5 6 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构，其包括：第一电流镜电路，所述第一电流镜电路耦合到所述半导体结构的输入连接件和输出连接件；第二电流镜电路，所述第二电流镜电路耦合到所述半导体结构的所述输入连接件；第一放大器电路，所述第一放大器电路的第一输入耦合到所述第二电流镜电路，所述第一放大器电路的第二输入耦合到所述半导体结构的所述输出连接件，且所述第一放大器电路的第三输入耦合到参考电压；第二放大器电路，所述第二放大器电路的输入耦合到所述第一放大器电路的输出，且所述第二放大器电路的输出耦合到所述第一电流镜电路；以及第三放大器电路，所述第三放大器电路的输入耦合到所述第一放大器电路的所述输出，且所述第三放大器电路的输出耦合到所述第二电流镜电路。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·卢夫，
申请(专利权)人：英特赛尔美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US