低压差线性稳压电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低压差线性稳压电路，其包括误差放大器、驱动器、第一电阻及第二电阻，外部基准电压输入误差放大器的正相输入端，误差放大器的输出端及第一电阻的一端均与驱动器连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端接地，且误差放大器的反相输入端与第一电阻的另一端及第二电阻的一端共同连接，其中，驱动器为N型耗尽场效应管，误差放大器的输出端与N型耗尽场效应管的栅极连接，外部电压输入N型耗尽场效应管的源极，N型耗尽场效应管的漏极与第一电阻的一端连接且为低压差线性稳压电路的输出端。本发明专利技术的低压差线性稳压电路结构简单，功耗低，且拓宽了所能驱动的负载范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路领域，更具体地涉及一种低压差线性稳压电路。
技术介绍
普通免电容低压差线性稳压电路一般由驱动器、误差放大器组成。为了能实现较小的输出、输入电压差，采用PMOS管作为输出驱动器，形成两极点系统，主极点为误差放大器输出，次极点在驱动器输出。PMOS管作输出驱动器会使输出端呈现高阻，次极点很靠近主极点，会导致稳定性问题。为了满足稳定性要求，通常在误差放大器与输出驱动器之间加入补偿电容，如图1所示(其中AMP1为误差放大器，Mp为输出驱动器，Cc为补偿电容，Ra、Rb为分压电阻，VREF为输入基准电压，VIN为输入电压，VOUT为输出电压)。在该方案中，为了保证在较宽负载范围内，整个电路依然保持稳定，需要增大补偿电容Cc，并且增大驱动器Mp的电流以提高其跨导，以使次极点位置处于高频。为了克服上述缺点，另一种改进的方案是采用普通NMOS管作为驱动器替代上述方案中的PMOS管作为驱动器，具体结构如图2所示(其中AMP2为误差放大器，Mn为输出驱动器，Rc、Rd为分压电阻，VREF为输入基准电压，CLK为电荷泵时钟输入，VIN为输入电压，VOUT为输出电压)。这样使得输出端的等效阻抗相对更低，而且可以省去上述方案中的内部补偿电容。由于正常工作时，普通NMOS的源极与栅极存之间在一个VGS(栅源电压)压降，使得输入、输出电压差较大，若要满足低压差要求，则需要在NMOS驱动管栅极上加入电荷泵电路以抬高NMOS管栅压，如图2所示。但是这种方案还是存在如下缺点：(1)电荷泵电路的正常工作需要外加时钟，根据泵压的大小，时钟频率一般在10KHz～1MHz以内；(2)电荷泵时钟串扰很容易影响到低压差线性稳压电路的输出，使输出出现一定的纹波；(3)电荷泵电路需要大电容进行泵压，这会占用较大芯片面积。因此，有必要提供一种改进的低压差线性稳压电路来克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低压差线性稳压电路，本专利技术的低压差线性稳压电路结构简单，功耗低，且拓宽了所能驱动的负载范围。为实现上述目的，本专利技术提供了一种低压差线性稳压电路，其包括误差放大器、驱动器、第一电阻及第二电阻，外部基准电压输入所述误差放大器的正相输入端，所述误差放大器的输出端及所述第一电阻的一端均与所述驱动器连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，且所述误差放大器的反相输入端与所述第一电阻的另一端及所述第二电阻的一端共同连接，其中，所述驱动器为N型耗尽场效应管，所述误差放大器的输出端与所述N型耗尽场效应管的栅极连接，外部电压输入所述N型耗尽场效应管的源极，所述N型耗尽场效应管的漏极与第一电阻的一端连接且为所述低压差线性稳压电路的输出端。较佳地，所述误差放大器包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管及第四场效应管，外部基准电压输入所述第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的源极与第二场效应管的源极连接，所述第一场效应管的漏极、第三场效应管的漏极及栅极、第四场效应管的栅极共同连接，第二场效应管的栅极与第一电阻的另一端连接，所述第二场效应管的漏极、第四场效应管的漏极、N型耗尽场效应管的栅极共同连接，外部电压输入所述第三场效应管的源极与第四场效应管的源极。较佳地，所述低压差线性稳压电路还包括第五场效应管，所述五场效应管的漏极、第二场效应管的源极、第一场效应管的源极共同连接，所述五场效应管的源极接地，外部偏置电压输入所述五场效应管的栅极。较佳地，所述低压差线性稳压电路还包括第六场效应管与第七场效应管，所述第六场效应管的栅极、第七场效应管的漏极均与第四场效应管的漏极连接，所述第六场效应管的源极与第一场效应管的漏极连接，所述第六场效应管的漏极、第七场效应管的栅极、第三场效应管的漏极共同连接，所述第七场效应管的源极与第二场效应管的漏极连接。较佳地，所述第六场效应管与第七场效应管均为N型耗尽场效应管。较佳地，所述低压差线性稳压电路还包括一电容，所述电容一端与N型耗尽场效应管的栅极连接，另一端接地。与现有技术相比，本专利技术的低压差线性稳压电路，由于采用N型耗尽场效应管作为驱动器，使得整个电路结构的输出节点阻抗很低，使低压差线性稳压电路成为单极点系统，可以省去内部补偿电容，并且拓宽了低压差线性稳压电路所能驱动的负载范围，在即使负载电流为0时，也能保证系统的稳定性，由于N型耗尽场效应管Ms的阈值电压很低，在占用相对更小的芯片面积下，易于实现更低的输入、输出电压差，缩小了低压差线性稳压电路的面积。通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术的实施例。附图说明图1为现有技术中低压差线性稳压电路的结构图。图2为现有技术中低压差线性稳压电路的另一种结构图。图3为本专利技术低压差线性稳压电路的结构图。图4为本专利技术低压差线性稳压电路的具体电路结构图。图5为本专利技术低压差线性稳压电路实施例一的电路结构图。图6为本专利技术低压差线性稳压电路实施例二的电路结构图。具体实施方式现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本专利技术提供了一种低压差线性稳压电路，本专利技术的低压差线性稳压电路结构简单，功耗低，且拓宽了所能驱动的负载范围。请参考图3，图3为本专利技术低压差线性稳压电路的结构图。如图所示，本专利技术的低压差线性稳压电路包括误差放大器AMP、驱动器、第一电阻R1及第二电阻R2；外部基准电压VREF输入所述误差放大器AMP的正相输入端，所述误差放大器AMP的输出端及所述第一电阻R1的一端均与所述驱动器连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端接地，且所述误差放大器AMP的反相输入端与所述第一电阻R1的另一端及所述第二电阻R2的一端共同连接；在本专利技术中，所述驱动器为N型耗尽场效应管Ms，所述误差放大器AMP的输出端与所述N型耗尽场效应管Ms的栅极连接，外部电压VIN输入所述N型耗尽场效应管Ms的源极，所述N型耗尽场效应管Ms的漏极与第一电阻R1的一端连接且为所述低压差线性稳压电路的输出端，且通过所述输出端输出电压VOUT。如上所述，在本专利技术的低压差线性稳压电路中，使用N型耗尽场效应管Ms作为输出驱动管(驱动器)，使得整个电路结构的输出节点阻抗很低，使低压差线性稳压电路成为单极点系统，可以省去内部补偿电容，并且拓宽了低压差线性稳压电路所能驱动的负载范围，在即使负载电流为0时，也能保证系统的稳定性；由于N型耗尽场效应管Ms的阈值电压(VTHS)很低(≈0)，在占用相对更小的芯片面积下，易于实现更低的输入、输出电压差；N型耗尽场效应管Ms作为驱动管能使前级误差放大器设计更容易，该放大器可由最简单的OTA(跨导放大器，operationaltransconductance amplifier)结构实现。具体地，请再结合参考图4，所述误差放大器AMP包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3及第四场效应管M4，外部基准电压VREF输入所述第一场效应管M1的栅极，所述第一场效应管M1的源极与第二场效应管M2的源极连接，所述第一场效应管M1的漏极、第三场效应管M3的漏极及栅极、第四场效应管M4的栅极共同连接，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压差线性稳压电路，包括误差放大器、驱动器、第一电阻及第二电阻，外部基准电压输入所述误差放大器的正相输入端，所述误差放大器的输出端及所述第一电阻的一端均与所述驱动器连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，且所述误差放大器的反相输入端与所述第一电阻的另一端及所述第二电阻的一端共同连接，其特征在于，所述驱动器为N型耗尽场效应管，所述误差放大器的输出端与所述N型耗尽场效应管的栅极连接，外部电压输入所述N型耗尽场效应管的源极，所述N型耗尽场效应管的漏极与第一电阻的一端连接且为所述低压差线性稳压电路的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种低压差线性稳压电路，包括误差放大器、驱动器、第一电阻及第二电阻，外部基准电压输入所述误差放大器的正相输入端，所述误差放大器的输出端及所述第一电阻的一端均与所述驱动器连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，且所述误差放大器的反相输入端与所述第一电阻的另一端及所述第二电阻的一端共同连接，其特征在于，所述驱动器为N型耗尽场效应管，所述误差放大器的输出端与所述N型耗尽场效应管的栅极连接，外部电压输入所述N型耗尽场效应管的源极，所述N型耗尽场效应管的漏极与第一电阻的一端连接且为所述低压差线性稳压电路的输出端。2.如权利要求1所述的低压差线性稳压电路，其特征在于，所述误差放大器包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管及第四场效应管，外部基准电压输入所述第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的源极与第二场效应管的源极连接，所述第一场效应管的漏极、第三场效应管的漏极及栅极、第四场效应管的栅极共同连接，第二场效应管的栅极与第一电阻的另一端连接，所述第二场效应管的漏极、第四场效应管的漏极...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡化，
申请(专利权)人：四川和芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51