应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路，主要解决线性稳压器负载瞬态响应不够快的问题。该负载瞬态响应增强电路由电压跟随器单元及可变参考电压单元组成。可变参考电压单元中的第一输出电压与负载电流呈负相关关系，以此调节线性稳压器的功率管，达到增强瞬态响应的目的。

【技术实现步骤摘要】
应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路
本专利技术属于物理
，更进一步涉及电子电路
中的一种应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路。本专利技术可作为线性稳压器的重要部分，用于提高线性稳压器的负载瞬态响应。
技术介绍
随着集成电路和电子技术的发展,大量的便携式设备已经成为人们生活中不可缺的产品，其中线性稳压器由于其低成本、低噪声以及高精度的优点而被广泛采用。负载瞬态响应是线性稳压器的一个重要指标，因此，有必要研究线性稳压器的负载瞬态响应增强电路。意法半导体研发有限公司(深圳)在其拥有的专利技术“LDOREGULATORWITHIMPROVEDLOADTRANSIENTPERFORMANCEFORINTERNALPOWERSUPPLY”(授权公告号US9,454,166B2)中公开了一种提高线性稳压器负载调整率的电路。该电路包含误差放大器、反馈电阻、功率管及负载瞬态响应增强电路。该电路实现了在负载瞬间变化时，环路能够很快的响应。但是，该专利技术仍然存在的不足是：由于该电路要求一些电阻、MOS管完全一致，由于制造工艺的偏差，在制造过程中实际很难实现；同时，电路需要实现电压的转移以感应输出电压的变化，在这一过程中，需要依靠电容的充电，这会使得线性稳压器的负载瞬态响应较慢。XiaoTang,LenianHe在其发表的会议论文“ACapacitor-Free,FastTransientResponseCMOSLow-DropoutRegulatorwithMultiple-LoopControl”(ASIC(ASICON),2011IEEE9thInternationalConference)中提出了一种线性稳压器负载瞬态响应的增强电路。该电路包含误差放大器、反馈电阻、功率管、CE(comparatorenhacement)模块及DE(differentiatorenhacement)模块。该论文所提出的方法能够提高线性稳压器的负载瞬态响应。但是，该技术仍然存在的不足是：由于线性稳压器存在三个环路，在电路的稳定性方面会存在一定的风险，需要非常谨慎，同时，新增的两个环路也增大了芯片的版图面积。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的线性稳压器负载瞬态响应不够快以及采用负载瞬态响应电路后，系统环路容易不稳定性的问题，提出一种应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路，提高其在实际电路中的应用性。为了实现上述目的，本专利技术提出了由电压跟随器单元及可变参考电压单元组成的负载瞬态响应增强电路。所述的电压跟随器单元包括偏置电流器IBIAS，第一MOS管M1，第二MOS管M2，第三MOS管M3，第四MOS管M4；所述的可变参考电压单元包括参考电流器IREF，采样电流电路，第五MOS管M5，第六MOS管M6，第七MOS管M7，第八MOS管M8，第九MOS管M9；所述的电压跟随器单元中的偏置电流器IBIAS的一端接电源电压VIN，另一端接第一MOS管M1的源极；第一MOS管M1的栅极接偏置电压Vref，漏极接第三MOS管M3的漏极；第二MOS管M2的源极与第一MOS管M1的源极相接，第二MOS管M2的漏极与其栅极相接后与第四MOS管M4的漏极相连；第三MOS管M3的栅极与其漏极相接后与第四MOS管M4的栅极相连，第三MOS管M3和第四MOS管M4的源极接地电平；所述的可变电压电路单元中的第五MOS管M5的源极和第六MOS管M6的源极相接后，与电源电压VIN相连，第五MOS管M5的栅极与漏极相接后，与第六MOS管M6的栅极相连，第五MOS管M5的漏极接采样电流电路的输出端；第六MOS管M6的漏极与第七MOS管M7的栅极与漏极相接；第七MOS管M7的源极与第四MOS管M4的漏极和第二MOS管M2的漏极相连；第八MOS管M8的漏极接电源电压VIN，栅极接第七MOS管M7的栅极，源极与参考电流IREF的一端相接后与第九MOS管M9的栅极相连；参考电流器IREF的另一端接地电平；第九MOS管M9的源极接电源电压VIN，漏极接第一输出电压VG。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：第1、本专利技术电路中所提出的负载瞬态响应电路，通过可变参考电压单元中的第五MOS管M5的漏极与采样电流电路的输出端相连，第八MOS管源极与第九MOS管M9的栅极相连，第九MOS管的漏极与第一输出电压相连，实现了第一输出电压与作为负载的采样电流变化负相关，以此调节线性稳压器功率管的栅端电压，达到增强瞬态响应的目的，克服了现有技术中负载瞬态响应较慢的问题，使得本专利技术具有负载瞬态响应较快的优点。第2、由于本专利技术的电压跟随器单元中的第二MOS管M2的漏极与其栅极相接，第三MOS管M3的栅极与其漏极相接，可变电压电路单元中的第五MOS管M5的栅极与漏极相接，第七MOS管M7的栅极与漏极相接，使得负载瞬态响应增强电路所引起的极点均位于高频处，克服了现有技术的所引起的线性稳压器稳定性的问题，使得本专利技术具有在增强线性稳压器负载瞬态响应的同时，能够保证线性稳压器稳定性的优点。附图说明图1是本专利技术的电原理图；图2为本专利技术提出的采用负载瞬态增强电路的线性稳压器的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的描述。参照图1，对本专利技术的电路结构描述如下。本专利技术包括电压跟随器单元，可变电压单元。电压跟随器单元包括偏置电流器IBIAS，第一MOS管M1，第二MOS管M2，第三MOS管M3，第四MOS管M4。电压跟随器单元中的偏置电流器IBIAS的一端接电源电压VIN，所述电源电压VIN采用直流电压，其范围为3V-6V，另一端接第一MOS管M1的源极；第一MOS管M1的栅极接参考电压Vref，所述偏置电压Vref采用直流电压，其范围为1.4V-4V，漏极接第三MOS管M3的漏极；第二MOS管M2的源极与第一MOS管M1的源极相接，第二MOS管M2的漏极与其栅极相接后与第四MOS管M4的漏极相连；第三MOS管M3的栅极与其漏极相接后与第四MOS管M4的栅极相连，第三MOS管M3和第四MOS管M4的源极接地电平。第一MOS管M1、第二MOS管M2采用P型金属-氧化物-半导体管，第三MOS管M3、第四MOS管M4采用N型金属-氧化物-半导体管。所述的第一MOS管M1、第二MOS管M2、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第九MOS管M9均采用P型金属-氧化物-半导体管。所述的第三MOS管M3、第四MOS管M4、第七MOS管M7、第八MOS管M8均采用N型金属-氧化物-半导体管。第一MOS管M1与第二MOS管M2的宽长比相等，第三MOS管M3与第四MOS管M4的宽长比相等。第七MOS管M7与第八MOS管M8的宽长比相等。第五MOS管M5与第六MOS管M6的宽长比之比为8：1。本专利技术中的电压跟随器的工作原理是：如果第一MOS管M1的栅端电压小于第二MOS管M2的栅端电压，则流过第二MOS管M2的电流小于流过第一MOS管M1的电流，由于流过第三MOS管的电流等于流过第一MOS管的电流，第四MOS管M4的电流镜像第三MOS管M3的电流，因此流过第二MOS管M2的电流小于流过第四MOS管M4的电流，所以，第二MOS管M2的栅极电压降低，最终，实现第二MOS管M2的栅极电压等于第一MOS管M1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路，包括电压跟随器单元，可变电压单元；其中：所述的电压跟随器单元包括偏置电流器I

【技术特征摘要】
1.一种应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路，包括电压跟随器单元，可变电压单元；其中：所述的电压跟随器单元包括偏置电流器IBIAS，第一MOS管M1，第二MOS管M2，第三MOS管M3，第四MOS管M4；所述的可变参考电压单元包括参考电流器IREF，采样电流电路，第五MOS管M5，第六MOS管M6，第七MOS管M7，第八MOS管M8，第九MOS管M9；所述的电压跟随器单元中的偏置电流器IBIAS的一端接电源电压VIN，另一端接第一MOS管M1的源极；第一MOS管M1的栅极接偏置电压Vref，漏极接第三MOS管M3的漏极；第二MOS管M2的源极与第一MOS管M1的源极相接，第二MOS管M2的漏极与其栅极相接后与第四MOS管M4的漏极相连；第三MOS管M3的栅极与其漏极相接后与第四MOS管M4的栅极相连，第三MOS管M3和第四MOS管M4的源极接地电平；所述的可变电压电路单元中的第五MOS管M5的源极和第六MOS管M6的源极相接后，与电源电压VIN相连，第五MOS管M5的栅极与漏极相接后，与第六MOS管M6的栅极相连，第五MOS管M5的漏极与外接采样电流电路的输出端相连；第六MOS管M6的漏极分别与第七MOS管M7的栅极和漏极相接；第七MOS管M7的源极分别与第四MOS管M4的漏极和第二MOS管M2的漏极相连；第八MOS管M8的漏极接电源电压VIN，栅极接第七MOS管M7的栅极，源极与参考电流IREF的一端相接后与第九MOS管M9的栅极相连；参考电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先锐，赖彭宇，吕春伟，路建民，刘栋，赵永刚，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61