一种超低功耗低压差线性稳压器结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超低功耗低压差线性稳压器结构，它包括：电压反馈放大器、缓冲级、输出级、限流保护电路和反馈采样电阻，电压反馈放大器与限流保护电路相连，限流保护电路与缓冲级相连，缓冲级与输出级相连，输出级输出端与反馈采样电阻相连产生反馈电压VFB接入到电压反馈放大器；解决了现有技术的低压差线性稳压器电路由于参考源、放大器、缓冲器以及限流电路等众多模块的存在；导致静态电流很难做到很低、功耗比较大等技术问题。

A Ultra-Low Power Low-Difference Linear Regulator

The utility model discloses a structure of an ultra-low power low-drop linear regulator, which comprises a voltage feedback amplifier, a buffer stage, an output stage, a current limiting protection circuit and a feedback sampling resistance, a voltage feedback amplifier connected with a current limiting protection circuit, a current limiting protection circuit connected with a buffer stage, a buffer stage connected with an output stage, and an output terminal connected with a feedback sampling resistance. Feedback voltage VFB is connected to voltage feedback amplifier, which solves the technical problems of low-voltage differential linear regulator circuit, such as low static current and high power consumption, due to the existence of many modules such as reference source, amplifier, buffer and current limiting circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种超低功耗低压差线性稳压器结构
本技术属于集成电源
，尤其涉及一种超低功耗低压差线性稳压器结构。
技术介绍
随着科学的进步和电子商务的发展，人们对消费类和便捷式应用的电源管理芯片的要求也越来越高。便捷式电子产品在日常生活中扮演着至关重要的角色，不管是平板、手机、掌上电脑或者是以电池供电的其他便捷式电子产品，都会有不同的功能模块，同一个电子产品中的不同模块可能需求不同数值的电流或电压，没有稳定的电流或电压，电子产品就不能正常工作。如果想要稳定的电流和电压，仅采用传统的变压器是远远达不到要求的，解决这一问题需要一种不随供电电压、负载大小和工作环境的变化而变化的稳压器，将不稳定的电压转换成稳定的、持续不断的电压，或者是将波动值降低到可接受的范围之内，以提高电池效率、延长电源供电时间和电源使用寿命。低压差线性稳压器电路（LowDropoutRegulator，LDO）的输入输出电压差很低，且不随负载电流、输入电压、温度和时间的变化而变化，可以保证系统有稳定的输出电压。传统的低压差线性稳压器电路的转换效率并不高，输入输出电压差很大；早期标准线性稳压器采用NPN达林顿管作为调整管，其压差在2.5V~3V之间。其后的LDO线性稳压器改用PNP和NPN（LDO）结构后，其压降降为1.2V~1.5V之间。之后的低压差线性稳压器采用PNP管作为调整管，其压降可以降到0.3V~0.6V之间；由于参考源、放大器、缓冲器以及限流电路等众多模块的存在（见图2），静态电流很难做到很低，功耗比较大。
技术实现思路
：本技术要解决的技术问题：提供一种超低功耗低压差线性稳压器结构，以解决现有技术的低压差线性稳压器电路由于参考源、放大器、缓冲器以及限流电路等众多模块的存在；导致静态电流很难做到很低、功耗比较大等技术问题。本技术技术方案一种超低功耗低压差线性稳压器结构，它包括：电压反馈放大器、缓冲级、输出级、限流保护电路和反馈采样电阻，电压反馈放大器与限流保护电路相连，限流保护电路与缓冲级相连，缓冲级与输出级相连，输出级输出端与反馈采样电阻相连产生反馈电压VFB接入到电压反馈放大器。所述电压反馈放大器包括耗尽型NMOS管M1、增强型NMOS管M2、增强型PMOS管M6和增强型PMOS管M7，耗尽型NMOS管M1的栅极和源极相连，漏极与增强型PMOS管M6的漏极相连，增强型NMOS管M2的栅极与反馈电压VFB相连，漏极分别与增强型PMOS管M7的漏极和增强型PMOS管M4的源极并联，增强型PMOS管M6的栅极分别与增强型PMOS管M6的漏极和增强型PMOS管M7的栅极并联。所述缓冲级包括电阻R3，增强型NMOS管M5和增强型PMOS管M9，增强型PMOS管M9的漏极分别与增强型PMOS管M9的栅极和增强型NMOS管M5的漏极并连，增强型NMOS管M5的漏极的源极与电阻R3相连。限流保护电路包括电阻R3，增强型NMOS管M3，增强型PMOS管M4和增强型PMOS管M8，增强型PMOS管M4的源极分别与增强型NMOS管M2的漏极和增强型NMOS管M5的栅极并连，增强型PMOS管M4的栅极分别与增强型PMOS管M8的漏极和增强型PMOS管M3的漏极并连，增强型PMOS管M3的栅极分别与电阻R3和增强型NMOS管M5的源极并连，增强型PMOS管M8的栅极与增强型PMOS管M6的栅极相连。反馈采样电阻包括电阻R1和电阻R2，电阻R1与电阻R2串联组成的分压网络产生反馈电压VFB。输出级包括增强型PMOS管M10，增强型PMOS管M10的栅极与增强型PMOS管M9的栅极相连，漏极输出信号。本技术的有益效果：本技术的低压差线性稳压器采用增强型P型功率MOSFET做输出管，进一步降低输入输出电压差，并且使输出电压不随负载电流、输入电压、温度和时间的变化而变化，提高了电源转换效率、电源能量有效利用率和延长了电池使用寿命；低压差线性稳压器主要由5个部分构成，构成模块数量和器件数量少，所以便于集成化、体积小、低噪声，静态电流可以做到很低，并且功耗很小；解决了现有技术的低压差线性稳压器电路由于参考源、放大器、缓冲器以及限流电路等众多模块的存在，导致静态电流很难做到很低、功耗比较大等技术问题。附图说明：图1本技术结构示意图；图2为现有技术的低压差线性稳压器结构示意图。具体实施方式：本技术的超低功耗LDO线性稳压器主要由5个部分构成，即电压反馈放大器、缓冲级、输出级、限流保护电路和反馈采样电阻。电压反馈放大器分别与缓冲级和限流保护电路相连，限流保护电路与缓冲级相连，缓冲级与输出级相连，输出级输出端与反馈采样电阻相连产生反馈电压VFB接入到电压反馈放大器。电压反馈放大器：由耗尽型NMOS管M1，增强型NMOS管M2，增强型PMOS管M6，增强型PMOS管M7构成。耗尽型NMOS管M1的栅极和源极相连，漏极与增强型PMOS管M6的漏极相连，增强型NMOS管M2的栅极与反馈电压VFB相连，漏极分别与增强型PMOS管M7的漏极和增强型PMOS管M4的源极并联，增强型PMOS管M6的栅极分别与增强型PMOS管M6的漏极和增强型PMOS管M7的栅极并联。耗尽型NMOS管M1产生的IREF流过增强型PMOS管M6，定义了增强型PMOS管M6，增强型PMOS管M7的栅源电压，使得VGS6=VGS67。适当调整增强型PMOS管M7的宽长比，可以控制流过增强型PMOS管M7支路的电流。缓冲级：由电阻R3，增强型NMOS管M5和增强型PMOS管M9构成。增强型PMOS管M9的漏极分别与增强型PMOS管M9的栅极和增强型NMOS管M5的漏极并连，增强型NMOS管M5的漏极的源极与电阻R3相连。增强型PMOS管M9作为增强型NMOS管M5的负载，增强型NMOS管M5的源极给增强型NMOS管M3提供栅极电压偏置，通过调整电阻R3阻值的大小，从而定义增强型NMOS管M5，增强型PMOS管M9，电阻R3串联支路的静态电流。限流保护电路：考虑到芯片在极端情况下有可能被损坏，加入防止短路的过压过流保护电路。电阻R3，增强型NMOS管M3，增强型PMOS管M4和增强型PMOS管M8构成限流电路。增强型PMOS管M4的源极分别与增强型NMOS管M2的漏极和增强型NMOS管M5的栅极并连，增强型PMOS管M4的栅极分别与增强型PMOS管M8的漏极和增强型PMOS管M3的漏极并连，增强型PMOS管M3的栅极分别与电阻R3和增强型NMOS管M5的源极并连，增强型PMOS管M8的栅极与增强型PMOS管M6的栅极相连。增强型PMOS管M9和增强型PMOS管M10构成电流源产生IREF流过电阻R3，产生一个压降VGS3，当LDO正常工作时，VGS3小于增强型NMOS管M3的阈值电压，增强型NMOS管M3关闭，因此增强型PMOS管M4也关闭，不会影响增强型NMOS管M5的栅极电压；当LDO负载电流过大时，VGS3大于增强型NMOS管M3的阈值电压，增强型NMOS管M3导通，因此增强型PMOS管M4也导通，增强型NMOS管M5的栅极电压被拉高，从而限制输出电流。反馈采样电阻：取样电路采用电阻分压结构，输出电压VOUT经过电阻R1，电阻R2组成的分压网络产生反馈电压VFB，该反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低功耗低压差线性稳压器结构，它包括：缓冲级和限流保护电路，其特征在于：电压反馈放大器与限流保护电路相连，限流保护电路与缓冲级相连，缓冲级与输出级相连，输出级输出端与反馈采样电阻相连产生反馈电压VFB接入到电压反馈放大器。

【技术特征摘要】
1.一种超低功耗低压差线性稳压器结构，它包括：缓冲级和限流保护电路，其特征在于：电压反馈放大器与限流保护电路相连，限流保护电路与缓冲级相连，缓冲级与输出级相连，输出级输出端与反馈采样电阻相连产生反馈电压VFB接入到电压反馈放大器。2.根据权利要求1所述的一种超低功耗低压差线性稳压器结构，其特征在于：所述电压反馈放大器包括耗尽型NMOS管M1、增强型NMOS管M2、增强型PMOS管M6和增强型PMOS管M7，耗尽型NMOS管M1的栅极和源极相连，漏极与增强型PMOS管M6的漏极相连，增强型NMOS管M2的栅极与反馈电压VFB相连，漏极分别与增强型PMOS管M7的漏极和增强型PMOS管M4的源极并联，增强型PMOS管M6的栅极分别与增强型PMOS管M6的漏极和增强型PMOS管M7的栅极并联。3.根据权利要求1所述的一种超低功耗低压差线性稳压器结构，其特征在于：所述缓冲级包括电阻R3，增强型NMOS管M5和增强型PMOS管M9，增强型PMOS管M9的漏极分别与增强型PMOS管M9的栅极和增强...

【专利技术属性】
技术研发人员：马先林，马奎，郎宁，杨发顺，陈国辉，
申请(专利权)人：贵州道森集成电路科技有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州,52