一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器制造技术

本实用新型专利技术属于集成电路设计领域，特别涉及一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，包括基准电压源、误差放大器、串联调整管MNO以及第一电阻R1和第二电阻R2组成的电阻反馈网络，还包括连接在误差放大器输出端与串联调整管MNO栅端之间的缓冲器，连接在串联调整管MNO栅端与源端之间的负载瞬态响应增强电路，连接在误差放大器与负载瞬态响应增强电路之间的自适应补偿控制电路，以及提供工作电流的偏置电路。自适应零点补偿提高了稳压器的环路稳定性，NMOS串联调整管及负载瞬态响应增强电路增强了稳压器的负载瞬态响应，在无片外电容、不明显增加静态功耗的情况下，本实用新型专利技术获得了低压差线性稳压器负载瞬态响应性能的提升。

A Low Voltage Difference Linear Regulator with Fast Transient Response

【技术实现步骤摘要】
一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器
本技术属于集成电路设计领域，特别涉及一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器。
技术介绍
低压差线性稳压器(LDO)因其结构简单、低功耗、输出纹波小、外围元件少等特点，在SoC设计中有着广泛的应用，为不同的功能模块供电。如图1所示，典型的低压差线性稳压器一般由基准电压电路、误差放大器、串联调整管MP0和电阻R1、R2组成的电阻反馈网络构成，其中，CL是输出负载电容，IL是输出负载电流。随着半导体制造工艺的进步，数字集成电路的供电电压不断降低，对为其供电的LDO负载瞬态响应的要求相应提高。同时电路集成度不断提高，功耗增大，进一步恶化了LDO的负载瞬态响应。传统的LDO结构难以满足设计要求，特别是无外接电容的LDO，更需要提高LDO负载瞬态响应的技术。所以，如何设计一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，成为我们当前要解决的问题。
技术实现思路
为此，本技术提出了一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，以解决上述问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，包括基准电压源、误差放大器、串联调整管MNO以及第一电阻R1和第二电阻R2组成的电阻反馈网络，还包括连接在所述误差放大器输出端与串联调整管MNO栅端之间的缓冲器，连接在所述串联调整管MNO栅端与源端之间的负载瞬态响应增强电路，连接在所述误差放大器与负载瞬态响应增强电路之间的自适应补偿控制电路，以及提供工作电流的偏置电路。优选的，所述偏置电路包括电流源IB、NMOS管MN1、NMOS管MN2以及PMOS管MP0，所述电流源IB的一端连接电源，其另一端连接所述NMOS管MN1漏端，所述NMOS管MN1源端接地，其栅端与漏端相连，所述NMOS管MN2栅端与所述NMOS管MN1栅端连接，其源端接地，漏端与所述PMOS管MP0漏端连接，所述PMOS管MP0源端接电源，其栅端与漏端相连。优选的，所述误差放大器的同相输入端连接基准电压源，其反相输入端连接第一电阻R1和第二电阻R2的共同端，所述串联调整管MNO的漏端连接供电电源，其源端连接稳压器输出端VOUT和第一电阻R1的一端，所述第二电阻R2的一端接地优选的，所述误差放大器电路包括PMOS管MP1、栅端作为反相输入端的PMOS管MP2、栅端作为正相输入端的PMOS管MP3，还包括PMOS管MP4、NMOS管MN3、NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6和电容Cc，所述PMOS管MP1源端接电源，栅端与PMOS管MP0栅端连接，漏端连接PMOS管MP2源端和PMOS管MP3源端，PMOS管MP2的漏端连接NMOS管MN3的漏端，NMOS管MN3源端接地，其栅端与漏端相连，且与NMOS管MN4栅端连接，NMOS管MN4源端接地，其漏端与PMOS管MP3漏端连接，PMOS管MP4源端接电源，其栅端连接PMOS管MP0栅端，其漏端与NMOS管MN5漏端连接，NMOS管MN5源端接地，其栅端与NMOS管MN6漏端共同连接NMOS管MN4漏端，所述电容Cc的两端分别与NMOS管MN5漏端和NMOS管MN6源端连接，NMOS管MN6栅端连接自适应补偿控制电路。优选的，所述缓冲器电路包括栅端连接PMOS管MP0栅端，源端连接电源的PMOS管MP5，和栅端连接NMOS管MN5和PMOS管MP4共同端，漏端接地的PMOS管MP6，且所述PMOS管MP5漏端和PMOS管MP6源端共同连接到串联调整管MNO栅端。优选的，所述自适应补偿控制电路包括PMOS管MP7、PMOS管MP8、PMOS管MP9、NMOS管MN7、NMOS管MN8、NMOS管MN9、NMOS管MN10，所述PMOS管MP7源端接电源，栅端接PMOS管MP8栅端，漏端接NMOS管MN7漏端，且PMOS管MP7栅端与漏端相连，NMOS管MN7源端接地，栅端接NMOS管MN1栅端，PMOS管MP8源端接电源，漏端接NMOS管MN10漏端，NMOS管MN10栅端与漏端相连且与NMOS管MN6栅端连接，源端连接NMOS管MN8漏端，NMOS管MN8源端接地，栅端连接NMOS管MN1栅端，PMOS管MP9源端接电源，漏端接NMOS管MN9漏端，栅端连接负载瞬态响应增强电路，NMOS管MN9源端接地，栅端与漏端相连且与NMOS管MN8漏端连接。优选的，所述NMOS管MN6的栅端与所述NMOS管MN10的栅端及漏端连接。优选的，所述负载瞬态响应增强电路包括PMOS管MP10、PMOS管MP11、PMOS管MP12、PMOS管MP13、NMOS管MN11、NMOS管MN12、NMOS管MN13、NMOS管MN14，所述PMOS管MP10源端接电源，漏端接串联调整管MNO栅端，栅端接PMOS管MP11栅端，PMOS管MP11源端接电源，漏端与栅端相连且与自适应补偿控制电路连接，PMOS管MP11漏端还与NMOS管MN11漏端连接，NMOS管MN11源端接地，栅端接NMOS管MN12栅端，NMOS管MN12源端接地，栅端与漏端相连，漏端连接PMOS管MP12漏端，PMOS管MP12源端与其衬底连接，且一起连接到NMOS管MN14源端，NMOS管MN14漏端接电源，栅端连接串联调整管MNO栅端，PMOS管MP12栅端与PMOS管MP13栅端连接，PMOS管MP13源端与其衬底共同连接到稳压器输出端VOUT，其漏端与栅端相连且与NMOS管MN13的漏端连接，NMOS管MN13源端接地，栅端接NMOS管MN1栅端。优选的，所述PMOS管MP9的栅端与所述PMOS管MP11栅端及漏端连接。在本技术中，一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，包括基准电压源、误差放大器、串联调整管MNO以及第一电阻R1和第二电阻R2组成的电阻反馈网络，还包括连接在误差放大器输出端与串联调整管MNO栅端之间的缓冲器，连接在串联调整管MNO栅端与源端之间的负载瞬态响应增强电路，连接在误差放大器与负载瞬态响应增强电路之间的自适应补偿控制电路，以及提供工作电流的偏置电路。与现有技术相比，本技术的有益效果至少在于：自适应零点补偿提高了稳压器的环路稳定性，NMOS串联调整管及负载瞬态响应增强电路增强了稳压器的负载瞬态响应，在无片外电容、不明显增加静态功耗的情况下，本技术获得了低压差线性稳压器负载瞬态响应性能的提升。附图说明图1为一种典型的低压差线性稳压器原理图；图2为本技术的低压差线性稳压器硬件连接示意图；图3为本技术的实施例电路示意图；图4为本技术实施例的负载瞬态响应示意图。具体实施方式下面将详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中显示。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。本技术提供一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，下面结合附图对本技术做进一步详细的说明：如图1所示，专利技术人研究了一种典型的低压差线性稳压器，其包括基准电压电路、误差放大器、串联调整管MP0和电阻R1、R2组成的电阻反馈网络构成，其中，CL是输出负载电容，IL是输出负载电流，误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，其特征在于：包括基准电压源、误差放大器、串联调整管MNO以及第一电阻R1和第二电阻R2组成的电阻反馈网络，还包括连接在所述误差放大器输出端与串联调整管MNO栅端之间的缓冲器，连接在所述串联调整管MNO栅端与源端之间的负载瞬态响应增强电路，连接在所述误差放大器与负载瞬态响应增强电路之间的自适应补偿控制电路，以及提供工作电流的偏置电路。

【技术特征摘要】
1.一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，其特征在于：包括基准电压源、误差放大器、串联调整管MNO以及第一电阻R1和第二电阻R2组成的电阻反馈网络，还包括连接在所述误差放大器输出端与串联调整管MNO栅端之间的缓冲器，连接在所述串联调整管MNO栅端与源端之间的负载瞬态响应增强电路，连接在所述误差放大器与负载瞬态响应增强电路之间的自适应补偿控制电路，以及提供工作电流的偏置电路。2.根据权利要求1所述的一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，其特征在于：所述偏置电路包括电流源IB、NMOS管MN1、NMOS管MN2以及PMOS管MP0，所述电流源IB的一端连接电源，其另一端连接所述NMOS管MN1漏端，所述NMOS管MN1源端接地，其栅端与漏端相连，所述NMOS管MN2栅端与所述NMOS管MN1栅端连接，其源端接地，漏端与所述PMOS管MP0漏端连接，所述PMOS管MP0源端接电源，其栅端与漏端相连。3.根据权利要求1所述的一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，其特征在于：所述误差放大器的同相输入端连接基准电压源，其反相输入端连接第一电阻R1和第二电阻R2的共同端，所述串联调整管MNO的漏端连接供电电源，其源端连接稳压器输出端VOUT和第一电阻R1的一端，所述第二电阻R2的一端接地。4.根据权利要求1或3所述的一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，其特征在于：所述误差放大器电路包括PMOS管MP1、栅端作为反相输入端的PMOS管MP2、栅端作为正相输入端的PMOS管MP3，还包括PMOS管MP4、NMOS管MN3、NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6和电容Cc，所述PMOS管MP1源端接电源，栅端与PMOS管MP0栅端连接，漏端连接PMOS管MP2源端和PMOS管MP3源端，PMOS管MP2的漏端连接NMOS管MN3的漏端，NMOS管MN3源端接地，其栅端与漏端相连，且与NMOS管MN4栅端连接，NMOS管MN4源端接地，其漏端与PMOS管MP3漏端连接，PMOS管MP4源端接电源，其栅端连接PMOS管MP0栅端，其漏端与NMOS管MN5漏端连接，NMOS管MN5源端接地，其栅端与NMOS管MN6漏端共同连接NMOS管MN4漏端，所述电容Cc的两端分别与NMOS管MN5漏端和NMOS管MN6源端连接，NMOS管MN6栅端连接自适应补偿控制电路。5.根据权利要求4所述的一种快速瞬态响应的低压差线性稳压器，其特征在于：所述缓冲器电路包括栅端连接PMOS管MP0栅端，源端连接电源的PMOS管MP5，和栅端连接NMOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢昌鹏，刘华，
申请(专利权)人：上海海栎创微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31