一种低压差线性稳压器制造技术

本发明专利技术涉及一种低压差线性稳压器，包括误差放大电路、电压采样电路、上电控制电路、功率调整器件和电流调整器件，其中，误差放大电路通过电压采样电路获得与低压差线性稳压器的输出电压关联的反馈电压，并输出误差放大信号至所述功率调整器件的控制节点，电流调整器件与功率调整器件串联连接，电流调整器件的输出节点与低压差线性稳压器的负载节点连接，上电控制电路通过电压采样电路获得上述反馈电压，并输出上电控制信号至电流调整器件的控制节点，以调整电流调整器件的输出电流，从而可实现实时的快速上电能力。此外，可利用施密特触发器进行上电控制，功耗低且占用芯片面积较小。

A Low Dropout Linear Regulator

【技术实现步骤摘要】
一种低压差线性稳压器
本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种低压差线性稳压器。
技术介绍
随着电子技术的高速发展，尤其是便携式和消费类电子的不断普及，电源管理芯片在各种便携式电子设备如智能手机、平板电脑或其它电子产品中日益起到至关重要的作用。低压差线性稳压器(Lowdropoutregulator，简称LDO)由于结构简单、性能优良而普遍被应用于电源管理芯片。LDO是一种线性稳压器，通常包括误差放大器以及反馈电阻网络，当LDO的输出负载发生变化时，输出电压也会发生改变。反馈电阻网络采集LDO的输出电压，并反馈到误差放大器的输入端，与外部输入的参考电压进行比较，误差放大器的输出端接到功率调整管的栅极，通过对功率调整管的栅极电压的调节使LDO的输出达到稳态。如果LDO的电源电压超过作为功率调整管的MOS器件的耐压，例如，若电源电压为3.3V，而采用的功率调整管的耐压小于3.3V(例如1.8V)，则容易导致MOS器件过压工作而损坏，通常采用共源共栅架构来避免MOS器件过压工作的问题。然而共源共栅架构会增加LDO的上电时间。为了实现快速上电，现有方法是通过数字时序逻辑产生控制信号，一般在使能后产生一段时间的脉冲信号，脉冲宽度即为快速上电时间，这种方法的缺点是只能在使能时提供快速上电，无法实时对上电速度进行控制，例如无法解决LDO工作时由于输出端短路或过载等产生欠压导致上电速度较慢的情况。
技术实现思路
为了使低压差线性稳压器具备实时的快速上电能力，本专利技术提供了一种低压差线性稳压器。本专利技术提供的低压差线性稳压器，包括误差放大电路、电压采样电路、上电控制电路、功率调整器件和电流调整器件；其中，所述误差放大电路通过所述电压采样电路获得与所述低压差线性稳压器的输出电压关联的反馈电压，并输出误差放大信号至所述功率调整器件的控制节点，所述电流调整器件与所述功率调整器件串联连接，所述电流调整器件的输出节点与所述低压差线性稳压器的负载节点连接，所述上电控制电路通过所述电压采样电路获得所述反馈电压，并输出上电控制信号至所述电流调整器件的控制节点，以调整所述电流调整器件的输出电流。可选的，所述功率调整器件的输入端连接电源，电源电压VDD大于所述功率调整器件的耐压，所述低压差线性稳压器的输出采用共源共栅结构，所述电流调整器件为共源共栅器件。可选的，所述功率调整器件和所述电流调整器件均选自PMOSFET、NMOSFET、NPN、PNP、JFET、IGBT以及达林顿管中的一种。可选的，所述功率调整器件和所述电流调整器件均为PMOSFET，所述功率调整器件的输入端接电源，所述功率调整器件的漏极端连接所述电流调整器件的源极端，所述电流调整器件的漏极端与所述低压差线性稳压器的负载节点连接，所述功率调整器件的控制节点和所述电流调整器件的控制节点为PMOS晶体管的栅极端。可选的，所述电源电压VDD为3.3V，所述功率调整器件和所述电流调整器件的耐压均为1.8V，所述低压差线性稳压器的输出电压为1V～2.5V。可选的，所述上电控制电路采用电压比较器或施密特触发器。可选的，所述施密特触发器的输入端接入所述反馈电压，并输出电压信号作为所述上电控制信号；所述施密特触发器具有触发阈值，当所述反馈电压大于所述触发阈值时，所述施密特触发器的输出电压信号由高电平输出电压反转为低电平输出电压，所述电流调整器件的控制节点电位降低，输出电流上升。可选的，所述高电平输出电压为电源电压VDD的1/2，所述低电平输出电压为0。可选的，所述误差放大电路包括一差分输入单端输出的误差放大器，所述误差放大器的反向输入端接入参考电压，所述误差放大器的同向输入端接入所述反馈电压。可选的，所述电压采样电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联连接在所述电流调整器件的输出节点和地之间；所述反馈电压采集自所述第一电阻和所述第二电阻的串联点的电压。本专利技术提供的低压差线性稳压器包括包括误差放大电路、电压采样电路、上电控制电路、功率调整器件和电流调整器件，其中上电控制电路通过所述电压采样电路获得与低压差线性稳压器的输出电压关联的反馈电压，并输出上电控制信号至电流调整器件的控制节点，以调整所述电流调整器件的输出电流，从而可实现实时的快速上电能力。进一步的，本专利技术提供的低压差线性稳压器中，上电控制电路包括施密特触发器，所述施密特触发器的输入端接入上述反馈电压，当所述反馈电压大于所述触发阈值时，所述施密特触发器的输出电压由高电平输出电压反转为低电平输出电压，从而使电流调整器件控制节点的电位降低，使电流调整器件的导通电阻变小，从而加快了上电速度。利用施密特触发器进行上电控制，功耗低且占用芯片面积较小。附图说明图1是本专利技术实施例的低压差线性稳压器的系统框图。图2是本专利技术实施例的低压差线性稳压器的电路图。附图标记说明：100-误差放大电路；200-电压采样电路；300-上电控制电路；10-功率调整器件的控制节点；20-电流调整器件的控制节点；21-电流调整器件的输出节点；30-低压差线性稳压器的负载节点。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术的低压差线性稳压器作进一步详细说明。根据下面的说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。图1是本专利技术实施例的低压差线性稳压器的系统框图。参照图1，低压差线性稳压器的输入端连接一参考电压VREF，通过内部反馈调节而输出稳定的输出电压Vout(即稳压电压)。并且，本专利技术实施例中，利用了电压检测技术和上电控制技术使低压差线性稳压器具备快速上电能力，从而即使其内部采用了会增加上电时间的共源共栅架构，也可以通过实时地电压检测和上电控制，实现快速上电的目的。图2是本专利技术实施例的低压差线性稳压器的电路图。以下参照图2对本专利技术一实施例的低压差线性稳压器进行描述。本专利技术一实施例中，低压差线性稳压器包括误差放大电路100、功率调整器件M1、电流调整器件M2、电压采样电路200以及上电控制电路300。具体的，所述误差放大电路100通过所述电压采样电路200获得与低压差线性稳压器的输出电压Vout关联的反馈电压，并输出误差放大信号至所述功率调整器件M1的控制节点10；所述电流调整器件M2与所述功率调整器件M1串联连接，所述电流调整器件M2的输出节点21与低压差线性稳压器的负载节点30连接；所述上电控制电路300通过所述电压采样电路200获得上述反馈电压，并输出上电控制信号至所述电流调整器件M2的控制节点20，以调整所述电流调整器件M2的输出电流。本实施例的所述低压差线性稳压器，上电控制电路300通过电压采样电路20获得与低压差线性稳压器的输出电压Vout关联的反馈电压，并输出上电控制信号至电流调整器件M2的控制节点20，电流调整器件M2的控制节点20的电位改变时，导通电阻会发生变化，从而输出电流会发生变化，因而可实现实时的快速上电能力。参照图2，本实施例中，误差放大电路100包括一差分输入单端输出的误差放大器，所述误差放大器的反向输入端接入参考电压VREF，所述误差放大器的同向输入端接入由电压采样电路200反馈的反馈电压。误差放大器可以比较接入的反馈电压和参考电压VRE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括误差放大电路、电压采样电路、上电控制电路、功率调整器件和电流调整器件；其中，所述误差放大电路通过所述电压采样电路获得与所述低压差线性稳压器的输出电压关联的反馈电压，并输出误差放大信号至所述功率调整器件的控制节点，所述电流调整器件与所述功率调整器件串联连接，所述电流调整器件的输出节点与所述低压差线性稳压器的负载节点连接，所述上电控制电路通过所述电压采样电路获得所述反馈电压，并输出上电控制信号至所述电流调整器件的控制节点，以调整所述电流调整器件的输出电流。

【技术特征摘要】
1.一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括误差放大电路、电压采样电路、上电控制电路、功率调整器件和电流调整器件；其中，所述误差放大电路通过所述电压采样电路获得与所述低压差线性稳压器的输出电压关联的反馈电压，并输出误差放大信号至所述功率调整器件的控制节点，所述电流调整器件与所述功率调整器件串联连接，所述电流调整器件的输出节点与所述低压差线性稳压器的负载节点连接，所述上电控制电路通过所述电压采样电路获得所述反馈电压，并输出上电控制信号至所述电流调整器件的控制节点，以调整所述电流调整器件的输出电流。2.如权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述功率调整器件的输入端连接电源，电源电压VDD大于所述功率调整器件的耐压，所述低压差线性稳压器的输出采用共源共栅结构，所述电流调整器件为共源共栅器件。3.如权利要求2所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述功率调整器件和所述电流调整器件均选自PMOSFET、NMOSFET、NPN、PNP、JFET、IGBT以及达林顿管中的一种。4.如权利要求3所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述功率调整器件和所述电流调整器件均为PMOSFET，所述功率调整器件的源极端接电源，所述功率调整器件的漏极端连接所述电流调整器件的源极端，所述电流调整器件的漏极端与所述低压差线性稳压器的负载节点连接，所述功率调整器件的控制节点和所述电流调整器件的控...

【专利技术属性】
技术研发人员：严一宇，吴卿乐，
申请(专利权)人：豪威科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31