电容倍增电路和线性稳压器制造技术

本申请公开一种电容倍增电路和一种线性稳压器，所述电容倍增电路包括：等效电容模块，所述等效模块包括片上电容，所述等效电容模块用于向稳压节点提供等效电容，所述等效电容的电容值为所述片上电容的电容值的数倍；负反馈模块，所述负反馈模块的连接至所述等效电容模块和所述稳压节点，用于在所述稳压节点的电压发生过冲或下冲时，向所述稳压节点反馈补偿电流，所述补偿电流与所述稳压节点处产生的瞬态电流的大小相同，方向相反。所述电容倍增电路结构简单，易于集成。

【技术实现步骤摘要】
电容倍增电路和线性稳压器
本申请涉及集成电路
，具体涉及一种电容倍增电路和线性稳压器。
技术介绍
线性稳压器(LDO,LowDropoutRegulator)在很多领域都被广泛使用，具有输出纹波小等优点。目前线性稳压器可分Capfree型LDO以及Capless型LDO，Capfree型LDO需要通过外加片外大电容进行稳压，典型的电容量级在uF级别。而Capless型LDO不需要通过外加电容，具有集成性，但是考虑到输出电压过冲或者下冲带来的瞬态尖峰影响，一般在芯片内部会内置稳压电容，典型的内置电容量级在几十皮法(pF)到几百皮法(pF)，甚至纳法(nF)。但是由于电容面积较大，内置较大的电容，会导致芯片面积增大，成本增加。采用电容倍增技术能够提高等效电容，但是目前在Capless型LDO内采用的电容倍增电路中会出现LDO输出过冲和下冲的问题。因此，如何解决LDO输出过冲和下冲问题是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于此，本申请提供一种电容倍增电路和一种线性稳压器，以解决LDO输出过冲和下冲的问题。本申请提供的一种电容倍增电路，包括：等效电容模块，包括片上电容，所述等效电容模块用于向稳压节点提供等效电容，所述等效电容的电容值为所述片上电容的电容值的数倍；负反馈模块，所述负反馈模块的连接至所述等效电容模块和所述稳压节点，用于在所述稳压节点的电压发生过冲或下冲时，向所述稳压节点反馈补偿电流，所述补偿电流与所述稳压节点与所述稳压节点处产生的瞬态电流的大小相同，方向相反。可选的，所述等效电容模块采用电流模式电容倍增模式。可选的，所述等效电容模块还包括第一晶体管、第二晶体管以及偏置电流源；所述第二晶体管的漏极连接至所述稳压节点，源极接地，所述片上电容连接在所述第二晶体管的漏极和栅极之间；所述第一晶体管的源极接地，栅极和漏极均连接至所述第二晶体管的栅极；所述偏置电流源的输出端连接至所述第一晶体管的漏极。可选的，所述负反馈模块包括：第一镜像单元、第二镜像单元和第三镜像单元以及第三晶体管；所述第三晶体管与所述第一晶体管镜像连接，用于采样流过所述第一晶体管的电流；所述第一镜像单元包括镜像连接的第九晶体管和第八晶体管，所述第八晶体管的源极连接至输入电压端，漏极连接至所述偏置电流源，所述第八晶体管的源极连接至输入电压端，漏极连接至所述第三晶体管的漏极；所述第二镜像单元包括镜像连接的第四晶体管和第五晶体管，所述第四晶体管和第五晶体管的源极接地，第四晶体管的漏极连接至所述第三晶体管的漏极；所述第三镜像单元包括：镜像连接的第六晶体管和第七晶体管，所述第六晶体管和第七晶体管的源极连接至输入电压端，所述第六晶体管的漏极连接至所述第五晶体管的漏极，所述第七晶体管的漏极连接至所述稳压节点。可选的，所述第二晶体管和所述第一晶体管的尺寸比例为K:1。可选的，所述第三晶体管与所述第一晶体管的尺寸比例为K:1；所述第二镜像单元、第三镜像单元内的镜像晶体管的电流镜像比例为1:1。本专利技术的技术方案还提供一种线性稳压器，包括：上述任一项所述的电容倍增电路；线性稳压模块，所述线性稳压模块的输出端连接至所述稳压节点。可选的，所述线性稳压模块包括：误差放大单元、采样单元、调整晶体管；所述调整晶体管的源极和漏极串联于所述稳压节点与所述输入电压端之间，所述调整晶体管的漏极连接至所述稳压节点；所述采样单元连接至所述稳压节点，用于向所述误差放大单元输出所述稳压节点的采样电压；所述误差放大单元用于将所述采样电压与参考电压进行误差放大，并输出误差放大信号至所述调整晶体管的栅极。可选的，所述调整晶体管的栅极与源极之间连接有第一电容，所述稳压节点与所述采样单元的采样电压输出端之间连接有第二电容，所述稳压节点与所述误差放大单元之间连接有弥勒补偿单元。可选的，还包括：内置稳压电容，连接于所述稳压节点与地端之间。本专利技术的电容倍增电路，通过有效电容模块提供电流模式的等效倍增电容，等效电容稳定性高，且结构简单易于集成；并且，通过所述负反馈模块反馈补偿电流，能够有效抑制过冲以及下冲对稳压节点带来的瞬态尖峰影响。进一步的，所述负反馈模块通过晶体管构成电路，占用芯片面积较小，易于集成，有利于缩小芯片面积，降低成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一实施例的电容倍增电路的结构示意图；图2是本申请一实施例的电容倍增电路的结构示意图；图3是本申请一实施例的线性稳压器的结构示意图。具体实施方式如
技术介绍
中所述，现有技术中的电容倍增电路结构都较为复杂，不易集成。现有技术中通常采用的电容倍增电路结构包括电压模式的电容倍增电路和电流模式的电容倍增电路。电压模式的电容倍增电路的具有开环运放，虽然增益较高，但是线性度较差，且实际增益受到工艺、温度的波动影响较大，使得倍增后的等效电容波动往往较大，应用于LDO时，稳定性较差，且结构较为复杂；而现有的电流模式的电容倍增电路，虽然与电压模式的电容倍增电路相比，结构相对简单，但是却无法解决LDO的输出的电压由于负载动态变化而产生的电压过冲和下冲问题。专利技术人提出一种新的电容倍增电路，结构较为简单，易于集成，在不增加较大芯片面积的情况下，降低动态负载的影响。下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。请参考图1，为本专利技术一实施例的电容倍增电路100的结构示意图。该实施例中，所述电容倍增电路包括：等效电容模块110和负反馈模块120。所述等效电容模块110包括片上电容，所述等效电容模块110用于向稳压节点AVDD提供等效电容，所述等效电容的电容值为所述片上电容的电容值的数倍。所述稳压节点AVDD用于连接负载，向负载提供工作电压。所述等效电容模块110采用电流模式的电容倍增技术，结构较为简单，通过电流调整，能够方便的进行等效电容的调整。本领域技术人员可以根据需要，选择合适的电流模式的电容倍增结构作为所述等效电容模块110的电路结构，在此不作限制。所述负反馈模块120的一端连接至所述等效电容模块110，另一端连接至所述稳压节点AVDD，用于在所述稳压节点AVDD的电压发生过冲或下冲时，向所述稳压节点AVDD反馈补偿电流-i，所述补偿电流与所述稳压节点AVDD处产生的瞬态电流i大小相同，方向相反。所述瞬态电流i通常是由于负载动态变化时所述稳压节点AVDD处的电压发生过冲或下冲而在原本的输出电流基础上产生的瞬时的波动电流。具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容倍增电路，其特征在于，包括：/n等效电容模块，包括片上电容，所述等效电容模块用于向稳压节点提供等效电容，所述等效电容的电容值为所述片上电容的电容值的数倍；/n负反馈模块，所述负反馈模块的连接至所述等效电容模块和所述稳压节点，用于在所述稳压节点的电压发生过冲或下冲时，向所述稳压节点反馈补偿电流，所述补偿电流与所述稳压节点处产生的瞬态电流的大小相同，方向相反。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容倍增电路，其特征在于，包括：
等效电容模块，包括片上电容，所述等效电容模块用于向稳压节点提供等效电容，所述等效电容的电容值为所述片上电容的电容值的数倍；
负反馈模块，所述负反馈模块的连接至所述等效电容模块和所述稳压节点，用于在所述稳压节点的电压发生过冲或下冲时，向所述稳压节点反馈补偿电流，所述补偿电流与所述稳压节点处产生的瞬态电流的大小相同，方向相反。


2.根据权利要求1所述的电容倍增电路，其特征在于，所述等效电容模块采用电流模式电容倍增模式。


3.根据权利要求2所述的电容倍增电路，其特征在于，所述等效电容模块还包括第一晶体管、第二晶体管以及偏置电流源；所述第二晶体管的漏极连接至所述稳压节点，源极接地，所述片上电容连接在所述第二晶体管的漏极和栅极之间；所述第一晶体管的源极接地，栅极和漏极均连接至所述第二晶体管的栅极；所述偏置电流源的输出端连接至所述第一晶体管的漏极。


4.根据权利要求3所述的电容倍增电路，其特征在于，所述负反馈模块包括：
第一镜像单元、第二镜像单元和第三镜像单元以及第三晶体管；
所述第三晶体管与所述第一晶体管镜像连接；
所述第一镜像单元包括镜像连接的第九晶体管和第八晶体管，所述第八晶体管的源极连接至输入电压端，漏极连接至所述偏置电流源，所述第八晶体管的源极连接至输入电压端，漏极连接至所述第三晶体管的漏极；
所述第二镜像单元包括镜像连接的第四晶体管和第五晶体管，所述第四晶体管和第五晶体管的源极接地，第四晶体管的漏极连接至所述第三晶体管的漏极；
所述第三镜像单元包括：镜像连接的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，何永强，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31