本实用新型专利技术涉及一种用于NMOS LDO的buffer电路，本实用新型专利技术将sigmoid函数型电流产生电路，动态偏置电路以及电流负反馈环路三个电路组合在一起，在功率管栅极处单独设置一个电流负反馈环路，其可以第一时间对功率管栅极电压进行调节，并且创新的使用sigmoid函数型电流产生电路和电流动态偏置电路为功率管栅极充电，使得在保证低静态电流的前提下，能够最大程度优化瞬态响应。够最大程度优化瞬态响应。够最大程度优化瞬态响应。
【技术实现步骤摘要】
一种用于NMOS LDO的buffer电路
[0001]本专利技术涉及无容LDO电路
，尤其涉及高瞬态响应的用于NMOS LDO的buffer 电路。
技术介绍
[0002]LDO的基本结构如图1所示，它包含误差放大器OP，功率调整管MP,反馈电阻R1，R2，参考电压Vref等。运放通过负反馈连接使得输出电压维持在Vref。但常用的无容LDO电路，较难满足瞬态响应，为减小输出电压纹波多采用高带宽放大器，以提高环路增益，从而使得输出电压恢复较快，而这便要求较大的静态电流，即难以实现低功耗，而且提高了频率补偿的难度。
技术实现思路
[0003]技术目的：
[0004]本技术提出一种用于NMOS LDO的buffer电路，其目的在于解决在保证低功耗的基础上，无片外电容LDO在负载电流快速变化时，输出电压无法快速恢复，并且频率补偿较为困难的问题。
[0005]技术方案：
[0006]一种用于NMOS LDO的buffer电路，该电路的偏置电压VBP由第六PMOS管M11栅极接入，第六PMOS管M11的源极连接到电源VDD，第六PMOS管M11的漏极与第六NMOS管M10的漏极连接，第六NMOS管M10的源极接地GND，第六NMOS管M10的栅极和第六NMOS管M10的漏极连接，第六NMOS管M10的栅极与sigmoid函数型电流产生电路连接，sigmoid函数型电流产生电路与电源VDD、输出端口VOUT、第二端口V1D2、电流动态偏置电路、电流负反馈环路和地GND连接，电流动态偏置电路与电源VDD、输出端口VOUT、电容C1、电流负反馈环路和地GND连接，其中电流动态偏置电路的第七NMOS管MP栅极与电容C1的一端相连，电容C1 的另一端接地GND；sigmoid函数型电流产生电路和电流动态偏置电路用于为第七NMOS管MP 栅极充电，电流负反馈环路用于第一时间对第七NMOS管MP栅极电压进行调节。
[0007]进一步的，sigmoid函数型电流产生电路包括第四PMOS管M5、第五PMOS管M6、第三NMOS 管M7、第四NMOS管M8、第五NMOS管M9和第六NMOS管M10，第五NMOS管M9的栅极和第六 NMOS管M10的栅极相连，第五NMOS管M9和第六NMOS管M10的源极并联到地GND，第五NMOS 管M9的漏极与第三NMOS管M7的源极和第四NMOS管M8的源极连接，第三NMOS管M7的栅极与第二端口V1D2连接，第三NMOS管M7的漏极与第五PMOS管M6的漏极连接，第五PMOS管M6的栅极和第五PMOS管M6的漏极连接，第四PMOS管M5的栅极接到第五PMOS管M6的栅极，第四PMOS管M5和第五PMOS管M6的源极并联到电源VDD，第四PMOS管M5的漏极IB2接到第七NMOS管MP的栅极，第四NMOS管M8的栅极接到输出端口VOUT，第四NMOS管M8的漏极接电源VDD。
[0008]进一步的，电流动态偏置电路包括第七NMOS管MP、第八NMOS管MPP、第二PMOS管M3 和第三PMOS管M4，第七NMOS管MP的栅极与第八NMOS管MPP的栅极相连，第七NMOS管MP 的源
极与第八NMOS管MPP的源极接输出端口VOUT，第七NMOS管MP的漏极接电源VDD，第八 NMOS管MPP的漏极与第二PMOS管M3的漏极连接，第二PMOS管M3的栅极与漏极相连，第三 PMOS管M4的栅极接第二PMOS管M3的栅极，第二PMOS管M3和第三PMOS管M4的源极同时接电源VDD，第三PMOS管M4的漏极IB1接到第七NMOS管MP的栅极。
[0009]进一步的，电流负反馈环路包括第一PMOS管M0、第一NMOS管M1和第二NMOS管M2，第一PMOS管M0的栅极通过第一端口VIN与误差放大器OP模块3连接，第一PMOS管M0的源极接输出端口VOUT,第一PMOS管M0的漏极与第一NMOS管M1的漏极相连，第一NMOS管M1的漏极与第一NMOS管M1的栅极连接，第二NMOS管M2的栅极与第一NMOS管M1栅极相连，第一NMOS管M1和第二NMOS管M2的源极同时接地GND，第二NMOS管M2的漏极与第七NMOS管 MP的栅极相连。
[0010]进一步的，第一PMOS管M0的W/L＝10um/300nm，m＝1；第一NMOS管M1的W/L＝2um/350nm， m＝10；第二NMOS管M2的W/L＝2um/350nm，m＝2；第二PMOS管M3的W/L＝10um/300nm，m＝3；第三PMOS管M4的W/L＝10um/300nm，m＝1；第四PMOS管M5的W/L＝5um/3um，m＝5；第五PMOS 管M6的W/L＝5um/3um，m＝1；第三NMOS管M7的W/L＝20um/1um，m＝2；第四NMOS管M8的 W/L＝20um/1um，m＝2；第五NMOS管M9的W/L＝8um/5um，m＝2；第六NMOS管M10的W/L＝8um/5um， m＝1；第七NMOS管MP的W/L＝100um/350nm，m＝100。
[0011]进一步的，电容C1的电容值为50pF。
[0012]有益效果：
[0013]本技术将sigmoid函数型电流产生电路，动态偏置电路以及电流负反馈环路三个电路组合在一起，为了提高瞬态响应，在功率管栅极处单独设置一个电流负反馈环路，其可以第一时间对功率管栅极电压进行调节，并且创新的使用sigmoid函数型电流产生电路和电流动态偏置电路为功率管栅极充电，使得在保证低静态电流的前提下，能够最大程度优化瞬态响应。
附图说明
[0014]图1为基本LDO结构示意图；
[0015]图2为LDO电路整体框图；
[0016]图3为本技术提高瞬态响应的buffer电路；
[0017]图4为sigmoid电流函数；
[0018]图5为buffer的小信号等效电路；
[0019]图6为静态电流仿真结果；
[0020]图7为恢复时间和输出电压下冲仿真；
[0021]图中标注：1、带隙电压源BG
‑
V模块，2、带隙电流源BG
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I模块，3、误差放大器OP模块，4、 NBUF模块。
具体实施方式
[0022]以下结合说明书附图更详细的说明本技术。
[0023]本技术基于TSMC 130工艺设计了一种高瞬态响应的低功耗无容LDO，其以NMOS 作为功率管，内部包括带隙基准电压源，电流源，误差放大器，Buffer电路。
[0024]图2为使用本技术的buffer电路的LDO架构，NBUF模块为本技术的电路，
具体连接方式为：
[0025]带隙电压源BG
‑
V模块1的VDD端口、带隙电流源BG
‑
I模块2的VDD端口、误差放大器 OP模块3的VDD端口和NBUF模块4的电源VDD并联连接；
[0026]带隙电压源BG...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于NMOS LDO的buffer电路，其特征在于：该电路的偏置电压（VBP）由第六PMOS管（M11）栅极接入，第六PMOS管（M11）的源极连接到电源（VDD），第六PMOS管（M11）的漏极与第六NMOS管（M10）的漏极连接，第六NMOS管（M10）的源极接地（GND），第六NMOS管（M10）的栅极和第六NMOS管（M10）的漏极连接，第六NMOS管（M10）的栅极与sigmoid函数型电流产生电路连接，sigmoid函数型电流产生电路与电源（VDD）、输出端口（VOUT）、第二端口（V1D2）、电流动态偏置电路、电流负反馈环路和地（GND）连接，电流动态偏置电路与电源（VDD）、输出端口（VOUT）、电容（C1）、电流负反馈环路和地（GND）连接，其中电流动态偏置电路的第七NMOS管（MP）栅极与电容（C1）的一端相连，电容（C1）的另一端接地（GND）；sigmoid函数型电流产生电路和电流动态偏置电路用于为第七NMOS管（MP）栅极充电，电流负反馈环路用于对第七NMOS管（MP）栅极电压进行调节。2.根据权利要求1所述的用于NMOS LDO的buffer电路，其特征在于：sigmoid函数型电流产生电路包括第四PMOS管（M5）、第五PMOS管（M6）、第三NMOS管（M7）、第四NMOS管（M8）、第五NMOS管（M9）和第六NMOS管（M10），第五NMOS管（M9）的栅极和第六NMOS管（M10）的栅极相连，第五NMOS管（M9）和第六NMOS管（M10）的源极并联到地（GND），第五NMOS管（M9）的漏极与第三NMOS管（M7）的源极和第四NMOS管（M8）的源极连接，第三NMOS管（M7）的栅极与第二端口（V1D2）连接，第三NMOS管（M7）的漏极与第五PMOS管（M6）的漏极连接，第五PMOS管（M6）的栅极和第五PMOS管（M6）的漏极连接，第四PMOS管（M5）的栅极接到第五PMOS管（M6）的栅极，第四PMOS管（M5）和第五PMOS管（M6）的源极并联到电源（VDD），第四PMOS管（M5）的漏极（IB2）接到第七NMOS管（MP）的栅极，第四NMOS管（M8）的栅极接到输出端口（VOUT），第四NMOS管（M8）的漏极接电源（VDD）。3.根据权利要求1所述的用于NMOS LDO的buffer电路，其特征在于：电流动态偏置电路包括第七NMOS管（MP）、第八NMOS管（MPP）、第二PMOS管（M3）和第...
【专利技术属性】
技术研发人员：辛晓宁，孙益沅，张圣才，李宇轩，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：
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