低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路制造技术

本发明专利技术属于电子电路及半导体技术领域，具体涉及一种低压差线性稳压器电路。一种低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，包括：一误差放大器；一串联调整功率管，栅极连接误差放大器的输出端；一电阻反馈网络，具有串联的第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻的公共端作为反馈端，第二电阻的另一端接地；误差放大器的同向输入端连接基准电压，反向输入端连接反馈端；串联调整功率管的漏极连接电源输入端，源极连接电路输出端，电路输出端还连接第一电阻的另一端；还包括：一偏置电路，输出端分别连接误差放大器和电路输出端。本发明专利技术具有快速负载瞬态响应功能，通过较为简单的电路改善了低压差线性稳压器电路的负载响应速度。改善了低压差线性稳压器电路的负载响应速度。改善了低压差线性稳压器电路的负载响应速度。

【技术实现步骤摘要】
低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路


[0001]本专利技术属于电子电路及半导体
，具体涉及一种低压差线性稳压器电路。

技术介绍

[0002]供电和电源调整是电气系统最基本的功能。任何带负载的应用，如果没有稳定的电源供电，都不能正常工作。低压差线性稳压器(LDO)因其结构简单，功耗低、输出纹波小和外围电路少的特点在SOC设计中得到越来越广泛的应用。低压差线性稳压器电路主要包括基准电压源、误差放大器、串联调整功率管和电阻反馈网络构成。
[0003]图1是一个典型的低压差线性稳压器的结构图，其中基准电压Vref连接在误差放大器的反向输入端，误差放大器的同向输入端则连接在电阻反馈网络第一电阻R1和第二电阻R2的共同端VFB，误差放大器的输出端连接到PMOS功率管MP0的栅极，MP0的漏端和第一电阻R1的共同端作为整个低压差线性稳压器的输出端VOUT输出电压，CL是输出负载电容，IL是输出负载电流。图1中，当输出负载变化时会引起输出电压变化，输出电压变化通过电阻反馈网络反馈给误差放大器的同向输入端，误差放大器输入端产生差分电压，从而调整误差放大器的输出电压，即调整功率管MP0的栅极电压，进而调整输出电流的大小使输出电压得以稳定。
[0004]随着集成电路技术的发展和半导体工艺的不断进步，数字电路的供电电压不断降低，这对为其供电的LDO的负载瞬态性能有了更高的要求。随着数字电路集成度的不断提高，功耗也在不断增大，使LDO的瞬态响应进一步变得恶劣，同时整个SOC的功耗也会变大，这就使得降低LDO电路自身的功耗也变得十分重要。传统的LDO为了该善负载瞬态响应，往往具有外接电容，这无法满足高集成的要求，同时也增加了外围电路的复杂度。传统的LDO电路已经无法满足设计要求，特别是在目前集成度越来越高，无片外电容LDO应用越来越广泛的情况下，更需要提高LDO的瞬态响应能力和降低LDO的静态功耗。
[0005]所以，如何设计一种低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器成为我们当前需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对传统的LDO电路静态功耗较大，无法满足更高要求的瞬态响应能力的技术问题，目的在于提供一种低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路。
[0007]一种低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，包括：
[0008]一误差放大器；
[0009]一串联调整功率管，栅极连接所述误差放大器的输出端；
[0010]一电阻反馈网络，具有串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端作为反馈端，所述第二电阻的另一端接地；
[0011]所述误差放大器的同向输入端连接基准电压，所述误差放大器的反向输入端连接所述反馈端；
[0012]所述串联调整功率管的漏极连接电源输入端，所述串联调整功率管的源极连接电路输出端，所述电路输出端还连接所述第一电阻的另一端；
[0013]还包括：
[0014]一偏置电路，输出端分别连接所述误差放大器和所述电路输出端。
[0015]作为优选方案，还包括一负载瞬态响应增强电路，所述负载瞬态响应增强电路包括：
[0016]一第一电容，一端连接所述偏置电路的输出端，另一端连接所述电路输出端。
[0017]作为优选方案，所述误差放大器包括：
[0018]一尾电流源，为PMOS管，栅极连接所述偏置电路的输出端，源极连接所述电源输入端；
[0019]一差分对，分别为第一PMOS管和第二PMOS管，所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的源极均连接所述尾电流源的漏极，所述第一PMOS管的栅极连接所述基准电压，所述第二PMOS管的栅极连接反馈端；
[0020]一负载电流源电路，具有第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的漏极连接所述第一PMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的栅极连接漏极，所述第二NMOS管的漏极连接所述第二PMOS管的漏极，所述第二NMOS管的源极接地，所述第二NMOS管的栅极连接所述第一NMOS管的栅极。
[0021]作为优选方案，还包括：
[0022]一补偿电容，一端连接所述第二PMOS管和所述第二NMOS管的公共端，另一端接地。
[0023]作为优选方案，所述误差放大器通过一源极跟随缓冲电路连接所述串联调整功率管的栅极。
[0024]作为优选方案，所述源极跟随缓冲电路包括：
[0025]一第三PMOS管，作为源极跟随器，栅极连接所述第二PMOS管和所述第二NMOS管的公共端，漏极接地；
[0026]一第四PMOS管，栅极连接所述偏置电路的输出端，源极连接所述电源输入端，漏极连接所述第三PMOS管的源极；
[0027]所述第三PMOS管的源极和所述第四PMOS管的漏极公共端作为所述误差放大器的缓冲输出端连接所述串联调整功率管的栅极。
[0028]作为优选方案，所述偏置电路包括：
[0029]一偏置电流源，一端连接所述电源输入端；
[0030]一第三NMOS管，漏极连接所述偏置电流源的另一端，源极接地，栅极连接漏极；
[0031]一第四NMOS管，栅极连接所述第三NMOS管的栅极，源极接地；
[0032]一第五PMOS管，漏极连接所述第四NMOS管的漏极，源极连接所述电源输入端，栅极连接漏极且作为所述偏置电路的输出端。
[0033]作为优选方案，还包括：
[0034]一模式切换电路，具有第一切换电路，所述第一切换电路的输出端连接所述偏置电路的控制端，所述第一切换电路控制所述偏置电路的工作状态。
[0035]作为优选方案，所述第一切换电路包括：
[0036]两个控制信号，分别为第一控制信号和第二控制信号，两个所述控制信号互为反
向信号；
[0037]一第五NMOS管，栅极连接所述第二控制信号，源极连接所述第三NMOS管的栅极；
[0038]一第六NMOS管，栅极连接所述第五NMOS管的漏极，漏极连接所述第四NMOS管和第五PMOS管的公共端，源极接地；
[0039]一第七NMOS管，栅极连接所述第一控制信号，漏极分别连接所述第五NMOS管的漏极、所述第六NMOS管的栅极，源极接地；
[0040]当负载电路为正常工作状态下的工作模式，令所述第一控制信号为低电平，则所述第二控制信号为高电平，此时所述第五NMOS管导通，所述第六NMOS管栅极被偏置在预设电压，所述第五PMOS管流过偏置电流，给后续各路电流镜提供偏置电流；
[0041]当负载电路为待机状态下的待机模式，令所述第一控制信号为高电平，则所述第二控制信号为低电平，此时所述第五NMOS管断开，所述第七NMOS管导通将所述第六NMOS管的栅极下拉至地，所述第六NMOS管关闭从而减少流过所述第五PMOS管的电流，所述偏置电路的输出端电流减小。
[0042]作为优选方案，所述模式切换电路还包括一第二切换电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，包括：一误差放大器；一串联调整功率管，栅极连接所述误差放大器的输出端；一电阻反馈网络，具有串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端作为反馈端，所述第二电阻的另一端接地；其特征在于，所述误差放大器的同向输入端连接基准电压，所述误差放大器的反向输入端连接所述反馈端；所述串联调整功率管的漏极连接电源输入端，所述串联调整功率管的源极连接电路输出端，所述电路输出端还连接所述第一电阻的另一端；还包括：一偏置电路，输出端分别连接所述误差放大器和所述电路输出端。2.如权利要求1所述的低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，其特征在于，还包括一负载瞬态响应增强电路，所述负载瞬态响应增强电路包括：一第一电容，一端连接所述偏置电路的输出端，另一端连接所述电路输出端。3.如权利要求1所述的低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述误差放大器包括：一尾电流源，为PMOS管，栅极连接所述偏置电路的输出端，源极连接所述电源输入端；一差分对，分别为第一PMOS管和第二PMOS管，所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的源极均连接所述尾电流源的漏极，所述第一PMOS管的栅极连接所述基准电压，所述第二PMOS管的栅极连接反馈端；一负载电流源电路，具有第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的漏极连接所述第一PMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的栅极连接漏极，所述第二NMOS管的漏极连接所述第二PMOS管的漏极，所述第二NMOS管的源极接地，所述第二NMOS管的栅极连接所述第一NMOS管的栅极。4.如权利要求3所述的低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，其特征在于，还包括：一补偿电容，一端连接所述第二PMOS管和所述第二NMOS管的公共端，另一端接地。5.如权利要求1所述的低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述误差放大器通过一源极跟随缓冲电路连接所述串联调整功率管的栅极。6.如权利要求5所述的低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述源极跟随缓冲电路包括：一第三PMOS管，作为源极跟随器，栅极连接所述第二PMOS管和所述第二NMOS管的公共端，漏极接地；一第四PMOS管，栅极连接所述偏置电路的输出端，源极连接所述电源输入端，漏极连接所述第三PMOS管的源极；所述第三PMOS管的源极和所述第四PMOS管的漏极公共端作为所述误差放大器的缓冲输出端连接所述串联调整功率管的栅极。7.如权利要求1所述的低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述偏置电路包括：
一偏置电流源，一端连接所述电源输入端；一第三NMOS管，漏极连接所述偏置电流源的另一端，源极接地，栅极连接漏极；一第四NMOS管，栅极连接所述第三NMOS管的栅极，源极接地；一第五PMOS管，漏极连接所述第四NMOS管的漏极，源极连接所述电源输入端，栅极连接漏极且作为所述偏置电路的输出端。8.如权利要求7所述的低功耗快速瞬态响应的低压差线性稳压器电路，其特征在于，还包括：一模式切换电路，具有第一切换电路，所述第一切换电路的输出端连接所述偏置电路的控制端，所述第一切换电路控制所述偏置电路的工作状态；所述第一切换电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天望，
申请(专利权)人：上海瓴瑞微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：