一种线性稳压电路制造技术

本发明专利技术公开了一种线性稳压电路，涉及集成电路技术领域，包括第一偏置电路、第二偏置电路、主偏置生成电路和第一电压输出电路；第一分支电路上串设有第一开关管和第二开关管，第一开关管连接第一偏置电路；第二开关管的控制端输入偏置电压；第二分支电路上串设有第三开关管、第四开关管和第五开关管，第三开关管的控制端连接第一开关管的输出端和第二开关管的输入端；第四开关管的控制端输入电压控制信号；第五开关管的控制端连接第二偏置电路，第四开关管的输入端电压为第一电压输出电路的输出电压，线性稳压电路有效地提高了输出电压的稳定性。的稳定性。的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种线性稳压电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种线性稳压电路。

技术介绍

[0002]为了减小芯片面积和实现特定的功能，同时使用不同耐压的器件已经成为十分常见的芯片电路设计手法，如在IGBT驱动电路中，混合使用高压器件低压器件已经成为常态，为了保证低压器件工作在合适的电压范围，需采用片内集成稳压电路，低压器件多用于芯片内部的数字逻辑电路，而数字逻辑电路在工作时，反相器等逻辑器件在切换状态时会产生瞬间的大电流，造成高频噪声，为了让电源的输出值在高频噪声的影响下也能保持较好稳定性，稳压电源必须具有较强的瞬态响应能力，同时，也有部分模拟电路也需要由稳压电源进行供电，但来自数字电路的高频噪声会影响模拟电路的稳定性，因此，为了避免噪声窜扰，在进行片内稳压电路设计时，即使输出同样的电压，也经常会采用多个独立功率MOS管进行多路电源输出的结构，分别对不同的电路单独供电。
[0003]目前，常用的稳压电路主要有两种，一种是如图1所示的稳压电路，通过齐纳二极管产生电压，并用源跟随器连接的NMOS管进行输出，该设计没有负反馈结构，因此受工艺的偏差影响较大，且输出容易受负载的波动影响，输出的电压不稳定。
[0004]另一种是如图2所示的稳压电路，使用误差放大器比较反馈电压和参考电压，对作为输出管的MOS管进行控制，从而抑制输出电压的波动，该设计无法通过一个误差放大器同时控制多个输出管，必须单独设置负反馈环路，因此在进行多路输出时，需要多个独立的误差放大器，占用面积较大，且每个误差放大器都需要供电，导致电路的静态功耗较高。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种片内线性稳压电路，以解决现有稳压电路输出电压不稳定的问题。
[0006]基于上述目的，一种片内线性稳压电路，包括：第一偏置电路，用于生成第一偏置电流；第二偏置电路，用于生成第二偏置电流；第一电压输出电路，所述第一电压输出电路包括第一分支电路和第二分支电路；所述第一分支电路上串设有第一开关管和第二开关管，所述第一开关管用于连接第一偏置电路，以镜像所述第一偏置电流；所述第二开关管的控制端用于输入预设的偏置电压；所述第二分支电路上串设有第三开关管、第四开关管和第五开关管，第三开关管的控制端连接所述第一开关管的输出端和所述第二开关管的输入端；第四开关管的控制端用于输入电压控制信号；第五开关管的控制端用于连接所述第二偏置电路，以镜像所述第二偏置电流；所述第四开关管的输入端电压为所述第一电压输出电路的输出电压；主偏置生成电路，用于输出所述电压控制信号。
[0007]上述方案具有以下有益效果：本专利技术同时实现了电流恒定、输出电压稳定的双重作用，具体的，一方面，通过电流镜设计，以维持电压输出电路的第二分支电路的电流恒定；另一方面，电压输出电路的第二开关管和第四开关管组成折叠误差放大器，形成负反馈，实时检测输出电压的变化，当负载突然波动时，输出电压会被下拉或者上推，为了维持第二分支电路的电流恒定，利用折叠误差放大器上推被下拉的输出电压，或下拉被上推的输出电压，有效提高了线性稳压电路电压输出的稳定性。
[0008]可选的，所述主偏置生成电路包括：第三分支电路、第四分支电路和运算放大器；所述第三分支电路串设有第六开关管和第七开关管，所述第六开关管的控制端连接所述第一偏置电路，以镜像所述第一偏置电流，所述第七开关管的控制端用于输入所述预设的偏置电压；所述第四分支电路串设有第八开关管、第九开关管和第十开关管，所述第八开关管的控制端连接所述第六开关管的输出端和所述第七开关管的输入端；所述第九开关管的控制端连接所述运算放大器的输出端，所述第九开关管的输出端连接所述第七开关管的输出端，所述第十开关管的控制端连接所述第二偏置电路，以镜像所述第二偏置电流；所述运算放大器的正输入端用于输入预设的基准电压，所述运算放大器的负输入端用于输入所述第九开关管的输入端的电压反馈信号，所述运算放大器的输出端用于输出所述电压控制信号。
[0009]可选的，所述第四分支电路还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端连接所述第九开关管的输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地；所述运算放大器的负输入端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间。
[0010]可选的，所述第一电压输出电路还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端连接所述第一开关管的输入端，所述第一电容的另一端连接所述第一电压输出电路的输出端；所述第二电容的一端连接所述第五开关管的输出端，所述第二电容的另一端连接所述第一电压输出电路的输出端。
[0011]可选的，所述第一偏置电路上串设有第十一开关管和第一偏置电流源，所述第十一开关管与所述第一开关管形成第一电流镜；所述第十一开关管与所述第六开关管形成第二电流镜。
[0012]可选的，所述第十一开关管为P型开关管，所述第十一开关管的输入端连接输入电源，所述第十一开关管的输出端连接所述第一偏置电流源的输入端，所述第一偏置电流源的输出端接地，所述第十一开关管的输出端与所述第十一开关管的控制端相连。
[0013]可选的，所述第二偏置电路上串设有第二偏置电流源和第十二开关管，所述第十二开关管与所述第五开关管形成第三电流镜；所述第十二开关管与所述第十开关管形成第四电流镜。
[0014]可选的，所述第十二开关管为N型开关管，所述第二偏置电流源的输出端连接所述第十二开关管的输入端，所述第十二开关管的输出端接地，所述第十二开关管的输入端与所述第十二开关管的控制端相连。
[0015]可选的，所述线性稳压电路还包括N个电压输出电路，分别为第一电压输出电路、
第二电压输出电路、
…
、第N电压输出电路，N≥2，各个电压输出电路结构相同，所述第二电压输出电路与所述第一偏置电路、所述第二偏置电路和所述主偏置生成电路的连接方式，
…
，第N电压输出电路与所述第一偏置电路、所述第二偏置电路和所述主偏置生成电路的连接方式，和所述第一电压输出电路与所述第一偏置电路、所述第二偏置电路和所述主偏置生成电路的连接方式相同。
[0016]可选的，所述第一电压输出电路的第一分支电路上串设有第一电阻，所述第一电阻的一端连接输入电源，所述第一电阻的另一端连接所述第一开关管的输入端。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是现有技术的一种稳压电路原理图；图2是现有技术的一种稳压电路原理图；图3是本专利技术一实施例中提供的一种线性稳压电路结构图；图4是本专利技术一实施例中提供的一种线性稳压电路结构图；图5是本专利技术一实施例中提供的一种线性稳压电路原理图；图6是本专利技术一实施例中提供的一种线性稳压电路原理图；符号说明如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性稳压电路，其特征在于，包括：第一偏置电路，用于生成第一偏置电流；第二偏置电路，用于生成第二偏置电流；第一电压输出电路，所述第一电压输出电路包括第一分支电路和第二分支电路；所述第一分支电路上串设有第一开关管和第二开关管，所述第一开关管用于连接第一偏置电路，以镜像所述第一偏置电流；所述第二开关管的控制端用于输入预设的偏置电压；所述第二分支电路上串设有第三开关管、第四开关管和第五开关管，所述第三开关管的控制端连接所述第一开关管的输出端和所述第二开关管的输入端；所述第四开关管的控制端用于输入电压控制信号；所述第五开关管的控制端用于连接所述第二偏置电路，以镜像所述第二偏置电流；所述第四开关管的输入端电压为所述第一电压输出电路的输出电压；主偏置生成电路，用于输出所述电压控制信号。2.根据权利要求1所述的线性稳压电路，其特征在于，所述主偏置生成电路包括：第三分支电路、第四分支电路和运算放大器；所述第三分支电路串设有第六开关管和第七开关管，所述第六开关管的控制端连接所述第一偏置电路，以镜像所述第一偏置电流，所述第七开关管的控制端用于输入所述预设的偏置电压；所述第四分支电路串设有第八开关管、第九开关管和第十开关管，所述第八开关管的控制端连接所述第六开关管的输出端和所述第七开关管的输入端；所述第九开关管的控制端连接所述运算放大器的输出端，所述第九开关管的输出端连接所述第七开关管的输出端，所述第十开关管的控制端连接所述第二偏置电路，以镜像所述第二偏置电流；所述运算放大器的正输入端用于输入预设的基准电压，所述运算放大器的负输入端用于输入所述第九开关管的输入端的电压反馈信号，所述运算放大器的输出端用于输出所述电压控制信号。3.根据权利要求2所述的线性稳压电路，其特征在于，所述第四分支电路还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端连接所述第九开关管的输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地；所述运算放大器的负输入端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间。4.根据权利要求1所述的线性稳压电路，其特征在于，所述第一电压输出电路还包括第一电容和第二电容，所述第一电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾恺亮，刘杰，
申请(专利权)人：深圳芯能半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：