一种基于NMOS调整管的线性稳压电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于NMOS调整管的线性稳压电路，包括：偏置电压产生电路、分压反馈电路、振荡器电路、电荷泵电路和预稳压电路，通过偏置电压产生电路产生偏置电压；通过分压反馈电路将输出电压分压得到反馈电压，将反馈电压进行放大后输入到振荡器电路产生振荡信号，将产生的振荡信号输入到电荷泵电路中，通过电荷泵电路调节NMOS调整管的栅极电压，从而得到输出电压，预稳压电路拓宽了输入电压范围，使得线性稳压电路能够工作在输入电压很高的场合，本发明专利技术的基于NMOS调整管的线性稳压电路具有宽输入范围、低电压差的特点，瞬态响应速度快，并且能够和薄栅氧工艺完全兼容。并且能够和薄栅氧工艺完全兼容。并且能够和薄栅氧工艺完全兼容。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NMOS调整管的线性稳压电路


[0001]本专利技术涉及电源管理集成电路
，具体为一种基于NMOS调整管的线性稳压电路。

技术介绍

[0002]线性稳压电源因其具备小体积、低噪声和低成本的优势，在电源领域获得了广泛的使用，线性稳压电源电路的调整管通常有P型MOS管和N型MOS管两种，中国专利CN101122804(公开时间为：20080213)、中国专利CN101957625A(公开时间为：20110126)、中国专利CN102279612A(公开时间为：20111214))公开了采用基于P型MOS调整管的线性稳压电路，然而在其他条件一样的情况下，采用基于N型MOS调整管的线性稳压电路会比基于P型MOS调整管的线性稳压电路，成本更低、瞬态响应更快、电源噪声抑制更好、补偿更灵活；
[0003]现有技术中，如中国专利CN108153364A(公开时间为：20180612)公开了一种采用N型MOS调整管的线性稳压电路，但其采用的调整管的栅极电压最高只能达到输入电压，这将导致输出电压只能比输入电压低一个N型MOS调整管的导通电压，不具备低压差工作条件，使用场合存在限制；如美国专利US6600299和美国专利US8760131公开了一种采用N型MOS调整管的线性稳压电路，利用电荷泵，使其能可在低电压差下工作，但存在一定缺点：首先，一部分电路(如驱动器)需要工作在电荷泵电压域，这会增加对电荷泵驱动能力的要求，使电路结构复杂化；其次，由于电荷泵提升了N型调整管的栅极电压，该电压通常高于薄栅氧工艺下的栅氧耐压，会存在工艺兼容的问题；
[0004]因此，基于N型的MOS调整管的线性稳压电路仍然存在电路结构复杂、不具备低压差工作条件、与薄栅氧工艺不兼容等问题。
[0005]所以，人们需要一种基于NMOS调整管的线性稳压电路来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于NMOS调整管的线性稳压电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于NMOS调整管的线性稳压电路，所述电路包括：偏置电压产生电路、分压反馈电路、振荡器电路、电荷泵电路；
[0008]所述偏置电压产生电路用于产生偏置电压，所述分压反馈电路用于将输出电压分压得到反馈电压，并将反馈电压进行放大后输入到所述振荡器电路，所述振荡器电路用于产生振荡信号，将产生的振荡信号输入到所述电荷泵电路中，所述电荷泵电路用于调节NMOS调整管的栅极电压后得到输出电压；
[0009]所述分压反馈电路包括电阻R3、电容C1、电阻R1、电阻R2、放大器A1、电压源V1和NMOS管MN2，所述电阻R3的一端连接输出VOUT，另一端连接地GND，所述电容C1的上极板连接输出VOUT，下极板连接地GND，所述电阻R1的一端连接输出VOUT，另一端连接电阻R2的一端VFB，所述电阻R2的另一端连接地GND，所述放大器A1的正端连接VFB，负端连接电压源V1的
正端VREF，所述放大器A1的输出端连接NMOS管MN2的栅端VEA，所述NMOS管MN2的源端连接地GND，所述电压源V1的负端连接地GND。
[0010]进一步的，所述偏置电压产生电路包括电流源I1、PMOS管、和NMOS管MN3，所述电流源I1的一端连接PMOS管MP1的漏端VPG，另一端连接地GND，所述PMOS管MP1的栅端连接所述电流源I1的一端VPG，漏端连接VPG；所述PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP3和PMOS管MP4的源端连接输入VIN，所述PMOS管MP2、PMOS管MP3和PMOS管MP4的栅端连接VPG，所述PMOS管MP2的漏端连接VNG，所述PMOS管MP3的漏端连接VCN，所述PMOS管MP4的漏端连接VRAMP，PMOS管MP5的源端连接VCN，所述PMOS管MP5的栅端连接VNG，所述PMOS管MP5的漏端连接地GND，所述NMOS管MN3的源端连接地GND，所述NMOS管MN3的栅端连接VNG，所述NMOS管MN3的漏端连接VNG。
[0011]进一步的，所述振荡器电路包括电容C2和OSC模块，所述电容C2的上极板连接VRAMP，下极板连接地GND，所述OSC模块的一端输入连接VRAMP，另一端通过VOSC输出连接电荷泵电路的输入端；
[0012]所述电荷泵电路包括电荷泵、电容C3和NMOS管MN1，所述电荷泵的一个输入端连接输入VIN，另一个输入端连接VOSC，输出端连接VGT，所述NMOS管MN1的源端连接输出VOUT，栅端连接VGT，漏端连接输入VIN，所述电容C3的上极板连接VGT，下极板连接VCN，通过将VGT作为一个受负反馈环路控制的信号，由电荷泵升压控制，可以高于VIN，因此VOUT可以很接近VIN，解决了低电压差的工作问题，且电路结构简单，开销较少。
[0013]进一步的，所述NMOS管MN2的漏端连接振荡器电路的输入端VRAMP。
[0014]进一步的，所述线性稳压电路还包括预稳压电路，所述预稳压电路包括NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6、NMOS管MN7和电阻R4，所述NMOS管MN7的源端与所述电荷泵电路连接，栅端连接VGT2，漏端连接输入VIN，所述电阻R4的一端连接输入VIN，另一端通过VGT2连接NMOS管MN6的漏端，所述NMOS管MN6的源端连接VMID1，栅端连接VGT2，所述NMOS管MN5的源端连接VMID2，栅端和漏端连接VMID1，所述NMOS管MN4的源端连接地GND，栅端和漏端连接VMID2，加入预稳压电路，产生电压VPRE，使得线性稳压电路能够工作在VIN电压很高的场合，保证了小尺寸器件的安全工作。
[0015]进一步的，所述偏置电压产生电路包括电流源I1、PMOS管、和NMOS管MN3，所述电流源I1的一端连接PMOS管MP1的漏端VPG，另一端连接地GND，所述PMOS管MP1的栅端连接所述电流源I1的一端VPG，漏端连接VPG；所述PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP3的源端通过VPRE连接预稳压电路，所述PMOS管MP2和PMOS管MP3的栅端连接VPG，所述PMOS管MP2的漏端连接VNG，所述PMOS管MP3的漏端连接VCN，PMOS管MP5的源端连接VCN，所述PMOS管MP5的栅端连接VNG，所述PMOS管MP5的漏端连接地GND，所述NMOS管MN3的源端连接地GND，所述NMOS管MN3的栅端连接VNG，所述NMOS管MN3的漏端连接VNG。
[0016]进一步的，所述振荡器电路包括OSC模块，所述OSC模块的输出VOSC连接电荷泵电路的输入端；
[0017]所述电荷泵电路包括电荷泵、电容C3、电阻R5和NMOS管MN1，所述电荷泵的一个输入端通过VPRE与所述预稳压电路连接，另一个输入端连接固定时钟VOSC，输出端连接VCP，所述电阻R5的一端连接电荷泵的输出端VCP，另一端连接VGT，所述NMOS管MN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NMOS调整管的线性稳压电路，其特征在于：所述电路包括：偏置电压产生电路、分压反馈电路、振荡器电路和电荷泵电路；所述偏置电压产生电路用于产生偏置电压，所述分压反馈电路用于将输出电压分压得到反馈电压，并将反馈电压进行放大后输入到所述振荡器电路，所述振荡器电路用于产生振荡信号，将产生的振荡信号输入到所述电荷泵电路中，所述电荷泵电路用于调节NMOS调整管的栅极电压后得到输出电压；所述分压反馈电路包括电阻R3、电容C1、电阻R1、电阻R2、放大器A1、电压源V1和NMOS管MN2，所述电阻R3的一端连接输出VOUT，另一端连接地GND，所述电容C1的上极板连接输出VOUT，下极板连接地GND，所述电阻R1的一端连接输出VOUT，另一端连接电阻R2的一端VFB，所述电阻R2的另一端连接地GND，所述放大器A1的正端连接VFB，负端连接电压源V1的正端VREF，所述放大器A1的输出端连接NMOS管MN2的栅端VEA，所述NMOS管MN2的源端连接地GND，所述电压源V1的负端连接地GND。2.根据权利要求1所述的一种基于NMOS调整管的线性稳压电路，其特征在于：所述偏置电压产生电路包括电流源I1、PMOS管、和NMOS管MN3，所述电流源I1的一端连接PMOS管MP1的漏端VPG，另一端连接地GND，所述PMOS管MP1的栅端连接所述电流源I1的一端VPG，漏端连接VPG；所述PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP3和PMOS管MP4的源端连接输入VIN，所述PMOS管MP2、PMOS管MP3和PMOS管MP4的栅端连接VPG，所述PMOS管MP2的漏端连接VNG，所述PMOS管MP3的漏端连接VCN，所述PMOS管MP4的漏端连接VRAMP，PMOS管MP5的源端连接VCN，所述PMOS管MP5的栅端连接VNG，所述PMOS管MP5的漏端连接地GND，所述NMOS管MN3的源端连接地GND，所述NMOS管MN3的栅端连接VNG，所述NMOS管MN3的漏端连接VNG。3.根据权利要求2所述的一种基于NMOS调整管的线性稳压电路，其特征在于：所述振荡器电路包括电容C2和OSC模块，所述电容C2的上极板连接VRAMP，下极板连接地GND，所述OSC模块的一端输入连接VRAMP，另一端通过VOSC输出连接电荷泵电路的输入端；所述电荷泵电路包括电荷泵、电容C3和NMOS管MN1，所述电荷泵的一个输入端连接输入VIN，另一个输入端连接VOSC，输出端连接VGT，所述NMOS管MN1的源端连接输出VOUT，栅端连接VGT，漏端连接输入VIN，所述电容C3的上极板连接VGT，下极板连接VCN。4.根据权利要求3所述的一种基于NMOS调整管的线性稳压电路，其特征在于：所述NMOS管MN2的漏端连接振荡器电路的输入端VRAMP。5.根据权利要求1所述的一种基于NMOS调整管的线性稳压电路，其特征在于：所述线性稳压电路还包括预稳压电路，所述预稳压电路包括NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐媛媛，童剑杰，
申请(专利权)人：无锡市拓睿微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：