一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路制造技术

本发明专利技术提供了一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路，其包括参考电流产生电路和稳定电压输出电路。本发明专利技术通过电路结构设置，可在0.5V工作电压下稳定工作。本发明专利技术的参考电流产生电路可产生不受工作电压变化及温度变化影响的参考电流。本发明专利技术的稳定电压输出电路可在不增加功耗的情况下提高环路增益，并输出精准稳定的电压供给后级电路模块。并输出精准稳定的电压供给后级电路模块。并输出精准稳定的电压供给后级电路模块。

【技术实现步骤摘要】
一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路


[0001]本专利技术涉及设计集成电路设计领域，尤其涉及的是一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路。

技术介绍

[0002]线性稳压电路根据片上电路的供电需求，为相关电路模块提供精准稳定的工作电压或偏置电压，是片上电路系统的重要组成部分。当线性稳压电路应用于便携式设备的电路系统中时，线性稳压电路应具备低功耗的特点。传统线性稳压电路的工作电压低于0.5V时，线性稳压电路的环路增益大大降低，严重影响了线性稳压电路工作的稳定性。为解决线性稳压电路低功耗与高环路增益之间的矛盾关系，本专利技术提出了一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路结构。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路。
[0004]本专利技术的技术方案如下：一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路包括参考电流产生电路和稳定电压输出电路。基于电路结构的设置，参考电流产生电路和稳定电压输出电路均可在0.5V工作电压下正常工作。参考电流产生电路可在不受工作电压变化及温度变化影响的情况下，产生稳定电压输出电路所需的参考电流。稳定电压输出电路可输出精准稳定的电压供后级电路模块使用，在具有较低功耗的同时又具有较高的环路增益。为避免生产工艺偏差对输出电压稳定性的影响，电路中尽可能的采用大尺寸MOS管，并通过优化所有MOS管的宽长比，减小MOS管不匹配造成的影响。
[0005]一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路中，参考电流产生电路包括MOS管M1至M13，电阻R1，电容C1。参考电流产生电路主要用于产生稳定电压输出电路所需的参考电流。其中，MOS管M1、M3、M4、M5、M6、M7、M11、M13均被偏置工作于弱反型区，以适应0.5V低工作电压条件。MOS管M1至M10、电阻R1、电容C1的连接结构用于产生参考电流，其中M1至M7的连接结构可有效限制电源VDD变化对电阻R1上产生的参考电流的影响。MOS管M8至M10、电容C1的连接结构对电阻R1所在电流支路进行温度补偿，有效减小了温度变化对参考电流的影响。MOS管M11至M13的连接结构将参考电流按比例复制，并通过与MOS管M29和M32栅极的连接，将参考电流输入到稳定电压输出电路中。
[0006]参考电流产生电路中，MOS管M1的源极连接电源VDD，MOS管M1的栅极连接MOS管M5的栅极，MOS管M1的漏极连接MOS管M2的漏极。MOS管M2的漏极连接MOS管M1的栅极，MOS管M2的栅极连接MOS管M2的漏极，MOS管M2的源极连接MOS管M3的漏极。MOS管M3的漏极连接MOS管M2的源极，MOS管M3的栅极连接MOS管M6的栅极，MOS管M3的源极连接MOS管M4的漏极。MOS管M4的漏极连接MOS管M3的源极，MOS管M4的栅极连接M7的栅极，MOS管M4的源极接地。MOS管M5
的源极连接电源VDD，MOS管M5的栅极连接MOS管M1的漏极，MOS管M5的漏极连接电阻R1的上端，电阻R1的下端连接MOS管M6的漏极。MOS管M6的漏极连接MOS管M8的漏极，MOS管M6的栅极连接MOS管M6的漏极，MOS管M6的源极连接MOS管M7的漏极。MOS管M7的漏极连接MOS管M7的栅极，MOS管M7的栅极连接MOS管M6的源极，MOS管M7的源极接地。MOS管M8的源极连接MOS管M9的源极，MOS管M8的栅极连接MOS管M9的漏极，MOS管M8漏极连接电阻R1的下端。MOS管M9的源极连接电源VDD，MOS管M9的栅极连接MOS管M10的漏极，MOS管M9的漏极连接电容C1的上端，电容C1的下端接地。MOS管M10的漏极连接MOS管M10的栅极，MOS管M10的栅极连接MOS管M9的栅极，MOS管M10的源极接地。MOS管M11的源极连接电源VDD，MOS管M11的栅极连接MOS管M11的漏极，MOS管M11的漏极连接MOS管M12的源极。MOS管M12的源极连接MOS管M29的栅极，MOS管M12的栅极连接MOS管M12的漏极，MOS管M12的漏极连接MOS管M13的漏极。MOS管M13的漏极连接MOS管M12的栅极，MOS管M13的栅极连接MOS管M7的栅极，MOS管M13的源极接地。
[0007]一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路中，稳定电压输出电路包括MOS管M14至M43，电阻R2，电容C2至C3，电压输出端口VT。稳定电压输出电路用于输出稳定电压，在具有较低功耗的同时又具有较高的环路增益。MOS管M14、M15、M16、M43、M44连接构成稳定电压输出电路的反馈环路，通过调整M16、M43、M44的尺寸比例关系，可在不增加电路功耗的前提下提高电路的环路增益系数，使稳定电压输出电路具有更高的稳定性。环路反馈电流通过M14的漏极与M22和M26的栅极的连接输入到后级电路中。MOS管M17至M40的连接结构接收参考电流和环路反馈电流，并输出调节电压到MOS管M41和M42的栅极，以保持输出电压的稳定不变。MOS管M17至M40的连接结构可明显降低MOS管M20、M21、M25、M31、M28、M35、M36、M40的工作驱动电压，并将MOS管M22、M24、M26、M30、M29、M27、M32、M34偏置工作于弱反型区，以有效降低稳定电压输出电路的功耗。MOS管M17、M18、M37、M38的连接结构可明显提高MOS管M17至M40的连接结构的输出阻抗，进而提高其电压增益。设置电容C3的电容值远大于电容C2的电容值，电容C2与电容C3的相关连接结构通过分离稳定电压输出电路系统的主极点和主要寄生极点，提高系统在高频段工作时的稳定性。电容C2、MOS管M32、M38、M39、M40连接构成MOS管M41和MOS管M42的栅极的快速放电通路，以避免由于负载变化引起的输出端电压尖峰的出现，进而提高系统的负载瞬态响应速度。稳定电压输出电路通过MOS管M42的源极与电阻R2上端的连接点输出稳定电压。
[0008]稳定电压输出电路中，MOS管M14的源极连接电源VDD，MOS管M14的栅极连接MOS管M14的漏极，MOS管M14的漏极连接MOS管M15的源极。MOS管M15的源极连接MOS管M22的栅极，MOS管M15的栅极连接MOS管M15的漏极，MOS管M15的漏极连接MOS管M16的漏极。MOS管M16的漏极连接MOS管M15的栅极，MOS管M16的栅极连接MOS管M44的栅极，MOS管M16的源极接地。MOS管M17的源极连接电源VDD，MOS管M17的栅极连接MOS管M18的栅极，MOS管M17的漏极连接MOS管M18的漏极。MOS管M18的漏极连接MOS管M17的栅极，MOS管M18的栅极连接MOS管M17的漏极，MOS管M18的源极连接MOS管M19的漏极。MOS管M19的漏极连接MOS管M19的栅极，MOS管M19的栅极连接MOS管M18的源极，MOS管M19的源极连接MOS管M20的漏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路，其特征在于，其包括参考电流产生电路和稳定电压输出电路；参考电流产生电路和稳定电压输出电路均可在0.5V工作电压下正常工作；参考电流产生电路可在不受工作电压变化及温度变化影响的情况下，产生稳定电压输出电路所需的参考电流；稳定电压输出电路可输出精准稳定的电压供后级电路模块使用，在具有较低功耗的同时又具有较高的环路增益。2.根据权利要求1所述一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路，其特征在于，参考电流产生电路包括MOS管M1至M13，电阻R1，电容C1；MOS管M1的源极连接电源VDD，MOS管M1的栅极连接MOS管M5的栅极，MOS管M1的漏极连接MOS管M2的漏极；MOS管M2的漏极连接MOS管M1的栅极，MOS管M2的栅极连接MOS管M2的漏极，MOS管M2的源极连接MOS管M3的漏极；MOS管M3的漏极连接MOS管M2的源极，MOS管M3的栅极连接MOS管M6的栅极，MOS管M3的源极连接MOS管M4的漏极；MOS管M4的漏极连接MOS管M3的源极，MOS管M4的栅极连接M7的栅极，MOS管M4的源极接地；MOS管M5的源极连接电源VDD，MOS管M5的栅极连接MOS管M1的漏极，MOS管M5的漏极连接电阻R1的上端，电阻R1的下端连接MOS管M6的漏极；MOS管M6的漏极连接MOS管M8的漏极，MOS管M6的栅极连接MOS管M6的漏极，MOS管M6的源极连接MOS管M7的漏极；MOS管M7的漏极连接MOS管M7的栅极，MOS管M7的栅极连接MOS管M6的源极，MOS管M7的源极接地；MOS管M8的源极连接MOS管M9的源极，MOS管M8的栅极连接MOS管M9的漏极，MOS管M8漏极连接电阻R1的下端；MOS管M9的源极连接电源VDD，MOS管M9的栅极连接MOS管M10的漏极，MOS管M9的漏极连接电容C1的上端，电容C1的下端接地；MOS管M10的漏极连接MOS管M10的栅极，MOS管M10的栅极连接MOS管M9的栅极，MOS管M10的源极接地；MOS管M11的源极连接电源VDD，MOS管M11的栅极连接MOS管M11的漏极，MOS管M11的漏极连接MOS管M12的源极；MOS管M12的源极连接MOS管M29的栅极，MOS管M12的栅极连接MOS管M12的漏极，MOS管M12的漏极连接MOS管M13的漏极；MOS管M13的漏极连接MOS管M12的栅极，MOS管M13的栅极连接MOS管M7的栅极，MOS管M13的源极接地。3.根据权利要求1所述一种多个MOS管组成的高稳定性低功耗线性稳压集成电路，其特征在于，稳定电压输出电路包括MOS管M14至M43，电阻R2，电容C2至C3，电压输出端口VT；MOS管M14的源极连接电源VDD，MOS管M14的栅极连接MOS管M14的漏极，MOS管M14的漏极连接MOS管M15的源极；MOS管M15的源极连接MOS管M22的栅极，MOS管M15的栅极连接MOS管M15的漏极，MOS管M15的漏极连接MOS管M16的漏极；MOS管M16的漏极连接MOS管M15的栅极，MOS管M16的栅极连接MOS管M44的栅极，MOS管M16的源极接地；MOS管M17的源极连接电源VDD，MOS管M17的栅极连接MOS管M18的栅极，MOS管M17的漏极连接MOS管M18的漏极；MOS管M18的漏极连接MOS管M17的栅极，MOS管M18的栅极连接MOS管M17的漏极，MOS管M18的源极连接MOS管M19的漏极；MOS管M19的漏极连接MOS管M19的栅极，MOS管M19的栅极连接MOS管M18的源极，MOS管M19的源极连接MOS管M20的漏极；MOS管M20的漏极连接MOS管M19的源极，MOS管M20的栅极连接MOS管M21的栅极，MOS管M20的源极接地；MOS管M21的漏极连接MOS管M24的漏极，MOS管M21的栅极连接MOS管M21的漏极，MOS管M21的源极接地；MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣俊，黎海敬，陈柏森，
申请(专利权)人：深圳市中芯同创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：