低压差线性稳压器与其控制系统技术方案

本申请公开了一种低压差线性稳压器与控制系统，低压差线性稳压器包括误差放大支路、第一电流支路与电阻支路。误差放大支路与第一电流支路、第一参考电压、电阻支路连接，第一电流支路与第一电源连接。误差放大支路基于第一连接点的电压获得采样电压，并对采样电压与第一参考电压之间的差值进行放大，以输出第一电压信号。第一电流支路响应于第一电压信号输出第一电流。电阻支路响应于第一电流在电阻支路上产生第一电压，第一电压作用于第一连接点，以引入一个对第一极点进行补偿的零点，第一极点的频率由误差放大支路第一端的等效输出电阻与第一电流支路第一端处的等效电容所决定。通过上述方式，能够提高低压差线性稳压器中电路的稳定性。路的稳定性。路的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
低压差线性稳压器与其控制系统


[0001]本申请涉及电子电路
，特别是涉及一种低压差线性稳压器与控制系统。

技术介绍

[0002]在电源供电中，低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)凭借着外围元件需求少、输出噪声低、输出纹波小、电路结构简单等优点，被广泛应用在不同的输出电压域中。
[0003]在低压差线性稳压器的电路中，往往包括至少两个极点。一个位于误差放大器的输出端，其极点频率相对固定，而另一个极点位于低压差线性稳压器的输出端，其频率随着负载的变化而变化。这个频率随负载变化的极点，结合另一个频率相对固定的极点，会导致低压差线性稳压器中电路的稳定性发生改变。因此，为了保证不同负载条件下，低压差线性稳压器的电路中环路的稳定性，需要对低压差线性稳压器的电路进行稳定性补偿。目前，通常采用的补偿方式为通过采用负载电流采样技术实现。
[0004]然而，由于温度、工艺参数及外围元器件的变化以及生产过程中的失配，环路的极点频率会发生较大改变，则很难保证动态零点和输出极点在全负载范围完全匹配，也就导致负载电流采样技术在环路补偿的实现上比较困难，且存在不稳定的风险。

技术实现思路

[0005]本申请旨在提供一种低压差线性稳压器与控制系统，能够提高低压差线性稳压器中电路的稳定性。
[0006]为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种低压差线性稳压器，包括：
[0007]误差放大支路、第一电流支路与电阻支路；
[0008]所述误差放大支路的第一端与所述第一电流支路的第一端连接，所述第一电流支路的第二端与第一电源连接，所述误差放大支路的第二端与第一参考电压连接，所述误差放大支路的第三端分别与所述第一电流支路的第三端及所述电阻支路的第一端连接，所述电阻支路的第二端为输出端，且所述误差放大支路的第三端、所述第一电流支路的第三端及所述电阻支路的第一端之间的连接点为第一连接点，所述输出端用于与负载连接；
[0009]所述误差放大支路被配置为基于所述第一连接点的电压获得采样电压，并对所述采样电压与所述第一参考电压之间的差值进行放大，以输出第一电压信号；
[0010]所述第一电流支路被配置为响应于所述第一电压信号在所述第一电流支路的第三端输出第一电流；
[0011]所述电阻支路被配置为响应于所述第一电流而在所述电阻支路上产生第一电压，其中，所述第一电压作用于所述第一连接点，以引入一个对第一极点进行补偿的零点，所述第一极点的频率由所述误差放大支路第一端的等效输出电阻与所述第一电流支路第一端处的等效电容所决定。
[0012]在一种可选的方式中，所述误差放大支路包括运放与分压单元；
[0013]所述运放的输出端与所述第一电流支路的第一端连接，所述运放的输入电源端与第二电源连接，所述运放的第一输入端与所述分压单元的第一端连接，所述运放的第二输入端与所述第一参考电压连接，所述运放的接地端与所述分压单元的第二端均接地，所述分压单元的第三端连接于所述第一连接点；
[0014]所述分压单元用于对第一连接点的电压进行分压，并输出所述采样电压至所述运放的第一输入端；
[0015]其中，所述运放的输出端为所述误差放大支路的第一端，所述运放的第二输入端为所述误差放大支路的第二端，所述分压单元的第三端为所述误差放大支路的第三端。
[0016]在一种可选的方式中，所述分压单元包括第一电阻与第二电阻；
[0017]所述第一电阻的第一端与所述第一连接点连接，所述第一电阻的第二端分别与所述运放的第一输入端及所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地；
[0018]其中，所述第一电阻的第一端为所述误差放大支路的第三端。
[0019]在一种可选的方式中，所述误差放大支路还包括驱动单元；
[0020]所述驱动单元的第一端与所述第一电源连接，所述驱动单元的第二端与所述第一电流支路的第一端连接，所述驱动单元的第三端与所述运放的输出端连接，所述驱动单元的第四端接地；
[0021]所述驱动单元被配置为响应于所述运放输出的第二电压信号而输出所述第一电压信号，其中，所述第一电压信号的驱动能力强于所述第二电压信号；
[0022]其中，所述驱动单元的第二端为误差放大支路的第一端。
[0023]在一种可选的方式中，所述驱动单元包括电流源与第三晶体管；
[0024]电流源的负极与所述第一电源连接，所述电流源的正极分别与所述第三晶体管的第二端及所述第一电流支路的第一端连接，所述第三晶体管的第一端与所述运放的输出端连接，所述第三晶体管的第三端接地。
[0025]在一种可选的方式中，所述第一电流支路包括第一晶体管；
[0026]所述第一晶体管的第一端与所述误差放大支路的第一端连接，所述第一晶体管的第二端与所述第一电源连接，所述第一晶体管的第三端连接于所述第一连接点。
[0027]在一种可选的方式中，所述电阻支路包括第三电阻；
[0028]所述第三电阻的第一端连接于所述第一连接点，所述第三电阻的第二端为所述输出端。
[0029]在一种可选的方式中，所述电阻支路的电阻值r1、所述误差放大支路第一端的等效输出电阻r2、所述第一电流支路第一端处的等效电容c2满足以下关系：
[0030]r1＝r2*c2/cL；
[0031]其中，cL为所述负载中的输出电容。
[0032]在一种可选的方式中，所述低压差线性稳压器还包括第二电流支路；
[0033]所述第二电流支路的第一端与所述第一电流支路的第一端连接，所述第二电流支路的第二端与所述第一电源连接，所述第二电流支路的第三端与所述输出端连接；
[0034]所述第二电流支路被配置为响应于所述第一电压信号在所述第二电流支路的第三端输出第二电流，以基于所述第一电流与所述第二电流在所述输出端产生第二电压，其中，所述第一电压与所述第二电压之和作用于所述第一连接点，以引入一个对所述第一极
点进行补偿的零点。
[0035]在一种可选的方式中，所述第二电流支路包括第二晶体管；
[0036]所述第二晶体管的第一端与所述第一电流支路的第一端连接，所述第二晶体管的第二端与所述第一电源连接，所述第二晶体管的第三端与所述输出端连接。
[0037]在一种可选的方式中，所述第二电流支路的跨导为所述第一电流支路的N倍，N＞1；
[0038]所述电阻支路的电阻值r3、所述误差放大支路第一端的等效输出电阻r2、所述第一电流支路第一端处的等效电容c2满足以下关系：
[0039]r3＝r2*c2*(N+1)/cL；
[0040]其中，cL为所述负载中的输出电容。
[0041]在一种可选的方式中，所述低压差线性稳压器还包括电流镜支路；
[0042]所述电流镜支路的第一端与所述第一电流支路的第一端连接，所述电流镜支路的第二端与所述第一电源连接，所述电流镜支路的第三端与所述第一连接点连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括：误差放大支路、第一电流支路与电阻支路；所述误差放大支路的第一端与所述第一电流支路的第一端连接，所述第一电流支路的第二端与第一电源连接，所述误差放大支路的第二端与第一参考电压连接，所述误差放大支路的第三端分别与所述第一电流支路的第三端及所述电阻支路的第一端连接，所述电阻支路的第二端为输出端，且所述误差放大支路的第三端、所述第一电流支路的第三端及所述电阻支路的第一端之间的连接点为第一连接点，所述输出端用于与负载连接；所述误差放大支路被配置为基于所述第一连接点的电压获得采样电压，并对所述采样电压与所述第一参考电压之间的差值进行放大，以输出第一电压信号；所述第一电流支路被配置为响应于所述第一电压信号在所述第一电流支路的第三端输出第一电流；所述电阻支路被配置为响应于所述第一电流而在所述电阻支路上产生第一电压，其中，所述第一电压作用于所述第一连接点，以引入一个对第一极点进行补偿的零点，所述第一极点的频率由所述误差放大支路第一端的等效输出电阻与所述第一电流支路第一端处的等效电容所决定。2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述误差放大支路包括运放与分压单元；所述运放的输出端与所述第一电流支路的第一端连接，所述运放的输入电源端与第二电源连接，所述运放的第一输入端与所述分压单元的第一端连接，所述运放的第二输入端与所述第一参考电压连接，所述运放的接地端与所述分压单元的第二端均接地，所述分压单元的第三端连接于所述第一连接点；所述分压单元用于对第一连接点的电压进行分压，并输出所述采样电压至所述运放的第一输入端；其中，所述运放的输出端为所述误差放大支路的第一端，所述运放的第二输入端为所述误差放大支路的第二端，所述分压单元的第三端为所述误差放大支路的第三端。3.根据权利要求2所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述分压单元包括第一电阻与第二电阻；所述第一电阻的第一端与所述第一连接点连接，所述第一电阻的第二端分别与所述运放的第一输入端及所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地；其中，所述第一电阻的第一端为所述误差放大支路的第三端。4.根据权利要求2所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述误差放大支路还包括驱动单元；所述驱动单元的第一端与所述第一电源连接，所述驱动单元的第二端与所述第一电流支路的第一端连接，所述驱动单元的第三端与所述运放的输出端连接，所述驱动单元的第四端接地；所述驱动单元被配置为响应于所述运放输出的第二电压信号而输出所述第一电压信号，其中，所述第一电压信号的驱动能力强于所述第二电压信号；其中，所述驱动单元的第二端为误差放大支路的第一端。5.根据权利要求4所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述驱动单元包括电流源与
第三晶体管；电流源的负极与所述第一电源连接，所述电流源的正极分别与所述第三晶体管的第二端及所述第一电流支路的第一端连接，所述第三晶体管的第一端与所述运放的输出端连接，所述第三晶体管的第三端接地。6.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第一电流支路包括第一晶体管；所述第一晶体管的第一端与所述误差放大支路的第一端连接，所述第一晶体管的第二端与所述第一电源连接，所述第一晶体管的第三端连接于所述第一连接点。7.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述电阻支路包括第三电阻；所述第三电阻的第一端连接于所述第一连接点，所述第三电阻的第二端为所述输出端。8.根据权利要求1
‑
7任意一项所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述电阻支路的电阻值r1、所述误差放大支路第一端的等效输出电阻r2、所述第一电流支路第一端处的等效电容c2满足以下关系：r1＝r2*c2/cL；其中，cL为所述负载中的输出电容。9.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述低压差线性稳压器还包括第二电流支路；所述第二电流支路的第一端与所述第一电流支路的第一端连接，所述第二电流支路的第二端与所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刚强，方召，屈文超，
申请(专利权)人：广东希荻微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：