一种低压差线性稳压器和芯片制造技术

本发明专利技术提供一种低压差线性稳压器和芯片，包括第一运算放大器、第二运算放大器、电压采集单元和至少一个功率输出电路，其中，功率输出电路包括输出晶体管和第一输出开关单元。第一运算放大器的第一输入端用于连接第一参考电压，第二输入端连接电压采集单元的第二端，输出端连接第二运算放大器的第一输入端；第二运算放大器的第二输入端连接电压采集单元的第二端，输出端分别连接每一第一输出开关单元的第一端，第一输出开关单元的第二端连接输出晶体管的控制端，每一输出晶体管的第一端均分别用于连接一输入电源，第二端均连接电压采集单元的第一端及用于连接负载。上述的低压差线性稳压器和芯片具有较高的稳定性。性稳压器和芯片具有较高的稳定性。性稳压器和芯片具有较高的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种低压差线性稳压器和芯片


[0001]本专利技术实施例涉及电子
，特别是涉及一种低压差线性稳压器和芯片。

技术介绍

[0002]在芯片的电源模块中，常使用低压差线性稳压器(LDO，lowdropoutregulator)为数字逻辑电路模块提供电源。而当LDO的输出端口配置有滤波电容(外挂电容)时，根据LDO的系统特性分析可知，若在外挂电容的情况下负载电流减小，则极有可能导致LDO系统不稳定，从而使得LDO无法正常工作。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种低压差线性稳压器和芯片，能提高低压差线性稳压器的稳定性。
[0004]在第一方面，本专利技术实施例提供一种低压差线性稳压器，包括第一运算放大器、第二运算放大器、电压采集单元和至少一个功率输出电路，其中，功率输出电路包括输出晶体管和第一输出开关单元。
[0005]第一运算放大器的第一输入端用于连接第一参考电压，第一运算放大器的第二输入端连接电压采集单元的第二端，第一运算放大器的输出端连接第二运算放大器的第一输入端。
[0006]第二运算放大器的第二输入端连接电压采集单元的第二端，第二运算放大器的输出端分别连接每一第一输出开关单元的第一端，第一输出开关单元的第二端连接输出晶体管的控制端，每一输出晶体管的第一端均分别用于连接一输入电源，每一输出晶体管的第二端均连接电压采集单元的第一端及用于连接负载。
[0007]在一些实施例中，低压差线性稳压器还包括第一输入开关单元和第二输入开关单元。
[0008]第一输入开关单元的第二端分别连接第二输入开关单元的第二端和第一运算放大器的第二输入端，第一输入开关单元的第一端用于连接第一运算放大器的输出端，第二输入开关单元的第二端用于连接电压采集单元的第二端。
[0009]在一些实施例中，低压差线性稳压器还包括电容补偿电路，电容补偿电路包括第一电容。
[0010]第一电容的第一端连接第一运算放大器的输出端，第一电容的第二端接地。
[0011]在一些实施例中，功率输出电路还包括第二输出开关单元。
[0012]每一第二输出开关单元的第一端均连接第一运算放大器的输出端，第二输出开关单元的第二端连接输出晶体管的控制端。
[0013]在一些实施例中，第一运算放大器包括第一晶体管、差分放大电路、第一电流镜、第二电流镜和第三电流镜。
[0014]第一晶体管的控制端用于连接第二参考电压，第一晶体管的第一端连接第一电
源，第一晶体管的第二端连接差分放大电路的第一端。
[0015]差分放大电路的第二端分别连接第一输入开关单元和第二输入开关单元的第二端，差分放大电路的第三端用于连接第一参考电压，差分放大电路的第四端连接第一电流镜的第一端，差分放大电路的第五端连接第二电流镜的第一端。
[0016]第一电流镜的第二端连接第二电流镜的第二端，并用于连接第三参考电压，第一电流镜的第三端连接第三电流镜的第一端，第二电流镜的第三端分别连接第三电流镜的第二端和第二运算放大器的第一输入端。
[0017]在一些实施例中，差分放大电路包括第二晶体管、第三晶体管、第一电阻和第二电阻。
[0018]第一电流镜包括第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管，第二电流镜包括第七晶体管、第八晶体管和第九晶体管，第三电流镜包括第三电阻、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管和第十三晶体管。
[0019]第一电阻的第一端分别连接第二电阻的第一端和第一晶体管的第一端，第一电阻的第二端连接第二晶体管的第二端，第二晶体管的控制端分别连接第一输入开关单元和第二输入开关单元的第二端，第二晶体管的第一端分别连接第六晶体管的第一端和控制端，第二电阻的第二端连接第三晶体管的第二端，第三晶体管的控制端用于连接第二参考电压，第三晶体管的第一端分别连接第八晶体管的第一端和控制端。
[0020]第四晶体管的第一端分别连接第三电阻的第一端和第十二晶体管的控制端，第四晶体管的控制端连接第七晶体管的控制端以及用于连接第三参考电压，第四晶体管的第二端连接第五晶体管的第一端，第五晶体管的第二端接地。
[0021]第七晶体管的第一端分别连接第十三晶体管的第一端和第二运算放大器的第一输入端，第七晶体管的第二端连接第九晶体管的第一端，第九晶体管的第二端接地。
[0022]第十晶体管的第一端连接第十二晶体管的第二端，第十晶体管的第二端用于连接第一电源，第十晶体管的控制端分别连接第三电阻的第二端和第十一晶体管的控制端，第十一晶体管的第二端分别连接第一晶体管的第二端和第十晶体管的第二端，第十一晶体管的第一端连接第十三晶体管的第二端。
[0023]在一些实施例中，第二运算放大器包括第十四晶体管、第十五晶体管、第十六晶体管、第四电阻和第五电阻。
[0024]第十四晶体管的第一端连接第四电阻的第一端，第十四晶体管的第二端分别连接第十五晶体管的第二端和第十六晶体管的第一端，第十四晶体管的控制端连接第一运算放大器的输出端，第十五晶体管的第一端分别连接第五电阻的第一端和每一输出开关单元的第一端，第十五晶体管的控制端连接电压采集单元的第二端，第十六晶体管的控制端用于连接第四参考电压，第十六晶体管的第二端接地，第四电阻的第二端分别连接第五电阻的第二端和所述第一电源。
[0025]在一些实施例中，电容补偿电路还包括至少一个次级电容补偿模块，次级电容补偿模块包括补偿电容和第一电容补偿开关单元。
[0026]每个第一电容补偿开关单元的第一端均相连，且分别连接第一运算放大器的输出端和第二运算放大器的第二输入端，每一第一电容补偿开关单元的第二端均分别与每一补偿电容的第一端相连，每一补偿电容的第二端均接地。
[0027]在一些实施例中，电容补偿电路还包括电容补偿电阻、至少一个第二电容补偿开关单元和至少一个第三电容补偿开关单元，第二电容补偿开关单元和第三电容补偿开关单元与输出晶体管一一对应。
[0028]每一第二电容补偿开关单元的第一端分别相连，且分别与第一电容的第一端、第一电容补偿开关单元的第二端和电容补偿电阻的第一端相连，每一第二电容补偿开关单元的第二端分别与每一输出晶体管的控制端相连。
[0029]每一第三电容补偿开关单元的第一端分别与电容补偿电阻的第二端相连，每一第三电容补偿开关单元的第二端分别与每一输出晶体管的控制端相连。
[0030]在一些实施例中，功率输出电路还包括第三输出开关单元。
[0031]第三输出开关单元的第一端用于连接输入电源，第三输出开关单元的第二端连接输出晶体管的控制端。
[0032]在一些实施例中，低压差线性稳压器还包括第一衬底开关单元和第二衬底开关单元。
[0033]第一衬底开关单元的第一端分别与第二衬底单元的第一端和每一输出晶体管的衬底相连，第一衬底开关单元的第二端用于连接第一电流，第二衬底开关单元的第二端用于连接所述输出晶体管的第二端。
[0034]在一些实施例中，电压采集单元包括第一反馈电阻和第本文档来自技高网...

【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，包括第一运算放大器、第二运算放大器、电压采集单元和至少一个功率输出电路，所述功率输出电路包括输出晶体管和第一输出开关单元；所述第一运算放大器的第一输入端用于连接第一参考电压，所述第一运算放大器的第二输入端连接所述电压采集单元的第二端，所述第一运算放大器的输出端连接所述第二运算放大器的第一输入端；所述第二运算放大器的第二输入端连接所述电压采集单元的第二端，所述第二运算放大器的输出端分别连接每一所述第一输出开关单元的第一端，所述第一输出开关单元的第二端连接所述输出晶体管的控制端，每一输出晶体管的第一端均分别用于连接一输入电源，所述每一输出晶体管的第二端均连接所述电压采集单元的第一端及用于连接负载。2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述低压差线性稳压器还包括第一输入开关单元和第二输入开关单元；所述第一输入开关单元的第二端分别连接所述第二输入开关单元的第二端和所述第一运算放大器的第二输入端，所述第一输入开关单元的第一端用于连接所述第一运算放大器的输出端，所述第二输入开关单元的第二端用于连接所述电压采集单元的第二端。3.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电容补偿电路，所述电容补偿电路包括第一电容；所述第一电容的第一端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一电容的第二端接地。4.根据权利要求3所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述功率输出电路还包括第二输出开关单元；每一所述第二输出开关单元的第一端均连接所述第一运算放大器的输出端，所述第二输出开关单元的第二端连接所述输出晶体管的控制端。5.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第一运算放大器包括第一晶体管、差分放大电路、第一电流镜、第二电流镜和第三电流镜；所述第一晶体管的控制端用于连接第二参考电压，所述第一晶体管的第一端连接第一电源，所述第一晶体管的第二端连接所述差分放大电路的第一端；所述差分放大电路的第二端分别连接所述第一输入开关单元和所述第二输入开关单元的第二端，所述差分放大电路的第三端用于连接第一参考电压，所述差分放大电路的第四端连接所述第一电流镜的第一端，所述差分放大电路的第五端连接所述第二电流镜的第一端；所述第一电流镜的第二端连接所述第二电流镜的第二端，并用于连接第三参考电压，所述第一电流镜的第三端连接所述第三电流镜的第一端，所述第二电流镜的第三端分别连接所述第三电流镜的第二端和所述第二运算放大器的第一输入端。6.根据权利要求5所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述差分放大电路包括第二晶体管、第三晶体管、第一电阻和第二电阻；所述第一电流镜包括第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管，所述第二电流镜包括第七晶体管、第八晶体管和第九晶体管，所述第三电流镜包括第三电阻、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管和第十三晶体管；
所述第一电阻的第一端分别连接所述第二电阻的第一端和所述第一晶体管的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第二晶体管的第二端，所述第二晶体管的控制端分别连接所述第一输入开关单元和所述第二输入开关单元的第二端，所述第二晶体管的第一端分别连接所述第六晶体管的第一端和控制端，所述第二电阻的第二端连接所述第三晶体管的第二端，所述第三晶体管的控制端用于连接所述第二参考电压，所述第三晶体管的第一端分别连接所述第八晶体管的第一端和控制端；所述第四晶体管的第一端分别连接所述第三电阻的第一端和所述第十二晶体管的控制端，所述第四晶体管的控制端连接所述第七晶体管的控制端以及用于连接第三参考电压，所述第四晶体管的第二端连接所述第五晶体管的第一端，所述第五晶体管的第二端接地；所述第七晶体管的第一端分别连接所述第十三晶体管的第一端和所述第二运算放大器的第二输入端，所述第七晶体管的第二端连接所述第九晶体管的第一端，所述第九晶体管的第二端接地；所述第十晶体管的第一端连接所述第十二晶体管的第二端，所述第十晶体管的第二端用于连接所述第一电源，所述第十晶体管的控制端分别连接所述第三电阻的第二端和所述第十一晶体管的控制端，所述第十一晶体管的第二端分别连接所述第一晶体管的第二端和所述第十晶体管的第二端，所述第十一晶体管的第一端连接所述第十三晶体管的第二端。7.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第二运算放大器包括第十四晶体管、第十五晶体管、第十六晶体管、第四电阻和第五电阻；所述第十四晶体管的第一端连接所述第四电阻的第一端，所述第十四晶体管的第二端分别连接所述第十五晶体管的第二端和所述第十六晶体管的第一端，所述第十四晶体管的控制端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第十五晶体管的第一端分别连接所述第五电阻的第一端和所述每一输出开关单元的第一端，所述第十五晶体管的控制端连接所述电压采集单元的第二端，所述第十六晶体管的控制端用于连接第四参考电压，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：咸泉伟，李健勋，
申请(专利权)人：深圳市中科蓝讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：