低压差线性稳压器制造技术

本公开的实施例提供一种低压差线性稳压器，其包括：误差放大器、二级放大电路、输出功率管、分压反馈电路、采样电路、以及电流控制电路。误差放大器根据反馈电压和参考信号生成误差信号。二级放大电路放大误差信号，并向输出功率管的控制极提供经放大的误差信号。输出功率管耦接低压差线性稳压器的输出端和第一电压端。分压反馈电路对低压差线性稳压器的输出电压进行分压以生成反馈电压。采样电路对输出功率管的输出电流进行采样，将所采样的电流转换成采样电压，并向电流控制电路提供采样电压。电流控制电路根据采样电压来调整输出电流，以在低压差线性稳压器的负载电流降低的情况下增大输出电流并在负载电流增大的情况下降低输出电流。降低输出电流。降低输出电流。

【技术实现步骤摘要】
低压差线性稳压器


[0001]本公开的实施例涉及集成电路
，具体地，涉及低压差线性稳压器。

技术介绍

[0002]低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，简称LDO)被广泛应用于集成电路中，用于提供集成电路内部所需的电源电压。在实际应用中LDO的负载可能发生变化，因此期望LDO在负载变化时也能够快速响应以稳定输出电压。

技术实现思路

[0003]本文中描述的实施例提供了一种低压差线性稳压器。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种低压差线性稳压器。该低压差线性稳压器包括：误差放大器、二级放大电路、输出功率管、分压反馈电路、采样电路、以及电流控制电路。其中，误差放大器的第一输入端经由第一节点耦接分压反馈电路的第一端。误差放大器的第二输入端耦接参考信号端。误差放大器的第一输出端耦接二级放大电路的第一输入端。误差放大器的第二输出端耦接二级放大电路的第二输入端。误差放大器被配置为：根据来自分压反馈电路的反馈电压和来自参考信号端的参考信号生成误差信号，并从第一输出端输出误差信号。二级放大电路被配置为：放大误差信号，并向输出功率管的控制极提供经放大的误差信号。输出功率管的第一极耦接分压反馈电路的第二端和低压差线性稳压器的输出端。输出功率管的第二极耦接第一电压端。分压反馈电路被配置为：对低压差线性稳压器的输出电压进行分压以生成反馈电压。采样电路被配置为：对输出功率管的输出电流进行采样，将所采样的电流转换成采样电压，并经由第二节点向电流控制电路提供采样电压。电流控制电路被配置为：根据采样电压来调整输出电流，以在低压差线性稳压器的负载电流降低的情况下增大输出电流并在负载电流增大的情况下降低输出电流。
[0005]在本公开的一些实施例中，采样电路包括：第一晶体管、第二晶体管、以及第一电阻器。其中，第一晶体管的控制极耦接输出功率管的控制极。第一晶体管的第一极耦接低压差线性稳压器的输出端。第一晶体管的第二极耦接第二晶体管的第二极。第二晶体管的控制极耦接使能信号端。第二晶体管的第一极耦接第一电阻器的第一端和第二节点。第一电阻器的第二端耦接第一电压端。
[0006]在本公开的一些实施例中，电流控制电路包括：检测电路、以及第三晶体管。其中，检测电路被配置为：在采样电压高于或者等于预设电压的情况下向第三晶体管的控制极提供第一电压，在采样电压低于预设电压的情况下向第三晶体管的控制极提供第二电压。第三晶体管的第一极耦接第二电压端。第三晶体管的第二极耦接低压差线性稳压器的输出端。
[0007]在本公开的一些实施例中，二级放大电路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第一档位调节电路、以及第二档位调节电路。其中，第四晶体管的控制极耦接误差放大器的第二输出端和第一档位调节电路的第一端。第四晶体管的第一极耦接误差放大器的
第一输出端和第六晶体管的控制极。第四晶体管的第二极耦接第五晶体管的控制极。第五晶体管的第一极耦接第二电压端。第五晶体管的第二极耦接第一档位调节电路的第二端和第二档位调节电路的第一端。第六晶体管的第一极耦接第二电压端。第六晶体管的第二极耦接第五晶体管的第二极。第一档位调节电路被配置为根据多个档位设置信号来调节流过第五晶体管和第六晶体管的静态电流的大小。第二档位调节电路被配置为根据多个档位设置信号和输出功率管的控制极的电压来调节流过第五晶体管和第六晶体管的静态电流的大小。
[0008]在本公开的一些实施例中，第一档位调节电路包括：第七晶体管至第十四晶体管。其中，第七晶体管的控制极被提供多个档位设置信号中的第一档位设置信号。第七晶体管的第一极耦接第八晶体管的第二极和第十二晶体管的控制极。第七晶体管的第二极耦接第十一晶体管的控制极和第一档位调节电路的第一端。第八晶体管的控制极被提供多个档位设置信号中的第二档位设置信号。第八晶体管的第一极耦接第一电压端。第二档位设置信号是第一档位设置信号的反相信号。第九晶体管的控制极被提供多个档位设置信号中的第三档位设置信号。第九晶体管的第一极耦接第十晶体管的第二极和第十三晶体管的控制极。第九晶体管的第二极耦接第七晶体管的第二极。第十晶体管的控制极被提供多个档位设置信号中的第四档位设置信号。第十晶体管的第一极耦接第一电压端。第四档位设置信号是第三档位设置信号的反相信号。第十一晶体管的第一极耦接第一电压端。第十一晶体管的第二极耦接第一档位调节电路的第二端、第十二晶体管的第二极和第十三晶体管的第二极。第十二晶体管的第一极耦接第一电压端。第十三晶体管的第一极耦接第一电压端。第十四晶体管的控制极耦接反相使能信号端。第十四晶体管的第一极耦接第一电压端。第十四晶体管的第二极耦接第十一晶体管的控制极。
[0009]在本公开的一些实施例中，第二档位调节电路包括：第十五晶体管至第二十三晶体管。其中，第十五晶体管的控制极被提供多个档位设置信号中的第一档位设置信号。第十五晶体管的第一极耦接第十六晶体管的第二极和第二十晶体管的控制极。第十五晶体管的第二极耦接第二十二晶体管的第一极和第十九晶体管的控制极。第十六晶体管的控制极被提供多个档位设置信号中的第二档位设置信号。第十六晶体管的第一极耦接第一电压端。第二档位设置信号是第一档位设置信号的反相信号。第十七晶体管的控制极被提供多个档位设置信号中的第三档位设置信号。第十七晶体管的第一极耦接第十八晶体管的第二极和第二十一晶体管的控制极。第十七晶体管的第二极耦接第十五晶体管的第二极。第十八晶体管的控制极被提供多个档位设置信号中的第四档位设置信号。第十八晶体管的第一极耦接第一电压端。第四档位设置信号是第三档位设置信号的反相信号。第十九晶体管的第一极耦接第一电压端。第十九晶体管的第二极耦接第二档位调节电路的第一端、第二十晶体管的第二极和第二十一晶体管的第二极。第二十晶体管的第一极耦接第一电压端。第二十一晶体管的第一极耦接第一电压端。第二十二晶体管的控制极耦接使能信号端。第二十二晶体管的第二极耦接第十九晶体管的第二极。第二十三晶体管的控制极耦接反相使能信号端。第二十三晶体管的第一极耦接第一电压端。第二十三晶体管的第二极耦接第十九晶体管的控制极。
[0010]在本公开的一些实施例中，误差放大器包括：第二十四晶体管至第三十五晶体管、第二电阻器和第一电容器。其中，第二十四晶体管的控制极耦接第一偏置电压端。第二十四
晶体管的第一极耦接第一电压端。第二十四晶体管的第二极耦接第二十五晶体管的第一极。第二十五晶体管的控制极耦接第二偏置电压端。第二十五晶体管的第二极耦接第二十六晶体管的第一极和第二十七晶体管的第一极。第二十六晶体管的控制极耦接参考电压端。第二十六晶体管的第二极耦接第一电容器的第一端、第三十四晶体管的第一极和第三十五晶体管的第二极。第一电容器的第二端耦接低压差线性稳压器的输出端。第二十七晶体管的控制极耦接第一节点。第二十七晶体管的第二极耦接第三十二晶体管的第一极和第三十三晶体管的第二极。第二十八晶体管的控制极耦接第三十晶体管的控制极和第二十九晶体管的第二极。第二十八晶体管的第一极耦接第一电压端。第二十八晶体管的第二极耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压差线性稳压器，包括：误差放大器、二级放大电路、输出功率管、分压反馈电路、采样电路、以及电流控制电路；其中，所述误差放大器的第一输入端经由第一节点耦接所述分压反馈电路的第一端，所述误差放大器的第二输入端耦接参考信号端，所述误差放大器的第一输出端耦接所述二级放大电路的第一输入端，所述误差放大器的第二输出端耦接所述二级放大电路的第二输入端，所述误差放大器被配置为：根据来自所述分压反馈电路的反馈电压和来自所述参考信号端的参考信号生成误差信号，并从所述第一输出端输出所述误差信号；所述二级放大电路被配置为：放大所述误差信号，并向所述输出功率管的控制极提供经放大的误差信号；所述输出功率管的第一极耦接所述分压反馈电路的第二端和所述低压差线性稳压器的输出端，所述输出功率管的第二极耦接第一电压端；所述分压反馈电路被配置为：对所述低压差线性稳压器的输出电压进行分压以生成所述反馈电压；所述采样电路被配置为：对所述输出功率管的输出电流进行采样，将所采样的电流转换成采样电压，并经由第二节点向所述电流控制电路提供所述采样电压；所述电流控制电路被配置为：根据所述采样电压来调整所述输出电流，以在所述低压差线性稳压器的负载电流降低的情况下增大所述输出电流并在所述负载电流增大的情况下降低所述输出电流。2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其中，所述采样电路包括：第一晶体管、第二晶体管、以及第一电阻器，其中，所述第一晶体管的控制极耦接所述输出功率管的控制极，所述第一晶体管的第一极耦接所述低压差线性稳压器的所述输出端，所述第一晶体管的第二极耦接所述第二晶体管的第二极；所述第二晶体管的控制极耦接使能信号端，所述第二晶体管的第一极耦接所述第一电阻器的第一端和所述第二节点；所述第一电阻器的第二端耦接所述第一电压端。3.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其中，所述电流控制电路包括：检测电路、以及第三晶体管，其中，所述检测电路被配置为：在所述采样电压高于或者等于预设电压的情况下向所述第三晶体管的控制极提供第一电压，在所述采样电压低于所述预设电压的情况下向所述第三晶体管的所述控制极提供第二电压；所述第三晶体管的第一极耦接第二电压端，所述第三晶体管的第二极耦接所述低压差线性稳压器的所述输出端。4.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其中，所述二级放大电路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第一档位调节电路、以及第二档位调节电路，其中，所述第四晶体管的控制极耦接所述误差放大器的所述第二输出端和所述第一档位调节电路的第一端，所述第四晶体管的第一极耦接所述误差放大器的所述第一输出端和所述第六晶体管的控制极，所述第四晶体管的第二极耦接所述第五晶体管的控制极；所述第五晶体管的第一极耦接第二电压端，所述第五晶体管的第二极耦接所述第一档
位调节电路的第二端和所述第二档位调节电路的第一端；所述第六晶体管的第一极耦接所述第二电压端，所述第六晶体管的第二极耦接所述第五晶体管的所述第二极；所述第一档位调节电路被配置为根据多个档位设置信号来调节流过所述第五晶体管和所述第六晶体管的静态电流的大小；所述第二档位调节电路被配置为根据所述多个档位设置信号和所述输出功率管的所述控制极的电压来调节流过所述第五晶体管和所述第六晶体管的静态电流的大小。5.根据权利要求4所述的低压差线性稳压器，其中，所述第一档位调节电路包括：第七晶体管至第十四晶体管，其中，所述第七晶体管的控制极被提供所述多个档位设置信号中的第一档位设置信号，所述第七晶体管的第一极耦接第八晶体管的第二极和第十二晶体管的控制极，所述第七晶体管的第二极耦接第十一晶体管的控制极和所述第一档位调节电路的所述第一端；所述第八晶体管的控制极被提供所述多个档位设置信号中的第二档位设置信号，所述第八晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第二档位设置信号是所述第一档位设置信号的反相信号；第九晶体管的控制极被提供所述多个档位设置信号中的第三档位设置信号，所述第九晶体管的第一极耦接第十晶体管的第二极和第十三晶体管的控制极，所述第九晶体管的第二极耦接所述第七晶体管的所述第二极；所述第十晶体管的控制极被提供所述多个档位设置信号中的第四档位设置信号，所述第十晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第四档位设置信号是所述第三档位设置信号的反相信号；所述第十一晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第十一晶体管的第二极耦接所述第一档位调节电路的所述第二端、所述第十二晶体管的第二极和所述第十三晶体管的第二极；所述第十二晶体管的第一极耦接所述第一电压端；所述第十三晶体管的第一极耦接所述第一电压端；所述第十四晶体管的控制极耦接反相使能信号端，所述第十四晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第十四晶体管的第二极耦接所述第十一晶体管的所述控制极。6.根据权利要求4所述的低压差线性稳压器，其中，所述第二档位调节电路包括：第十五晶体管至第二十三晶体管，其中，所述第十五晶体管的控制极被提供所述多个档位设置信号中的第一档位设置信号，所述第十五晶体管的第一极耦接第十六晶体管的第二极和第二十晶体管的控制极，所述第十五晶体管的第二极耦接第二十二晶体管的第一极和第十九晶体管的控制极；所述第十六晶体管的控制极被提供所述多个档位设置信号中的第二档位设置信号，所述第十六晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第二档位设置信号是所述第一档位设置信号的反相信号；第十七晶体管的控制极被提供所述多个档位设置信号中的第三档位设置信号，所述第十七晶体管的第一极耦接第十八晶体管的第二极和第二十一晶体管的控制极，所述第十七晶体管的第二极耦接所述第十五晶体管的所述第二极；
所述第十八晶体管的控制极被提供所述多个档位设置信号中的第四档位设置信号，所述第十八晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第四档位设置信号是所述第三档位设置信号的反相信号；所述第十九晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第十九晶体管的第二极耦接所述第二档位调节电路的所述第一端、所述第二十晶体管的第二极和所述第二十一晶体管的第二极；所述第二十晶体管的第一极耦接所述第一电压端；所述第二十一晶体管的第一极耦接所述第一电压端；所述第二十二晶体管的控制极耦接使能信号端，所述第二十二晶体管的第二极耦接所述第十九晶体管的所述第二极；所述第二十三晶体管的控制极耦接反相使能信号端，所述第二十三晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第二十三晶体管的第二极耦接所述第十九晶体管的所述控制极。7.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其中，所述误差放大器包括：第二十四晶体管至第三十五晶体管、第二电阻器和第一电容器，其中，所述第二十四晶体管的控制极耦接第一偏置电压端，所述第二十四晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第二十四晶体管的第二极耦接第二十五晶体管的第一极；所述第二十五晶体管的控制极耦接第二偏置电压端，所述第二十五晶体管的第二极耦接第二十六晶体管的第一极和第二十七晶体管的第一极；所述第二十六晶体管的控制极耦接所述参考电压端，所述第二十六晶体管的第二极耦接所述第一电容器的第一端、第三十四晶体管的第一极和所述第三十五晶体管的第二极；所述第一电容器的第二端耦接所述低压差线性稳压器的所述输出端；所述第二十七晶体管的控制极耦接所述第一节点，所述第二十七晶体管的第二极耦接第三十二晶体管的第一极和第三十三晶体管的第二极；第二十八晶体管的控制极耦接第三十晶体管的控制极和第二十九晶体管的第二极，所述第二十八晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第二十八晶体管的第二极耦接所述第二十九晶体管的第一极；所述第二十九晶体管的控制极耦接第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：