一种低压差线性稳压器制造技术

本发明专利技术公开了一种低压差线性稳压器，包括带隙基准电路、调整器电路和瞬态增强电路；所述带隙基准电路用于为所述调整器电路提供基准电压；所述调整器电路用于将所述基准电压转换成稳定电压输出，所述瞬态增强电路用于在所述调整器电路的负载输出端输出的电压值变化时，提供充电通路或放电通路，使所述负载输出端的电压稳定，从而稳定输出端的瞬态响应。本发明专利技术提供的线性稳压器具有快速瞬态响应、低负载调整率、低温度系数、低功耗以及高稳定性。低功耗以及高稳定性。低功耗以及高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种低压差线性稳压器


[0001]本专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种低压差线性稳压器。

技术介绍

[0002]随着物联网时代的到来，智能出行、智能手机、智能穿戴产品等消费电子产品迅猛发展，渗透到人们生活的方方面面。智能功率集成电路即为这些新型电子产品的硬件核心部分，其中的供电部分即为电源管理类芯片。为了满足不同模块对电源电压的要求，电源管理类芯片分为线性稳压器、开关式电源稳压器、电荷泵式电源稳压器。而线性稳压器具有面积小、纹波小、高电源噪声抑制比、低功耗等特点，使其在高精度便携式消费电子产品中应用广泛。
[0003]集成在便携式设备中的线性稳压器，不仅要求它能提供高负载电流，也需要它的空载静态电流尽可能的达到最小以便使电流效率达到最高。良好的负载应具有小的输出电压变化，包括小的瞬态响应过冲和下冲，防止开关在至关重要的时候意外关闭。因此，针对性的提出一种具有输出瞬态响应速度快，负载调整率低的线性稳压器将显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种低压差线性稳压器。
[0005]本专利技术提供了一种低压差线性稳压器，包括带隙基准电路、调整器电路和瞬态增强电路；
[0006]所述带隙基准电路用于为所述调整器电路提供基准电压；
[0007]所述调整器电路包括第一运算放大器、缓冲器、输出功率管、第一反馈电阻、第二反馈电阻和输出电容；所述第一运算放大器的正向输入端连接所述基准电压，所述第一运算放大器的负向输入端连接反馈电压，所述第一运算放大器的输出端连接所述缓冲器的输入端，所述缓冲器的输出端连接所述输出功率管的栅极，所述输出功率管的源极连接电源电压，所述输出功率管的漏极通过所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的串联结构后接地，且在所述输出功率管的漏极与地端之间提供有一负载输出端；所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的串联点输出所述反馈电压，所述输出电容的一端连接所述输出功率管的漏极，所述输出电容的另一端接地；
[0008]所述瞬态增强电路用于在所述负载输出端输出的电压值变化时，为所述输出功率管的漏极提供充电通路或放电通路，使所述负载输出端的电压稳定。
[0009]可选的，所述瞬态增强电路用于：
[0010]在所述负载输出端输出的电压升高时，为所述输出功率管的漏极提供放电通路，使所述负载输出端的电压降低；
[0011]在所述负载输出端输出的电压降低时，为所述输出功率管的漏极提供充电通路，使所述负载输出端的电压升高。
[0012]可选的，所述瞬态增强电路包括由第二运算放大器和第一开关管构成的放电通路；
[0013]所述第二运算放大器的正向输入端连接参考电压，所述第二运算放大器的负向输入端连接反馈电压；所述第二运算放大器的输出端连接所述第一开关管的栅极，所述第一开关管的源极接地，所述第一开关管的漏极连接所述负载输出端。
[0014]可选的，所述瞬态增强电路包括由第三运算放大器、反相器和第二开关管构成的充电通路；
[0015]所述第三运算放大器的正向输入端连接参考电压，所述第三运算放大器的负向输入端连接反馈电压，所述第三运算放大器的输出端连接所述反相器的输入端，所述反相器的输出端连接所述第二开关管的栅极，所述第二开关管的源极接地，所述第二开关管的漏极连接所述负载输出端。
[0016]可选的，所述第一运算放大器为折叠式共源共栅运算放大器。
[0017]可选的，所述缓冲器为具有动态偏置的超级跟随器。
[0018]可选的，所述带隙基准电路包括使能电路和带隙基准子电路，所述使能电路的输入端连接所述电源电压，所述使能电路的输出端连接所述带隙基准子电路的输入端，所述带隙基准子电路的输出端用于输出所述基准电压。
[0019]可选的，所述调整器电路还包括第一密勒补偿电容、第二密勒补偿电容和补偿电阻；
[0020]所述第一密勒补偿电容一端连接所述输出功率管的栅极，所述第一密勒补偿电容另一端连接所述负载输出端；
[0021]所述第二密勒补偿电容一端连接所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的串联点，所述第二密勒补偿电容另一端接地；
[0022]所述补偿电阻的一端连接负载输出端，所述补偿电阻的另一端接地。
[0023]可选的，所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻均为多晶硅电阻。
[0024]可选的，所述电源电压为1.8V，所述带隙基准电路输出的所述基准电压为1.15V，所述负载输出端输出1.5V的恒定电压。
[0025]本专利技术实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0026]本专利技术实施例提供的一种低压差的线性稳压器，通过设置瞬态增强电路，可以使负载输出端的电压保持稳定。当负载输出端连接的负载在重载状态和轻载状态之间跳变，导致负载输出端的电压变化时，会产生过冲或下冲现象，使得输出功率管的漏极电压发生变化。此时，瞬态增强电路可以为输出功率管的漏极提供充电通路或放电通路，使负载输出端的电压恢复稳定，稳定输出端的瞬态响应。该线性稳压器具有快速瞬态响应、低负载调整、低温度系数、低功耗以及高稳定性。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0028]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通
技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
[0029]在附图中：
[0030]图1是本专利技术实施例提供的一种线性稳压器的电路结构示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例提供的一种带隙基准电路的结构示意图；
[0032]图3是本专利技术实施例提供的一种调整器电路的结构示意图；
[0033]图4是本专利技术实施例提供的一种瞬态增强电路的结构示意图；
[0034]图5至图12为本专利技术实施例提供的各仿真结果示意图。
具体实施方式
[0035]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。
[0036]在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0037]在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么本文档来自技高网...

【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，包括带隙基准电路、调整器电路和瞬态增强电路；所述带隙基准电路用于为所述调整器电路提供基准电压；所述调整器电路包括第一运算放大器、缓冲器、输出功率管、第一反馈电阻、第二反馈电阻和输出电容；所述第一运算放大器的正向输入端连接所述基准电压，所述第一运算放大器的负向输入端连接反馈电压，所述第一运算放大器的输出端连接所述缓冲器的输入端，所述缓冲器的输出端连接所述输出功率管的栅极，所述输出功率管的源极连接电源电压，所述输出功率管的漏极通过所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的串联结构后接地，且在所述输出功率管的漏极与地端之间提供有一负载输出端；所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的串联点输出所述反馈电压，所述输出电容的一端连接所述输出功率管的漏极，所述输出电容的另一端接地；所述瞬态增强电路用于在所述负载输出端输出的电压值变化时，为所述输出功率管的漏极提供充电通路或放电通路，使所述负载输出端的电压稳定。2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述瞬态增强电路用于：在所述负载输出端的电压升高时，为所述输出功率管的漏极提供放电通路，使所述负载输出端的电压降低；在所述负载输出端的电压降低时，为所述输出功率管的漏极提供充电通路，使所述负载输出端的电压升高。3.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述瞬态增强电路包括由第二运算放大器和第一开关管构成的放电通路；所述第二运算放大器的正向输入端连接参考电压，所述第二运算放大器的负向输入端连接反馈电压；所述第二运算放大器的输出端连接所述第一开关管的栅极，所述第一开关管的源极接地，所述第一开关管的漏极连接所述负载输出端。4.根据权利要求1所述的低压差...

【专利技术属性】
技术研发人员：高马利，蔡小五，丁利强，高悦欣，夏瑞瑞，郝宁，赵发展，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：