带有稳定性补偿的PMOS功率管LDO电路制造技术

带有稳定性补偿的PMOS功率管LDO电路，涉及电子技术。本实用新型专利技术包括初级放大器、次级放大器和PMOS功率管模块，还包括一个单位增益频率补偿电路，所述初级放大器的负性输入端接参考电平输入端VREF，正性输入端接单位增益频率补偿电路的输出端；所述次级放大器的正性输入端接参考点，负性输入端接初级放大器的输出端，输出端接NMOS管的栅极；NMOS管的漏极接参考点，源极接地；所述PMOS功率管模块包括栅极相接的第一PMOS功率管和第二PMOS功率管。本实用新型专利技术提高了输出极点的频率，进而提高了空载的环路稳定性。的环路稳定性。的环路稳定性。

【技术实现步骤摘要】
带有稳定性补偿的PMOS功率管LDO电路


[0001]本技术涉及电子技术。

技术介绍

[0002]现有功率管为PMOS的LDO中，LDO的稳定性较难实现。稳定性补偿涉及到轻载，重载输出极点从极低频率变化至高频的过程。输出极点频率的变化给LDO稳定性补偿带来了很大的挑战，采用普通的电路结构，一般都需要输出电容的寄生ESR电阻带来一个零点补偿LDO内部各种频率的极点。
[0003]寄生ESR电阻会增大瞬态过冲，在快速瞬态响应的LDO中会带来性能的下降，并且存在寄生ESR电阻的坦电容有不稳定的特点。
[0004]为了实现LDO的稳定，很多LDO都要求输出电容需要有寄生的ESR电阻，通过ESR电阻与输出电容串联来得到一个零点，此零点能够应用于LDO中内部极点的补偿。
[0005]但是对于大功率快速瞬态响应LDO，寄生ESR电阻会严重增大瞬态过冲，造成性能下降。
[0006]并且存在寄生ESR电阻的坦电容有不稳定的特点，会给应用方带来风险。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的技术问题是，提供一种带有稳定性补偿的PMOS功率管LDO电路,能够动态的调整PMOS功率管栅极极点的频率位置，实现整体LDO轻重载的稳定。
[0008]本技术解决所述技术问题采用的技术方案是，带有稳定性补偿的PMOS功率管LDO电路，包括初级放大器、次级放大器和PMOS功率管模块，PMOS功率管模块的输出端接LPO输出端，LPO输出端通过第一电阻R1接电阻串联点，电阻串联点通过第二电阻R2接地，还包括一个单位增益频率补偿电路，所述初级放大器的负性输入端接参考电平输入端VREF，正性输入端接单位增益频率补偿电路的输出端；所述次级放大器的正性输入端接参考点，负性输入端接初级放大器的输出端，输出端接NMOS管的栅极；NMOS管的漏极接参考点，源极接地；所述PMOS功率管模块包括栅极相接的第一PMOS功率管和第二PMOS功率管；第一PMOS功率管的漏极接LPO输出端，源极接电压输入点；第二PMOS功率管的漏极和栅极接参考点，源极通过一个源极电阻接电压输入点；电阻串联点接单位增益频率补偿电路的输入端。
[0009]所述单位增益频率补偿电路包括一个补偿放大器，补偿放大器的正性输入端作为输入端，输出端通过一个补偿电阻接负性输入端，负性输入端通过一个补偿电容接地。
[0010]采用本技术的结构，次级放大器和PMOS功率管共同构成负反馈环路，降低了功率管PMOS的等效输出电阻，提高了输出极点的频率，进而提高了空载的环路稳定性。
附图说明
[0011]图1是现有技术的原理图。
[0012]图2是本技术的单位增益频率补偿电路图。
[0013]图3是本技术的原理图。
具体实施方式
[0014]本技术采用一种单位增益频率补偿的方式引入一个中高频零点,补偿极点带来的相位滚降。同时将PMOS功率管驱动电路设计成电流随输出电流变化的结构，此结构能够动态的调整PMOS功率管栅极极点的频率位置，实现整体LDO轻重载的稳定。
[0015]实施例：参见图2和图3。
[0016]本实施例为带有稳定性补偿的PMOS功率管LDO电路，包括初级放大器、次级放大器和PMOS功率管模块，PMOS功率管模块的输出端接LPO输出端，LPO输出端通过第一电阻R1接电阻串联点，电阻串联点通过第二电阻R2接地，
[0017]还包括一个单位增益频率补偿电路；
[0018]所述初级放大器的负性输入端接参考电平输入端VREF，正性输入端接单位增益频率补偿电路的输出端；所述次级放大器的正性输入端接参考点，负性输入端接初级放大器的输出端，输出端接NMOS管的栅极；NMOS管的漏极接参考点，源极接地；
[0019]所述PMOS功率管模块包括栅极相接的第一PMOS功率管MP1和第二PMOS功率管MP2；第一PMOS功率管MP1的漏极接LPO输出端，源极接电压输入点V
IN
；第二PMOS功率管MP2的漏极和栅极接参考点，源极通过一个源极电阻R
S
接电压输入点V
IN
；
[0020]电阻串联点接单位增益频率补偿电路的输入端。
[0021]单位增益频率补偿电路包括一个补偿放大器A
V
，补偿放大器的正性输入端作为输入端，记为IN，输出端OUT通过一个补偿电阻R3接负性输入端，负性输入端通过一个补偿电容C1接地。
[0022]本技术的单位增益频率补偿电路能够为LDO环路提供一零点，同时又会带来寄生的极点。将此电路产生的零点设置在中高频处，补偿中高频处的极点。设此电路产生的零点为Z
UGCC
,极点分别为P
1UGCC
,P
2UGCC
，放大器的开环增益为A
Z
，在LDO反馈回路中，此电路的反馈系数β＝1/(1+s
×
R1×
C1)，闭环增益为为反馈系数的倒数，因此单位增益频率补偿模块的零点Z
UGCC
＝1/R1×
C1，此结构输出端存在寄生的电容以及输出电阻，分别记为R
OUGCC
,C
OUGCC
,寄生电容电阻的存在产生寄生的两个极点，当R1×
C1>>R
OUGCC
×
C
OUGCC
时，P
1UGCC
＝A
Z
/R1×
C
1,
P
1UGCC
＝A
Z
/R1×
C
1,
P
2UGCC
＝1/R
OUGCC
×
C
OUGCC
。设置Z
UGCC
位于LDO单位增益带宽之内，将两个寄生极点P
1UGCC
,P
2UGCC
推向高频，即LDO单位增益带宽之外，能够为LDO提供一个零点补偿中高频极点。
[0023]本技术的PMOS功率管栅极驱动电路不同于普通的电压跟随器，
[0024]采用了一种负反馈的结构，将驱动电路的输出等效电阻减小至1/g
m1
×
A
V
,g
m1
为NMOS管M1跨导，A
V
为环路中放大器增益，同时NMOS管M1支路电流和输出电流成正比，当重载时g
m1
增大，PMOS功率管栅极极点推向高频,使得轻重载频率补偿更容易实现。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.带有稳定性补偿的PMOS功率管LDO电路，包括初级放大器、次级放大器和PMOS功率管模块，PMOS功率管模块的输出端接LPO输出端，LPO输出端通过第一电阻(R1)接电阻串联点，电阻串联点通过第二电阻(R2)接地，其特征在于，还包括一个单位增益频率补偿电路，所述初级放大器的负性输入端接参考电平输入端VREF，正性输入端接单位增益频率补偿电路的输出端；所述次级放大器的正性输入端接参考点，负性输入端接初级放大器的输出端，输出端接NMOS管(M1)的栅极；NMOS管(M1)的漏极接参考点，源极接地；所述PMOS功率管模块包括栅极相接的第一PMOS功率管(MP1)和第二PMO...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智颖，高学磊，
申请(专利权)人：晟芯腾跃北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：