线性调整器及电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种线性调整器和电源装置。该线性调整器包括：功率管，具有耦接于电源电压和输出电压之间的电流传导路径以及接收控制电压的控制端子；控制模块，用于产生控制电压；以及反馈调节模块，与输出电压和参考电压耦接，用于基于输出电压和参考电压向控制模块提供一反馈调节信号，控制模块基于反馈调节信号调节控制电压，以将输出电压稳定于参考电压。该线性调整器可以实现稳定的电压输出，结构简单，性能良好，所需版图面积小，能够满足芯片内大部分场合的需求。片内大部分场合的需求。片内大部分场合的需求。

【技术实现步骤摘要】
线性调整器及电源装置


[0001]本专利技术涉及电子电路
，具体涉及一种线性调整器及电源装置。

技术介绍

[0002]低压差线性调整器(Low Dropout Regulator，LDO)简称线性调整器或串联调整器，通过它可以将不稳定的输入电压转换为可调节的直流输出电压，以便于作为其它系统的供电电源。
[0003]线性调整器具有电路结构简单、占用芯片面积小和噪声低等优点，已成为电源管理芯片中的重要组成部分。线性稳压器能够为模数转换电路和射频电路等噪声敏感电路提供高精度、低噪声的电源，被广泛应用于片上系统芯片中。
[0004]但是现有的线性调整器电路存在输出端电压的输出范围会受到极大限制，且结构复杂、占用版图面积较大等问题，不利于片上系统芯片的小型化发展。
[0005]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种线性调整器及电源装置，可以实现稳定的电压输出，结构简单，性能良好且版图面积下，可在芯片内部集成。
[0007]根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种线性调整器，包括：功率管，具有耦接于电源电压和输出电压之间的电流传导路径以及接收控制电压的控制端子；控制模块，用于产生所述控制电压；以及反馈调节模块，与所述输出电压和参考电压耦接，用于基于所述输出电压和所述参考电压向所述控制模块提供一反馈调节信号，所述控制模块基于所述反馈调节信号调节所述控制电压，以将所述输出电压稳定于所述参考电压。
[0008]可选的，所述反馈调节模块包括：第一晶体管，其第一端与所述参考电压耦接，控制端和第二端彼此耦接；第一电流源，其第一端与所述第一晶体管的第二端耦接，第二端接地；第二晶体管，其第一端与所述输出电压耦接，控制端与所述第一晶体管的控制端耦接；以及第二电流源，其第一端与所述第二晶体管的第二端耦接，第二端接地，其中，所述第二晶体管和所述第二电流源的公共节点用于输出所述反馈调节信号。
[0009]可选的，所述控制模块包括：耦接于所述电源电压和地之间的第三电流源和第三晶体管，其中，所述第三电流源和所述第三晶体管的公共节点用于输出所述控制电压，所述第三晶体管的控制端用于接收所述反馈调节电压。
[0010]可选的，所述第一晶体管和所述第二晶体管的比例为1:k，其中k为大于0的整数。
[0011]可选的，所述第一电流源和所述第二电流源的电流比例为1:k。
[0012]可选的，所述功率管为增强型NMOS晶体管或耗尽型NMOS晶体管。
[0013]可选的，所述功率管为高压器件或低压器件。
[0014]可选的，所述第一晶体管至所述第三晶体管为低压器件。
[0015]可选的，所述第一晶体管和所述第二晶体管为低压增强型PMOS晶体管，所述第三
晶体管为低压增强型NMOS晶体管。
[0016]根据本专利技术实施例的另一方面，提供了一种电源装置，包括上述的线性调整器，所述线性调整器用于将电源电压转换为稳定的输出电压。
[0017]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的线性调整器，由功率管、控制模块、反馈调节模块共同组成了负反馈环路，通过根据输出电压而产生的反馈调节信号以实现对功率管控制电压的调节，进而实现对输出电压的反馈调节，优化了电路结构，有利于提高线性调节器的反馈调节速度和调节精度。
[0018]在线性调整器的输出端设置稳定电容，进一步实现了对输出电压的稳定输出。
[0019]线性调整器采用的元器件如晶体管数量少，在保证性能良好的同时，简化了线性调整器的结构。
[0020]线性调整器的尺寸也完全由对电流能力的需求而定，避免了由于其他因素设计造成的面积浪费，实现了线性调整器版图的最优设计。
[0021]应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0022]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
[0023]图1示出本专利技术实施例提供的线性调整器的示意性框图；
[0024]图2示出本专利技术实施例提供的线性调整器的示意性电路图。
具体实施方式
[0025]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0027]下面，参照附图对本专利技术进行详细说明。
[0028]图1示出本专利技术实施例提供的线性调整器的示意性框图。如图1所示，本实施例中，线性调整器100包括功率管Mpwr、控制模块110、反馈调节模块120以及稳压电容Co。
[0029]其中，功率管Mpwr为芯片的主要输出管，具有耦接于电源电压VCC和输出电压Vout之间的电流传导路径以及接收控制电压Vctrl的控制端子。
[0030]在本实施例中，功率管Mpwr为NMOS晶体管(其中第一端是漏极端子并且第二端是源极端子)，其第一端耦接至电源电压VCC，第二端耦接至输出电压Vout的输出端，控制端子(例如，MOS晶体管的栅极端子)耦接至控制模块110以接收所述控制电压Vctrl。
[0031]反馈调节模块120与输出电压Vout和参考电压VREF耦接，用于基于所述输出电压Vout和参考电压VREF向所述控制模块110提供一反馈调节信号Vadj，所述控制模块110基于
所述反馈调节信号Vadj调节所述控制电压Vctrl，以将输出电压Vout稳定于与参考电压VREF相同的电位上。
[0032]可以理解的是，功率管Mpwr的控制端子所接收的控制电压Vctrl控制功率管Mpwr的导通程度，如当控制电压Vctrl增大时，功率管Mpwr的栅源电压增大，功率管Mpwr中的电流增大，以向稳压电容Co充电，将输出电压Vout抬高。
[0033]本实施例中，功率管Mpwr、控制模块110和反馈调节模块120共同组成了负反馈环路，通过反馈调节模块120检测输出电压Vout的电位变化，并根据该电位变化输出对应的反馈调节信号Vadj至控制模块110，控制模块110根据反馈调节信号Vadj相应地调节功率管Mpwr的控制端的电压，进而改变功率管Mpwr的输出端的电位，实现对输出电压Vout的负反馈调节，将输出电压Vout稳定于参考电压VREF相同的电位上。
[0034]稳压电容Co耦接于输出电压Vout的输出端和地之间，用于对输出电压Vout进行稳压输出。
[0035]本实施例中，反馈调节模块根据功率管输出端的电压变化输出反馈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性调整器，包括：功率管，具有耦接于电源电压和输出电压之间的电流传导路径以及接收控制电压的控制端子；控制模块，用于产生所述控制电压；以及反馈调节模块，与所述输出电压和参考电压耦接，用于基于所述输出电压和所述参考电压向所述控制模块提供一反馈调节信号，所述控制模块基于所述反馈调节信号调节所述控制电压，以将所述输出电压稳定于所述参考电压。2.根据权利要求1所述的线性调整器，其中，所述反馈调节模块包括：第一晶体管，其第一端与所述参考电压耦接，控制端和第二端彼此耦接；第一电流源，其第一端与所述第一晶体管的第二端耦接，第二端接地；第二晶体管，其第一端与所述输出电压耦接，控制端与所述第一晶体管的控制端耦接；以及第二电流源，其第一端与所述第二晶体管的第二端耦接，第二端接地，其中，所述第二晶体管和所述第二电流源的公共节点用于输出所述反馈调节信号。3.根据权利要求2所述的线性调整器，其中，所述控制模块包括：耦接于所述电源电压和地之间的第三电流源和第三晶体管，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长洪，
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：