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一种快速响应的三环制造技术

技术编号:39433315 阅读:10 留言:0更新日期:2023-11-19 16:16
本发明专利技术公开了一种快速响应的三环

【技术实现步骤摘要】
一种快速响应的三环LDO电路结构


[0001]本专利技术属于半导体集成电路领域,尤其涉及一种快速响应的三环
LDO
电路结构


技术介绍

[0002]低压差线性稳压器在集成电路中扮演着极其重要的角色,且在有线通讯和无线通讯系统中亦是关键电路,可提供稳定

可调的电压

目前很多
LDO
电路主要采用传统单调整管结构或
FVF
结构

传统单调整管结构
LDO
一般是误差放大器和调整管组成的负反馈环路,这种结构的
LDO
通常可以拥有较好的
PSR
,但其对变化的负载的响应速度受带宽和压摆率与压摆率限制

与传统结构的
LDO
相比,
FVF LDO
结构简单且静态功耗较低,同时自身具有反馈环路,且有较大环路带宽,因此做到快速响应,在没有片外电容的情况下也能保持较好的稳定性

然而,折叠电路拓扑结构降低了
FVF LDO
的环路增益,导致电源噪声抑制比降低,在纳米级别工艺中这一现象尤为明显

为了实现高电源抑制比,一般需要增加额外的增益级,但这会导致环路带宽的下降,从而导致响应速度减慢

综上,如何合理设计
LDO
电路,在保证高瞬态响应速度的同时保证高电源抑制比是设计关键

[0003]如图3所示为文献“M.Al

Shyoukh,H.Lee and R.Perez,"A Transient

Enhanced Low

Quiescent Current Low

Dropout Regulator With Buffer Impedance Attenuation,"in IEEE Journal of Solid

State Circuits,vol.42,no.8,pp.1732

1742,Aug.2007”的一种
LDO
电路结构

该结构采用一种传统单调整管结构,该电路采用了一种基于前馈纹波消除
(FFRC)
方法的提高电源噪声抑制比,但该方案无法提高瞬态响应速度

[0004]如图4所示为文献“Y.Lu,W.

H.Ki and C.P.Yue,"17.11A 0.65ns

response

time3.01ps FOM fully

integrated low

dropout regulator with full

spectrum power

supply

rejection for wideband communication systems,"2014IEEE International Solid

State Circuits Conference Digest of Technical Papers(ISSCC),San Francisco,CA,USA,2014,pp.306

307.”的一种
LDO
电路结构

该结构采用一种翻转电压跟随器,该电路采用了缓冲器阻抗衰减
(Buffer Impedance Attenuation)
的方式来提高环路带宽,从而提高瞬态响应速度,但该方案无法提高环路增益,从而无法获得较好的电源噪声抑制比,同时抽拉电流的能力有限


技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种快速响应的三环
LDO
电路结构
,
充分利用了推挽输出结构栅电压共同降低的特性,大幅度提升了抽拉电流的能力,同时以通过增加
NMOS
快环反馈环路,提升了低频时的电源噪声抑制比;此外,本结构由于采用了电容耦合路径,通过构造更快的环路,有效提高了瞬态响应速度,以解决
技术介绍
中存在的技术问题

[0006]为解决上述技术问题,本专利技术的具体技术方案如下:
[0007]一种快速响应的三环
LDO
电路结构,其特征在于,包括运算放大器电路

控制电压
产生电路和翻转电压跟随器三个部分;
[0008]运算放大器电路输出端与负输入端相连,参考电压源
V
REF
接运算放大器电路正输入端,运算放大器电路的负输入端接输出端构成单位增益负反馈,运算放大器电路输出端的电压等于参考电压源
V
REF

[0009]运算放大器电路的输出端接控制电压产生电路的输入端,产生控制电压产生电路输出电压
V
CTRL

[0010]控制电压产生电路输出端接翻转电压跟随器输入端,然后通过将控制电压产生电路将参考电压源
V
REF
复制到翻转电压跟随器的输出端
V
OUT

[0011]所述翻转电压跟随器包括推挽输出级,快速负反馈环路和超级源跟随器;
[0012]所述推挽输出级包括第四
MOS

M4
和第一
MOS

M1

[0013]所述快速负反馈环路包括第四
MOS

M4、
第三
MOS

M3、
第二
MOS

M2、
第一
MOS

M1

[0014]所述超级源跟随器包括第三
MOS

M3
和第十五
MOS

M15

[0015]第一
MOS

M1
的漏极接第二
MOS

M2
的源极

第四
MOS

M4
的漏极;
[0016]第二
MOS

M2
的漏极接第三
MOS

M3
的栅极

第四
MOS

M4
的栅极;
[0017]第一
MOS

M1
的栅极接第三
MOS

M3
的源极

第十五
MOS

M15
的漏极;
[0本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种快速响应的三环
LDO
电路结构,其特征在于,包括运算放大器电路
(1)、
控制电压产生电路
(2)
和翻转电压跟随器
(3)
三个部分;运算放大器电路
(1)
输出端与负输入端相连,参考电压源
V
REF
接运算放大器电路
(1)
正输入端,运算放大器电路
(1)
的负输入端接输出端构成单位增益负反馈,运算放大器电路
(1)
输出端的电压等于参考电压源
V
REF
;运算放大器电路
(1)
的输出端接控制电压产生电路
(2)
的输入端,产生控制电压产生电路
(2)
输出电压
V
CTRL
;控制电压产生电路
(2)
输出端接翻转电压跟随器
(3)
输入端,然后通过将控制电压产生电路
(2)
将参考电压源
V
REF
复制到翻转电压跟随器
(3)
的输出端
V
OUT

所述翻转电压跟随器包括推挽输出级,快速负反馈环路和超级源跟随器;所述推挽输出级包括第四
MOS

M4
和第一
MOS

M1
;所述快速负反馈环路包括第四
MOS

M4、
第三
MOS

M3、
第二
MOS

M2、
第一
MOS

M1
;所述超级源跟随器包括第三
MOS

M3
和第十五
MOS

M15
;第一
MOS

M1
的漏极接第二
MOS

M2
的源极

第四
MOS

M4
的漏极;第二
MOS

M2
的漏极接第三
MOS

M3
的栅极

第四
MOS

M4
的栅极;第一
MOS

M1
的栅极接第三
MOS

M3
的源极

第十五
MOS

M15
的漏极;第三
MOS

M3
的漏极接第十五
MOS

M15
的栅极
。2.
根据权利要求1所述的快速响应的三环
LDO
电路结构,其特征在于,所述运算放大器电路
(1)
包括运算放大器
OPA
;所述控制电压产生电路
(2)
包括第十
MOS

M10、
第十二
MOS

M12
;所述翻转电压跟随器
(3)
还包括第七
MOS

M7、
第八
MOS

M8、
第九
MOS

M9、
第十三
MOS

M13、
第十四
MOS

M14、
第十六
MOS

M16
;第一
MOS

M1
的源极

第五
MOS

M5
的源极

第六
MOS

M6
的源极
...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐路邹舜杰唐旭升张有明
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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