1.4V-6.5V制造技术

一种

【技术实现步骤摘要】
1.4V
‑
6.5V输入高电源抑制比超低噪声稳压装置及系统


[0001]本专利技术涉及电源管理
，尤其涉及一种
1.4V
‑
6.5V
输入高电源抑制比超低噪声稳压装置及系统
。

技术介绍

[0002]随着现代信息技术的进步，移动通信设备快速更迭
。
低压差线性稳压器
(LDO)
，是电源管理系统的重要电路之一，又称低压降稳压器，是线性直流稳压器的一种，用途是提供稳定的直流电压电源，应用于通信和基础设施
、
医疗和保健
、
工业和仪表等多个领域，特别是移动通信设备及电子设备中的电源管理电路，例如手机
、
平板电脑
、
摄像机等
。
相比于一般线性直流稳压器，
LDO
能于更小输出输入电压差的情况下工作，具有低成本
、
低功耗
、
体积小
、
高精度等特点，成为应用最广泛的芯片之一，并得到了充足的发展
。
例如专利技术
CN106385100A
公开了一种
LDO
电路，通过在双电源系统，设置选通结构，选择双电源系统中的任一电源给芯片内部供电，同时，通过检测浪涌电压来关断双电源，起到安全的供电
。
专利技术
CN110492556A
公开了一种通过
LDO
降压和
DC
‑
DC
升压方式实现电池低电量时输出稳定电压的系统，通过本专利技术提出的方案，实现电池低电压在
3.3V
以下时依然能够正常输出
3.3V
供电，能够把电量剩余电量放完，提高电池电量使用时间，实现延长使用时间，用户体验佳的效果，同时可以减少电路成本
。
[0003]5G
的时代已经到来，移动通信设备更迭周期更短，同时对于
IC
系统的时钟频率要求也在显著的提高
。
作为电源管理系统的
LDO
常需要驱动超高速的数字集成电路，其负载电流往往会在极短的时间内变化
。
这需要
LDO
装置对于电流跳变的瞬态变化仍然需要具备快速瞬态响应以及良好的电源抑制，由于传统的
LDO
装置仅靠负载电容充放电过程改善电路的瞬态响应，若电容较小则瞬态响应较差，若电容较大则不利于集成，很难在
LDO
芯片中做到低噪声以及高电源抑制比的同时还实现快速的瞬态响应，因此现有的技术有待改善
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对快速瞬态响应进行了优化的低压超低噪声稳压器
(LDO)
，工作电压范围为
1.4V
至
6.5V
，能够支持
3A
的输出电流
(
压降为
140mV)。
本专利技术的高输出电流
LDO
非常适合对采用
6V
到低至
1.2V
的电源轨工作的高性能模拟和混合信号电路实施稳压
。
凭借先进的专有架构，具体的在误差放大模块当中，相比于传统的运放采用
CMOS
器件进行设计，本专利技术提出一级运放采用
JEFT
的形式来进行噪声的降低，同时为了满足增益足够大以保证钳制电位，二级运放采用
Cascode
的电路形式来提供高的增益，从而实现满足低噪声的情况下输出电压的稳定和高的电源抑制比，基于以上电路整体设计，对于负载瞬态响应，提出了一种电流控制技术，通过逻辑控制模块来对
Q2
进行控制，在电流变换时提供一条泄放通道，从而负载电容可以使用小的输出电容即可实现快速的瞬态响应
。
该器件可以提供高电源抑制比和低噪声，仅利用小陶瓷输出电容即可实现卓越的电压和负载瞬态响应
。
[0005]本专利技术的第一方面，提供一种
1.4V
‑
6.5V
输入高电源抑制比的超低噪声稳压装置，
包括
LDO
电路，所述
LDO
电路包括输入模块
、
电源过流保护模块
、
误差放大模块
Ref1、
基准控制放大模块
Ref2、
逻辑控制模块
、
热保护模块
、
驱动控制模块和输出模块，输入电源经由所述输入模块输入所述
LDO
电路，经处理后由输出模块输出；所述电源过流保护模块与逻辑控制模块
、
驱动控制模块相连接；基准控制放大模块
Ref2
的输出端通过
MOS
管连接逻辑控制模块；其中，所述误差放大模块
Ref1
的输入端集成一个接地的电容，且输出端与驱动控制模块相连接
。
[0006]进一步的，所述热保护模块的输出端和逻辑控制模块的输入端相连接来实现过热保护控制，使信号能通过基准控制放大模块
Ref2
输入到逻辑控制模块来控制整个芯片的开启关断
。
[0007]进一步的，所述电路还包括泄放晶体管
Q2
，其漏极通过限流电阻
Rdis
与输出模块相连接，栅极与逻辑控制模块的输出端相连接；和
/
或
[0008]所述电路还包括补偿晶体管
Q1
，其栅极与驱动控制模块的输出端相连接，漏极通过电阻和输入模块相连接，源极与输出模块相连接
。
[0009]进一步的，所述补偿晶体管
Q1、
泄放晶体管
Q2
为
NMOS
管
。
[0010]进一步的，在所述补偿晶体管
Q1、
泄放晶体管
Q2
上集成肖特基二极管以进行电流保护
。
[0011]进一步的，所述误差放大模块
Ref1
由两级放大组成，包括降噪模块和增益模块，所述降噪模块作为第一级，与作为第二级的所述增益模块连接
。
[0012]进一步的，降噪模块包括输入管
M1、M2
，
PMOS
管
M7、M8、M9、M10
，
NMOS
管
M3、M4、M5、M6
；所述输入管
M1
和
M2
的漏极与
NMOS
管
M3、M4
的源极相连接，
NMOS
管
M3、M4
的源极与
NMOS
管
M5、M6
的漏极相连接，同时
NMOS
管
M3、M4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
1.4V
‑
6.5V
输入高电源抑制比超低噪声稳压装置，包括
LDO
电路，所述
LDO
电路包括输入模块
、
电源过流保护模块
、
误差放大模块
Ref1、
基准控制放大模块
Ref2、
逻辑控制模块
、
驱动控制模块和输出模块，其特征在于，输入电源经由所述输入模块输入所述
LDO
电路，经处理后由输出模块输出；所述电源过流保护模块与逻辑控制模块
、
驱动控制模块相连接；基准控制放大模块
Ref2
的输出端通过
MOS
管连接逻辑控制模块；其中，误差放大模块
Ref1
的输入端集成一个接地的电容，且输出端与驱动控制模块相连接
。2.
如权利要求1所述的稳压装置，其特征在于，所述电路还包括热保护模块，所述热保护模块的输出端和逻辑控制模块的输入端相连接来实现过热保护控制，使信号能通过基准控制放大模块
Ref2
输入到逻辑控制模块来控制整个芯片的开启关断
。3.
如权利要求1或2所述的稳压装置，其特征在于，所述电路还包括泄放晶体管
Q2
，其漏极通过限流电阻
Rdis
与输出模块相连接，栅极与逻辑控制模块的输出端相连接；和
/
或所述电路还包括补偿晶体管
Q1
，其栅极与驱动控制模块的输出端相连接，漏极通过电阻和输入模块相连接，源极与输出模块相连接
。4.
如权利要求3所述的稳压装置，其特征在于，所述补偿晶体管
Q1、
泄放晶体管
Q2
为
NMOS
管
。5.
如权利要求4所述的稳压装置，其特征在于，在所述补偿晶体管
Q1、
泄放晶体管
Q2
上集成肖特基二极管以进行电流保护
。6.
如权利要求1或2所述的稳压装置，其特征在于，所述误差放大模块
Ref1
由两级放大组成，包括降噪模块和增益模块，所述降噪模块作为第一级，与作为第二级的所述增益模块连接
。7.
如权利要求6所述的稳压装置，其特征在于，降噪模块包括输入管
M1、M2
，
PMOS
管
M7、M8、M9、M10
，
NMOS
管
M3、M4、M5、M6
；所述输入管
M1
和
M2
的漏极与
NMOS
管
M3、M4
的源极相连接，
NMOS
管
M3、M4
的源极与
NMOS
管
M5、M6
的漏极相连接，同时
NMOS
管
M3、M4
的漏极与
PMOS
管
M7、M8
的漏极相连接，
PMOS
管
M7、M8
的源极和
PMOS
管
M9、M10
的漏极相连接，
NMOS
管
M3、M4
栅极和电压信号
Vb3
相连接，
NMOS
管
M5、M6
栅极和电压信号
Vb4
相连接，
PMOS
管
M7、M8
栅极和电压信号
Vb2
相连接，
PMOS
管
M9、M10
栅极和电压信号
Vb1
相连接，
PMOS
管
M8
漏极
、NMOS
管
M4
漏极与第一级输出电压信号
V1
相连接，
PMOS

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，李彦鹏，王远模，韩亚峰，李万山，邹涛，贺重益，魏宇，
申请(专利权)人：北京航芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：