本发明专利技术公开了一种超低功耗的动态补偿电路及应用该电路的线性调节器，动态补偿电路包括：一动态密勒补偿模块；一输出电流检测模块；一控制模块。应用超低功耗动态补偿电路的线性调节器，所述线性调节器的误差放大器的输出端和线性调节器的输出端之间连接有一超低功耗动态补偿电路。本发明专利技术动态补偿电路和应用该电路的线性调节器结构十分简单且实用，能有效保证各种输出负载的应用条件下都能保持稳定的工作，该动态补偿电路只有小于１ｕＡ的超低功耗，同时由于所占芯片面积很小，大大降低了芯片生产和应用的成本。本发明专利技术作为一种超低功耗的动态补偿电路及应用该电路的线性调节器广泛应用于电源管理应用过程中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种补偿电路和一种线性调节器，特别是一种超低功耗的动态补偿电 路及应用该电路的线性调节器。
技术介绍
低压降线性调节器(LD0:Low Drop-out Regulator)是电源管理芯片的一个重要 分支，与开关电源技术相比，低压降线性调节器具有结构简单、成本低、噪声小、功耗低以及 无电磁干扰等优点，所以在便携式电子系统中得到广泛的应用。如图1所示，一个传统的低压降线性调节器由基准产生模块、误差放大器、输出器 件和电阻分压网络组成，而负载电阻RL和负载电容CL共同组成线性调节器的负载。基准 产生模块产生一个温度系数很小的带隙(bandgap)基准电压Vref，而电阻分压网络对输出 电压Vout进行采样并分压得到反馈电压Vfb，Vref和Vfb分别作为误差放大器的输入信 号，误差放大器根据两输入信号的大小，改变输出器件的栅极电压Vg来调整输出器件的导 通程度，从而保证输出电压Vout在各种负载条件下基本不变。负载电容CL在系统中具有零极点补偿的作用，它分别与输出器件的导通电阻和 其本身的等效串联电阻(ESR :EquiVelent SeriesResistor)形成一个极点和一个零点。为 了保证系统在任何负载的条件下都保持稳定，在应用中一般取很大的CL值(uF级)来使得 输出极点为系统的主极点。然而在目前的半导体工艺中，想在芯片中集成一个uF级的电容 几乎是不可能的，所以CL 一般采用片外的分立电容来实现，这样势必会占用芯片的管脚并 且增加电路板的面积和外围器件的数目，从而造成系统成本的增加。因此，设计一种既能在 所有负载条件下都保持稳定，又无需片外负载电容的线性调节器是很有必要的，也是当今 研究的热点技术。近年来，已有不少的文献提出了一些技术来保证无电容型线性调节器的稳定性， 主要有采用低导通电阻的输出器件、密勒补偿技术、零点补偿技术及有源电容技术等。但 是，目前的技术都或多或少存在一些不足之处，如采用低导通电阻的输出器件的方法，就对 工艺要求较高，或者需要采用电荷泵技术而对系统引入较大的噪声；零点补偿技术则要么 受成本和精度的限制，要么难以实现真正无电容工作；有源电容技术则电路复杂，而且功耗 难以接受，而较常用的密勒补偿技术，也往往因为要加入额外的运放而增加电路的复杂度 和功耗。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种超低功耗且结构简单的动态 补偿电路。所述动态补偿电路能根据线性调节器的输出负载条件动态地调整系统中的零点 位置，保证系统在各种负载条件下都能稳定地工作。本专利技术的另一个目的是提供一种应用上述超低功耗动态补偿电路的线性调节器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种超低功耗的动态补偿电路，包括一动态密勒补偿模块，其用于改变补偿的零点位置；一输出电流检测模块，其用于检测线性调节器的输出电流，并输出相应的控制信 号；一控制模块，其根据输出电流检测模块的输出信号，产生相应的控制信号，动态地 控制动态密勒补偿模块，从而改变线性调节器的补偿零点的位置。进一步，所述动态密勒补偿模块包括一可变电阻(Rz)和一密勒补偿电容(C。)，所 述可变电阻(Rz)和密勒补偿电容(C。)串联连接，所述可变电阻(Rz)的控制端与控制模块 的输出端连接。进一步，所述动态密勒补偿模块包括一固定电阻(R。)、一 NM0S管(Mn2)和一密勒 补偿电容(C。)，所述固定电阻(R。)与NM0S管(Mn2)的源极和漏极并联后再与密勒补偿电 容(C。)串联，所述NM0S管(Mn2)的栅极与控制模块的输出端连接。一种应用超低功耗动态补偿电路的线性调节器，所述线性调节器的误差放大器的 输出端和线性调节器的输出端之间连接有一超低功耗动态补偿电路。进一步，所述的线性调节器的误差放大器的输出端还连接有一输出缓冲器，所述 输出缓冲器的输入端与超低功耗动态补偿电路的输入端连接，所述超低功耗动态补偿电路 的输出端与线性调节器的输出端连接。进一步，所述动态补偿电路的输出电流检测模块与控制模块由一 PM0S管(Mpl)和 一NM0S管(Mnl)组成，所述NM0S管(Mnl)的源极接地、栅极接基准电压，所述NM0S管(Mnl) 的漏极与PM0S管(Mpl)的漏极相连并作为控制输出端与动态密勒补偿模块的控制输入端 连接，所述PM0S管(Mpl)的源极接线性调节器的输入电压、栅极接线性调节器的误差放大 器的输出端。更进一步，所述PM0S管(Mpl)和NM0S管(Mnl)的尺寸远小于线性调节器输出器 件的尺寸。更进一步，所述PM0S管(Mpl)和NM0S管(Mnl)的宽长比远小于线性调节器输出 器件的宽长比。本专利技术的有益效果是本专利技术超低功耗的动态补偿电路中输出电流检测模块负责 检测线性调节器的输出负载电流，其输出信号反映了调节器的不同输出负载情况，而控制 模块根据输出电流检测模块的不同输出信号产生相应的控制信号来控制可变电阻的阻值， 从而改变系统中补偿零点的位置，使得系统中的补偿零点动态的跟随线性调节器输出电流 的改变而改变，保证系统在各种输出负载的条件下都能保持稳定的工作。本专利技术动态补偿 电路结构简单、实用且总功耗小于luA，比现有技术中常用到的运算放大器等附加模块大大 减少了电路的功耗。本专利技术的另一个有益效果是应用超低功耗动态补偿电路的线性调节器可以在无 片外输出电容时，能有效保证各种输出负载的应用条件下都能保持稳定的工作，同时由于 所占芯片面积和功耗很小，大大降低了芯片生产和应用的成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是传统线性调节器的结构示意图；图2是本专利技术超低功耗动态补偿网络的结构示意图；图3是根据本专利技术的超低功耗动态补偿电路的优选实施例。具体实施例方式密勒效应(Miller effect)是指在放大电路中，输入与输出之间的分布电容或寄 生电容由于放大器的放大作用，其等效到输入端的电容值会扩大1+K倍，其中K是该级放大 电路电压放大倍数。密勒效应是以约翰 米尔顿 密勒命名的。1919年或1920年密勒在 研究真空管三极管时发现了这个效应，但是这个效应也适用于现代的半导体三极管。密勒补偿利用密勒效应的一种补偿方式，其可以用较小的电容值来获得较大等 效电容的补偿效果。参照图2，一种超低功耗的动态补偿电路，包括一动态密勒补偿模块，其用于改变补偿的零点位置；一输出电流检测模块，其用于检测线性调节器的输出电流，并输出相应的控制信 号；一控制模块，其根据输出电流检测模块的输出信号，产生相应的控制信号，动态地 控制动态密勒补偿模块，从而改变线性调节器的补偿零点的位置。进一步，所述动态密勒补偿模块包括一可变电阻(Rz)和一密勒补偿电容(C。)，所 述可变电阻(Rz)和密勒补偿电容(C。)串联连接，所述可变电阻(Rz)的控制端与控制模块 的输出端连接。进一步，所述动态密勒补偿模块包括一固定电阻(R。)、一 NM0S管(Mn2)和一密勒 补偿电容(C。)，所述固定电阻(R。)与NM0S管(Mn2)的源极和漏极并联后再与密勒补偿电 容(C。)串联，所述NM0S管(Mn2)的栅极与控制模块的输出端连接。一种应用超低功耗动态补偿电路的线性调节器，所述线性调节器的误差放大器的 输出端和线性调节器的输出端之间连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超低功耗的动态补偿电路，其特征在于：包括：一动态密勒补偿模块，其用于改变补偿的零点位置；一输出电流检测模块，其用于检测线性调节器的输出电流，并输出相应的控制信号；一控制模块，其根据输出电流检测模块的输出信号，产生相应的控制信号，动态地控制动态密勒补偿模块，从而改变线性调节器的补偿零点的位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐肯，张建强，
申请(专利权)人：广州市广晟微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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