低输入电压负向输出超低噪声的线性稳压器制造技术

低输入电压负向输出超低噪声的线性稳压器，涉及集成电路技术，本发明专利技术包括基准电路

【技术实现步骤摘要】
低输入电压负向输出超低噪声的线性稳压器


[0001]本
技术实现思路
涉及模拟集成电路领域，特别是线性稳压器
。

技术介绍

[0002]具有低输入电压负向输出超低噪声的线性稳压器在电源管理系统中属于重要的组成部分，主要应用于对噪声敏感的系统中，包括射频领域的接收机
、
高精度的
ADC
和
DAC、
医疗设备等领域
。
[0003]超低噪声是一个极其重要的指标参数
。
噪声越低，意味着为负载芯片提供更加干净的电源电压
。
在射频应用环境中，接收器芯片包括低噪声放大器
LNA、
混频器电路
、PLL
锁相环等电路，特别是低噪声放大器
LNA
对电源噪声参数要求极其严格
。
如果为低噪声放大器
LNA
提供的电源噪声比较大，就会使接收机的噪声因子参数很大，进而引起接收器芯片内部的
ADC
电路无法正确识别输入电压，最终导致接收机芯片无法正常工作
。
因此，具有超低噪声的线性稳压器可以为接收机等芯片，提供十分干净的电源电压
。
[0004]为了实现低噪声的线性稳压器，常见的技术方案有：
[0005](1)
利用
RC
滤波来减少基准电路产生的噪声
。
[0006](2)
利用低噪声放大器电路结构，来降低放大器电路的噪声
。
[0007]但是，缺点是：绝大部分流片厂提供的仿真
model
是不包含
MOS
管的热噪声模型，只有
MOS
管的闪烁噪声模型，这就导致流片回来后，对芯片的噪声参数进行测试，实际测试结果比仿真结果偏大；低噪声放大器电路结构的输入电压至少为
2.5V
，无法实现低输入电压的特性
。
[0008]图1是一种现有技术，具有正向输出电压的线性稳压器
。
在电路中，产生噪声的电路分别是基准电路和误差放大器电路
。
为了消除基准电路产生的噪声，最常见的技术手段就是使用电阻
R12、C12
一阶
RC
滤波；为了减少误差放大器产生的噪声，误差放大器采用低噪声放大器结构；最后，利用输出电容
Cout12
，来降低输出噪声
。
[0009]无论正向输出的线性稳压器，还是负相输出的线性稳压器，大致都采用上述三种技术方案
。
但是，大部分仿真
model
不包含
MOS
管的热噪声模型，只有
MOS
管的闪烁噪声模型；以及低噪声放大器结构的局限性，导致测试的噪声指标参数比仿真结果偏大，大致在
20uVrms
左右
。
[0010]图2是图1的低噪声放大器结构
。
该电路结构采用四个堆叠的
MOS
管，这就要求输入电压至少为
2.5V
以上，无法实现低输入电压
。
其噪声的公式如下所示
。
[0011][0012]根据噪声公式可知，输入管和负载管是噪声源，通过增大输入管的
L
值和降低负载管的
L
值，来实现误差放大器电路产生的噪声
。
但是，技术方法会增大版图面积，存在局限性
。

技术实现思路

[0013]本专利技术所要解决的技术问题是，针对线性稳压器高噪声的缺点和无法实现低输入电压的问题，提出一种低噪声
、
低输入电压负向输出的线性稳压器
。
[0014]本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是，低输入电压负向输出超低噪声的线性稳压器，包括基准电路
、
误差放大器和驱动电路，驱动电路的输出端接功率管的栅极，其特征在于，所述驱动电路具有正向入端和负向输入端，误差放大器的输出端与驱动电路的负向输入端连接
。
[0015]所述驱动电路包括：
[0016]第十一
PMOS
管
(PMOS11)
，其源极接地，栅极和漏极通过第十二电阻
(R12)
接电压输入端
(VIN)
；
[0017]第十二
PMOS
管
(PMOS12)
，其源极接地，栅极接第十一
PMOS
管
(PMOS11)
的栅极，漏极通过第十三电阻
(R13)
接电压输入端
(VIN)
；
[0018]第十三
PMOS
管
(PMOS13)
，其源极接地，漏极和栅极之间设置有第十二电容
(C12)
，栅极接第十二
PMOS
管
(PMOS12)
的漏极；
[0019]第十四
PMOS
管
(PMOS14)
，其源极接地，栅极作为第三偏置电压输入点
net3
；
[0020]第十五
PMOS
管
(PMOS15)
，其源极接第十四
PMOS
管
(PMOS14)
的漏极，栅极接第十二
PMOS
管
(PMOS12)
的漏极；
[0021]第十八
PMOS
管
(PMOS18)
，其源极接地，栅极接第五偏置电压输入点
net5
；
[0022]第十六
PMOS
管
(PMOS16)
，其源极接第十八
PMOS
管
(PMOS18)
的漏极，栅极接驱动电路的负向输入端，漏极接第十一
PMOS
管
(PMOS11)
的漏极；
[0023]第十七
PMOS
管
(PMOS17)
，其源极接第十八
PMOS
管
(PMOS18)
的漏极，栅极接驱动电路的正向输入端，漏极接第十二
PMOS
管
(PMOS12)
的漏极；
[0024]第十一
NMOS
管
(NMOS11)
，其漏极和栅极接第十五
PMOS
管
(PMOS15)
的漏极，源极接电压输入端
(VIN)
，漏极作为驱动电路的输出端；
[0025]第二十一
NMOS
管
(NMOS21)
，其栅极接驱动电路的正向输入端，漏极通过第二十一电阻
(R21)
接地；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
低输入电压负向输出超低噪声的线性稳压器，包括基准电路
、
误差放大器和驱动电路，驱动电路的输出端接功率管的栅极，其特征在于，所述驱动电路具有正性输入端和负性输入端，误差放大器的输出端与驱动电路的负性输入端连接
。2.
如权利要求1所述的低输入电压负向输出超低噪声的线性稳压器，其特征在于，所述驱动电路包括：第十一
PMOS
管
(PMOS11)
，其源极接地，栅极和漏极通过第十二电阻
(R12)
接电压输入端
(VIN)
；第十二
PMOS
管
(PMOS12)
，其源极接地，栅极接第十一
PMOS
管
(PMOS11)
的栅极，漏极通过第十三电阻
(R13)
接电压输入端
(VIN)
；第十三
PMOS
管
(PMOS13)
，其源极接地，漏极和栅极之间设置有第十二电容
(C12)
，栅极接第十二
PMOS
管
(PMOS12)
的漏极；第十四
PMOS
管
(PMOS14)
，其源极接地，栅极作为第三偏置电压输入点；第十五
PMOS
管
(PMOS15)
，其源极接第十四
PMOS
管
(PMOS14)
的漏极，栅极接第十二
PMOS
管
(PMOS12)
的漏极；第十八
PMOS
管
(PMOS18)
，其源极接地，栅极接第五偏置电压输入点；第十六
PMOS
管
(PMOS16)
，其源极接第十八
PMOS
管
(PMOS18)
的漏极，栅极接驱动电路的负性输入端，漏极接第十一
PMOS
管
(PMOS11)
的漏极；第十七
PMOS
管
(PMOS17)
，其源极接第十八
PMOS
管
(PMOS18)
的漏极，栅极接驱动电路的正性输入端，漏极接第十二
PMOS
管
(PMOS12)
的漏极；第十一
NMOS
管
(NMOS11)
，其漏极和栅极接第十五
PMOS
管
(PMOS15)
的漏极，源极接电压输入端
(VIN)
，漏极作为驱动电路的输出端；第二十一
NMOS
管
(NMOS21)
，其栅极接驱动电路的正性输入端，漏极通过第二十一电阻
(R21)
接地；第二十二
NMOS
管
(NMOS22)
，其栅极接驱动电路的负性输入端，漏极通过第二十二电阻
(R22)
接地；第二十六
NMOS
管
(NMOS26)
，其栅极接第四偏置电压输入端，漏极接第二十一
NMOS
管
(NMOS21)
的源极和第二十二
NMOS
管
(NMOS22)
的源极，源极接电压输入端
(VIN)
；第二十三
NMOS
管
(NMOS23)
，其栅极和漏极接第二十一
NMOS
管
(NMOS21)
的漏极，源极接电压输入端
(VIN)
；第二十四
NMOS
管
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马迎，丛伟林，冯浪，田梓宏，周兴建，梁宇，刘中伟，房凯飞，常俊昌，
申请(专利权)人：成都华微电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：