【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子器件领域，涉及一种零极点负载跟随补偿的低压差线性稳压器及其电路。
技术介绍
1、低压差线性稳压器(low-dropout regulator，ldo)是电源管理电路的重要组成部分，相比其它类型电源电路具有高电源抑制比、低噪声等优点。ldo电路内部包含基准电压源、误差放大器、p沟道mos管以及两个反馈电阻等，ldo电路外部有负载电容与负载电阻等。ldo电路依靠反馈环路调节p沟道mos管的电流，从而控制输出电压稳定在基准电压源附近。
2、当ldo电路负载由轻到重时，负载电阻由大变小，使极点发生移动，导致ldo环路次主极点(通常为误差放大器主极点)处增益在0db以上。此时，如果负载电容寄生电阻为零，则穿越带宽处的相位接近-180°，系统稳定性差或不稳定。如果负载电容寄生电阻不为零，则可以利用合适的负载电容寄生电阻与负载电容值在ldo环路次主极点附近实现相位补偿，让穿越带宽处相位回到-90°附近，提高系统稳定性。然而，实际应用时ldo电路在ldo环路次主极点附近存在其余复杂零极点，且这类零极点通常会加速增益与相位的下降，使ldo电路极易处于不稳定状态，此时负载电容寄生电阻的补偿效果不明显，甚至无法补偿。此外，负载电容取值会影响主极点频率，负载电容寄生电阻受负载电容工艺影响大，而零点又同时受到负载电容寄生电阻与负载电容值的影响，使调节具有较多局限性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器及其电路
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术第一方面，提供一种零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，包括低压差线性稳压器电路以及相互连接的电流采样电路和阻容网络电路；电流采样电路与低压差线性稳压器电路的电源端以及低压差线性稳压器电路的误差放大器的输出端均连接；阻容网络电路与低压差线性稳压器电路的误差放大器的正输入端、低压差线性稳压器电路的输出端以及低压差线性稳压器电路的两个反馈电阻的连接线均连接；电流采样电路用于调节阻容网络电路的零极点的频率与增益，以及通过阻容网络电路调节低压差线性稳压器电路的误差放大器的正输入端电压变化幅度；阻容网络电路用于产生不受负载变化影响的零极点对。
4、可选的，所述电流采样电路包括采样p沟道mos管m2和源极负反馈电阻r1；采样p沟道mos管m2的源极通过源极负反馈电阻r1与低压差线性稳压器电路的电源端连接，采样p沟道mos管m2的栅极与低压差线性稳压器电路的误差放大器的输出端连接，采样p沟道mos管m2的漏极与阻容网络电路连接。
5、可选的，所述阻容网络电路包括第一电阻r2、第二电阻r3、第一电容c1和第二电容c2；第一电阻r2的一端接地，另一端与第二电容c2的一端以及采样p沟道mos管m2的漏极均连接；第二电容c2的另一端与低压差线性稳压器电路的误差放大器的正输入端、第一电容c1的一端以及第二电阻r3的一端均连接；第一电容c1的另一端与低压差线性稳压器电路的输出端连接，第二电阻r3的另一端与低压差线性稳压器电路的两个反馈电阻的连接线连接。
6、可选的，所述第一电容c1和第二电容c2的容值均小于10pf。
7、可选的，所述低压差线性稳压器电路包括基准电压源vref、误差放大器、p沟道mos管m1、第一反馈电阻rfb1、第二反馈电阻rfb2、负载电容cl、电源端和输出端；p沟道mos管m1的漏极与输出端和第一反馈电阻rfb1的一端连接，p沟道mos管m1的源极与电源端连接，p沟道mos管m1的栅极与误差放大器的输出端连接；第一反馈电阻rfb1的另一端通过第一反馈电阻rfb1接地，第一反馈电阻rfb1与第二反馈电阻rfb2之间的连接线与误差放大器的正输入端连接；基准电压源vref的输出端与误差放大器的负输入端连接；负载电容cl一端接地，另一端与输出端连接。
8、可选的，所述采样p沟道mos管m2与p沟道mos管m1的栅源电压和栅长均相同。
9、可选的，所述负载电容cl的容值大于1μf。
10、本专利技术第二方面，提供一种零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器，所述零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器采用上述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳电路封装得到。
11、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
12、本专利技术零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，通过在现有低压差线性稳压器电路的基础上设置相互连接的电流采样电路和阻容网络电路，通过阻容网络电路的调节，在系统穿越带宽附近引入了零级点对，使系统增益随频率下降速度降低，同时相位随频率下降速度降低，同时由于零极点对位置不受负载变化影响，因此在不同负载条件下的系统稳定性得到提高。并且，阻容网络与电流采样电路结合后，可避免大负载电容对电流变化速度的影响，进一步优化了不同工况下的系统响应速度。最终实现补偿位置随负载自适应变化，调节自由度高，在实际电路中，即便在误差放大器主极点附近存在其它额外的零极点加速电路相位下降，也会由于负载跟随补偿的相位起点位于0°附近，使得所能兼容的相位或增益衰减范围更大，保证系统的稳定。
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1.一种零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，包括低压差线性稳压器电路以及相互连接的电流采样电路和阻容网络电路；
2.根据权利要求1所述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述电流采样电路包括采样P沟道MOS管M2和源极负反馈电阻R1；
3.根据权利要求2所述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述阻容网络电路包括第一电阻R2、第二电阻R3、第一电容C1和第二电容C2；
4.根据权利要求3所述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述第一电容C1和第二电容C2的容值均小于10pF。
5.根据权利要求1所述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述低压差线性稳压器电路包括基准电压源VREF、误差放大器、P沟道MOS管M1、第一反馈电阻RFB1、第二反馈电阻RFB2、负载电容CL、电源端和输出端；
6.根据权利要求5所述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述采样P沟道MOS管M2与P沟道MOS管M1的栅源电压和栅长均相同。<...
【技术特征摘要】
1.一种零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，包括低压差线性稳压器电路以及相互连接的电流采样电路和阻容网络电路；
2.根据权利要求1所述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述电流采样电路包括采样p沟道mos管m2和源极负反馈电阻r1；
3.根据权利要求2所述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述阻容网络电路包括第一电阻r2、第二电阻r3、第一电容c1和第二电容c2；
4.根据权利要求3所述的零极点负载跟随补偿低压差线性稳压器电路，其特征在于，所述第一电容c1和第二电容c2的容值均小于10pf。
5.根据权利要求1所述的零极点负载跟随补偿低压差...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽强，刘智，于洪波，魏海龙，王勇，张强，魏巍，董茂军，兰蕾，王依璇，郭晓雯，吴嘉祺，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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