System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种LDO线性瞬态增强电路、芯片及电子设备制造技术_技高网

一种LDO线性瞬态增强电路、芯片及电子设备制造技术

技术编号:40495462 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-26 19:24
本发明专利技术公开了一种LDO线性瞬态增强电路、芯片及电子设备,涉及集成电路技术领域,其技术方案要点是:包括低压差线性稳压器、电流镜偏置电路和瞬态增强电路;瞬态增强电路包括单向导电件、电容CP1、电阻RES1和MOS管PM2;单向导电件的输入端连接电源电压VIN,输出端连接MOS管PM2的源极;MOS管PM2的栅极通过电阻RES1连接电源电压VIN,漏极连接电流镜偏置电路;电容CP1的一端连接单向导电件的输出端,另一端接地。本发明专利技术不需要使用额外的运放和常开电流镜偏置电路,仅仅用电阻、电容、MOS管、二极管,实现低功耗、低成本、高可靠性、易扩展的LDO线性瞬态增强电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路,更具体地说,它涉及一种ldo线性瞬态增强电路、芯片及电子设备。


技术介绍

1、在集成电路芯片中,为了防止电源电压上下电瞬态变化时,ldo(低压差线性稳压器)电路因某个支路瞬态电流不足或者过大,导致ldo输出异常的情况发生,例如过高或者过低,通常在电路中设计一种ldo线性瞬态增强电路用来补偿或者分流瞬态电流,以稳定支路电流,稳定ldo输出。而ldo线性瞬态增强电路的功能是:当电源电压瞬间上下电时,提供额外的瞬态补偿电流,驱动ldo功率管栅端,来及时导通或者关断ldo功率管来提供合适的负载电流,从而稳定电源急速上下电时ldo的输出,缩短ldo稳定所需时间,避免ldo输出过高或者过低,影响后续电路的正常工作。

2、现有的ldo线性瞬态增强电路一般使用多个电容和电流镜电路、和运放实现电压检测,如图1所示。在电源电压vin瞬间减小时,功率管mp的栅源电压差vgs减小,则功率管提供的导通电流减小,即对外输出负载电流il减小,则vout下降;此时运放检测到vout小于vref,放大两者之差,产生vpluse,而vpluse又通过电容cp1耦合到pm2管栅端,则增大了其源极与栅极的差值vgs,则idspm2增大,并通过电流镜电路nm2、nm3镜像为idsnm2,idsnm2增大,则功率管mp栅端的寄生电容cp的泄放电流idsnm1增加,则可以加快功率管mp栅端电压下降,增大其vgs,增大导通电流,提供足够的负载电流il,从而避免了ldo输出vout电压过低,上述所描述的idspm2、idsnm2、idsnm1分别指流经mos管pm2、nm2、nm1的电流。

3、然而,上述的ldo线性瞬态增强电路存在以下缺点:1、需要额外的运放amp放大vout的变化量和常导通电流镜支路pm2、nm3,则此运放和电流镜支路不仅增加了电路复杂度,而且一直消耗静态电流,产生较大的功耗浪费;2、ldo瞬态响应时间受到运放工作带宽和摆率制约,不能及时为功率管提供足够的驱动电流,增加了ldo瞬态响应时间。因此,如何研究设计一种能够克服上述缺陷的ldo线性瞬态增强电路、芯片及电子设备是我们目前急需解决的问题。


技术实现思路

1、为解决现有技术中的不足,本专利技术的目的是提供一种ldo线性瞬态增强电路、芯片及电子设备,不需要使用额外的运放和常开电流镜偏置电路,仅仅用电阻、电容、mos管、二极管,实现低功耗、低成本、高可靠性、易扩展的ldo线性瞬态增强电路,特别适用于ldo芯片的瞬态摆率增强电路。

2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

3、第一方面,提供了一种ldo线性瞬态增强电路,包括低压差线性稳压器和电流镜偏置电路,所述低压差线性稳压器的电源电压vin与电流镜偏置电路之间设置有瞬态增强电路;

4、所述瞬态增强电路包括单向导电件、电容cp1、电阻res1和mos管pm2;

5、所述单向导电件的输入端连接电源电压vin,输出端连接mos管pm2的源极;

6、所述mos管pm2的栅极通过电阻res1连接电源电压vin,以及漏极连接电流镜偏置电路;

7、所述电容cp1的一端连接单向导电件的输出端,另一端接地。

8、进一步的,所述电源电压vin瞬间上升时,mos管pm2截止,通过单向导电件对电容cp1充电存储电荷,电流镜偏置电路中无电流;

9、所述电源电压vin瞬间下降时,mos管pm2导通,电容cp1通过mos管pm2对地泄放电流,电流镜偏置电路中产生瞬间大电流,增大低压差线性稳压器中电容cp通过mos管nm1对地的泄放电流,加快功率管mp的栅源电压vgs的增加,以提供足够的负载电流il来维持低压差线性稳压器的输出电压vout的稳定;

10、以及,所述电源电压vin静态工作时,mos管pm2、mos管nm2和mos管nm3处于截止状态,消耗静态电流为0。

11、进一步的,所述单向导电件为二极管diode或包含二极管的mos管;

12、所述二极管diode的正极对应单向导电件的输入端,二极管diode的负极对应单向导电件的输出端。

13、进一步的,所述电流镜偏置电路由mos管nm2和mos管nm3构成,且mos管nm2和mos管nm3之间连接的中点通过电阻res3接地。

14、进一步的,所述mos管nm2与mos管nm3之间镜像电流的比例依据补偿参数进行确定。

15、进一步的,所述单向导电件的输出端与mos管pm2的源极之间连接有电阻res2;

16、所述电流镜偏置电路的中点通过电阻res3接地;

17、其中,所述电阻res1、电阻res3和电容cp1组合构成rc延时电路,以调节放电时间。

18、进一步的,所述低压差线性稳压器由mos管nm1、nm4、pm1和mp以及偏置源idc、vbiase1、vbiase2和vset构成。

19、进一步的,所述电源电压vin静态工作时,mos管pm2处于截止状态,消耗静态电流为0。

20、第二方面,提供了一种集成电路芯片,该芯片包括至少一个如第一方面所述的一种ldo线性瞬态增强电路。

21、第三方面,提供了一种电子设备,该电子设备配置有至少一个如第二方面所述的一种集成电路芯片。

22、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

23、1、本专利技术提供的一种ldo线性瞬态增强电路,不需要使用额外的运放和常开电流镜偏置电路,仅仅用电阻、电容、mos管、二极管,实现低功耗、低成本、高可靠性、易扩展的ldo线性瞬态增强电路,特别适用于ldo芯片的瞬态摆率增强电路;

24、2、本专利技术节省了电路面积和电路功耗,瞬态响应时间不受运放建立时间限制,能够更快实现对ldo瞬态变化的响应;

25、3、本专利技术不需要常导通的电流镜偏置电路,可以避免ldo稳态工作时电流的消耗,特别是高压电路中,可以极大的节省功耗;

26、4、本专利技术针对不同的ldo瞬态补偿电流的需求,只需调整电流镜结构中mos管nm2、nm3的比例以及cp1的大小即可,不需要以往ldo线性瞬态增强电路结构中额外调整运放的复杂电路结构,简单易迁移。

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【技术保护点】

1.一种LDO线性瞬态增强电路,包括低压差线性稳压器和电流镜偏置电路,其特征是,所述低压差线性稳压器的电源电压VIN与电流镜偏置电路之间设置有瞬态增强电路;

2.根据权利要求1所述的一种LDO线性瞬态增强电路,其特征是,所述电源电压VIN瞬间上升时,MOS管PM2截止,通过单向导电件对电容CP1充电存储电荷,电流镜偏置电路中无电流;

3.根据权利要求1所述的一种LDO线性瞬态增强电路,其特征是,所述单向导电件为二极管diode或包含二极管的MOS管;

4.根据权利要求1所述的一种LDO线性瞬态增强电路,其特征是,所述电流镜偏置电路由MOS管NM2和MOS管NM3构成,且MOS管NM2和MOS管NM3之间连接的中点通过电阻RES3接地。

5.根据权利要求4所述的一种LDO线性瞬态增强电路,其特征是,所述MOS管NM2与MOS管NM3之间镜像电流的比例依据补偿参数进行确定。

6.根据权利要求1所述的一种LDO线性瞬态增强电路,其特征是,所述单向导电件的输出端与MOS管PM2的源极之间连接有电阻RES2;

7.根据权利要求1所述的一种LDO线性瞬态增强电路,其特征是,所述低压差线性稳压器由MOS管NM1、NM4、PM1和MP以及偏置源idc、VBIASE1、VBIASE2和VSET构成。

8.一种集成电路芯片,其特征是,该芯片包括至少一个如权利要求1-7任意一项所述的一种LDO线性瞬态增强电路。

9.一种电子设备,其特征是,该电子设备配置有至少一个如权利要求8所述的一种集成电路芯片。

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【技术特征摘要】

1.一种ldo线性瞬态增强电路,包括低压差线性稳压器和电流镜偏置电路,其特征是,所述低压差线性稳压器的电源电压vin与电流镜偏置电路之间设置有瞬态增强电路;

2.根据权利要求1所述的一种ldo线性瞬态增强电路,其特征是,所述电源电压vin瞬间上升时,mos管pm2截止,通过单向导电件对电容cp1充电存储电荷,电流镜偏置电路中无电流;

3.根据权利要求1所述的一种ldo线性瞬态增强电路,其特征是,所述单向导电件为二极管diode或包含二极管的mos管;

4.根据权利要求1所述的一种ldo线性瞬态增强电路,其特征是,所述电流镜偏置电路由mos管nm2和mos管nm3构成,且mos管nm2和mos管nm3之间连接的中点通过电阻res3接地。

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:张杏月
申请(专利权)人:成都芯进电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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