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稳压器电路制造技术

技术编号:41249839 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-09 23:58
本公开的实施例提供一种稳压器电路,包括:输出模块和零点补偿模块;其中,输出模块,被配置为根据流过负载元件的第一电流,确定次极点在第一电流下的第一频率,次极点的第一频率与第一电流呈正有关;零点补偿模块,被配置为根据第一电流调整动态零点的电容值,并根据动态零点的电容值确定动态零点的第二频率,动态零点的第二频率与次极点的第一频率相同,动态零点的电容值与第一电流呈负相关,第二频率与所述第一电流呈正相关,第二频率对所述第一频率进行补偿,实现动态零点的第二频率跟随次极点的第一频率,动态零点去追踪次极点的频率变化,实现对次极点的频率动态补偿,达到无论在稳压器电路处于何种状态下,负反馈系统都能稳定工作。

【技术实现步骤摘要】

本公开的实施例涉及集成电路以及相关,具体地,涉及适用于一种稳压器电路


技术介绍

1、随着半导体集成电路的发展,以电池供电为主的便携式电子产品在日常生活中扮演着愈发重要的角色,而电池供电系统都需要电压调整电路,ldo稳压器(low dropoutregulator,低压差线性稳压器)作为电压调整电路的核心单元之一,因其具有结构简单、响应速度快、电源纹波抑制能力强等特点而被广泛设计与使用。而在ldo稳压器系统中,负载所需的电流量随负载工作状态的不同而改变,由于负载电流不同,负载提供的阻抗也不同,这种负载阻抗的不同通常会导致ldo稳压器及其负载所形成的闭合回路系统不稳定运行。

2、现有技术中,通过设计环路补偿电路来提高系统稳定运行。零点补偿是一种常用的环路补偿方法,通过设置补偿零点来抵消次极点对环路稳定性的不利影响,从而使反馈环路得到一定的相位裕度,使环路稳定。在线性稳压电路中,由于负载电流变化的范围很大,一般会有至少3个数量级的变化,线性稳压器的输出电阻一般与负载电流成反比,所以线性稳压器的次主极点也同样会有至少3个数量级的变化。固定零点的补偿方法通常不能满足所有负载情况下的稳定性要求,所以跟随负载电流变化的动态零点的补偿方式被普遍使用。目前使用最多的动态零点补偿方法是使用固定电容串联可变电阻的方法实现的,由于电容固定,且电容值很大,因此,稳压器电路面积较大。


技术实现思路

1、本文中描述的实施例提供了一种稳压器电路,解决现有技术存在的问题。

2、根据本公开的内容,提供了一种稳压器电路,包括:输出模块和零点补偿模块;

3、其中,所述输出模块,被配置为根据流过负载元件的第一电流,确定次极点在所述第一电流下的第一频率,所述次极点的第一频率与所述第一电流呈正有关;

4、所述零点补偿模块,被配置为根据所述第一电流调整动态零点的电容值,并根据所述动态零点的电容值确定动态零点的第二频率,所述动态零点的第二频率与所述次极点的第一频率相同,所述动态零点的电容值与所述第一电流呈负相关,所述第二频率与所述第一电流呈正相关,所述第二频率对所述第一频率进行补偿。

5、在本公开一些实施例中,所述零点补偿模块包括负载电流采样单元、镜像单元和动态零点产生单元;

6、其中,所述负载电流采样单元,被配置为采集流过负载元件的第一电流并输出第二电流至镜像单元;

7、所述镜像单元,被配置为基于所述第二电流确定动态零点产生单元的放大增益;

8、所述动态零点产生单元,被配置为根据所述放大增益确定第一电容的电容值,以及根据所述动态零点的电容值和动态零点的阻抗确定动态零点的第二频率。

9、在本公开一些实施例中,所述电流采样单元包括第一晶体管,所述镜像单元包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电阻和第二电阻,所述动态零点产生单元包括第三电阻和第一电容;

10、所述第一晶体管的第一端和所述第四晶体管的第一端分别与电源电压节点电连接,所述第一晶体管的第二端分别与第二晶体管的第一端、所述第二晶体管的控制端和所述第三晶体管的控制端电连接,所述第二晶体管的第二端、所述第三晶体管的第二端和所述第二电阻的第二端分别与接地节点电连接,所述第三晶体管的第一端分别与第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端电连接,所述第一电阻的第一端分别与第一电容的第一端和所述第四晶体管的第二端电连接,所述第一电容的第二端分别与所述第三电阻的第二端和所述第四晶体管的控制端电连接。

11、在本公开一些实施例中,所述第一电容为可调节电容。

12、在本公开一些实施例中,所述动态零点产生单元,还被配置为根据所述放大增益和主极点的阻抗确定主极点的第三频率,所述第三频率与所述第一电流呈正相关。

13、在本公开一些实施例中,所述第三电阻为可调节电阻。

14、在本公开一些实施例中,所述输出模块包括输出功率管、第二电容、第四电阻和第五电阻,所述输出功率管的第一端与电源电压节点电连接,所述输出功率管的第二端分别与所述第二电容的第一端和所述第四电阻的第一端电连接,所述第二电容的第二端和所述第五电阻的第二端分别与接地节点电连接,所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端电连接。

15、在本公开一些实施例中,还包括稳压模块和驱动模块;

16、所述稳压模块,被配置为基于预先设定的基准电压和输出反馈电压确定误差信号,基于所述误差信号调整所述输出电压;

17、所述驱动模块,被配置为根据所述误差电压输出驱动信号至输出功率管。

18、在本公开一些实施例中,所述稳压模块包括放大器,所述放大器的第一端与基准电压节点电连接,所述放大器的第二端与所述第四电阻的第二端电连接,所述放大器的第三端分别与所述第三电阻的第一端、所述第一晶体管的控制端和所述驱动模块的第一端电连接;

19、所述驱动模块为单位增益驱动电路。

20、在本公开一些实施例中,所述第一晶体管和所述第四晶体管为pmos管,所述第二晶体管和所述第三晶体管为nmos管。

21、本公开实施例提供的稳压器电路,零点补偿模块根据流过负载元件的第一电流调整动态零点的电容值,并根据动态零点的电容值确定动态零点的第二频率,动态零点的电容值与流过负载元件的第一电流呈负相关,即根据第一电流的变换量动态调整动态零点的电容值,实现动态零点的第二频率跟随次极点的第一频率,动态零点去追踪次极点的频率变化,实现对次极点的频率动态补偿,达到无论在稳压器电路处于何种状态下,负反馈系统都能稳定工作,实现对稳压器电路的有效补偿。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种稳压器电路,其特征在于,包括:输出模块和零点补偿模块;

2.根据权利要求1所述的稳压器电路,其特征在于,所述零点补偿模块包括负载电流采样单元、镜像单元和动态零点产生单元;

3.根据权利要求2所述的稳压器电路,其特征在于,所述电流采样单元包括第一晶体管,所述镜像单元包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电阻和第二电阻,所述动态零点产生单元包括第三电阻和第一电容;

4.根据权利要求3所述的稳压器电路,其特征在于,所述第一电容为可调节电容。

5.根据权利要求3所述的稳压器电路,其特征在于,所述动态零点产生单元,还被配置为根据所述放大增益和主极点的阻抗确定主极点的第三频率,所述第三频率与所述第一电流呈正相关。

6.根据权利要求5所述的稳压器电路,其特征在于,所述第三电阻为可调节电阻。

7.根据权利要求1所述的稳压器电路,其特征在于,所述输出模块包括输出功率管、第二电容、第四电阻和第五电阻,所述输出功率管的第一端与电源电压节点电连接,所述输出功率管的第二端分别与所述第二电容的第一端和所述第四电阻的第一端电连接,所述第二电容的第二端和所述第五电阻的第二端分别与接地节点电连接,所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端电连接。

8.根据权利要求7所述稳压器电路,其特征在于,还包括稳压模块和驱动模块;

9.根据权利要求8所述的稳压器电路,其特征在于,所述稳压模块包括放大器,所述放大器的第一端与基准电压节点电连接,所述放大器的第二端与所述第四电阻的第二端电连接,所述放大器的第三端分别与所述第三电阻的第一端、所述第一晶体管的控制端和所述驱动模块的第一端电连接;

10.根据权利要求3所述的稳压器电路,其特征在于,所述第一晶体管和所述第四晶体管为PMOS管,所述第二晶体管和所述第三晶体管为NMOS管。

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【技术特征摘要】

1.一种稳压器电路,其特征在于,包括:输出模块和零点补偿模块;

2.根据权利要求1所述的稳压器电路,其特征在于,所述零点补偿模块包括负载电流采样单元、镜像单元和动态零点产生单元;

3.根据权利要求2所述的稳压器电路,其特征在于,所述电流采样单元包括第一晶体管,所述镜像单元包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电阻和第二电阻,所述动态零点产生单元包括第三电阻和第一电容;

4.根据权利要求3所述的稳压器电路,其特征在于,所述第一电容为可调节电容。

5.根据权利要求3所述的稳压器电路,其特征在于,所述动态零点产生单元,还被配置为根据所述放大增益和主极点的阻抗确定主极点的第三频率,所述第三频率与所述第一电流呈正相关。

6.根据权利要求5所述的稳压器电路,其特征在于,所述第三电阻为可调节电阻。

7.根据权利要求1所述的稳压器电路,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:张长洪
申请(专利权)人:圣邦微电子北京股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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