低压差线性稳压器制造技术

本发明专利技术提供了调整多个低压差线性稳压器中的多个调整电阻支路的方法，每一个低压差线性稳压器包含一个调整电阻支路，每一个调整电阻支路包含三部分串联的基准电阻部分、共用调整电阻部分以及补偿调整电阻部分，包括：在进行调整之前，对多个低压差线性稳压器分别进行测试，以计算出与多个调整电阻支路中除基准电阻部分以外的部分一一对应的多个调整码；将调整码中的最小值的码作为共用调整码，将调整码分别与所述共用调整码的差值作为补偿调整码，用共用调整码对多个共用调整电阻部分进行共用调整，用补偿调整码分别对多个补偿调整电阻部分进行补偿调整。本发明专利技术还提供了使用上述方法的多个低压差线性稳压器。通过本发明专利技术，可以降低产品制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低压差线性稳压器以及调整多个低压差线性稳压器中的多个调整电阻支路的方法。
技术介绍
电子电路中的稳压器用于提供维持在特定容差范围内的稳定电压，向特定部件供电以确保其正常运行。低压差线性稳压器(LD0，Low Dropout Regulator)在通过引用被并入本文的序列号为11/406，172,11/129,801的美国专利申请中被描述。图1所示的是现有技术中的LDO的构造框图。现有技术中的LDO 100包括依次级联的差分放大器AO、第二反相放大器A2和第一反相放大器Al，其中差分放大器AO的正相输入端ref接有参考电压REFO，第二反相放大器A2的输出端接有末级反相放大器输出负载 Li，第一反相放大器Al的输出端与差分放大器的反相输入端fb之间连接有反馈电路F，从而差分放大器AO、第一反相放大器Al、第二反相放大器A2、反馈电路F形成具有稳压效果的负反馈放大回路。第一反相放大器Al的输出端作为该LDO 100的输出端。LDO 100还包括正相放大器A3和末级反相放大器A4，正相放大器A3和末级反相放大器A4构成LDO中的限流回路。该正相放大器A3的输入端与所述第一反相放大器Al的输入端连接，正相放大器A3的输出端与末级反相放大器A4的输入端连接，末级反相放大器A4的输出端与第一反相放大器Al的输入端连接，并与第二反相放大器A2共用末级反相放大器输出负载Li。末级反相放大器A4输出的电压用于稳定第一反相放大器Al的输入端处的电压。在LDO的工作过程中，外部负荷的电流增大，则LDO的输出端的电流也随之增大。当外部负荷电流较小时，负反馈放大回路工作，对外输出设定的稳定电压Vsrt，如图2所示，LDO则处于稳压模式， 当外部负载电流上升到一定程度，此时则会使得第二反相放大器A2关闭，末级反相放大器 A4打开，限流回路开始工作，以稳定第一反相放大器Al的输入端处的电压并使得LDO对外输出设定的限流值Ilim，LDO则处于限流模式。图3是如图1所示的LDO的具体线路图。其中第二反相放大器A2包括PMOS场效应管Ρ0，Ρ0的栅极作为第二反相放大器A2的输入端与差分放大器AO的输出端连接，PO的漏极作为第二反相放大器A2的输出端。本文所指的“连接”指的是两者直接的电连接。第一反相放大器Al包含PMOS场效应管Pl，Pl的栅极作为第一反相放大器Al的输入端与PO 的漏极连接，Pl的漏极作为第一反相放大器Al的输出端，亦即LDO的输出端。反馈电路F 包括电阻Rl和R2。末级反相放大器输出负载Ll包括NMOS场效应管N4，N4的漏极与PO输出端连接，N4的源极接地，并且N4的栅极接有参考电压VREFl，保持栅极电流恒定。正相放大器A3的输入端与Pl的栅极连接。正相放大器A3包含NMOS场效应管N2和N3、PMOS场效应管P2和调整电阻支路Rt。P2的栅极作为正相放大器A3的输入端。其中P2和Pl的栅极互连，P2和Pl的源极都接恒压源VDD，因此P2和Pl形成电流镜电路。由于电流镜的特性，P2的源极和漏极之间流过的电流Ip2与Pl的源极和漏极之间流过的电流Ipi成正比。 NMOS场效应管N2的栅极和漏极连接P2的漏极，形成二极管联接，P2的源极和漏极之间流过的电流Ip2与N2的漏极和源极之间流过的电流In2相等。NMOS场效应管N2和N3的栅极互连，它们的源极都接地，因此N2和N3形成另一电流镜。电流In2和In3成正比。NMOS场效应管N3与调整电阻支路Rt的一端连接，正相放大器A3的输出端为NMOS场效应管N3与调整电阻支路Rt —端的连接点，并作为末级反相放大器A4的输入。在正相放大器A3中， P2和N2形成共源级反相放大器，输入P2的电压经该共源级反相放大器反相和放大输出至 N3，N3和Rt构成另一共源级反相放大器，因此，电压经过再一次反相和放大。由于其中电压经过两次反相放大，因此放大器A3是正相放大器。末级反相放大器A4包含PMOS场效应管P4，P4的栅极作为末级反相放大器A4的输入Vinl，P4的源极接恒压源VDD，P4的漏极与N4的漏极连接，并且P4的漏极作为末级反相放大器A4的输出端Voutl与Pl的栅极连接、并且与PO的漏极连接。其中，PMOS场效应管P4和N4构成共源级反相放大器，Vinl作为该共源级反相放大器的输入，Voutl作为该共源级反相放大器的输出。当限流回路开始工作时，只有在P4和N4构成的共源级反相放大器处于工作区域 (即Voutl被反相放大的区域)时，才能保证该限流回路能够实现限流。这里，VDD为固定值，当Vinl为反转电压值时，该共源级反相放大器就处于工作区域。对于每一个共源级反相放大器的反转电压，是由P4和N4以及恒压源VDD以及参考电压VREFl来决定的，当Vinl 为反转电压值时，该共源级反相放大器处于工作区域。如图3可以得出，Vinl =VDD-IKt*R， 、为流过调整电阻支路的电流，R为调整电阻支路的有效电阻值。由于电流镜电路的原理，τ, Κη3 χ Κ 2这里的 IRt = lout X Kx，Kx=:，其中，Kn3、Kn2、Kp2、Kpl 分别为 Ν3、Ν2、Ρ2、Pl 的KnZ χ Kpi沟道的宽度与长度的比值，当VDD、N3、N2、P2、P1为固定时，为了使Iout为用户要求的限流值Ilim时，可以根据电路参数结合模拟仿真的结果，算出理想的R值。调整电阻支路Rt包括两部分串联的基准电阻Rtop以及调整电阻部分，理想的状态下，可以根据计算出的理想 R值，使用等值的基准电阻Rtop，而无需使用调整电阻部分。然而，实际应用的电阻Rtop由于工艺误差，通常会有一定的电阻值漂移的系数(大约在0.8-1. 2的范围之间)以及P4、 N4的各自的阈值电压也有漂移(大约为士0. 2V)，因此，可能导致VDD-Vinl的值出现偏差， 从而导致最终Pl的漏极的输出电流，即整个LDO的输出电流没有限制在上述预定的限流值 Ilim0为了抵消上述工艺误差，现有技术中就在产品制作后期对上述调整电阻支路Rt 中的调整电阻部分进行调整，该调整电阻部分例如由5个电阻RLF0-RLF4串联构成，电阻 RLF0-RLF4分别与MOS场效应管F0-F4并联，当某个MOS场效应管处于导通状态时，相应的电阻被短路，例如，FO被导通时，电阻RLFO被短路。对于F0-F4，可用5位二进制的调整码 C来进行控制，该调整码C是在进行调整之前，通过对LDO进行测试而计算出的，例如，通过测试计算出C = 10000，该调整码从高位到低位分别用于控制F4-F0的导通或切断，当与F4 对应码位为“1”，则F4不导通，那么电阻RLF4为有效电阻；而与F0-F3分别对应的码位为 “0”，那么F1-F3导通，则电阻RLF0-RLF3被短路，即电阻RLF0-RLF3为无效电阻。此时，调整电阻支路Rt的有效电阻值就是Rtop+RLF4。也就是说，通过上述方法对调整电阻支路Rt 进行调整，可以最终使Pl输出高精度的限流电流Ilim。但是，在电子回路中，通常会有多个LD0，那么相应的，对于每一个LDO都必须按照各自的调整码C分别进行调整，这就会花费大量的调整时间。另外，由于这些调整码C通常预先存储在外部的存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢凯，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：