低压差线性稳压器及其极点调整方法技术

一种低压差线性稳压器及其极点调整方法，所述低压差线性稳压器的PMOS调整晶体管的源极连接第一电压端，漏极连接所述第一电阻的第一端，栅极连接所述误差放大器的输出端；第一电流提供单元适于产生基准电流；第二电流提供单元适于产生调节电流，所述调节电流与所述低压差线性稳压器的输出端的电流相关联；误差放大器的第一输入端输入参考电压，第二输入端连接所述第一电阻的第二端和第二电阻的第一端，偏置电流输入端输入所述基准电流和调节电流叠加产生的偏置电流；第一电阻的第一端为所述低压差线性稳压器的输出端；第二电阻的第二端连接第二电压端；第一电压端的电压值大于第二电压端的电压值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种。
技术介绍
低压差线形稳压电路(Low Dropout Regulator, LD0)是降压型直流线性稳压器，随着SOC技术的发展，其在计算机、通讯、仪器仪表、消费类电子、摄像监控等行业应用无处不在。虽然与DC-DC开关电压转换器相比，LDO的效率低一些，但是它具有外围元件少、纹波小、噪声低、芯片面积小、电路结构简单等优点，所以LDO在电源管理类芯片中一直占有 很大的比重。 随着集成度的提高，越来越多的LDO作为SOC (System on Chip，片上系统)芯片的子模块给某个关键的模块供电而集成到该SOC芯片中，而功能强大的SOC芯片中集成多个LDO模块给不同的模块供电已很普遍了。同时随着SOC系统的工作频率不断提高，其中的数字电路带来电源干扰也越来越严重，这就需要LDO有高速瞬态响应速度、高输出电压控制精度、高PSRR、低噪声等性能要求。如图I所示，现有LDO包括误差放大器0P、电流源ILUPM0S调整晶体管MP和分压反馈网络等构成的负反馈系统。所述分压反馈网络包括第一电阻R1、第二电阻R2。所述第一电阻Rl和第二电阻R2组成分压单元，分压电压被反馈至误差放大器OP的正相输入端。所述误差放大器OP的负相输入端接收基准电压vref。所述电流源ILl提供误差放大器OP的偏置电流。图I所示的LDO —般有两个极点一个是在PMOS调整晶体管MP栅极端的Pl极点，另一个是在LDO输出端OUT的P2极点。为保证LDO的频率稳定性和足够的相位裕度，Pl极点与P2极点的间距应足够大。目前LDO的需求者都希望LDO在待机情况下的功耗足够低，电阻分压采样的电路功耗要非常小，这使得P2极点的频率很小，Pl极点无法做到比P2极点的频率小很多来满足环路的相位稳定性，并且P2的电容远大于Pl点的电容。所以，在LDO待机时低功耗的情况下，主极点只能是P2极点(两个极点中频率低的即为主极点)。当LDO输出端电流增大时，Pl极点的频率基本保持不变，而P2极点的频率逐渐变大，Pl极点和P2极点之间的频率差缩小，造成频率稳定性变差。米勒补偿方式在LDO待机低功耗的需求下变得很难有效，而输出端外接大电容的方式可以获得较好的效果。在LDO输出端OUT外接一个大电容，减小了 Pl极点在LDO输出端电流增大时的增大幅度，保证Pl极点与P2极点的频率差足够大，确保LDO的稳定性。但是，LDO的发展趋势越来越倾向于取消LDO输出端的引脚，若无LDO输出端的引脚，则无法将上述方法中的大电容与LDO输出端在片外连接，LDO频率稳定性问题则会依然存在
技术实现思路
本专利技术解决的问题是如何解决低压差线性稳压器的频率稳定性问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种低压差线性稳压电路，包括误差放大器、第一电流提供单元、第二电流提供单元、PMOS调整晶体管、第一电阻和第二电阻；所述PMOS调整晶体管的源极连接第一电压端，漏极连接所述第一电阻的第一端，栅极连接所述误差放大器的输出端；所述第一电流提供单元适于产生基准电流；所述第二电流提供单元适于产生调节电流，所述调节电流与所述低压差线性稳压器的输出端的电流相关联；所述误差放大器的第一输入端输入参考电压，第二输入端连接所述第一电阻的第二端和第二电阻的第一端，偏置电流输入端输入所述基准电流和调节电流叠加产生的偏置 电流；所述第一电阻的第一端为所述低压差线性稳压器的输出端；所述第二电阻的第二端连接第二电压端；所述第一电压端的电压值大于第二电压端的电压值。本专利技术还提供一种低压差线性稳压器的极点调整方法，包括提供基准电流和调节电流，所述调节电流与所述低压差线性稳压器的输出端的电流相关联；叠加所述基准电流和调节电流，以获得偏置电流；提供所述偏置电流至所述低压差线性稳压器中的误差放大器的偏置电流输入端。与现有技术相比，本专利技术技术方案至少具有以下优点当负载变大时，低压差线性稳压器的输出端电流变大，低压差线性稳压器输出端的P2极点频率变大，调节电流也相应变大，这样使得误差放大器的输出阻抗变小，PMOS调整晶体管栅极的Pl极点频率变大。由于Pl极点和P2极点的频率均有所增加，所以两者的频率差值可以基本保持在足够大的距离，确保了低压差线性稳压器的稳定性。在负载电流很小的时候调节电流也非常小，低压差线性稳压器整体的功耗很低。附图说明图I是现有技术中低压差线性稳压电路的电路示意图；图2是本专利技术实施例一的低压差线性稳压器示意图；图3是本专利技术实施例一的低压差线性稳压电路的一种具体实施例示意图；图4是本专利技术本专利技术实施例二的低压差线性稳压器示意图；图5是本专利技术实施例二的低压差线性稳压电路的一种具体实施例示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下列说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。如图2所示，本专利技术实施例一提供一种低压差线性稳压器，包括误差放大器0P，第一电流提供单元11、第二电流提供单元12、PMOS调整晶体管MPl、第一电阻Rl和第二电阻R2。所述PMOS调整晶体管MPl的源极连接第一电压端VDD，漏极连接所述第一电阻Rl的第一端，栅极连接所述误差放大器OP的输出端OUTl ；所述第一电流提供单元11适于产生基准电流；所述第二电流提供单元12适于产生调节电流，所述调节电流与所述低压差线性稳压器的输出端0UT2的电流相关联；所述误差放大器OPl的第一输入端INl输入参考电压，第二输入端IN2连接所述第一电阻Rl的第二端和第二电阻R2的第一端，偏置电流输入端BIAS输入所述基准电流和调节电流叠加产生的偏置电流；所述第一电阻Rl的第一端为所述低压差线性稳压器的输出端0UT2 ；所述第二电阻R2的第二端连接第二电压端GND ；所述第一电压端VDD的电压值大于第二电压端GND的电压值。所述第一电压端VDD可以提供电源电压，所述第二电压端GND可以为提供地电压。所述第二电流提供单元12提供的调节电流随所述低压线性稳压器的输出端的电流增大而增大。在实施例一中，第二电流提供单元12分别与所述误差放大器OPl的偏置电流输入端BIAS和误差放大器OPl的输出端OUTl相连接，适于通过所述误差放大器OPl输出端OUTl上的电压来采集所述低压差线性稳压器的输出端0UT2的电流，从而产生与所述低压差线性稳压器的输出端0UT2的电流相关联的调节电流。所述调节电流可以随所述低压差线性稳压器的输出端0UT2的电流增大而增大。图3是本专利技术实施例一的一种具体实施例。如图3所示，所述第二电流提供单元12可以包括第二 PMOS晶体管MP2和第一电流镜单元ILl。所述第二 PMOS晶体管MP2的源极连接所述第一电压端VDD，漏极连接所述第二电流镜单元的输入端，栅极连接所述PMOS调整晶体管MPl的栅极；所述第二电流镜单元ILl的第一输出端连接所述误差放大器OP的偏置电流输入端BIAS，第二输出端连接所述第二电压端GND。第一电阻Rl和第二电阻R2上流过的电流非常小，所以第一晶体管MPl的漏极电流与低压差线性稳压器的输出端0UT2的电流大致相等。考虑低压差线性稳压器正常工作时晶体管都处在饱和区，栅源电压差相等且衬底电压一样的晶体管漏极电流相等(忽略沟道长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括：误差放大器、第一电流提供单元、第二电流提供单元、PMOS调整晶体管、第一电阻和第二电阻；所述PMOS调整晶体管的源极连接第一电压端，漏极连接所述第一电阻的第一端，栅极连接所述误差放大器的输出端；所述第一电流提供单元适于产生基准电流；所述第二电流提供单元适于产生调节电流，所述调节电流与所述低压差线性稳压器的输出端的电流相关联；所述误差放大器的第一输入端输入参考电压，第二输入端连接所述第一电阻的第二端和第二电阻的第一端，偏置电流输入端输入所述基准电流和调节电流叠加产生的偏置电流；所述第一电阻的第一端为所述低压差线性稳压器的输出端；所述第二电阻的第二端连接第二电压端；所述第一电压端的电压值大于第二电压端的电压值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志军，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：