【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ldo線性穩壓器，屬于集成電路。
技術介紹
1、傳統ldo線性穩壓器會包括用于提高輸出瞬態響應和電路穩定性的片外大電容(通常微法級)。而片外電容不僅需要電路版圖設計時留出額外的管腳，還需消耗額外的pcb面積和組件。因此，片外電容無疑增加了電路的芯片面積、版圖布局復雜度、以及成本。此外，隨著片上系統(soc)的不斷發展，也要求ldo穩壓器能夠完全集成在芯片電路中，因此，研究去除片外電容的無片外電容ldo穩壓器成為了當前的研究熱點。
2、由于片外電容的去除，ldo穩壓器電路的瞬態響應和穩定性成為其最重要的兩個指標，其中，瞬態響應過程指當負載電流突然跳變時，ldo穩壓器的功率管調整負載電流需要時間，使得輸出電壓出現過沖和下沖現象，然后輸出電壓逐漸恢復到正常輸出電壓的過程。當功率管調整時間過長，導致輸出電壓的過沖或者下沖電壓幅度很大，從而會影響核心功能電路的性能。尤其在負載電流需要高頻快速切換跳變的情況下，較長的調整時間，還會導致輸出電壓無法穩定，輸出電壓呈現三角波，嚴重惡化核心電路的性能。因此，研究無片外電容的瞬態響應特性具有非常重要的意義。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ldo線性穩壓器，引入電流支路進行輔助設計，有效提高為負載電路提供電流的效率。
2、本專利技術為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本專利技術設計了一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ld
3、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述電流支路包括nmos管mn8、nmos管mn9、電阻r2，其中，nmos管mn8的柵極與漏極相連接，且該相連接端外接電源vcc，由nmos管mn8與電源vcc構成上電流支路，nmos管mn8的源極構成上電流支路的輸出端；nmos管mn9的源極串聯電阻r2后接地，nmos管mn9與電阻r2構成下電流支路，nmos管mn9的柵極與漏極相連接構成下電流支路的輸出端；上電流支路的輸出端與下電流支路的輸出端相連構成電流支路的輸出端。
4、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述功率級電路包括nmos管mn5、pmos管mp6、pmos管mp7、電阻r1，其中，nmos管mn5的柵極外接偏置電壓vb，nmos管mn5的漏極與pmos管mp6的柵極相連接，且該相連接端外接電源vcc，pmos管mp6的源極外接電源vcc，pmos管mp7的柵極構成功率級電路的輸入端；pmos管mp7的源極與pmos管mp6的漏極相連接，且該相連接端構成功率級電路的輸出端，pmos管mp7的漏極、nmos管mn5的源極、電阻r1的其中一端三者相連接，電阻r1的另一端接地。
5、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述ldo線性穩壓器輸出端經反饋電路接入誤差放大器的反向輸入端，誤差放大器的正向輸入端同時接入參考電壓vref。
6、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述功率級電路還包括電容c0，電容c0的其中一端對接pmos管mp6的柵極，電容c0的另一端對接pmos管mp6的漏極。
7、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述功率級電路還包括電流源i2，nmos管mn5漏極與pmos管mp6柵極相連接端經電流源i2外接電源vcc。
8、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述誤差放大器包括pmos管mp1、pmos管mp2、nmos管mn3、nmos管mn4，其中，pmos管mp1的源極與pmos管mp2的源極相連接，且該相連接端外接電源vcc，pmos管mp1的柵極構成誤差放大器的正向輸入端，pmos管mp2的柵極構成誤差放大器的反向輸入端，pmos管mp1的漏極、nmos管mn3的漏極、nmos管mn3的柵極、nmos管mn4的柵極四者相連接，pmos管mp2的漏極與nmos管mn4的漏極相連接，且該相連接端構成誤差放大器的輸出端；nmos管mn3的源極與nmos管mn4的源極相連接，且該相連接端接地。
9、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述誤差放大器還包括電流源i1，pmos管mp1源極與pmos管mp2源極相連接端經電流源i1外接電源vcc。
10、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述反饋電路包括電阻rf1和電阻rf2，ldo線性穩壓器輸出端依次串聯電阻rf1、電阻rf2后接地，電阻rf1與電阻rf2彼此相連接位置輸出反饋電壓vfb接入誤差放大器的輸入端。
11、作為本專利技術的一種優選技術方案：所述反饋電路還包括電容c1，電容c1的其中一端對接ldo線性穩壓器輸出端，電容c1的另一端接地。
12、本專利技術所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ldo線性穩壓器，采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
13、(1)本專利技術所設計一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ldo線性穩壓器，采用創新電路結構設計，應用反饋機制，考慮向負載電路輸出與參考電壓之間的比較結果，由功率級電路根據比較結果向負載電路提供輸出電流，同時，引入電流支路設計，在負載電路電流跳變時，由電流支路輔助功率級電路向負載電路提供額外的瞬態電流，從而可以提高ldo線性穩壓器的輸出電壓瞬態響應特性，并且在具體電路搭建設計中，在功率級電路、反饋電路中分別引入電容，用于補償功率級電路的相位裕度，以及ldo線性穩壓器整體的相位裕度，綜合提升所設計ldo線性穩壓器輸出電壓的瞬態響應特性。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，用于向負載電路提供穩定的電壓，其特征在于：包括誤差放大器、功率級電路、電流支路、反饋電路，其中，誤差放大器的輸出端對接功率級電路的輸入端，電流支路的輸出端與功率級電路的輸出端相接構成LDO線性穩壓器的輸出端，LDO線性穩壓器輸出端對接負載電路的同時，LDO線性穩壓器輸出端經反饋電路接入誤差放大器的輸入端，并且誤差放大器的輸入端同時接入參考電壓VREF；由誤差放大器比較反饋電壓VFB與參考電壓VREF，并將比較結果輸出至功率級電路，功率級電路根據所獲比較結果，向負載電路提供電流，電流支路用于輔助功率級電路向負載電路提供額外瞬態電流。
2.根據權利要求1所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述電流支路包括NMOS管MN8、NMOS管MN9、電阻R2，其中，NMOS管MN8的柵極與漏極相連接，且該相連接端外接電源VCC，由NMOS管MN8與電源VCC構成上電流支路，NMOS管MN8的源極構成上電流支路的輸出端；NMOS管MN9的源極串聯電阻R2后接地，NMOS管MN9與電阻R2構成下
3.根據權利要求1所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述功率級電路包括NMOS管MN5、PMOS管MP6、PMOS管MP7、電阻R1，其中，NMOS管MN5的柵極外接偏置電壓VB，NMOS管MN5的漏極與PMOS管MP6的柵極相連接，且該相連接端外接電源VCC，PMOS管MP6的源極外接電源VCC，PMOS管MP7的柵極構成功率級電路的輸入端；PMOS管MP7的源極與PMOS管MP6的漏極相連接，且該相連接端構成功率級電路的輸出端，PMOS管MP7的漏極、NMOS管MN5的源極、電阻R1的其中一端三者相連接，電阻R1的另一端接地。
4.根據權利要求3所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述LDO線性穩壓器輸出端經反饋電路接入誤差放大器的反向輸入端，誤差放大器的正向輸入端同時接入參考電壓VBEF。
5.根據權利要求3所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述功率級電路還包括電容C0，電容C0的其中一端對接PMOS管MP6的柵極，電容C0的另一端對接PMOS管MP6的漏極。
6.根據權利要求3或5所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述功率級電路還包括電流源I2，NMOS管MN5漏極與PMOS管MP6柵極相連接端經電流源I2外接電源VCC。
7.根據權利要求1所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述誤差放大器包括PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN3、NMOS管MN4，其中，PMOS管MP1的源極與PMOS管MP2的源極相連接，且該相連接端外接電源VCC，PMOS管MP1的柵極構成誤差放大器的正向輸入端，PMOS管MP2的柵極構成誤差放大器的反向輸入端，PMOS管MP1的漏極、NMOS管MN3的漏極、NMOS管MN3的柵極、NMOS管MN4的柵極四者相連接，PMOS管MP2的漏極與NMOS管MN4的漏極相連接，且該相連接端構成誤差放大器的輸出端；NMOS管MN3的源極與NMOS管MN4的源極相連接，且該相連接端接地。
8.根據權利要求7所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述誤差放大器還包括電流源I1，PMOS管MP1源極與PMOS管MP2源極相連接端經電流源I1外接電源VCC。
9.根據權利要求1所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述反饋電路包括電阻Rf1和電阻Rf2，LDO線性穩壓器輸出端依次串聯電阻Rf1、電阻Rf2后接地，電阻Rf1與電阻Rf2彼此相連接位置輸出反饋電壓VFB接入誤差放大器的輸入端。
10.根據權利要求9所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型LDO線性穩壓器，其特征在于：所述反饋電路還包括電容C1，電容C1的其中一端對接LDO線性穩壓器輸出端，電容C1的另一端接地。
...【技術特征摘要】
1.一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ldo線性穩壓器，用于向負載電路提供穩定的電壓，其特征在于：包括誤差放大器、功率級電路、電流支路、反饋電路，其中，誤差放大器的輸出端對接功率級電路的輸入端，電流支路的輸出端與功率級電路的輸出端相接構成ldo線性穩壓器的輸出端，ldo線性穩壓器輸出端對接負載電路的同時，ldo線性穩壓器輸出端經反饋電路接入誤差放大器的輸入端，并且誤差放大器的輸入端同時接入參考電壓vref；由誤差放大器比較反饋電壓vfb與參考電壓vref，并將比較結果輸出至功率級電路，功率級電路根據所獲比較結果，向負載電路提供電流，電流支路用于輔助功率級電路向負載電路提供額外瞬態電流。
2.根據權利要求1所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ldo線性穩壓器，其特征在于：所述電流支路包括nmos管mn8、nmos管mn9、電阻r2，其中，nmos管mn8的柵極與漏極相連接，且該相連接端外接電源vcc，由nmos管mn8與電源vcc構成上電流支路，nmos管mn8的源極構成上電流支路的輸出端；nmos管mn9的源極串聯電阻r2后接地，nmos管mn9與電阻r2構成下電流支路，nmos管mn9的柵極與漏極相連接構成下電流支路的輸出端；上電流支路的輸出端與下電流支路的輸出端相連構成電流支路的輸出端。
3.根據權利要求1所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ldo線性穩壓器，其特征在于：所述功率級電路包括nmos管mn5、pmos管mp6、pmos管mp7、電阻r1，其中，nmos管mn5的柵極外接偏置電壓vb，nmos管mn5的漏極與pmos管mp6的柵極相連接，且該相連接端外接電源vcc，pmos管mp6的源極外接電源vcc，pmos管mp7的柵極構成功率級電路的輸入端；pmos管mp7的源極與pmos管mp6的漏極相連接，且該相連接端構成功率級電路的輸出端，pmos管mp7的漏極、nmos管mn5的源極、電阻r1的其中一端三者相連接，電阻r1的另一端接地。
4.根據權利要求3所述一種基于電流支路輔助的瞬態響應增強型ldo線性穩壓器，其特征在于：所述ldo線性穩壓器輸出端經反饋電路接...
【專利技術屬性】
技術研發人員：廖一龍，徐宏林，張浩，
申請(專利權)人：南京美辰微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。