[發明專利]一種應用于低壓差調整器的緩沖器

有效

• 申請號: 201110042290.2
• 申請日: 2011-02-22
• 公開（公告）號: CN102645950A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 梁仁光;胡勝發
• 申請（專利權）人: 安凱(廣州）微電子技術有限公司
• 主分類號: G05F1/656
• 分類號: G05F1/656
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于電源管理電路領域，尤其涉及一種應用于低壓差調整器的緩沖器。

背景技術

低壓差電壓調整器(low-dropout?regulator，LDO)是一種電源管理模塊，其廣泛應用于手持設備和便攜式電子產品中。LDO的核心部分由誤差放大器、緩沖器和PMOS功率管MP等三個基本模塊組成。圖1為LDO的典型電路結構圖，其中的緩沖器(buffer)用于驅動PMOS功率管MP，其對于改善LDO的瞬態響應性能和提高整個環路的穩定性起著非常重要的作用。所以，在LDO的設計過程中，設計好緩沖器電路是十分必要的。

現有技術中，有一種改進型的PMOS源跟隨器構成的緩沖器，如圖2所示，其由PMOS功率管Mp13動態監測LDO輸出負載電流的變化，通過由NMOS功率管Mn11、Mn12、PMOS功率管Mp11、Mp12組成的電流鏡改變PMOS源跟隨器的靜態工作電流I4。此種改進雖然能夠改善環路的相位裕度和LDO的瞬態響應性能，但是在輸出電容Co比較小的情況下，LDO需要輸出大負載電流，使得主極點Po往高頻移動，為了獲得足夠的環路相位裕度，電導gms必須增大，則靜態工作電流I4必須增大；同時，為了避免節點N1的電壓過低，影響正常工作，就必須增大PMOS源跟隨器的寬長比，而這樣又會使極點P1向低頻段移動，影響環路的穩定性。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種應用于低壓差調整器的緩沖器，旨在解決現有技術中低壓差電壓調整器環路存在穩定性差的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種應用于低壓差調整器的緩沖器，連接在誤差放大器和PMOS功率管之間，所述緩沖器包括：

PMOS源跟隨器，連接在誤差放大器和PMOS功率管之間，用于輸出負載電流給PMOS功率管；

第一電流鏡，分別接電源端、偏置電壓端和PMOS源跟隨器，用于為所述PMOS源跟隨器提供偏置電流；

第二電流鏡，分別接第一電流鏡和PMOS源跟隨器，用于為所述PMOS源跟隨器提供偏置電流；以及

負反饋電路，用于將PMOS源跟隨器輸出的負載電流負反饋給PMOS源跟隨器，以減少緩沖器的輸出阻抗。

在本發明實施例中，通過設計一個可動態偏置且帶負反饋的PMOS源跟隨器，以達到緩沖器的輸出阻抗跟隨輸出負載電流增大而減小的作用，改善環路的穩定性。

附圖說明

圖1是低壓差電壓調整器的結構圖；

圖2是現有的應用于低壓差調整器的緩沖器的結構圖；

圖3是本發明第一實施例提供的應用于低壓差調整器的緩沖器的電路原理框圖；

圖4是本發明第一實施例提供的應用于低壓差調整器的緩沖器的示例電路圖；

圖5是本發明第二實施例提供的應用于低壓差調整器的緩沖器的電路原理框圖；

圖6是本發明第二實施例提供的應用于低壓差調整器的緩沖器的示例電路圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

通過設計一個可動態偏置且帶負反饋的PMOS源跟隨器，以達到緩沖器的輸出阻抗跟隨輸出負載電流增大而減小的作用，改善環路的穩定性。

圖3示出了本發明第一實施例提供的應用于低壓差調整器的緩沖器的電路原理框圖。

應用于低壓差調整器的緩沖器，連接在誤差放大器和PMOS功率管之間，緩沖器包括：

PMOS源跟隨器100，連接在誤差放大器和PMOS功率管之間，用于輸出負載電流給PMOS功率管；

第一電流鏡200，分別接電源端、偏置電壓端和PMOS源跟隨器100，用于為PMOS源跟隨器100提供偏置電流；

第二電流鏡300，分別接第一電流鏡200和PMOS源跟隨器100，用于為PMOS源跟隨器100提供偏置電流；以及

負反饋電路400，用于將PMOS源跟隨器100輸出的負載電流負反饋給PMOS源跟隨器100，以減少緩沖器的輸出阻抗。

圖4示出了本發明第一實施例提供的應用于低壓差調整器的緩沖器的示例電路結構。

作為本發明一實施例，第一電流鏡200為共柵共源級電流鏡，包括PMOS功率管Mp1和PMOS功率管Mp2，PMOS功率管Mp1和PMOS功率管Mp2的源極同時接電源端，PMOS功率管Mp1和PMOS功率管Mp2的柵極同時接偏置電壓端。