[發明專利]無片外電容的低壓差線性穩壓源

有效

• 申請號: 201210390845.7
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103729003A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 胡佳俊;陳后鵬;宋志棠
• 申請（專利權）人: 上海聚納科電子有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本發明涉及線性穩壓源領域，特別是涉及一種無片外電容的低壓差線性穩壓源。

背景技術

傳統的線性穩壓器，如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v～3V以上，否則就不能正常工作。但是在一些情況下，這樣的條件顯然是太苛刻了，如5v轉3.3v，輸入與輸出的壓差只有1.7v，顯然是不滿足條件的。針對這種情況，就出現了了低壓差線性穩壓器（low?dropout?regulator，LDO）。

LDO作為一種線性穩壓器，因具有成本低、噪音低，靜態電流小等優點而應用廣泛。由于P溝道MOSFET是電壓驅動，不需要電流；而且，由于MOSFET的導通電阻很小，其電壓降非常低，大致等于輸出電流與導通電阻的乘積；因此，現有低壓差線性穩壓器的調整管大多采用P溝道MOSFET。盡管如此，為了穩定輸出電壓，通常在低壓差線性穩壓器外部需要連接穩壓電容。

例如，如圖1所示，其為現有低壓差線性穩壓器電路圖。該低壓差線性穩壓器包括誤差放大器、MOSFET管MPW1、電阻Rf11、Rf21等，此外，在該低壓差線性穩壓器所在芯片的外部還連接有μF級的大外掛穩壓電容Cout和寄生的等效串聯電阻Rest，其作用主要有：（1）當大負載電流發生快速跳變的時候，大外掛電容會響應這種跳變需求，為負載充放電。（2）大外掛電容和等效串聯電阻的串聯可以引入自然的左半平面零點來抵消環路的次極點，因而改善了系統空載下的穩定性。但是大外掛電容的引入無疑大大增加了PCB板的面積，而且對系統芯片的集成也提出了更高的要求。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種無片外電容的低壓差線性穩壓源。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種無片外電容的低壓差線性穩壓源，其至少包括：

誤差放大器；

連接所述誤差放大器的功率管輸出支路；

高通濾波網絡，用于基于所述功率管輸出支路輸出電壓的變化來調節所述誤差放大器的驅動能力；

第一充放電電路，用于基于所述功率管輸出支路輸出電壓中的紋波，來與所述功率管輸出支路包含的功率管的柵電容連接成第一充放電通路；

第二充放電電路，用于基于所述功率管輸出支路輸出電壓的瞬態跳變，來與所述功率管輸出支路包含的功率管的柵電容連接成第二充放電通路；以及

連接所述功率管輸出支路的緩沖器。

優選地，：所述誤差放大器包括帶有AB類輸出級的放大器；更為優選地，所述誤差放大器包括OTA。

優選地，所述第一充放電電路包括由電容、電阻及跨阻放大器構成的偽微分器；更為優選地，所述電容包括用于分裂主次極點的密勒倍增電容。

優選地，所述第二充放電電路包括兩條共模反饋環路；更為優選地，每一共模反饋環路包括跨阻放大器。

優選地，所述高通濾波網絡包括：電容、電阻及場效應管構成的參考電流電路。

如上所述，本發明的無片外電容的低壓差線性穩壓源，具有以下有益效果：無需外掛穩壓電容就能輸出紋波小的穩定電壓，尤其在大負載電流跳變的情況下，能夠實現較低的紋波電壓和較快的恢復能力。

附圖說明

圖1顯示為現有技術中的低壓差線性穩壓器的電路圖。

圖2顯示為本發明的無片外電容的低壓差線性穩壓源示意圖。

圖3顯示為本發明的無片外電容的低壓差線性穩壓源的高通濾波網絡電路圖。

圖4顯示為本發明的無片外電容的低壓差線性穩壓源穩態時的電路圖。

圖5顯示為本發明的無片外電容的低壓差線性穩壓源的第二充放電電路的電路圖。

圖6顯示為圖4所示的電路的小信號模型示意圖。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。

請參閱圖2至圖6。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。