[發明專利]一種無電容型低壓差線性穩壓器

有效

• 申請號: 201310375689.1
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103412602A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 吳小剛
• 申請（專利權）人: 吳小剛
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產權代理事務所 44273
• 代理人: 孫強

技術領域

本發明涉及一種穩壓器，特別是指一種沒有電容的低壓差線性穩壓器。

背景技術

LDO（low?dropout?regulator）低壓差線性穩壓器，是電源管理領域中的一類重要電路，具有體積小、外圍元器件少、結構簡單、輸出噪聲小、成本低、低功耗等優點，廣泛應用于電子系統中。

如圖1所示，典型的LDO電路一般由基準電壓源Vref、誤差放大器、電源電壓輸入端VDD、調整管Mp及電阻反饋電路構成，誤差放大器的同相輸入端與電阻反饋電路連接，反相輸入端與基準電壓源Vref連接，輸出端與調整管Mp的柵極連接，調整管Mp的漏極為輸出端，并與電阻反饋電路連接，調整管Mp的源極與電源電壓輸入端VDD連接，具體的，電阻反饋電路包括第一電阻R1及第二電阻R2，第一電阻R1的一端與第二電阻R2的一端連接，并與誤差放大器的正相輸入端連接，第一電阻R1的另一端與輸出端連接，第二電阻的另一端與地線連接，調整管Mp一般采用MOS管，如PMOS管，使用時，負載RL一般跨接在輸出端與地線之間，片外電容CL與負載并聯，其原理是通過帶隙基準源產生的穩定電壓以及負反饋控制環路得到基本不隨環境變化的輸出電壓。為了提高帶負載能力，一般調整管Mp的面積很大，從而在調整管Mp柵極形成數十pF的寄生電容，同時為降低LDO的功耗，靜態工作電流很小，從而對調整管Mp柵極充放電將比較緩慢，在輸出負載電流跳變時，輸出電壓將產生大的上沖、下沖電壓尖峰，同時電壓恢復穩定時間也將比較長。

與傳統型LDO相比，無電容型LDO的最大區別在于電路結構少了輸出端并聯大電容。傳統型LDO中，該大電容是一個很重要的電荷儲存和提供器件，能有效減小由于負載電流瞬態變化引起的輸出電壓的跌落和過沖。對于無電容型LDO，負載電流的瞬態變化必須依靠調整管的快速響應，即調整管柵極電壓跟隨負載電流的變化能夠快速做出響應。

近年來，涌現出很多無電容型LDO解決方案，但是大多數方案瞬態響應并不是很好。

發明內容

本發明的目的是要提高無電容型LDO的瞬態響應，提供一種無電容型低壓差線性穩壓器，本發明的一種無電容型低壓差線性穩壓器具有靜態功耗低、穩定性好等優點。

本發明解決其技術問題，采用的技術方案是，一種無電容型低壓差線性穩壓器，包括基準電壓源、誤差放大器、電源電壓輸入端、調整管及電阻反饋電路，該無電容型低壓差線性穩壓器還包括擺率增強電路以及補償電容，該誤差放大器的同相輸入端與該電阻反饋電路連接，該誤差放大器的反相輸入端與該基準電壓源連接，該誤差放大器的輸出端與該擺率增強電路的輸入端連接，該擺率增強電路的輸出端與該調整管的柵極連接，該調整管的漏極為輸出端，該調整管的漏極與該電阻反饋電路連接，該調整管的源極與該電源電壓輸入端連接，該補償電容（C1）的一端與該調整管的柵極連接，另一端與該調整管的輸出端連接。

該誤差放大器包括偏置電壓輸入端、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管及第五NMOS管，該第一PMOS管的柵極與第二PMOS管的柵極連接，該第二PMOS管的柵極與其自身的漏極連接，該第一PMOS管的漏極與第四NMOS管的柵極連接，該第四NMOS管的柵極與其自身的漏極連接，該第二PMOS管的柵極與該第一NMOS管的漏極連接，該第三PMOS管的柵極與其自身的漏極連接，同時該第三PMOS管的柵極與該第二NMOS管的漏極連接，該第四PMOS管的柵極與該第三PMOS管的柵極連接，該第四PMOS管的漏極與該第五NMOS管的柵極連接，該第五NMOS管的柵極與其自身的漏極連接，該第一NMOS管的柵極為誤差放大器反相輸入端，該第一NMOS管的源級與該第三NMOS管的漏極連接，該第二NMOS管的柵極為誤差放大器正相輸入端，該第二NMOS管的源級與該第三NMOS管的漏極連接，該第一PMOS管、該第二PMOS管、該第三PMOS管以及該第四PMOS管的源級都與該電源電壓輸入端連接，該第三NMOS管、該第四NMOS管及該第五NMOS管的源級都與地連接，該第三NMOS管的柵極與該偏置電壓輸入端連接，以產生尾電流。