[發明專利]一種低壓差線性穩壓器

有效

• 申請號: 201310752967.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104750149A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 胡龍山;劉銘
• 申請（專利權）人: 北京兆易創新科技股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，特別是涉及一種低壓差線性穩壓器。

背景技術

低壓差線性穩壓器（LDO，Low?Dropout?Regulator）能夠為模擬電路和射頻電路等噪聲敏感提供低輸出紋波的電源，而且結構相對簡單，外圍元器件少，因而被廣泛應用于閃存（flash?memory）等片上系統（System-On-a-Chip）中。

參照圖1，示出了現有技術一種LDO的電路結構示意圖，其中，V120表示反饋電壓，VBG表示參考電壓，out表示電壓輸出端，VB表示偏置電壓輸入端，MN3、MN4、MN5、MN1、MN2、MP1、MP2、MP3和MP4構成誤差放大器，Rm、Cm構成帶調零電阻的米勒補償部分，MP7是功率管，R1和R2構成電阻分壓網絡，V120反饋給該誤差放大器的輸入端，由該誤差放大器將V120與VBG進行比較，并根據比較結果開控制MP7的gate端。

圖1所示電路主要依靠米勒補償，由于MP7的輸出阻抗與流經的電流成反比，故在負載電流很大時MP7的輸出阻抗將變小，MP7的增益降低，幾乎變為1，米勒效應減弱，這樣會導致輸出電壓的穩定性變差；從而降低了LDO的驅動能力，在實際應用中，全片集成的LDO只能驅動100pF左右的電容。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種低壓差線性穩壓器，能夠增強大負載電流時輸出電壓的穩定性，從而能夠增強穩壓器的驅動能力。

為了解決上述問題，本發明公開了一種低壓差線性穩壓器，包括：

誤差放大器，其反向輸入端與參考電壓端相連，其同相輸入端與反饋電壓端相連；

補償場效應管，其柵極接所述誤差放大器的輸出端，漏極接輸入電源；

補償電容，其一端接所述補償場效應管的源極，另一端接所述誤差放大器的輸出端；

串接的調零電阻和調零電容，構成帶調零電阻的米勒補償部分，該米勒補償部分的一端接所述誤差放大器的輸出端，另一端接電壓輸出端；

功率管，其柵極接所述誤差放大器的輸出端，源極接電壓輸出端，漏極接輸入電源；

串接的第一電阻和第二電阻構成電阻分壓網絡，該電阻分壓網絡的一端接電壓輸出端，另一端接地，中間接所述反饋電壓端。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明引入了補償場效應管MP6和補償電容Cz，在負載電流很大時，調零電阻Rm和調零電容Cm所起的密勒效應很弱，功率管MP7柵極的電壓會降低，此時會開啟補償場效應管MP6；而對于補償場效應管MP6，其漏極和源極之間的溝道電阻與柵極和源極之間的電壓有關，故可以看成一個壓控電阻Rz，該壓控電阻Rz可與補償電容Cz引入一個左半平面的零點RzCz，且可與誤差放大器U1輸出端的寄生電容C₀₁引入一個極點RzC₀₁；而同時，功率管MP7柵極的電壓降低會使得該壓控電阻Rz變得足夠小，以致于該左半平面的零點RzCz和極點RzC₀₁也變得足夠小，遠在系統帶寬之外，此種情況下，該左半平面的零點RzCz和極點RzC₀₁對于系統來說可以忽略不計，使得系統在大負載電流下依然能夠工作，故相對于現有技術能夠增強大負載電流時輸出電壓的穩定性，從而能夠增強穩壓器的驅動能力。例如，本發明實施例的低壓差線性穩壓器能夠驅動2nF～10nF的負載電容。

附圖說明

圖1是現有技術一種LDO的電路結構示意圖；

圖2是本發明一種低壓差線性穩壓器實施例的結構圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

參照圖2，示出了本發明一種低壓差線性穩壓器實施例的結構圖，具體可以包括：

誤差放大器U1，其反向輸入端與參考電壓端Vref相連，其同相輸入端與反饋電壓端V120相連；

補償場效應管MP6，其柵極接所述誤差放大器U1的輸出端，漏極接輸入電源；

補償電容Cz，其一端接所述補償場效應管MP6的源極，另一端接所述誤差放大器U1的輸出端；

串接的調零電阻Rm和調零電容Cm，構成帶調零電阻的米勒補償部分，該米勒補償部分的一端Rm接所述誤差放大器U1的輸出端，另一端Cm接電壓輸出端out；

功率管MP7，其柵極接所述誤差放大器U1的輸出端，源極接電壓輸出端out，漏極接輸入電源；