[發(fā)明專利]LDO電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410098539.5
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103838290A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐光磊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及線性穩(wěn)壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種LDO電路。

背景技術(shù)

低壓差線性穩(wěn)壓器（low?dropout?regulator，簡稱LDO）能夠產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓為芯片提供電源，目前廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)級芯片(System-on-a-Chip，簡稱SoC)中。低壓差線性穩(wěn)壓器根據(jù)其是否需要旁路電容可以分為普通型LDO電路和無電容型LDO電路（capacitorless?LDO），普通型LDO電路一般需要一個(gè)或兩個(gè)旁路電容，而無電容型LDO電路一般不需要旁路電容。傳統(tǒng)的capacitorless?LDO電路一般由差分放大器、功率MOS管和電阻等部分組成，差分放大器、功率MOS管和電阻組成的反饋回路用來保持輸出電壓的穩(wěn)定。通常的，傳統(tǒng)的LDO電路還包括用于實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償效果的補(bǔ)償電阻和密勒電容以保證LDO電路的穩(wěn)定性。

請參考圖1，其為現(xiàn)有技術(shù)的capacitorless?LDO電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有的capacitorless?LDO電路100包括差分放大器A1、功率輸出PMOS晶體管mp10、補(bǔ)償電阻Rm1、密勒電容Cc1、反饋電阻R11和R12，其中，功率輸出PMOS晶體管mp10的源極與電源電壓VDD連接，反饋電阻R11和R12串聯(lián)在功率輸出PMOS晶體管mp10的漏極與地之間，差分放大器A1的反向輸入端連接一參考電壓Vref，差分放大器A1的正向輸入端連接于所述反饋電阻R11和R12之間，差分放大器A1的輸出端與功率輸出PMOS晶體管mp10的柵極連接，功率輸出PMOS晶體管mp10的漏極與反饋電阻R11連接，功率輸出PMOS晶體管mp10的漏極與反饋電阻R11之間形成第二節(jié)點(diǎn)N2，補(bǔ)償電阻Rm1和密勒電容Cc1相互串聯(lián)并位于所述第二節(jié)點(diǎn)N2與差分放大器A1的輸出端之間，所述第二節(jié)點(diǎn)N2與所述capacitorless?LDO電路100的輸出端連接，所述capacitorless?LDO電路100的輸出端通常與一負(fù)載電容CL1連接，所述負(fù)載電容CL1的電容量可以為0。

所述capacitorless?LDO電路100的工作原理如下：capacitorless?LDO電路100根據(jù)輸入的參考電壓Vref產(chǎn)生輸出電壓VOUT，輸出電壓VOUT經(jīng)過反饋電阻R11和R12分壓之后為差分放大器A1的同向輸入端提供反饋電壓VFB，所述反饋電壓VFB的表達(dá)式為：

VFB=〔R12÷（R11＋R12）〕×VOUT；

差分放大器A1將參考電壓Vref和反饋電壓VFB進(jìn)行比較得到差值ΔV并將差值ΔV放大后得到ΔVmax，ΔVmax用于驅(qū)動所述功率輸出PMOS晶體管mp10的柵極，從而改變通過功率輸出PMOS晶體管mp10的電流，使得參考電壓Vref與反饋電壓VFB近似相等，進(jìn)而使得輸出電壓VOUT的電壓值趨于恒定。

然而，所述capacitorless?LDO電路100在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生比較大的變化時(shí)其性能不穩(wěn)定。所述capacitorless?LDO電路100性能不穩(wěn)定的原因在于，負(fù)載電流發(fā)生比較大的變化時(shí)所述capacitorless?LDO電路100的零點(diǎn)沒有隨著第二極點(diǎn)同向移動，由于零點(diǎn)沒能很好的跟蹤第二極點(diǎn)的變化，因此對于穩(wěn)定性造成了不良影響。如圖1所示，當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生比較大的變化第二極點(diǎn)將由低頻移動到高頻，而所述capacitorless?LDO電路100的零點(diǎn)并沒有發(fā)生變化，因此，第二極點(diǎn)由低頻轉(zhuǎn)移到高頻使得所述capacitorless?LDO電路100的穩(wěn)定性變差。若負(fù)載電流在瞬間急劇增大，會直接影響所述capacitorless?LDO電路100的正常工作。

因此，如何解決現(xiàn)有的capacitorless?LDO電路在負(fù)載電流急劇變化時(shí)性能不穩(wěn)定的問題成為當(dāng)前亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種LDO電路，以解決現(xiàn)有的capacitorless?LDO電路在負(fù)載電流急劇變化時(shí)性能不穩(wěn)定的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種LDO電路，所述LDO電路包括：差分放大器、功率輸出PMOS晶體管、電流鏡單元、第一電阻和第二電阻；