[發明專利]寬范圍負載電容的低壓差線性穩壓器

在審

• 申請號: 201610875728.8
• 申請日: 2016-10-08
• 公開（公告）號: CN107918433A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 肖山
• 申請（專利權）人: 深圳指瑞威科技有限公司
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于模擬集成電路設計領域，具體涉及到一種寬范圍負載電容的低壓差線性穩壓器。

背景技術

隨著消費類電子技術日新月異的發展，對成本、功耗、面積的要求越來越高。低壓差線性穩壓器(LDO)能提供穩定的低紋波電壓而運用到各種集成電路系統中。目前LDO從應用上主要有無負載電容的LDO和帶負載電容的LDO，無負載電容的LDO負載調整率通常較大，帶負載電容的LDO對負載電容的大小和等效串聯電阻ESR有非常明確的要求，通常適應的范圍非常小，在應用的過程中會受到很多限制。

發明內容

有鑒于此，本發明提供的寬范圍負載電容的低壓差線性穩壓器，包括：放大級、緩沖級、補償網絡和輸出級。

進一步地，所述放大級為單級放大電路，給整個環路提供一定的增益，減少增益誤差。所述放大級由單級運算放大器組成，所述放大級具有正輸入端、負輸入端和輸出端。

進一步地，所述緩沖級用于將所述放大級的高輸出阻抗和所述輸出級的輸出極功率管M5的柵極隔離，且其輸出阻抗非常低，使其形成一個高頻極點，利于環路穩定。

所述緩沖級由電流源IS1、IS2，晶體管M0、M1、M2、M3、M4組成。所述M0、M1、M2為NMOS管，所述M3、M4為PMOS管；所述M4鏡像所述輸出極功率管M5；電流源IS2>IS1，電流源IS1流進M0；電流源IS2的一部分電流流進M3，一部分電流流進M2；所述M0和M1為1:1的鏡像管，M0和M1的源極接系統地VSS；M2的柵極和M1的漏極相連，M2的漏極和M4的柵極連接，M2的源極接系統地；M3的柵極為所述緩沖級的輸入端，M3的源極與電流源IS2相連，M3的漏極與M1的漏極、M2的柵極相連，M3的源極為所述緩沖級的輸出端；M4的柵、漏極連接到M3的源極，M4的源極接外接電源VDD。

進一步地，所述補償網絡一端與所述放大級輸出連接，一端與所述輸出極的輸出端連接。所述補償網絡由電阻R1和電壓C1構成，R1和C1串聯組成環路補償網絡。

進一步地，所述輸出級，連接一個分壓電阻串，電阻分壓反饋給放大級的負輸入端形成負反饋，輸出穩定的電壓，同時提供負載需要的驅動電流。所述輸出級由PMOS管M5、電容C2、分壓電阻R2和R3構成。

所述M5為所述輸出級的輸出極功率管，具有很強的電流驅動能力；M5的漏極接分壓電阻R2和R3；所述分壓電阻R2和R3串聯形成分壓電阻串，所述分壓電阻串用于將所述輸出級的電阻分壓連接到放大級的負輸入端形成負反饋環路；所述電容C2跨接在M5的柵極和漏極之間，用于控制輸出電壓Vout隨負載變化保持較為穩定的狀態，實現較低的負載調整率。

本發明涉及到一種寬范圍負載電容的低壓差線性穩壓器(LDO)，其可在較寬的負載電容范圍都能保持穩定電壓輸出，且對負載電容的等效串聯電阻(ESR)不敏感，同時還具有較低的負載調整率。

附圖說明

圖1為本專利實施例的寬范圍負載電容的低壓差線性穩壓器電路。

具體實施方式

下面結合附圖來說明本發明的優選實施例，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。

本發明提供了的寬范圍負載電容的低壓差線性穩壓器，其能夠適應的負載變化范圍較大，同時還具有較低的負載調整率。

如圖1所示，本發明提供的寬范圍負載電容的低壓差線性穩壓器，包括放大級100、緩沖級200、補償網絡300和輸出級400。

所述放大級100為單級放大電路，給整個環路提供一定的增益，減少增益誤差；所述放大級100由單級運算放大器組成，所述放大級100具有正輸入端、負輸入端和輸出端。所述放大級100的正輸入端接參考電壓Vref，負輸入端接所述輸出級400的電阻分壓形成的負反饋環路；輸出端接所述緩沖級200和所述補償網絡300。

所述緩沖級200用于將所述放大級100的高輸出阻抗和所述輸出級400的輸出極功率管M5的柵極隔離，且其輸出阻抗非常低，使其形成一個高頻極點，利于環路穩定；