[發(fā)明專利]低壓差線性穩(wěn)壓器及集成片上系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710056684.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN106774581B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 虞峰;鄭衛(wèi)衛(wèi);張和平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/56
• 分類號(hào): G05F1/56
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

1.一種低壓差線性穩(wěn)壓器，用于將供電端提供的供電電壓轉(zhuǎn)換成輸出端的輸出電壓，包括：

基準(zhǔn)模塊，用于產(chǎn)生偏置電流和帶隙基準(zhǔn)電壓；

放大模塊，與所述基準(zhǔn)模塊相連接，用于將輸出電壓與所述帶隙基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，以獲得二者的誤差信號(hào)；

補(bǔ)償模塊，連接所述供電端與所述放大模塊的輸出端之間，用于補(bǔ)償所述輸出電壓；以及

輸出模塊，與所述放大模塊相連接，用于根據(jù)誤差信號(hào)控制調(diào)整管的電壓降，從而穩(wěn)定輸出電壓，

其中，所述輸出模塊包括：

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管為N型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，用于優(yōu)化零極點(diǎn)位置，

所述第一晶體管的控制端接收所述誤差信號(hào)，

所述第二晶體管采用鏡像方式從所述放大模塊獲得所述偏置電流，從而為所述第一晶體管提供所述偏置電流，

所述第一晶體管和所述第二晶體管的中間節(jié)點(diǎn)作為所述輸出端，提供所述輸出電壓，

所述補(bǔ)償模塊包括：在所述供電端和所述放大模塊的輸出端之間的串聯(lián)連接的第十四晶體管和電容，其中，所述第十四晶體管的控制端連接至所述基準(zhǔn)模塊以獲得所述偏置電流，所述第十四晶體管工作于線性區(qū)從而作為補(bǔ)償電阻與所述電容起到補(bǔ)償作用，并且根據(jù)所述偏置電流調(diào)節(jié)所述補(bǔ)償電阻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其中，所述基準(zhǔn)模塊包括：

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第三晶體管、第四晶體管和至少一個(gè)第五晶體管；以及

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第六晶體管、第七晶體管、電阻和至少一個(gè)第八晶體管，

其中，所述第三晶體管和第六晶體管構(gòu)成電流鏡，所述第四晶體管和第七晶體管構(gòu)成電流鏡，所述至少一個(gè)第五晶體管彼此并聯(lián)連接，所述至少一個(gè)第八晶體管彼此并聯(lián)連接，并且，所述至少一個(gè)第五晶體管和所述至少一個(gè)第八晶體管的控制端彼此連接且接地，

所述偏置電流流經(jīng)所述第六晶體管。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其中，所述至少一個(gè)第五晶體管和所述至少一個(gè)第八晶體管的數(shù)量比大于1：8且小于等于1：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其中，所述基準(zhǔn)模塊還包括：

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第九晶體管、第十晶體管和第十一晶體管，

其中，所述第九晶體管與所述第六晶體管構(gòu)成電流鏡，從而獲得所述偏置電流，

所述第十晶體管連接成二極管結(jié)構(gòu)，所述第十一晶體管的控制端接地，

所述第九晶體管和所述第十晶體管的中間節(jié)點(diǎn)提供所述帶隙基準(zhǔn)電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，通過(guò)設(shè)置所述第九晶體管與所述第六晶體管的寬長(zhǎng)比的比例關(guān)系，獲得所需數(shù)值的所述帶隙基準(zhǔn)電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，所述帶隙基準(zhǔn)電壓的數(shù)值范圍為1V到1.8V。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其中，所述第三晶體管、所述第六晶體管、所述第九晶體管分別為P型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，

所述第二晶體管、所述第四晶體管、所述第七晶體管分別為N型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，

所述第十晶體管為N型或P型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，

所述第五晶體管、所述第八晶體管和所述第十一晶體管分別為PNP型雙極晶體管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其中，所述放大模塊包括：

運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸入端分別接收所述帶隙基準(zhǔn)電壓和所述輸出電壓，輸出端提供所述誤差信號(hào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其中，所述放大模塊還包括：

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第十二晶體管和第十三晶體管，

其中，所述第十二晶體管采用鏡像方式從所述基準(zhǔn)模塊獲得所述偏置電流。