[發明專利]應用于線性穩壓器的負載瞬態響應增強電路

有效

• 申請號: 201710158975.0
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106896857B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 李先銳;賴彭宇;呂春偉;路建民;劉棟;趙永剛
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 田文英,王品華

技術領域

本發明屬于物理技術領域，更進一步涉及電子電路技術領域中的一種應用于線性穩壓器的負載瞬態響應增強電路。本發明可作為線性穩壓器的重要部分，用于提高線性穩壓器的負載瞬態響應。

背景技術

隨著集成電路和電子技術的發展,大量的便攜式設備已經成為人們生活中不可缺的產品，其中線性穩壓器由于其低成本、低噪聲以及高精度的優點而被廣泛采用。負載瞬態響應是線性穩壓器的一個重要指標，因此，有必要研究線性穩壓器的負載瞬態響應增強電路。

意法半導體研發有限公司(深圳)在其擁有的專利技術“LDO REGULATOR WITH IMPROVED LOAD TRANSIENT PERFORMANCE FOR INTERNAL POWER SUPPLY”(授權公告號US 9,454,166B2)中公開了一種提高線性穩壓器負載調整率的電路。該電路包含誤差放大器、反饋電阻、功率管及負載瞬態響應增強電路。該電路實現了在負載瞬間變化時，環路能夠很快的響應。但是，該專利技術仍然存在的不足是：由于該電路要求一些電阻、MOS管完全一致，由于制造工藝的偏差，在制造過程中實際很難實現；同時，電路需要實現電壓的轉移以感應輸出電壓的變化，在這一過程中，需要依靠電容的充電，這會使得線性穩壓器的負載瞬態響應較慢。

Xiao Tang,Lenian He在其發表的會議論文“A Capacitor-Free,Fast Transient Response CMOS Low-Dropout Regulator with Multiple-Loop Control”(ASIC(ASICON),2011IEEE 9th International Conference)中提出了一種線性穩壓器負載瞬態響應的增強電路。該電路包含誤差放大器、反饋電阻、功率管、CE(comparator enhacement)模塊及DE(differentiator enhacement)模塊。該論文所提出的方法能夠提高線性穩壓器的負載瞬態響應。但是，該技術仍然存在的不足是：由于線性穩壓器存在三個環路，在電路的穩定性方面會存在一定的風險，需要非常謹慎，同時，新增的兩個環路也增大了芯片的版圖面積。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的線性穩壓器負載瞬態響應不夠快以及采用負載瞬態響應電路后，系統環路容易不穩定性的問題，提出一種應用于線性穩壓器的負載瞬態響應增強電路，提高其在實際電路中的應用性。

為了實現上述目的，本發明提出了由電壓跟隨器單元及可變參考電壓單元組成的負載瞬態響應增強電路。

所述的電壓跟隨器單元包括偏置電流器I_BIAS，第一MOS管M1，第二MOS管M2，第三MOS管M3，第四MOS管M4；

所述的可變參考電壓單元包括參考電流器I_REF，采樣電流電路，第五MOS管M5，第六MOS管M6，第七MOS管M7，第八MOS管M8，第九MOS管M9；

所述的電壓跟隨器單元中的偏置電流器I_BIAS的一端接電源電壓V_IN，另一端接第一MOS管M1的源極；第一MOS管M1的柵極接偏置電壓V_ref，漏極接第三MOS管M3的漏極；第二MOS管M2的源極與第一MOS管M1的源極相接，第二MOS管M2的漏極與其柵極相接后與第四MOS管M4的漏極相連；第三MOS管M3的柵極與其漏極相接后與第四MOS管M4的柵極相連，第三MOS管M3和第四MOS管M4的源極接地電平；

所述的可變電壓電路單元中的第五MOS管M5的源極和第六MOS管M6的源極相接后，與電源電壓VIN相連，第五MOS管M5的柵極與漏極相接后，與第六MOS管M6的柵極相連，第五MOS管M5的漏極接采樣電流電路的輸出端；第六MOS管M6的漏極與第七MOS管M7的柵極與漏極相接；第七MOS管M7的源極與第四MOS管M4的漏極和第二MOS管M2的漏極相連；第八MOS管M8的漏極接電源電壓V_IN，柵極接第七MOS管M7的柵極，源極與參考電流I_REF的一端相接后與第九MOS管M9的柵極相連；參考電流器I_REF的另一端接地電平；第九MOS管M9的源極接電源電壓V_IN，漏極接第一輸出電壓V_G。

本發明與現有技術相比具有以下優點：