[發明專利]低電壓降落穩壓器

有效

• 申請號: 201810078019.6
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108227816B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 唐原
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: G05F1/625
• 分類號: G05F1/625
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述低電壓降落穩壓器包括第一運算放大器、第一晶體管、第二晶體管、電壓反饋電路和電荷泵，其中：

所述第一晶體管和所述第二晶體管均耦合在電源電壓和輸出電壓之間；所述第一運算放大器輸出第一柵控電壓，以控制所述第一晶體管導通或關斷；

一第二柵控電壓提供至所述第二晶體管，以控制所述第二晶體管的導通或關斷，所述電荷泵使所述第二柵控電壓等于所述輸出電壓、所述第二晶體管的閾值電壓與所述第二晶體管的驅動電壓之和；

所述電壓反饋電路提供一反饋電壓至所述第一運算放大器，所述第一柵控電壓與所述反饋電壓為正相關關系；

所述第一晶體管為P溝道場效應晶體管，所述第二晶體管為N溝道場效應晶體管；

所述電荷泵輸出電荷泵電壓；

所述低電壓降落穩壓器還包括第一電壓轉換器，所述第一電壓轉換器的電源端輸入所述電荷泵電壓，且所述第一電壓轉換器的輸出端輸出所述第二柵控電壓，當所述第一電壓轉換器啟動時，所述第二柵控電壓等于所述電荷泵電壓，當所述第一電壓轉換器關斷時，所述第二柵控電壓等于零。

2.如權利要求1所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述第一運算放大器的反向輸入端輸入第一參考電壓，所述第一運算放大器的正向輸入端輸入所述反饋電壓。

3.如權利要求2所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述第一晶體管的柵極連接所述第一運算放大器的輸出端，所述第一晶體管的源極輸入所述電源電壓，所述第一晶體管的漏極連接所述電壓反饋電路，并耦合至所述輸出電壓；所述第二晶體管的柵極輸入第二柵控電壓，所述第二晶體管的漏極輸入所述電源電壓，所述第二晶體管的源極連接所述電壓反饋電路，并耦合至所述輸出電壓。

4.如權利要求3所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述電壓反饋電路包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻一端連接所述第一晶體管的漏極和所述第二晶體管的源極，并耦合至所述輸出電壓，另一端連接所述第一運算放大器的正向輸入端，所述第二電阻一端接地，另一端連接所述第一運算放大器的正向輸入端。

5.如權利要求1所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述電荷泵的第一輸入端輸入所述電源電壓，所述電荷泵的第二輸入端輸入所述第二參考電壓，所述電荷泵電壓與所述第二參考電壓成正比。

6.如權利要求1所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述電荷泵電壓小于所述第二晶體管的氧化層擊穿電壓。

7.如權利要求1所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述低電壓降落穩壓器還包括第二運算放大器，所述第二運算放大器的反向輸入端輸入所述第一柵控電壓或所述電源電壓，所述第二運算放大器的正向輸入端輸入第三參考電壓，所述第二運算放大器的輸出端連接所述第一電壓轉換器的第一控制端。

8.如權利要求7所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，當所述第一柵控電壓或所述電源電壓低于所述第三參考電壓時，所述第二運算放大器輸出第一控制信號，使所述第一電壓轉換器啟動。

9.如權利要求7所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述低電壓降落穩壓器還包括第三運算放大器，所述第三運算放大器的反向輸入端輸入第四參考電壓，所述第三運算放大器的正向輸入端輸入所述反饋電壓，所述第三運算放大器的輸出端連接所述第一電壓轉換器的第二控制端，當所述反饋電壓高于所述第四參考電壓時，所述第三運算放大器輸出第二控制信號，使所述第一電壓轉換器關斷。

10.如權利要求8或9所述的低電壓降落穩壓器，其特征在于，所述第三參考電壓的值為所述輸出電壓減去所述第一晶體管的閾值電壓，或與所述電源電壓的標稱值成正比；所述第四參考電壓大于Vout*R1/(R1+R2)，其中，R1為第一電阻的阻值，R2為第二電阻的阻值，Vout為輸出電壓。