[發明專利]一種具有高瞬態響應的LDO電路

有效

• 申請號: 201810379741.3
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108710399B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 闕隆成;孟威威;沈毓恒;張晨;周云
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 宋輝

本發明公開了一種具有高瞬態響應的LDO電路，所述LDO電路包括：電壓反饋環路、電流反饋環路、濾波電容C和負載電阻R_load；所述電壓反饋環路用于檢測LDO電路的輸出電壓，通過負反饋機制抑制輸出電壓的變化；所述電流反饋環路用于檢測LDO電路的負載電流，通過電流反饋環路調整功率調整管PW<n?1:0>的導通狀態；所述濾波電容C用于減小LDO電路輸出電壓的紋波；所述負載電阻用于等效LDO所驅動的電路；實現了能夠快速響應負載的變化的技術效果。

技術領域

本發明涉及電源管理領域，具體地，涉及一種具有高瞬態響應的LDO電路。

背景技術

相比于普通采用單電壓環反饋補償的LDO電路，采用電流環加電壓環的補償策略具有比單電壓環響應速度快、補償效果好和能夠應對較大的負載突變的情況。LDO是一種線性低壓差穩壓器，在負載恒定時能夠提供穩定的輸出電壓。但是，當負載發生突變時其輸出電壓會發生過沖或者下沖。為了減小過/下沖對系統正常工作的影響，通常采用電壓環補償的措施對功率管的驅動能力進行調整。由于輸出電流的變化超前于輸出電壓，所以采用電壓環調整的策略就有一定的延遲，無法快速，高效的穩定輸出電壓。

發明內容

本發明提供了一種具有高瞬態響應的LDO電路，解決了現有LDO電路的不足，實現了能夠快速響應負載的變化的技術效果。

為實現上述發明目的，本申請提供了一種具有高瞬態響應的LDO電路，包括電壓反饋環路、電流反饋環路、濾波電容C和負載電阻R_load；所述電壓反饋環路包括反饋電阻R_f1，R_f2，過/下沖檢測電路，誤差放大器，功率管PW；所述電流檢測環路包括電流檢測電阻R_sense，電流檢測電路，數字邏輯控制電路和n個功率調整管PW<n-1:0>；當LDO正常工作時，通過電壓環的反饋就可以穩定其輸出電壓。但是當其負載發生突變，只有輸出電壓發生變化時電壓反饋環路才會做出對功率管PW做出調整的反應，因而就不能及時對LDO的驅動能能力進行調整抑制輸出電壓的波動。本發明采用電流環環路和電壓環路的反饋方式來處理LDO負載突變的情況。當負載發生突變時，電流環路首先檢測到因負載突變所導致LDO輸出電流的變化，然后通過電流A/D將負載電流的變化量化為相應的數字信號控制調整管PW<n-1:0>，對LDO驅動能力進行第一次調整。如果第一次的調整沒有達到預期，輸出電壓的波動會引起電壓反饋環路中的過/下沖檢測電路會對LDO進行的進行第二次調整，從而達到高速，高效的處理因負載突變所導致的輸出電壓不穩定的問題。采用電流環路和電壓環路反饋的策略能夠實現LDO的高瞬態響應，保證LDO輸出電壓的穩定性和次級電路功能的穩定。

作為優選，所述電壓反饋環路包括反饋電阻R_f1，R_f2、過/下沖檢測電路、誤差放大器、功率管PW。所述反饋電阻R_f1，R_f2串聯在GND和濾波電容上端節點；所述誤差放大器負輸入端連接參考電壓V_ref，正輸入端連接R_f2上端節點，輸出端連接到功率管PW的柵極；所述功率管PW源極連接到V_in，漏極連接到濾波電容上端節點；所述過/下沖檢測電路輸入端連接到輸出電壓V_out，輸出端連接到誤差放大器的偏置電路。

作為優選，所述電流反饋環路包括電流檢測電阻R_sense、電流檢測電路、數字邏輯控制電路和n個功率調整管PW<n-1:0>。所述電流檢測電阻R_sense串聯在濾波電容C和負載電阻R_load之間；所述電流檢測電測電阻R_sense的兩端分別連接到電流檢測電路的兩輸入端，電流檢測電路的輸出端連接到數字控制電路的輸入端；所述數字控制電路的輸出端Ctr<n-1:0>分別連接功率調整管PW<n-1:0>的柵極。