[發明專利]一種含有高階溫度補償的LDO電路

有效

• 申請號: 201810659968.3
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108803761B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 李澤宏;趙念;洪志超;熊涵風;張成發
• 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: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

一種含有高階溫度補償的LDO電路，屬于電子電路技術領域。包括啟動電路、功率輸出級、帶隙?誤差放大器和自適應阻抗跟隨器，啟動電路用于控制系統的上電過程；帶隙?誤差放大器在在傳統帶隙放大器的基礎上增加了溫度補償電路，不僅可以高效的降低靜態電流，同時也對輸出電壓進行溫度補償，利用第三三極管在溫度升高時產生高溫補償電流，電流流過第四電阻實現了對基準電壓的高溫補償，限制基準電壓的溫度偏移；自適應阻抗跟隨器在不同的輸出負載電流下可以調整自己的輸出電阻，在保證穩定性的同時增加了電路的瞬態響應速度，而且可以大大的降低片外電容值。本發明在低靜態電流的情況下實現了環路穩定以及快速瞬態響應。

技術領域

本發明屬于電子電路技術領域，具體涉及一種含有高階溫度補償的低靜態電流高穩定性LDO電路。

背景技術

低壓差線性穩壓器(LDO)的設計都需要基準電壓和誤差放大器。傳統LDO的帶隙基準和誤差放大器分開做不僅加大了功耗，而且帶隙基準輸出的基準電壓隨溫度變化呈現開口向下的拋物線狀，頂點設置在25℃位置。但是LDO屬于電源管理芯片，環境溫度高，功率管自身也會消耗功率，使芯片溫度進一步升高；在基準電壓遠離拋物線頂點的位置上的溫度系數并不理想。此外LDO通常將低靜態功耗、足夠的輸出帶載能力以及快速瞬態響應作為主要指標。但在低靜態電流下，若不采取其他措施，電路轉換速率(Slew Rate)不可避免的會很低，這勢必限制了LDO的瞬態響應速度，瞬態響應慢會使輸出電壓上沖或下沖幅度過大，對后端設備造成錯誤甚至損壞。低靜態電流下電路內部的低頻極點會極大的影響系統穩定性，進而影響電路穩定輸出。

發明內容

針對上述傳統LDO電流存在的瞬態響應慢、功耗高和系統穩定性不足等問題，本發明提出一種含有高階溫度補償的LDO電流，在傳統的帶隙基準和誤差放大器的基礎上提出了含有高溫補償的帶隙-誤差放大器，利用自適應阻抗跟隨器在保證穩定性的同時增加了電路的瞬態響應速度。

本發明的技術方案為：

一種含有高階溫度補償的LDO電路，包括啟動電路、功率輸出級、帶隙-誤差放大器和自適應阻抗跟隨器，

所述帶隙-誤差放大器包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五第四PMOS管MP5、第六第四PMOS管MP6、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第十七NMOS管MS、第十八NMOS管MNB、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5，

第四三極管Q4的發射級作為所述帶隙-誤差放大器的輸入端連接反饋電壓并通過第四電阻R4后連接第一三極管Q1和第二三極管Q2的基極、第三三極管Q3的集電極以及所述啟動電路的輸出端，其基極連接第二NMOS管MN2的漏極、第四PMOS管MP4的柵極、第三PMOS管MP3的柵極和漏極，其集電極連接第十七NMOS管MS的源極；

第一NMOS管MN1的柵極連接所述啟動電路的輸入端、第二NMOS管MN2和第十七NMOS管MS的柵極并連接使能信號EN，其漏極連接第一PMOS管MP1的漏極，其源極連接第一三極管Q1的集電極；

第二三極管Q2的集電極連接第二NMOS管MN2的源極，其發射極通過第一電阻R1后連接第一三極管Q1的發射極和第二電阻R2的一端；

第二電阻R2的另一端連接第三三極管Q3的基極并通過第三電阻R3后接地GND；

第三三極管Q3的發射極通過第五電阻R5后接地GND；

第五PMOS管MP5的柵極連接第六PMOS管MP6的柵極并連接第一偏置電壓V1，其源極連接第四PMOS管MP4的漏極，其漏極連接第四NMOS管MN4的柵極、第三NMOS管MN3的柵極和漏極；