[實(shí)用新型]基于改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)的快速響應(yīng)LDO

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820827184.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208188721U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏榕山;林家城;盧偉業(yè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05F3/26
• 分類(lèi)號(hào): G05F3/26
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本實(shí)用新型涉及一種基于改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)的快速響應(yīng)LDO。包括誤差放大器、改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)，所述改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)由N個(gè)相同的緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)組成，所述誤差放大器的輸出端分別與所述N個(gè)緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸入端連接，誤差放大器的第一輸入端連接至基準(zhǔn)電壓源，誤差放大器的第二輸入端與第1緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸出端連接，第2至第N緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸出端相連接作為整個(gè)快速響應(yīng)LDO的輸出端，第2緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸出端還經(jīng)一電容連接至GND。本實(shí)用新型具有低功耗、快速瞬態(tài)響應(yīng)的特性，使其在音頻Sigma?delta調(diào)制器中應(yīng)用擁有廣泛的前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型應(yīng)用于音頻Sigma-delta 調(diào)制器中，具體涉及一種基于改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)的快速響應(yīng)LDO。

背景技術(shù)

隨著便攜式消費(fèi)類(lèi)電子如手機(jī)、電腦的普及及集成電路系統(tǒng)的高速發(fā)展，電源管理芯片在集成電路領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。低壓差線性穩(wěn)壓器（Low DropoutRegulator，簡(jiǎn)稱 LDO）作為直流電源管理芯片的一員，以其低成本、低噪聲、高精度以及簡(jiǎn)單的外圍電路等優(yōu)勢(shì)被普遍應(yīng)用于集成系統(tǒng)之中。隨著市場(chǎng)的變化以及電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是片上系統(tǒng)（System on a Chip，簡(jiǎn)稱 SoC）的快速發(fā)展，無(wú)電容型LDO成為L(zhǎng)DO設(shè)計(jì)的主流，設(shè)計(jì)人員對(duì) LDO 芯片的性能也提出了更高的要求，低功耗、高電源抑制比、快速響應(yīng)逐漸成為無(wú)電容型LDO 芯片的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

瞬態(tài)響應(yīng)一直是LDO的一個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)，以往都是通過(guò)提高LDO中誤差放大器的壓擺率或是增大LDO控制環(huán)路帶寬從而改進(jìn)瞬態(tài)響應(yīng)速度。我們知道提高擺率主要的方法有增大誤差放大器的尾電流或減小功率管的寬長(zhǎng)比來(lái)減小寄生電容的大小，但是在LDO的設(shè)計(jì)中，通常為了低壓降把功率管的尺寸設(shè)置的較大，而增大尾電流則增大功耗，降低電路效率，增大帶寬則會(huì)帶來(lái)環(huán)路增益的降低影響到LDO其他性能。因此提高LDO系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的其他特性帶來(lái)一定的影響，例如線性調(diào)整率下降、負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力下降、環(huán)路穩(wěn)定性變差等。

本實(shí)用新型提出一種改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)的快速響應(yīng)LDO結(jié)構(gòu)，有效提高LDO的瞬態(tài)響應(yīng)特性同時(shí)兼顧負(fù)載調(diào)整率等其他性能。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)的快速響應(yīng)LDO，以實(shí)現(xiàn)LDO的快速瞬態(tài)響應(yīng)和低功耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種基于改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)的快速響應(yīng)LDO，包括誤差放大器、改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)，所述改進(jìn)型負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)由N個(gè)相同的緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)組成，所述誤差放大器的輸出端分別與所述N個(gè)緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸入端連接，誤差放大器的第一輸入端連接至基準(zhǔn)電壓源，誤差放大器的第二輸入端與第1緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸出端連接，第2至第N緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸出端相連接作為整個(gè)快速響應(yīng)LDO的輸出端，第2緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸出端還經(jīng)一電容連接至GND。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述第1緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)包括第一至第四晶體管、電流源，第一晶體管的控制端作為第1緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸入端，第一晶體管的第一端與第二晶體管的第二端相連接，并經(jīng)電流源連接至GND，第一晶體管的第二端與第三晶體管的第一端相連接作為第1緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的輸出端，第二晶體管的第一端與第三晶體管的控制端、第四晶體管的控制端、第四晶體管的第一端相連接，第二晶體管的控制端作為第1緩沖級(jí)結(jié)構(gòu)的偏置電壓輸入端，第三晶體管的第二端與第四晶體管的第二端相連接至電源端。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述偏置電壓由偏置電路產(chǎn)生。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述第一至第四晶體管為PMOS晶體管。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型具有低功耗、快速瞬態(tài)響應(yīng)的特性，使其在音頻Sigma-delta 調(diào)制器中應(yīng)用擁有廣泛的前景。

附圖說(shuō)明

圖1為常規(guī)的LDO負(fù)載電流復(fù)制結(jié)構(gòu)圖。