[發明專利]一種線性穩壓器的線損補償方法及其電路

有效

• 申請號: 202010452175.1
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111367347B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 楊國江;王海波
• 申請（專利權）人: 江蘇長晶科技有限公司
• 主分類號: G05F1/575
• 分類號: G05F1/575;G05F1/573
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.一種線性穩壓器的線損補償電路，設置負載檢測電路和線損補償電阻，對線性穩壓器的負載電流進行直接、無損檢測，即檢測電流比例鏡像于被檢測的負載電流，從而檢測電流遠小于負載電流，此檢測電流流過大的線損補償電阻，形成線性分壓，實現在線性穩壓器的負載電流增加時，同步提升線性穩壓器的輸出電壓，以明顯降低線性穩壓器的負載電流在傳輸路徑形成壓降的影響；

其特征在于，線性穩壓器包括基準源、誤差放大器EA1、NMOS管N3、功率管Ppower1、輸出電容Cout1和負載電阻Rload1，基準源輸出的基準電壓VREF連接誤差放大器EA1的負輸入端，誤差放大器EA1的輸出連接功率管Ppower1的柵極，功率管 Ppower1的源極和襯底互連并連接電源電壓Vin，功率管Ppower1的漏極連接NMOS管N3的漏極以及輸出電容Cout1的一端和負載電阻Rload1的一端并輸出電壓Vout，NMOS管N3的柵極連基準源輸出的基準電流Ibias，NMOS管N3的源極、輸出電容Cout1的另一端和負載電阻Rload1的另一端均接地；

設置PMOS管P1、NMOS管N1和 NMOS管N2構成的負載檢測電路和線損補償電阻Rsense，PMOS管P1的源極和襯底互連并連接電源電壓Vin，PMOS管P1的柵極連接功率管Ppower1的柵極，PMOS管P1的漏極連接NMOS管N1的漏極和柵極并與NMOS管N2的柵極連接，NMOS管N1的源極和襯底以及NMOS管N2的源極和襯底均接地，NMOS管N2的漏極連接線損補償電阻Rsense的一端和誤差放大器EA1的正輸入端，線損補償電阻Rsense的另一端連接功率管Ppower1的漏極。

2.根據權利要求1所述線性穩壓器的線損補償電路，其特征在于，所述線損補償電路中所有的MOS管均采用增強型場效應管，其中，功率管Ppower1與PMOS管P1的尺寸比例為m:1，NMOS管N1與NMOS管N2的尺寸比例為n:1。

3.根據權利要求2所述線性穩壓器的線損補償電路，其特征在于，設置合適的線損補償電阻Rsense以及m和n的數值，能夠得到所需要的任意線損補償值，計算公式為：Rsense*Iload1/（m*n）= Iload1*Rt1，即滿足Rsense=（m*n）*Rt1時，則能夠補償傳輸通路的電阻分壓，確保負載上的電壓不受傳輸電阻分壓的影響，其中，Iload1為負載電流，Rt1為由輸出電壓Vout連接到負載Rload1傳輸路徑上的電阻，Rsense*Iload1/（m*n）為線損補償電壓。

4.一種線性穩壓器的線損補償電路，設置負載檢測電路和線損補償電阻，對線性穩壓器的負載電流進行直接、無損檢測，即檢測電流比例鏡像于被檢測的負載電流，從而檢測電流遠小于負載電流，此檢測電流流過大的線損補償電阻，形成線性分壓，實現在線性穩壓器的負載電流增加時，同步提升線性穩壓器的輸出電壓，以明顯降低線性穩壓器的負載電流在傳輸路徑形成壓降的影響；

其特征在于，線性穩壓器包括基準源、誤差放大器EA2、功率管Ppower2、PMOS管P2、NMOS管N4、NMOS管N6以及輸出電容Cout2和負載電阻Rload2，基準源輸出的基準電壓VREF連接誤差放大器EA2的正輸入端，誤差放大器EA2的輸出連接NMOS管N4的柵極，NMOS管N4的源極和襯底互連并接地，NMOS管N4的漏極連接PMOS管P2的柵極和漏極并與功率管Ppower2的柵極連接，PMOS管P2的源極和襯底以及功率管Ppower2的源極和襯底均連接電源電壓Vin，功率管Ppower2的漏極連接NMOS管N6的漏極以及輸出電容Cout2的一端和負載電阻Rload2的一端并輸出電壓Vout2，輸出電容Cout2的另一端和負載電阻Rload2的另一端均接地，NMOS管N6的柵極連接基準源輸出的基準電流Ibias，NMOS管N6的源極和襯底均接地；

設置NMOS管N5構成負載檢測電路和線損補償電阻Rsense2，NMOS管N5的柵極連接NMOS管N4的柵極，NMOS管N5的源極和襯底均接地，NMOS管N5的漏極連接線損補償電阻Rsense2的一端和誤差放大器EA2的負輸入端，線損補償電阻Rsense2的另一端連接功率管Ppower2的漏極。