[發明專利]線性穩壓器以及線性穩壓器軟啟動的方法

有效

• 申請號: 202011224852.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112363561B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 李念龍;劉珍超;余東升
• 申請（專利權）人: 上海艾為電子技術股份有限公司
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26
• 代理公司: 深圳市嘉勤知識產權代理有限公司 44651
• 代理人: 董琳;王敏生

1.一種線性穩壓器，其特征在于，包括：

誤差放大模塊，包括第一誤差放大單元和第二誤差放大單元，用于對參考電壓和采樣電壓之間的誤差進行放大，輸出誤差放大信號，且所述第一誤差放大單元在所述參考電壓大于等于第一選通閾值時開啟，所述第二誤差放大單元在所述參考電壓大于等于第二選通閾值時開啟，所述第一選通閾值小于所述第二選通閾值；

輸出模塊，用于獲取輸入電壓，并連接至所述誤差放大模塊的輸出端，根據所述誤差放大信號輸出負載電壓至外接負載，所述采樣電壓采樣自所述負載電壓；

所述參考電壓被配置為在初始啟動階段自初始值起逐漸增大，以獲取從0V開始逐漸增大的負載電壓，且所述初始值大于等于所述第一選通閾值；

所述第二誤差放大單元的選通閾值穩定性優于所述第一誤差放大單元的選通閾值穩定性，在達到穩定工作階段后利用第二誤差放大單元提供反饋，使得負載電壓能夠穩定輸出。

2.根據權利要求1所述的線性穩壓器，其特征在于，所述參考電壓被配置為在增大至第一預設值后保持穩定，以使得所述采樣電壓和負載電壓穩定，所述第一預設值大于等于所述第二選通閾值。

3.根據權利要求1所述的線性穩壓器，其特征在于，所述第一誤差放大單元和第二誤差放大單元均包括電流鏡和輸入對管，所述電流鏡具有兩個輸出端，所述輸入對管包括兩個晶體管，所述兩個晶體管的源極通過偏置電流源接地，漏極分別連接至所述電流鏡的兩個輸出端，柵極用于獲取所述參考電壓和所述采樣電壓。

4.根據權利要求1所述的線性穩壓器，其特征在于，所述第一選通閾值小于等于0V，所述第二選通閾值大于等于0.4V。

5.根據權利要求4所述的線性穩壓器，其特征在于，所述第一誤差放大單元的輸入對管包括兩個耗盡型NMOS管，所述第一選通閾值為所述耗盡型NMOS管的導通閾值；所述第二誤差放大單元的輸入對管包括兩個增強型NMOS管，所述第二選通閾值為所述增強型NMOS管的導通閾值。

6.根據權利要求3所述的線性穩壓器，其特征在于，所述第一誤差放大單元還包括開關單元，所述開關單元設置于所述第一誤差放大單元的輸入對管的漏極與所述電流鏡的輸出端之間，用于在所述參考電壓高于第二預設值時控制所述第一誤差放大單元關斷，所述第二預設值大于等于所述第二選通閾值，小于等于第一預設值，所述第一預設值為所述線性穩壓器的穩定參考電壓，使得所述采樣電壓和負載電壓穩定。

7.根據權利要求6所述的線性穩壓器，其特征在于，所述開關單元包括兩個開關晶體管，所述兩個開關晶體管的源極分別連接至所述輸入對管中兩個晶體管的漏極，所述兩個開關晶體管的漏極分別連接于所述電流鏡的兩個輸出端，所述兩個開關晶體管的柵極用于獲取控制電壓，由所述控制電壓控制所述兩個開關晶體管同時導通和關斷。

8.根據權利要求3所述的線性穩壓器，其特征在于，所述第一誤差放大單元和第二誤差放大單元共用電流鏡；所述電流鏡包括柵極相互連接的第一PMOS管和第二PMOS管，所述第一PMOS管的柵極和漏極相互連接，且所述第一PMOS管和第二PMOS管的兩個源極均連接至一個第二電源，兩個漏極分別連接到所述輸入對管中的兩個晶體管的漏極。

9.根據權利要求1所述的線性穩壓器，其特征在于，所述誤差放大信號包括第一誤差放大信號以及第二誤差放大信號，且所述第一誤差放大單元開啟時輸出所述第一誤差放大信號，所述第二誤差放大單元開啟時輸出所述第二誤差放大信號。

10.根據權利要求1所述的線性穩壓器，其特征在于，所述輸出模塊包括功率管，所述功率管的柵極連接至所述誤差放大模塊的輸出端，源極連接至所述輸入電壓，漏極通過采樣單元接地，并作為輸出端，用于輸出所述負載電壓；所述采樣單元包括兩個串聯在地和所述功率管的漏極之間的電阻，兩個所述電阻的連接點連接至所述誤差放大模塊，并輸出所述采樣電壓至所述誤差放大模塊。