[發明專利]一種低壓差線性穩壓器電路

有效

• 申請號: 202011561988.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112486239B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 李偉江
• 申請（專利權）人: 北京集創北方科技股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

一種低壓差線性穩壓器電路，包括，放大器、晶體管、反饋單元、多個補償電阻，以及多個引腳，其中，所述放大器的反向輸入端與參考電壓連接，所述放大器的輸出端與所述晶體管的柵極連接；所述晶體管的源極與外部與電源電壓相連接，其漏極經由所述反饋單元與所述放大器正向輸入端連接；所述多個所述補償電阻的一端連接在所述晶體管的漏極；所述多個所述補償電阻的另一端分別與所述多個所述引腳連接。本發明的低壓差線性穩壓器電路，在多個引腳內部分別串聯多個第二電阻至晶體管的輸出端，可當走線電阻發生變化時，選擇不同的補償電阻的組合進行補償，可以大幅降低設計難度，提高低壓差線性穩壓器的穩定性并能防止電源毛刺的產生。

技術領域

本發明涉及線性穩壓器技術領域，特別是涉及一種低壓差線性穩壓器電路。

背景技術

低壓差線性穩壓器(Low Dropout Regulator，LDO)是集成電路(IntegratedCircuit，IC)中常用的模塊，當輸入電源電壓、負載變化時，其能夠輸出穩定的電壓值。在低壓差線性穩壓器中，通常為了穩定輸出電壓，會在外部放置一個大電容值(～1uF)的外掛電容。如圖1所示，為一種典型的低壓差線性穩壓器結構，在放大器負反饋作用下，Y點輸出電壓會被設定為穩定電位。低壓差線性穩壓器為了得到穩定的輸出電壓，需要確保其環路穩定性，在圖1所示出的結構中，對環路穩定性影響較大的零極點分布如下：Y點對應主極點P1，X點對應次極點P2，Ric/Rout/CL構成一個左半平面零點Z1，Z1＝-1/[(Ric+Rout)*CL]，其中，Ric為補償電阻，Rout為金屬引線形成的走線電阻，CL為外掛電容。

通常低壓差線性穩壓器為了適應不同應用場景而采取不同的封裝類型，如適應FPC(Flexible Printed Circuit；柔性電路板)或PCB(Printed Circuit Board；印刷電路板)。不同封裝類型的低壓差線性穩壓器，其引腳(PAD)到外掛電容之間的走線電阻會出現一定范圍變化(如0.1～1Ω)。另外，由于外掛電容本身存在ESR(Equivalent SeriesResistance；等效串聯電阻)電阻，也會隨選型不同而出現差異。

在低壓差線性穩壓器電路設計中，理想的補償為調整零點z1和次極點p2重合，而用零點補償極點，使環路穩定性大大提高，如圖2所示。但是，當Ric+Rout較小時，零點z1遠大于次極點p2，會出現相位裕度不夠的情況，如圖3所示。當Ric+Rout較大時，通常可以滿足補償要求。但在運放芯片內部瞬間抽電流時，會出現較大毛刺，如圖4所示。毛刺幅值與(Ric+Rout)*iLoad成正比，其中，iLoad為瞬間抽電流。當低壓差線性穩壓器應用于不同場景時，Rout會隨之發生變化，因此則無法保證同時兼顧環路穩定性和電源毛刺。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種低壓差線性穩壓器，在其輸出端并聯多個的補償電阻，通過改變多個補償電阻的連接方式適應不同的外部金屬連線形成的走線電阻，降低總電阻的變化范圍，提高低壓差線性穩壓器穩定性。

為實現上述目的，本發明提供的低壓差線性穩壓器電路，包括，放大器、晶體管、反饋單元、多個補償電阻，以及多個引腳，其中，

所述放大器的反向輸入端與參考電壓連接，所述放大器的輸出端與所述晶體管的柵極連接；

所述晶體管的源極與外部與電源電壓相連接，其漏極經由所述反饋單元與所述放大器正向輸入端連接；

所述多個所述補償電阻的一端連接在所述晶體管的漏極；所述多個所述補償電阻的另一端分別與所述多個所述引腳連接。

進一步地，所述反饋單元，包括第一電阻、第一可變電阻，所述晶體管的漏極經由所述第一電阻和所述第一可變電阻接地，所述第一電阻和所述第一可變電阻的公共端與所述放大器正向輸入端相連接。

進一步地，所述反饋單元為電流源。

進一步地，多個所述引腳中的至少一個通過走線電阻與外掛電容相連接。