[實用新型]利用電荷泵增強電源抑制率的混合型開關-線性穩壓器

有效

• 申請號: 202020034350.0
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN210924313U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 孫泉;齊敏;喬東海;萬中強
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃微納自動化系統與裝備技術研究所有限公司
• 主分類號: G05F1/625
• 分類號: G05F1/625
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 郭磊

本實用新型公開了一種利用電荷泵增強電源抑制率的混合型開關?線性穩壓器，包括：低壓差線性穩壓器；電荷泵，所述電荷泵與低壓差線性穩壓器連接以驅動低壓差線性穩壓器的工作；反饋控制電路，所述反饋控制電路采集低壓差線性穩壓器的電壓大小并反饋至電荷泵，電荷泵的輸入不是固定值，而是根據低壓差線性穩壓器的電壓大小利用負反饋來調整，從而穩定了電路參數。其具有更高的電源抑制率，穩定性好，應用廣泛。

技術領域

本發明涉及線性穩壓芯片技術領域，具體涉及一種利用電荷泵增強電源抑制率的混合型開關-線性穩壓器。

背景技術

為了實現更高的集成度，密集的數字電路越來越靠近敏感的模擬模塊，因此SoC解決方案被數字電路，RF模塊和DC-DC轉換器產生的開關噪聲所淹沒。在這種惡劣的環境中，線性穩壓器必須保護對噪聲敏感的模擬模塊，使其免受耦合電源噪聲的影響，所以要求線性穩壓器在寬頻率范圍內具有高電源抑制比(PSRR，PowerSupplyRejectionRatio)性能，除此之外這些穩壓器還需要具有低壓差特性，以使其能夠在最新CMOS工藝的低電源電壓下工作。最后，這些線性穩壓器需要穩定并且在不使用外部電容器的情況下能抑制噪聲，并僅使用面積有限的片上電容器。

低壓差線性穩壓器因為其工作電壓小、電路結構簡單、占用芯片面積小和輸出噪聲低和應用簡單的特點，是電源管理電路中重要組成部分。低壓差線性穩壓器電路能夠為模擬電路和射頻電路等噪聲敏感電路提供低輸出噪聲的電源和較好電源抑制率，因而被廣泛應用于。隨著集成電路的快速發展，芯片工作頻率不斷提高，低壓差線性穩壓器電路的電源抑制率也隨之降低。電源噪聲通過低壓差線性穩壓器電路影響整個系統的性能，導致系統不能滿足在高頻工作環境的應用要求。

如圖1所示，為基本的低壓差線性穩壓器結構，其中，第一放大器A1的兩個輸入分別是來自帶隙基準電壓源的參考電壓Vref和輸出電壓Vout經過反饋網絡的電壓Vf，第一放大器輸出驅動第一功率管Mp，在Mp漏極產生輸出電壓 Vout。輸入電壓Vin通過Mp直接耦合到輸出，導致該結構電源抑制率較低。

因此，提高低壓差線性穩壓器電路的電源抑制率是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種利用電荷泵增強電源抑制率的混合型開關-線性穩壓器，其具有更高的電源抑制率，穩定性好，應用廣泛。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種利用電荷泵增強電源抑制率的混合型開關-線性穩壓器，包括：低壓差線性穩壓器；

電荷泵，所述電荷泵與低壓差線性穩壓器連接以驅動低壓差線性穩壓器的工作；

反饋控制電路，所述反饋控制電路采集低壓差線性穩壓器的電壓大小并反饋至電荷泵。

作為優選的，所述低壓差線性穩壓器包括第一放大器A1、第一功率管Mp、第一電阻R1和第二電阻R2；

所述第一功率管Mp的漏極與第一電阻R1的第一端連接，所述第一電阻R1 的第二端與第二電阻R2的第一端連接，所述第二電阻R2的第二端接地，所述第一功率管Mp的漏極為穩壓器的輸出端；

所述第一放大器A1的負向輸入端輸入參考電壓Vref，所述第一放大器A1 的的負向輸入端與第一電阻R1的第二端連接。

作為優選的，所述反饋控制電路包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第二放大器A2、第三放大器A3、第二功率管Mp1和恒流源；

所述第一功率管Mp的源極與第三電阻R3的第一端連接，所述第三電阻R3 的第二端與第四電阻R4的第一端連接，所述第四電阻R4的第二端接地；

所述第二放大器A2的正向輸入端與第一電阻R1的第二端連接，所述第二放大器A2的負向輸入端與恒流源的正極連接，所述恒流源的負極接地；