[發明專利]低壓差線性穩壓器

在審

• 申請號: 202110308916.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN115113670A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 林宇
• 申請（專利權）人: 圣邦微電子（北京）股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;楊思雨

本申請公開了一種低壓差線性穩壓器，包括：帶隙基準模塊、低通濾波模塊、輸出管以及誤差放大器，其中，低通濾波模塊包括：通道單元，輸入端與帶隙基準模塊連接以接收基準電壓，輸出端與誤差放大器連接以提供參考電壓；以及限流電阻和濾波電容，連接于通道單元的輸出端和地之間，限流電阻用于限制濾波電容的上極板的上電時間，從而使得參考電壓與濾波電容的上電時間相互獨立，使得輸出電壓的建立時間不受對濾波電容的充電時間的影響，以達到快速啟動的目的。

技術領域

本發明涉及線性調整器技術領域，更具體地，涉及一種低壓差線性 穩壓器。

背景技術

低壓差線性穩壓器(Low Dropout Regulator，LDO)是將不穩定的 輸入電壓轉換為可調節的直流輸出電壓，以便于作為其它系統的供電電 源。由于線性穩壓器具有結構簡單、靜態功耗小、輸出電壓紋波小等特 點，因此線性穩壓器常被用于移動消費類電子設備芯片的片內電源管理。

圖1示出了根據現有技術的低壓差線性穩壓器的電路示意圖。如圖1 所示，低壓差線性穩壓器100包括帶隙基準模塊110、輸出管Mpout、電 阻分壓網絡和誤差放大器120。帶隙基準模塊110產生一個不隨電源電壓 和溫度等外界條件變化的基準電壓Vref。輸出管Mpout用于根據電源端 提供的輸入電壓Vin向后級負載提供輸出電壓Vout，以驅動芯片外的負 載電阻RL和負載電容CL。電阻分壓網絡對輸出電壓Vout進行采樣和分 壓之后得到反饋電壓VFB，誤差放大器120用于將反饋電壓VFB與一基準 電壓Vref進行比較，以獲得二者之間的誤差信號，并根據二者之間的誤 差信號調整輸出管Mpout的導通程度，從而穩定輸出電壓Vout。

在應用于對電源噪聲要求較高的系統中，如射頻電路和高性能的音 頻系統，一般先在基準電壓Vref之后加上一個低通濾波器來濾除帶隙基 準模塊產生的噪聲，再將濾波后的基準電壓送到誤差放大器120的輸入端， 從而降低整個穩壓器的輸出噪聲。低通濾波器的帶寬越小，噪聲濾除效 果越好，輸出噪聲也越低。在實際設計中，該濾波器一般由一個大電阻 和一個芯片外的大電容組成，其帶寬在幾十Hz到幾百Hz之間。所以， 加入濾波器以后會給基準電壓引入很大的時間常數，導致在LDO上電啟 動期間基準電壓需要花費更長的時間建立，大大增加了LDO的上電等待 時間。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種低壓差線性穩壓器，在 不降低電路性能的前提下縮短電路的啟動時間。

根據本發明實施例，提供了一種低壓差線性穩壓器，包括：帶隙基 準模塊，用于產生一基準電壓；低通濾波模塊，用于對所述基準電壓進 行除噪后以得到一參考電壓；輸出管，連接于電源端和輸出端之間，用 于將所述電源端的輸入電壓轉換為輸出電壓；以及誤差放大器，用于根 據所述輸出電壓的反饋電壓與所述參考電壓之間的電壓差驅動所述輸出 管，其中，所述低通濾波模塊包括：通道單元，輸入端與所述帶隙基準 模塊連接以接收所述基準電壓，輸出端與所述誤差放大器連接以提供所 述參考電壓；以及限流電阻和濾波電容，連接于所述通道單元的輸出端 和地之間，所述限流電阻用于限制所述濾波電容的上極板的上電時間， 從而使得所述參考電壓與所述濾波電容的上電時間相互獨立。

可選的，所述通道單元的通道阻值可控。

可選的，所述通道單元在低阻狀態和高阻狀態之間切換。

可選的，在所述低壓差線性穩壓器啟動時，所述通道單元處于低阻 狀態，以及在所述低壓差線性穩壓器啟動完成后，所述通道單元處于高 阻狀態。

可選的，所述通道單元包括：第一電阻，第一端與所述帶隙基準模 塊的輸出端連接，第二端與所述誤差放大器的輸入端連接；以及第一開 關，第一端與所述第一電阻的第一端連接，第二端與所述第一電阻的第 二端連接。

可選的，所述限流電阻的電阻值小于所述第一電阻的電阻值。