[發(fā)明專利]一種用于低功耗LDO的瞬態(tài)增強(qiáng)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111241876.1
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114185384B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張藝蒙;李宇飛;宋慶文;湯曉燕;張玉明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王萌

本發(fā)明涉及一種用于低功耗LDO的瞬態(tài)增強(qiáng)電路，包括：過沖檢測電路、負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路、正擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路和擺率增強(qiáng)電路，其中，過沖檢測電路用于檢測LDO的輸出電壓，在LDO的輸出電壓發(fā)生跳變時，產(chǎn)生下沖檢測信號和上沖檢測信號；負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路在LDO的輸出電壓下沖時，根據(jù)下沖檢測信號產(chǎn)生負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號；正擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路在LDO的輸出電壓上沖時，根據(jù)上沖檢測信號產(chǎn)生正擺率增強(qiáng)控制信號；擺率增強(qiáng)電路根據(jù)接收的負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號或者正擺率增強(qiáng)控制信號，控制LDO的調(diào)整管的柵極快速充放電，以實現(xiàn)LDO的快速瞬態(tài)響應(yīng)。本發(fā)明的瞬態(tài)增強(qiáng)電路結(jié)構(gòu)簡單，面積小，在低功耗LDO應(yīng)用中，具有極高的性價比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于低功耗LDO的瞬態(tài)增強(qiáng)電路。

背景技術(shù)

隨著可穿戴便攜式電子設(shè)備的快速發(fā)展，數(shù)模混合芯片在此類設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，針對此類芯片的電源管理芯片設(shè)計變得越來越重要。對于此類設(shè)備的應(yīng)用場景而言，可持續(xù)使用時間是一個非常重要的指標(biāo)，因此需要盡可能降低其功耗。

同時，在數(shù)模混合芯片應(yīng)用中，LDO(low dropout regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器)的輸出負(fù)載電流往往會隨著電路工作狀態(tài)發(fā)生突變。當(dāng)負(fù)載電流突增時，LDO無法跟隨負(fù)載電流的突變而立即響應(yīng)，無法輸出足夠大的電流，此時，靠輸出負(fù)載電容來提供部分電流，輸出電壓會先有一個下沖，然后逐漸恢復(fù)；當(dāng)負(fù)載電流突降時，LDO無法跟隨負(fù)載電流的突變而立即響應(yīng)，輸出過量的電流，此時，部分電流將流向輸出負(fù)載電容，輸出電壓會先有一個上沖，然后逐漸恢復(fù)。而同樣在該類應(yīng)用中，又往往要求輸出無片外電容，以此來減少其成本。

因此，當(dāng)LDO的輸出負(fù)載電流一旦發(fā)生突變時，如何實現(xiàn)同時兼顧低功耗、高瞬態(tài)響應(yīng)速度、無片外電容等的LDO設(shè)計是需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種用于低功耗LDO的瞬態(tài)增強(qiáng)電路。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種用于低功耗LDO的瞬態(tài)增強(qiáng)電路，包括：過沖檢測電路、負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路、正擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路和擺率增強(qiáng)電路，其中，

所述過沖檢測電路的輸入端連接LDO的輸出端，第一輸出端連接所述負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路的輸入端，第二輸出端連接所述正擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路的輸入端；

所述負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路的輸出端和所述正擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路的輸出端均連接所述擺率增強(qiáng)電路的輸入端；所述擺率增強(qiáng)電路的輸出端連接所述LDO的調(diào)整管；

所述過沖檢測電路用于檢測所述LDO的輸出電壓，在所述LDO的輸出電壓發(fā)生跳變時，產(chǎn)生下沖檢測信號和上沖檢測信號；

所述負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路在所述LDO的輸出電壓下沖時，根據(jù)所述下沖檢測信號產(chǎn)生負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號；

所述正擺率增強(qiáng)控制信號產(chǎn)生電路在所述LDO的輸出電壓上沖時，根據(jù)所述上沖檢測信號產(chǎn)生正擺率增強(qiáng)控制信號；

所述擺率增強(qiáng)電路根據(jù)接收的所述負(fù)擺率增強(qiáng)控制信號或者所述正擺率增強(qiáng)控制信號，控制所述LDO的調(diào)整管的柵極快速充放電，以實現(xiàn)LDO的快速瞬態(tài)響應(yīng)。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述過沖檢測電路包括第一電容、第二電容、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，其中，

所述第一MOS管的源極輸入外接P管偏置電壓，柵極分別連接其漏極以及所述第二MOS管的柵極和源極；

所述第四MOS管的源極輸入外接N管偏置電壓，柵極分別連接其漏極以及所述第三MOS管的柵極和源極；