[發明專利]一種高PSR快速瞬態響應雙模式無片外電容LDO

在審

• 申請號: 202210034557.1
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114510109A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 張國俊;張文明;秦逸飛;張軒溥;羅建鑫
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.設計了一種高PSR，快速瞬態響應，有兩種工作模式的無片外電容LDO，適用于數模混合芯片內部數字部分的供電。其特征在于，電路分為前級降壓器和后級降壓器，其中前級降壓包含前級帶隙基準，前級誤差放大器和前級功率管，后級降壓器包含后級帶隙基準，后級電壓緩沖器，后級誤差放大器和后級功率管，此外還有使能電路，過壓保護和過溫保護，負載電流檢測和負載跳變檢測電路構成瞬態提升和工作模式切換(輕載模式和重載模式)。

2.根據權利要求1所述的一種高PSR，快速瞬態響應，有兩種工作模式的無片外電容LDO，其主要特征為前級降壓器產生局部電源電壓為后級降壓器提供電源，由于前級模塊的存在會消除大部分輸入電壓紋波，且該局部電源電壓隨著輸入電壓的改變變化已經很小，后級模塊通過該局部電源電壓作為電源后，可以得到進一步提升的紋波抑制比和線性調整率。前級誤差放大器和功率管構成的三級放大器通過合理的零極點配置，產生穩定的局部電源電壓，傳到后級偏置和帶隙基準電路，后級帶隙基準為電流基準再通過電阻產生低壓電壓基準，通過電壓緩沖器傳至源端輸入的GM單元的同向端，反向端連接功率管的漏端，再通過瞬態提升電路改善瞬態響應。

3.除在權利要求2所述電路結構特征外，后級誤差放大器的可控偏置電流構成的雙工作模式電路，其主要特征為負載電流的檢測電路LOAD_DETECT模塊產生的Module_Switch信號可以控制GM單元的偏置電流，從而在輕載時可以減少靜態功耗。

4.在權利要求3中，LOAD_DETECT模塊內部分為兩個部分，其中有一個為負載跳變檢測模塊和另外一個為負載電流鏡像模塊，負載跳變檢測模塊的原理為輸出端的負載出現跳變時，會出現電流的瞬間跳變，從而引起輸出電壓的變化，該模塊可以瞬間檢測該變化，并產生一個瞬間的電流，負載電流鏡像模塊則會鏡像一部分負載電流，兩個部分相加通過I_U變換，得到電壓值，當該電壓大于設定閾值，則LOAD_DETECT輸出重載模式切換信號，從而增加后級誤差放大器的偏置電流。

5.根據權利要求4所述的負載跳變檢測模塊，通過極低偏置電流(200nA)和大寬長比MOS管從而保證該檢測電路除開偏置管為倒比管外，其余MOS管工作在亞閾值區，能夠得到靈敏的跳變感應和極大的補償跳變電流，故該模塊的改動版就構成了權利要求2所述的瞬態提升電路。