[发明专利]一种低压差线性稳压器

说明书

技术领域

本发明涉及电子线路领域，特别涉及一种低压差线性稳压器。

背景技术

随着便携式电子产品向着更小型化、性能更强的方向发展，片上系统（SOC）成为集成电路发展方向，一个片上系统的各个模块由单独的线性稳压器单独供电，各个线性稳压器共用一个总的电源线，随着片上系统复杂度的提高和工作频率的提高，电源线上的噪声和杂波越发复杂，影响着片上系统的性能。因此如何提高电源噪声抑制能力成为低压差线性稳压器的一个研究热点。

对于低压差线性稳压器（Low Drop Out Regulator，以下简称LDO），传统的提高电源抑制能力都是在误差放大器部分进行优化，例如提高误差放大器的增益，提高误差放大器的增益确实能显著提高LDO的电源噪声抑制能力，但是高增益的误差放大器容易不稳定，需要比较复杂的频率补偿技术，并且静态功耗也显著增大；再例如在《高性能低压差线性稳压器研究与设计》（浙江大学，王忆，2010-04-01）这篇博士论文中采用三级放大器作为运算放大器，通过优化使三级放大器的电源噪声相互抵消来提高LDO的电源纹波抑制比，但是三级放大器的静态功耗同样很大，并且三级放大器难以完全匹配，随着工艺偏差，各级之间电源噪声抵消的效果会变差，再者三级放大器容易不稳定。综上，现有技术具有功耗大，稳定性差的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于如何克服现有技术中低压差线性稳压器的低静态功耗和高电源噪声抑制能力不能兼得的缺陷。

为此，本发明的目的在于提出一种低压差线性稳压器，该低压差线性稳压器具有电源纹波抑制能力强、功耗小、稳定性好的的优点。

本发明提出一种低压差线性稳压器，包括：误差放大器，所述误差放大器为双端输入双端输出的全差分误差放大器，用于将反馈电压与参考电压进行比较以生成残差信号并将所述残差信号放大，其中，所述参考电压为所述误差放大器的正输入信号；第一功率器件，用于为负载提供负载电流，其中，所述第一功率器件的输入端与所述误差放大器的正输出端相连，所述第一功率器件的输出端为所述误差放大器提供负输入信号以及为共模反馈电路提供第一共模电平；第二功率器件，所述第二功率器件与所述第一功率器件的结构一致，并且所述第二功率器件中器件的宽长比为所述第一功率器件中器件的宽长比的1/N，其中N>1，其中，所述第二功率器件的输入端与所述误差放大器的负输出端相连，所述第二功率器件的输出端为所述共模反馈电路提供第二共模电平；以及所述共模反馈电路，所述共模反馈电路根据所述第一共模电平、所述第二共模电平以及参考电压进行计算并生成共模控制信号，以及输出所述共模控制信号给所述误差放大器。

在本发明的一个实施例中，所述误差放大器进一步包括：第一NMOS管和第二NMOS管，其中，所述第一NMOS管的栅极接第一偏置电压，所述第二NMOS管的栅极接所述共模控制信号，所述第一NMOS管与第二NMOS管的源极接地；第三NMOS管和第四NMOS管，其中，所述第三NMOS管和第四NMOS管的源极与所述第一NMOS管和第二NMOS管的漏极相连，所述第三NMOS管的栅极与所述误差放大器的正输入信号相连，所述第四NMOS管的栅极与所述误差放大器的负输入信号相连；第五NMOS管和第六NMOS管，其中，所述第五NMOS管的源极与所述第三NMOS管的漏极相连，所述第六NMOS管的源极与所述第四NMOS管的漏极相连，所述第五NMOS管和第六NMOS管的栅极接第二偏置电压，所述第五NMOS管的漏极接所述负输出端，所述第六NMOS管的漏极接所述正输出端；以及第一PMOS管和第二PNMOS管，其中，所述第一PMOS管的漏极与所述第五NMOS管的漏极相连，所述第二PMOS管的漏极与所述第六NMOS管的漏极相连，所述第一PMOS管和第二PMOS管的源极接电源，所述第一PMOS管和第二PMOS管的栅极接第三偏置电压。