[发明专利]一种低压差线性稳压器及其频率补偿电路

说明书

技术领域

本发明属于低压差线性稳压器领域，尤其涉及一种低压差线性稳压器及其频率补偿电路。

背景技术

低静态功耗的低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator，LDO）是一种被广泛应用在电子产品中的电源管理电路。如图1所示，LDO的主电路包括误差放大器EA、调整管、电阻反馈网络。LDO的输出电压经电阻反馈网络反馈到误差放大器EA的输入端，通过误差放大器EA与基准电压Vref比较，从而改变误差放大器EA输出的控制信号，进而调节输出调整管的压降（或等效阻抗），使得LDO保持稳定的输出电压。

为使得LDO在大电流负载下保持低压差的特性，调整管一般采用尺寸巨大的PMOS管，而大的PMOS管带来的大寄生电容会大幅降低系统的稳定性。此外，LDO的输出阻抗随负载电流变化而变化，使得系统的稳定性也受负载电流的变化影响。这样，为满足LDO在全负载范围内的稳定性要求，需要对LDO进行频率补偿。

针对于此，现有技术提供了一种带缓冲级的共源共栅密勒补偿方式，如图1所示。在该种方式下，在误差放大器EA与调整管之间加入一缓冲级电路，以将误差放大器EA与调整管的栅极之间形成的低频极点隔离成两个频率高于单位增益频率的高频极点；同时，误差放大器EA采用折叠共源共栅结构或套筒结构。在折叠共源共栅结构下，误差放大器EA的共源共栅器件的源极节点和LDO输出节点之间，连接共源共栅密勒补偿电路，利用共源共栅密勒补偿较传统密勒效应大幅度提升的极点分裂效果，实现对频率特性的改善，特别是在对于带有大电容负载的LDO系统。

但在该种带缓冲级的共源共栅密勒补偿方式下，电路会由于环路增益传输函数分母中阻尼（Damping）系数过小而产生复极点，从而导致系统不稳定。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种低压差线性稳压器的频率补偿电路，旨在解决现有带缓冲级的共源共栅密勒补偿方式下，电路由于阻尼系数过小而产生复极点，导致系统不稳定的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种低压差线性稳压器的频率补偿电路，所述低压差线性稳压器的频率补偿电路包括缓冲级电路和共源共栅密勒补偿电路，所述低压差线性稳压器的频率补偿电路还包括：连接低压差线性稳压器中具有折叠共源共栅结构的误差放大器中共栅极晶体管的跨导提升电路，所述跨导提升电路包括：N型的第十MOS管、N型的第十一MOS管、P型的第十二MOS管、第三电阻和第四电阻；

所述第十二MOS管的栅极连接一偏置电压，所述第十二MOS管的源极连接输入电压，所述第十二MOS管的漏极通过所述第三电阻连接所述第十MOS管的漏极，并通过所述第四电阻连接所述第十一MOS管的漏极，所述第十MOS管的源极接地，所述第十一MOS管的源极接地，所述第十MOS管的漏极和栅极、以及所述第十一MOS管的漏极和栅极连接所述误差放大器的所述共栅极晶体管。

本发明实施例的另一目的在于提供一种低压差线性稳压器，包括误差放大器、调整管、电阻反馈网络，所述低压差线性稳压器还包括频率补偿电路，所述频率补偿电路是如上所述的低压差线性稳压器的频率补偿电路。

本发明提供的低压差线性稳压器的频率补偿电路是利用阻尼系数与共栅极晶体管跨导的正相关性，通过跨导提升电路的反馈提升误差放大器中共栅极晶体管的等效跨导，进而增大阻尼系数，消除系统中可能出现的复极点，进而提高系统稳定性。

附图说明

图1是现有技术提供的带缓冲级的共源共栅密勒补偿方式的LDO电路原理图；

图2是本发明实施例一提供的低压差线性稳压器的频率补偿电路的电路原理图；

图3是图2的电路图；

图4是本发明实施例二提供的低压差线性稳压器的频率补偿电路的电路原理图；

图5是图4的电路图；

图6是本发明实施例三提供的低压差线性稳压器的频率补偿电路的电路原理图；

图7是图6的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种低压差线性稳压器的频率补偿电路。该电路是利用阻尼系数与共栅极晶体管跨导的正相关性，通过跨导提升电路的反馈提升误差放大器中共栅极晶体管的等效跨导，进而增大阻尼系数，消除系统中可能出现的复极点。以下结合实施例详细说明本发明的实现方式：