[发明专利]一种基于无片外电容LDO的电源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及到一种基于无片外电容LDO的电源管理方法。

背景技术

随着电子产品的大幅度增长，尤其是笔记本电脑、手机，便携式消费电子、汽车电子以及通信类产品的大幅度增长，使得电源管理芯片的应用规模快速增长。这种趋势要求电子产品提供更有效率的电源管理解决方法。目前在整个电源管理集成电路表现出多样化发展趋势。从产品原理的角度来看，目前便携式电子产品所用的电源管理芯片主要有三类：DC-DC开关变换器、电荷泵和低压差线性稳压器(LDO )。相比于开关变换器DC-DC,LDO的优点是更方便片上集成，并且只占用很小的面积，也不需要电感储能元件，另外电路结构比较简单。同电荷泵相比，LDO的控制电路简单，并且噪音小的优点，使得应用更加广泛。LDO的这些优点使得它适合给对噪声敏感的RF电路和模拟电路供电。

近年来，如何设计高性能的无片外电容LDO是电源管理领域研究的一个方向，研究主要针对更容易进行片上集成、更低功耗、占芯片面积更少等方面。另外在环路稳定性增强、瞬态响应增强、压差降低、工作效率提高、电源的线性和负载调整率提高等方面也具有很好的作用。

发明内容

所要解决的技术问题：

本发明提供了一种基于无片外电容LDO的电源管理方法，对LDO电路存在的一些主要是制造工艺造成的误差进行调节，具有容易进行片上集成、功耗更低、占芯片面积更少的特点。

技术方案：

一种基于无片外电容LDO的电源管理方法，包括LDO电路、数字IIC通信线路；其特征在于：还包括VCC模块, VSS模块，所述VCC模块, VSS模块为LDO电路供电；

还包括VDD模块，所述VDD模块为LDO输出模块；

所述数字IIC通信线路由LDO供电，所述数字IIC通信线路还包括时钟输入模块CLK模块、复位模块 RST模块,数据收发模块即SCL模块和SDA模块；所述CLK模块、 RST模块,、SCL模块和SDA模块与数字IIC通信线路相连。

所述LDO电路还包括密勒电容Cm和与密勒电容串联的调零电阻Rm，所述密勒电容Cm和调零电阻Rm串联后与LDO电路的缓冲器并联，对LDO电路进行频率补偿。

所述LDO电路中的缓冲器为带动态偏置的负反馈的缓冲器。

本发明采用的LDO完整的电路包括误差放大器（EA)、调整元件(Pass Element)、基准源(Reference )以及反馈比例电阻网络，再加上限流、过温、电池极性反转等保护电路。其中，LDO的工作原理是通过对调整管的电阻进行负反馈控制，达到使输出电压保持稳定的目的。

从仿真结果也可以看出当添加了密勒补偿电容Cm后，能够显著地分离了第一、第二极点，使主极点变小，单位增益带宽变窄，相位裕度有所改善，但还是处于不稳定状态，主要是由于带宽内仍存在两个极点造成的。虽然在带宽以外，但引入的右半平而零点也会造成潜在的不稳定性。

据此，在上述电路的基础上添加串联电阻Rm主要是补偿第二极点。添加串联电阻后仿真曲线如图6所示，从而可以看出这样的话分裂第一、二极点效果显著，并且零点补偿第二极点效果明显，补偿之后带宽可达到l .l MHZ.相位裕度为42.1deg，可见系统比较稳定。

本方法采用对缓冲器进行负反馈调节和加小片上电容相配合的方法，有效改善系统的负载瞬态效应。

附图说明

图1基本LDO线性稳压器结构；

图2传统LDO频率补偿电路图；

图3 本发明采用的带密勒补偿的LDO电路；

图4未加密勒电容补偿的LDO稳定性输出的仿真曲线；

图5加密勒电容补偿的LDO稳定性输出仿真曲线；

图6同时加入密勒电容、申联电阻的LDO稳定性输出的仿真曲线；

图7本发明采用的带动态偏置的负反馈的缓冲器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明：如图1所示，本发明为一种基于无片外电容LDO的电源管理方法，包括LDO电路、数字IIC通信线路；其特征在于：还包括VCC模块, VSS模块，所述VCC模块, VSS模块为LDO电路供电；还包括VDD模块，所述VDD模块为LDO输出模块；所述数字IIC通信线路由LDO供电，所述数字IIC通信线路还包括时钟输入模块CLK模块、复位模块 RST模块,数据收发模块即SCL模块和SDA模块；所述CLK模块、 RST模块、SCL模块和SDA模块与数字IIC通信线路相连。