[实用新型]一种超低功耗的低压差线性稳压器

说明书

技术领域

本实用新型属于电源管理技术领域，具体地涉及一种超低功耗的低压差线性稳压器。

背景技术

随着技术的发展以及便携式电子设备的快速普及，使得集成电路设计趋向于低功耗、高安全性、高能效和高集成度等特点。

电源管理模块是芯片的基本单元电路，低压差线性稳压器(LDO，Low DropOutRegulator)作为电源管理模块在大规模集成电路系统中得到了广泛的应用

LDO由于所需外部元器件较少而在低功耗的电源管理系统中得到了广泛应用。受低功耗要求的影响，传统LDO的结构比较简单，在电源电压或者输出负载条件变化时由于没有足够的电流来支撑LDO快速响应导致LDO输出表现出较大的过压或欠压现象，并且恢复到稳定输出值的时间也较长。此外，由于LDO中保护功能需要消耗一定的功耗，所以传统的低功耗LDO中大都省略部分保护功能，包括过温保护和过流保护功能，如公开专利：CN102789256B，这样不利于芯片的工作安全，容易过温或者过流从而导致芯片失效。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超低功耗的低压差线性稳压器用以解决上述的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种超低功耗的低压差线性稳压器，包括主环路电路、输出电压检测及第一动态偏置电流产生电路和第一电流源，所述第一电流源为主环路电路的误差放大器提供静态偏置电流Ib0，所述输出电压检测及第一动态偏置电流产生电路用于检测主环路电路的输出电压的过压和欠压并把过压和欠压转换成与其正相关的电流作为主环路电路的误差放大器的第一动态偏置电流Ib1。

进一步的，所述静态偏置电流Ib0小于10nA。

进一步的，所述输出电压检测及第一动态偏置电流产生电路包括第一电流镜、比较器A0、比较器A1、PMOS管M4-M5和NMOS管M6-M7，所述比较器A0的同相输入端接主环路的电压采样电路的输出端Vfb，所述比较器A0的反相输入端接参考电压Vref，所述比较器A0的输出端接PMOS管M4的栅极，所述比较器A1的反相输入端接主环路的电压采样电路的输出端Vfb，所述比较器A1的同相输入端接参考电压Vref，所述比较器A1的输出端接PMOS管M5的栅极，所述PMOS管M4和M5的漏极接地，所述PMOS管M4和M5的源极接第一电流镜的输入端，所述第一电流镜的输出端同时接NMOS管M6的栅极、NMOS管M7的栅极和NMOS管M7的漏极，所述NMOS管M6和M7的源极接地，所述NMOS管M6的漏极为主环路电路的误差放大器提供第一动态偏置电流Ib1。

更进一步的，所述第一电流镜为非线性电流镜。

更进一步的，所述第一电流镜包括PMOS管M8-M10，所述PMOS管M8和M9的源极接电源VCC，所述PMOS管M8的漏极同时接NMOS管M6的栅极、NMOS管M7的栅极和NMOS管M7的漏极，所述PMOS管M9的漏极同时接PMOS管M4、M5和M10的源极，所述PMOS管M8-M10的栅极同时接偏置电压Vbias，所述PMOS管M10的漏极接电流源Ib3。

进一步的，还包括输出电流检测及第二动态偏置电流产生电路，所述输出电流检测及第二动态偏置电流产生电路用于检测主环路电路的输出电流并将主环路电路的输出电流按一定比例转换后作为主环路电路的误差放大器的第二动态偏置电流Ib2。

更进一步的，所述输出电流检测及第二动态偏置电流产生电路包括PMOS管Ms1、NMOS管M11和NMOS管M12，所述PMOS管Ms1的栅极接主环路电路的输出功率管Mp0的控制端，所述PMOS管Ms1的源极接电源VCC，所述PMOS管Ms1的漏极同时接NMOS管M11的漏极、NMOS管M11的栅极和NMOS管M12的栅极，所述NMOS管M11和NMOS管M12的源极接地，所述NMOS管M12的漏极为主环路电路的误差放大器提供第二动态偏置电流Ib2。

进一步的，还包括输出电流判断电路和过流保护电路，所述输出电流判断电路用于判断主环路电路的输出电流是否超过设定值，当主环路电路的输出电流超过设定值时，则输出控制信号给过流保护电路使其启动工作，所述过流保护电路用于对主环路电路进行过流保护。

更进一步的，所述过流保护电路为折返式过流保护电路。

进一步的，还包括输出电流判断电路和过温保护电路，所述输出电流判断电路用于判断主环路电路的输出电流是否超过设定值，当主环路电路的输出电流超过设定值时，则输出控制信号给过温保护电路使其启动工作，所述过温保护电路用于对主环路电路进行过温保护。