[发明专利]一种基于自适应零点补偿的低压差线性稳压器

说明书

本发明属于集成电路设计领域，特别涉及一种基于自适应零点补偿的低压差线性稳压器，包括基准电压电路、误差放大器、串联调整管和第一电阻和第二电阻组成的反馈网络，还包括负载电流感应电路、自适应补偿控制电路、与串联调整管漏端连接的调零电阻以及与串联调整管栅端连接的补偿电容；负载电流感应电路采样负载电流，自适应补偿控制电路使用采样电流产生控制调零电阻大小的电压，调零电阻值动态跟随负载电流的变化，从而实现相关零点跟随输出极点的变化，获得了自适应的频率补偿，提高了稳压器的环路稳定性；因此本发明在不增加较大静态功耗和补偿电容的情况下，实现了低压差线性稳压器在宽负载电流范围内均保持环路稳定。

技术领域

本发明属于集成电路设计领域，特别涉及一种基于自适应零点补偿的低压差线性稳压器。

背景技术

低压差线性稳压器因其结构简单、体积小、外围元件少、低功耗、输出纹波小等特点，在SoC设计中有着广泛的应用，为不同的功能模块供电。如图1所示，典型的低压差稳压器一般由基准电压电路、误差放大器、串联调整管MPO和电阻R1、R2组成的反馈网络构成，其中连接稳压器输出端的CL、IL分别表示稳压器输出端负载电容和负载电流。

低压差线性稳压器通常作为供电电源使用，其负载电流有较大的变化范围，导致输出端的阻抗和极点变化较大，传统的RC密勒补偿难以在零负载电流至满负载电流范围内均保持环路稳定。

所以，如何设计一种零负载电流至满负载电流范围内均保持环路稳定的低压差线性稳压器，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

本发明旨在解决上述问题。

为此，本发明提出一种基于自适应零点补偿的低压差线性稳压器，解决低压差线性稳压器在零负载电流至满负载电流范围内的环路稳定性问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供如下技术方案：一种基于自适应零点补偿的低压差线性稳压器，包括基准电压电路、误差放大器、串联调整管MPO以及第一电阻R1和第二电阻R2组成的反馈网络，所述误差放大器的反相输入端连接基准电压电路，其同相输入端连接第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，其输出端连接串联调整管MPO的栅端，所述串联调整管MPO的源端连接供电电源VIN，所述串联调整管MPO的漏端连接稳压器输出端VOUT，所述第一电阻R1的另一端与串联调整管MPO的漏端连接，所述第二电阻R2的另一端接地；

还包括负载电流感应电路、自适应补偿控制电路、与串联调整管MP0漏端连接的调零电阻Rz以及与串联调整管MP0栅端连接的补偿电容Cc，所述调零电阻Rz与补偿电容Cc串联，所述负载电流感应电路的输入端连接误差放大器的输出端，所述自适应补偿控制电路的输入端与负载电流感应电路的输出端连接，所述自适应补偿控制电路的输出端连接调零电阻Rz。

在本发明的另一个方面，上述一种基于自适应零点补偿的低压差线性稳压器中，所述第一电阻R1和第二电阻R2组成的反馈网络由作为输出负载的NMOS管MN0替代。

可选的，对于所述的一种基于自适应零点补偿的低压差线性稳压器，所述调零电阻Rz采用第一PMOS管MP1，所述补偿电容Cc采用第二PMOS管MP2，所述第一PMOS管MP1的源端和衬底共同连接到串联调整管MPO的漏端，其栅端连接自适应补偿控制电路和负载电流感应电路，所述第二PMOS管MP2的漏端、源端和衬底相连且与第一PMOS管MP1的漏端连接，其栅端连接误差放大器的输出端和负载电流感应电路。

可选的，对于所述的一种基于自适应零点补偿的低压差线性稳压器，所述负载电流感应电路包括构成电流镜的第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2，第三PMOS管MP3，所述第三PMOS管MP3的栅端与串联调整管MP0的栅端连接，所述第三PMOS管MP3的源端连接供电电源，其漏端与所述第一NMOS管MN1的漏端连接，所述第一NMOS管MN1的栅端与漏端相连并与所述第二NMOS管MN2的栅端的连接，所述第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2的源端均接地。