[发明专利]一种NMOS调整管低压差线性稳压器结构及其应用

说明书

本发明公开了一种NMOS调整管低压差线性稳压器结构及其应用，包括具有电压倍增性能的电荷泵和调整管，调整管为NMOS低压差线性稳压器LDO，电荷泵与低压差线性稳压器LDO连接，低压差线性稳压器LDO上连接有用于提升中高频PSR的级间电容C_B。本发明不需要复杂的电路结构，只需要在误差放大器与调整管栅端的连接节点接入对地电容C_B，就可以实现全频带内较高的电源抑制特性，并且可实现全集成以及较强的稳定性。

技术领域

本发明属于电源管理芯片技术领域，具体涉及一种提升中高频电源抑制性能的NMOS调整管低压差线性稳压器结构及其应用。

背景技术

随着集成电路工艺的不断进步，最小线宽的不断减小，同时要求最低的工作电压也在不断降低。对于工作在低电压下的噪声敏感电路而言，电源上的微小噪声容易影响到电路的性能进而使得整个系统的性能下降。例如，便携式设备中的射频电路包括低噪声放大器(LNA)、混频器、锁相环以及压控振荡器等模块。电源噪声会影响有用信号或其相位，在接收以及发射过程中对有用信号造成干扰。高性能LDO具有无纹波、快响应以及良好的电源抑制性能，因此在片上系统中必不可少。对于宽带通信系统而言，需要具有全频带电源抑制的LDO，以保证系统的性能不会被电源噪声影响，提高整个通信系统的信噪比。

请参阅图1，当前集成电路领域线性稳压器提升电源抑制性能主要有三种思路：

1)电源预处理：在LDO的输入端加入一级或者多级RC滤波或者LC滤波，但是较大的无源器件无法集成并且无法改善低频段的电源抑制性能。

2)前馈抵消噪声：LDO提取输出节点的电源噪声并反馈到输入点通过求和电路与电源噪声抵消，降低输出点的噪声。加入了前馈以及求和电路导致系统较复杂，并且无法在全频带内实现高的电源抑制比。

3)多环路抑制噪声：在电路中设计多个环路，其中一个环路是低增益高带宽，此环路可以在整个频段内对电源噪声进行抑制，由此LDO可以在中高频得到一个较好的电源抑制特性，但由于高带宽环路的增益较小，抑制作用较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种NMOS调整管低压差线性稳压器结构，不需要复杂的电路结构，只需要在误差放大器与调整管栅端的连接节点接入对地电容C_B，就可以实现全频带内较高的电源抑制特性，并且可实现全集成以及较强的稳定性。

本发明采用以下技术方案：

一种NMOS调整管低压差线性稳压器结构，包括具有电压倍增性能的电荷泵和调整管，调整管为NMOS低压差线性稳压器LDO，电荷泵与低压差线性稳压器LDO连接，低压差线性稳压器LDO上连接有用于提升中高频PSR的级间电容C_B。

具体的，LDO包括误差放大器，在误差放大器与NMOS调整管栅端连接节点连接有对地电容C_B。

进一步的，输入电源V_IN分两路，一路经电荷泵与误差放大器的的电源端相接，另一路与调整管M_N的漏端连接，误差放大器的输出端V_EA分两路，一路经电容C_B接地，另一路与调整管M_N的栅端连接；调整管M_N的源端分四路，一路与误差放大器的负向输入端V_FB连接，第二路经电容C_L接地，第三路经电阻R_L接地，第四路与V_OUT连接。

更进一步的，当增大电容C_B时，误差放大器与调整管栅端连接节点为高阻抗节点；调整管是NMOS，输出端与调整管的源端相接，输出节点的阻抗较小，误差放大器与调整管栅端连接节点为主极点，增大误差放大器与调整管栅端连接节点对地电容C_B，使主极点的频率降低。