[发明专利]基于LDO的输出自适应电荷泵跟随电路

说明书

本发明揭示了一种基于LDO的输出自适应电荷泵跟随电路，所述电路包括第一电容C1、第二电容C2、负载及若干时序开关，所述第一电容C1的一端与工作电压Vdd和电荷泵提供的电压VCP分别相连，另一端分别与基准电压V0和LDO的输出端相连，第二电容C2的两端分别与电压VCP和基准电压V0相连，所述负载与第二电容C2并联设置。本发明通过将LDO输出端的电压Vout加到VCP中，不会将Vin上的扰动直接加到VCP中，保证了整体电路的电源抑制比；LDO中MOS管M1的Vgs最大值被限制在Vdd，输出在OCP时不会出现瞬间大电流，MOS管M1不会存在烧毁风险，提高了电路的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明属于低压差线性稳压器技术领域，具体涉及一种基于LDO的输出自适应电荷泵跟随电路。

背景技术

低压差线性稳压器(Low Dropout regulator，LDO)具有输出噪声小、电路结构简单、占用芯片面积小和电压纹波小等优点，已成为电源管理芯片中的一类重要电路。低压差线性稳压器能够为模拟电路和射频电路等噪声敏感电路提供低输出纹波的电源，而且由于结构相对简单，外围元器件少，因而被广泛应用于片上系统芯片中。

参图1所示，现有技术中的LDO主要包括误差放大器EA、MOS管M1、分压反馈电阻R1和R2、输出电容Cout及负载电阻R_L。LDO基本原理为：误差放大器EA用于放大反馈输出电压FB与基准电压REF之间的差值，MOS管M1的栅源电压Vgs增大或减小电流以控制输出电压，实现输出电压的稳定，最终REF和FB误差放大经过误差放大器EA构成负反馈使得输出电压稳定在Vout＝REF×(R1+R2)/R1。

基于效率考量，在大电流应用条件下，为实现低压差线性稳压器低输入低输出(LILO)的需求，同时拥有较高的电源抑制比(PSRR)，一般采用NMOS管作为功率开关管，这种应用需要内部提供一个更高的电源为MOS管M1做驱动。

参图2所示为现有技术中基于低压差线性稳压器的自适应电荷泵(charge pump)电路，电荷泵用于提供电压VCP，其包括第一电容C1、第二电容C2、负载及若干时序开关S11、S12和S21、S22，其中，负载和第二电容的两端分别与电压VCP和GND相连，第一电容C1通过第一时序开关S11、S12与工作电压VDD和GND相连，通过第二时序开关S21、S22与电压VCP和低压差线性稳压器的输入端Vin相连。通过上述电路的设计可以提供一个更高的电源为MOS管M1做驱动，VCP输出电压最终为VCP＝Vdd+Vin-(Iout×T/C1)，其中，T为一个时序周期。

但上述电路中将Vin上的扰动直接加到VCP中会降低LDO的电源抑制比(PSRR)，且输出在OCP(over current protection)时会出现瞬间大电流，MOS管M1会有烧毁风险。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于LDO的输出自适应电荷泵跟随电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于LDO的输出自适应电荷泵跟随电路，以实现LDO的输出自适应电荷泵跟随。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于LDO的输出自适应电荷泵跟随电路，所述电路包括第一电容C1、第二电容C2、负载及若干时序开关，所述第一电容C1的一端与工作电压Vdd和电荷泵提供的电压VCP分别相连，另一端分别与基准电压V0和LDO的输出端相连，第二电容C2的两端分别与电压VCP和基准电压V0相连，所述负载与第二电容C2并联设置。

一实施例中，所述第一电容C1的两端分别通过第一时序开关S11和S12与工作电压Vdd和基准电压V0相连，第一电容C1的两端分别通过第二时序开关S21和S22与电压VCP和LDO的输出端相连。

一实施例中，所述电路包括：