[发明专利]一种低待机功耗高电源抑制比的线性稳压器

说明书

一种低待机功耗高电源抑制比的线性稳压器，在设有基准电路、误差放大器、功率管、旁路电容以及反馈电阻的基础上，增设负载检测电路对功率管的输出电流进行检测，空载待机时，误差放大器的偏置电流只由基准电路输出的偏置电流决定，负载检测电路对误差放大器的偏置电流没有影响，能够实现低的待机功耗；线性稳压器带载时，误差放大器的偏置电流由基准电路输出的偏置电流和负载检测电路提供的偏置电流共同叠加决定，由于基准电路输出的偏置电流为不变的固定值，而负载检测电路提供的偏置电流随着负载增加而增加，误差放大器的偏置电流也会随之增加，响应速度提高，输出电压纹波降低，实现了兼具低待机功耗和正常工作带载时的高电源抑制比。

技术领域

本发明涉及线性稳压器，尤其是一种低待机功耗高电源抑制比的线性稳压器，属于微电子领域模拟集成电路设计领域。

背景技术

如图1、2所示,均为传统线性稳压器，两者的结构相同，不同的是图1误差放大器EA1中采用的是PMOS管构成偏置电流源，其B+端为构成偏置电流源的PMOS管的栅极，图2误差放大器EA2中采用的是NMOS管构成偏置电流源，其B-端为构成偏置电流源的NMOS管的栅极。为了转化输入电压Vin到输出电压Vout1(Vout2)，传统线性稳压器包含一个接在输入电源Vin和输出Vout1(Vout2)之间的功率管Pp1(Pp2),通过控制这个功率管以稳定输出电压Vout1(Vout2)。此外，一个旁路电容Cbypass接在基准电压VREF和地GND之间来稳定基准电压VREF，分压电阻RF1(RF3)和RF2(RF4)接在功率Vout1(Vout2)和地GND之间，其分压提供反馈电压信号VFB1(VFB2)。误差放大器EA1(EA2)比较反馈信号VFB1(VFB2)和基准电压信号VREF，产生误差放大信号VEA1(VEA1)，用来控制功率管Pp1(Pp2)的栅极，以调节其输出电流。在这种电路中，输出电压的电源抑制比由基准电压VREF的电源抑制比和误差放大信号VEA1(VEA2)的电源抑制比组成。重要的是，在高频信号应用中，频率从几十KHz到几百KHz，例如无线通讯，输出电压必须高度稳定。理想情况是，基准电压VREF和电源Vin都是稳定的，然而实际上并非是这样。纹波会在基准电压VREF上产生，然后影响输出电压Vout1(Vout2)。正是由于这样，简单和通用的做法是使用一个旁路电容来减小基准电压的纹波，从而改善输出电压的电源抑制比PSRR。不仅仅基准电压会产生纹波，电源Vin也会产生纹波，该纹波也会干扰输出电压。当Vin电压有纹波时，它会导致输出电压变化，该变化会反应到反馈电压VFB1(VFB1)上。通过误差放大器EA1(EA2)的反馈环路，功率管Pp1(Pp2)的输出电流会被调节以稳定输出电压Vout1(Vout1)。当旁路电容Cbypass最大时，总的环路电源抑制比仍然受限于误差放大器EA1(EA2)和功率管Pp1(Pp2)反馈环路响应。为解决这个问题，电路设计者会关注于改善误差放大器EA1(EA2)的响应时间或者反馈回路。但是在低功耗应用中，受限于低待机功耗，全负载范围内误差放大器EA1(EA2)的偏置电流都很小，导致误差放大器EA1(EA2)的响应速度变慢，响应时间变长，严重影响其正常工作带载时的电源抑制比PSRR。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低待机功耗高电源抑制比的线性稳压器，兼具低待机功耗和正常工作带载时高电源抑制比两种特性。

为实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种低待机功耗高电源抑制比的线性稳压器，包括基准电路、误差放大器、功率管、旁路电容以及两个分压电阻，误差放大器的负输入端连接基准电路输出的基准电压VREF，误差放大器的输出连接功率管的栅极，功率管的漏极为线性稳压器的输出电压端并通过两个分压电阻串联后接地，两个电阻的连接端反馈连接至误差放大器的正输入端，功率管的源极与衬底互连并连接电源电压Vin；