[发明专利]一种提高LDO由重载突变到轻载或空载时瞬态响应的方法

说明书

本发明公开了一种提高LDO由重载突变到轻载或空载时瞬态响应的方法，在LDO结构基础上，采用比较器COMP对反馈电压和参考电压进行比较，所述比较器COMP的一个输入端接反馈电压FB，另一个输入端接参考电压VR，比较器COMP的一个输出out1接LDO的功率管栅极VG，比较器另一个输出out2接LDO的输出端VO，当输出电压超出正常范围时，反馈电压FB高于参考电压VR，比较器COMP动作，将功率管关断，同时给输出电容放电；当输出电压在正常范围内时，反馈电压低于参考电压，比较器COMP的输出不影响功率管，也不影响输出电压。本设计方案具有电路结构简单、响应迅速、动作点容易调整、使用灵活等特点。

技术领域

本发明属于集成电路设计领域，尤其涉及一种提高LDO由重载突变到轻载或空载时瞬态响应的方法，主要是针对在LDO设计中更好的提高LDO产品在负载突变时的瞬态响应问题。

背景技术

LDO即low dropout regulator，是一种低压差线性稳压器。LDO是一个自耗很低的单片集成电路，可用于给其它电路供电，提供高精度的输出电压和极低的电压纹波。

LDO低压差线性稳压器的结构主要包括基准源、误差放大器、功率管、反馈电阻网络和各种保护电路等。基本工作原理是反馈电阻网络采样输出电压，得到反馈电压，误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差进行放大，控制功率管导通状态，从而得到额定的输出电压。反馈电阻网络、误差放大器、功率管构成负反馈环路，对输出电压具有很好的调节和控制作用，即使负载变化引起输出电压的变化，负反馈环路在保证输出电压稳定性的同时，还能把输出电压控制在很小范围内，具有很高电压精度。因此LDO是一种相对较为理想的供电电路和器件。同理如果输入电压变化，负反馈环路同样能保持输出电压在很高的精度范围内。LDO输出电压可以表达为VO=(R1+R2)/R2 ×VREF，其中VREF是基准电压，R1和R2是反馈电阻。

但是，LDO在应用过程中会出现负载从轻载、空载突然变到重载，以及从重载突然变到轻载、空载的情况，这时输出电压在瞬间出现较大尖峰脉冲，由于LDO环路的存在，在发生负载突变时，这个尖峰电压值能控制在一定范围，并最终稳定在正常的输出范围内，但是对于负载从重载突然变到轻载、空载的情况，LDO的环路并不能很好的解决输出电压高于正常输出范围的问题了。由于FB信号已经高于VREF信号，功率管处于关断状态，负反馈环路已经处于断开状态，即使输出电压高于正常输出范围，此时储存在输出电容里多余的电荷，由于没有泄放通路，仅依靠反馈电阻泄放，会经过较长时间才能恢复到正常电压范围。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种提高LDO由重载突变到轻载或空载时瞬态响应的方法。

本发明的目的通过下述方案实现：一种提高LDO由重载突变到轻载或空载时瞬态响应的方法，现有LDO结构基础上，采用比较器对反馈电压和参考电压进行比较，比较器的一个输入端接输出电压的反馈电压，另一个输入端接参考电压，比较器的一个输出接LDO功率管的栅极，比较器的另一个输出接LDO的输出端，当输出电压超出正常范围时，反馈电压高于参考电压，比较器的一个输出将功率管关断，另一个输出同时给LDO的输出电容放电；当输出电压在正常范围内时，反馈电压低于参考电压，比较器的输出不影响功率管，也不影响输出电压。