[发明专利]一种宽输入范围的数字供电Capless LDO

说明书

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种宽输入范围的数字供电Capless LDO。本发明的电路包括提高增益和摆率的输入级、推挽的Buffer级、具有摆率增强效果的功率级，本发明第一级运放进行了提高摆率的设计和增大跨导的设计；第二级进行推挽驱动功率管，能够对LDO输出电压的过冲和下掉都有一定的优化；第三级进行功率管的分离处理，优化了瞬态响应。在LDO的轻载和空载时，最外部大的功率管不打开，内部环路构成传统LDO反馈环路箝位输出电压，在重载时，输出大功率管打开，能够快速响应并提供合适的电源电压。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种宽输入范围的数字供电CaplessLDO。

背景技术

LDO(Low Drop Out Linear Voltage Regulators)又称低压差线性稳压器，被广泛运用在各类 IC芯片中，用于给不同的功能模块进行供电。根据LDO的输出是否需要在芯片外部通过打线连接PCB上的大电容，将LDO简单分为片外大电容LDO和Capless(无片外大电容)LDO。外接大电容LDO的结构如图1所示，其由于供电端采用大电容，会增大生产成本：1、需要在芯片制造的顶层金属上增加PAD引脚，增加了芯片的面积成本。2、需要在PCB板上引入电容元器件，增加成本。

在一些给数字模块供电的LDO中，其往往对规模不大的数字电路不会要求过大的负载要求，这时候Capless(无片外大电容)LDO，因为其无片外大电容的成本优势，吸引了许多集成电路设计者的注意。Capless LDO虽然有节省成本的优点，但是却给电路设计者带来了挑战：因为其需要在无片外大电容的情况下实现轻重载下的环路稳定性和小的过冲(Over Shoot)、下掉(Under Shoot)，这需要设计者对电路的补偿进行专门的设计稳定性和高带宽，同时需要用到一些增强瞬态的技术去提高瞬态响应，减小负载切换造成的供电电压不稳定。

发明内容

本发明的目的，就是针对上述问题，提出一种满足高压输入的Capless LDO电路。该电路具有瞬态快速响应的能力，能够在较小的负载电容下实现十几毫安的带载。

本发明的技术方案是：

一种宽输入范围的数字供电Capless LDO，如图2所示，包括第一PLDMMOS管、第二PLDMOS管、第一NLDMOS管、第二NLDMOS管、第三NLDMOS管、第四NLDMOS管、第五NLDMOS管、第六NLDMOS管、第七NLDMOS管、第八NLDMOS管、第九NLDMOS 管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六 PMOS管、第七PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS 管、第五NMOS管、第六NMOS管、第一齐纳二极管、第二齐纳二极管、第三齐纳二极管、第四齐纳二极管、第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻；其中，

第一PLDMMOS管的源极接电源，第一PLDMMOS管的栅极与漏极互连；第二PLDMOS 管的源极接电源，第二PLDMOS管的栅极接第一PLDMMOS管的漏极；

第一NLDMOS管的漏极接第一PLDMMOS管的漏极，第一NLDMOS管的栅极接基准电压；第二NLDMOS管的漏极接电源，第二NLDMOS管的栅极接基准电压；

第三PMOS管的源极接第一NLDMOS管的源极，第三PMOS管的栅极接第四PMOS管的漏极；第一NMOS管的漏极接第三PMOS管的漏极，第一NMOS管的栅极接偏置电压，第一NMOS管的源极接地；

第一PMOS管的源极接第二NLDMOS管的源极，第一PMOS管的栅极和漏极互连；第二NMOS管的漏极接第一PMOS管的漏极，第二NMOS管的栅极接偏置电压；第三NMOS 管的漏极接第二NMOS管的源极，第三NMOS管的栅极接偏置电压，第三NMOS管的源极接地；