[发明专利]具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器

说明书

本发明涉及一种具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器。其在线性稳压器本体输出的负载电流IOUT在快速电流切换过程中，响应速度增强电路根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差判定功率PMOS管P1处于截止区后，通过所述响应速度增强电路能增大线性稳压器本体的负载反馈电压，以能在所述线性稳压器本体的响应时间内根据增大后的负载反馈电压调整加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER，以利用所述调整后的控制信号V_GATE_DRIVER能使得所述功率PMOS管P1迅速进入亚阈值区。本发明能满足负载电流的高速切换，提高线性稳压器的瞬态响应。

技术领域

本发明涉及一种线性稳压器，尤其是一种具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器。

背景技术

线性稳压器(LDO)的主要构成可由基准电压VREF、主运算放大器AMP1、功率PMOS管P1、反馈网络分压电阻R1和电阻R2组成，具体如图1所示。LDO能输出稳定电压，并可根据不同的负载提供不同的负载电流IOUT。其中，功率PMOS管P1栅极端(gate)的控制信号V_GATE_DRIVER由主运算放大器AMP1的输出端提供。

线性稳压器工作时，功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRVER与加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD间存在一相应的压差绝对值，所述压差绝对值随着负载电流IOUT的增大而增大，随着负载电流IOUT的减小而减小。在空载以及轻载下，电压VDD与控制信号V_GATE_DRIVER压差绝对值小，此时，功率PMOS管P1工作区域为亚阈值区。随着负载电流IOUT的增大，加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRVER降低，电压VDD与控制信号V_GATE_DRIVER压差绝对值变大，此时，功率PMOS管P1工作区域进入饱和区。

LDO在零负载待机状态下，若负载电流IOUT需求从0迅速变化到I_MAX(I_MAX为整个LDO系统能提供的最大电流)，功率PMOS管P1的工作区域就需要从亚阈值区迅速进入饱和区。功率PMOS管P1栅极端的的控制信号V_GATE_DRVER与电压VDD的压差绝对值也需要从低压差调整至高压差。当负载电流IOUT需求又迅速从I_MAX迅速变化到0时，要求功率PMOS管P1的工作区域就需要从饱和区迅速再次进入亚阈值区。

对于上述负载电流IOUT变化时的情况，一旦负载电流变化速度超过整个LDO系统响应速度，功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRVER的电压值会过冲至电压VDD附近，将功率PMOS管P1本该进入工作区-亚阈值区的状态直接跳过，并进入截止区，此时，功率PMOS管P1关断。功率PMOS管P1关断后，输出节点OUT(输出节点OUT为功率PMOS管P1的漏极端与电阻R1相互连接的节点)电压会有一跌落过程，直到在LDO电压反馈的作用下，将功率PMOS管P1的工作区域再次调整恢复回亚阈值区，但对于负载电流IOUT高速切换过程，整个LDO系统的瞬态响应表现受到严重影响，即现有的线性稳压器无法满足负载电流高速切换时的瞬态响应需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器，其能满足负载电流的高速切换，提高线性稳压器的瞬态响应。

按照本发明提供的技术方案，所述具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器，包括线性稳压器本体，所述线性稳压器本体包括功率PMOS管P1；还包括与线性稳压器本体适配连接的响应速度增强电路，所述响应速度增强电路同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD；