[发明专利]低压差线性稳压器的补偿电路、芯片和电子设备

说明书

本发明公开了一种低压差线性稳压器的补偿电路、芯片和电子设备，所述补偿电路用于对所述低压差线性稳压器中的功率输出管的控制端进行动态补偿，包括电流采样电路，用于产生与所述功率输出管的输出电流成预设比例的采样电流；以及串联连接于电源电压和所述功率输出管的控制端之间的补偿电容和可变电阻产生电路，所述可变电阻产生电路用于根据所述采样电流提供电阻值随所述输出电流变化的电阻，其中，所述补偿电容包括并联的MOS电容和金属电容，且所述MOS电容的衬底连接至所述电源电压，从而可以增加补偿电容的单位容值，降低芯片的版图面积，且不影响低压差线性稳压器的电源抑制比和稳定性。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种低压差线性稳压器的补偿电路、芯片和电子设备。

背景技术

低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)是一种常见的电压转换器，其作用是将外部供电电压转换为一个较低的且更加稳定的电压。当负载变化时，LDO能自动调节功率输出管的输出电流，使得输出电压保持在一个稳定的值。LDO作为大规模数字芯片的稳压电源，被广泛应用于低压电子设备中。为了提高LDO的稳定性，现有技术会对LDO进行动态零点补偿，动态零点补偿可以在片内结点产生随负载变化的零点。

图1示出了根据现有技术的低压差线性稳压器的结构示意图，如图1所示，现有的LDO包括误差放大器EA、晶体管M1、功率输出管Mpwr、电阻R以及补偿电容Cc。现有的LDO动态零点补偿方式为，通过晶体管M1按预设比例复制功率输出管Mpwr的输出电流Iout，使得晶体管M1的导通电阻的电阻值随输出电流Iout变化，晶体管M1的导通电阻再和补偿电容Cc组成可以跟随输出极点的动态零点，达到动态零点抵消输出次极点的目的，使得LDO的负反馈系统稳定，但是由于补偿电容Cc在LDO芯片上占用的面积很大，增加了LDO芯片的版图面积。

因此，有待提出一种新的低压差线性稳压器以解决上述问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种低压差线性稳压器的补偿电路、芯片和电子设备，从而可以降低低压差线性稳压器芯片的版图面积，且不影响低压差线性稳压器的电源抑制比以及稳定性。

根据本发明的一方面，提供一种低压差线性稳压器的补偿电路，所述补偿电路用于对所述低压差线性稳压器中的功率输出管的控制端进行动态补偿，包括：电流采样电路，用于产生与所述功率输出管的输出电流成预设比例的采样电流；以及串联连接于电源电压和所述功率输出管的控制端之间的补偿电容和可变电阻产生电路，所述可变电阻产生电路用于根据所述采样电流提供电阻值随所述输出电流变化的电阻，其中，所述补偿电容包括并联的MOS电容和金属电容，且所述MOS电容的衬底连接至所述电源电压。

可选地，所述MOS电容的第一端和第二端与所述金属电容的第一端连接以构成所述补偿电容的上极板，所述MOS电容的控制端与所述金属电容的第二端连接以构成所述补偿电容的下极板。

可选地，所述补偿电路还包括负反馈电路，与所述可变电阻产生电路相连，用于使所述可变电阻产生电路精准产生所述电阻值随所述输出电流变化的电阻。

可选地，所述MOS电容的衬底与地之间有第一寄生电容；所述MOS电容的衬底与所述补偿电容的下极板之间有第二寄生电容，所述第二寄生电容与所述补偿电容并联。

可选地，所述电流采样电路包括连接于所述电源电压与地之间的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的控制端连接所述功率输出管的控制端，所述第二晶体管的第一端和控制端连接；第三晶体管，所述第三晶体管的控制端连接所述第二晶体管的控制端，所述第三晶体管的第一端连接所述可变电阻产生电路，所述第三晶体管的第二端接地，其中，所述第一晶体管用于按预设比例复制所述功率输出管的输出电流以生成所述采样电流，所述采样电流通过所述第二晶体管和所述第三晶体管构成的电流镜输出。