[发明专利]一种无外置电容的大功率LDO电路

摘要

本发明涉及电源技术领域，公开了无外置电容的大功率LDO电路，其特征在于所述大功率LDO电路由一个误差放大器EA，一个运算放大器OP，两个电容C1、C2，三个电阻R1、R2、R3和一个N型MOS管组成，其中C2为N型MOS管Mpass的栅端加载的内置电容来降低LDO电路的环路的主极点频率，同时通过在误差放大器EA的输出端加上电容C1和电阻R1来产生一个零点来抵消次主极点的影响，从而保证系统的稳定。本发明通过设置内部环路补偿电路，从而保证了系统无需外部大补偿电容也可稳定工作，同时通过NMOS做功率器件，提高了系统的响应速度，保证了LDO的输出功率，本发明主要应用于高性能中中央处理器，数字信号处理器，可编程逻辑器件，高性能转换器等芯片的供电。

主权项

一种无外置电容的大功率LDO电路，其特征在于：所述无外置电容的大功率LDO电路由一个误差放大器EA，一个运算放大器OP，两个电容C1、C2，三个电阻R1、R2、R3和一个N型MOS管组成，误差放大器EA的同相输入端连接在基准电压Vref上；误差放大器EA的输出端、运算放大器OP的同相输入端与电容C1的一端连接；电容C1的另一端与电阻R1的一端相连；电阻R1的另一端与地GND连接；运算放大器OP的反相输入端、运算放大器OP的输出端、电容C2的一端与N型MOS管Mpass的栅端连接；电容C2的另一端与地GND连接；N型MOS管Mpass的漏端与电源Vin连接；N型MOS管Mpass的源端与电阻R3的一端连接，作为LDO的输出Vout；电阻R3的另一端、电阻R2的一端与误差放大器的反相输入端连接；电阻R2的另一端与地GND连接，其中R3和R2为分压电阻将所述大功率LDO电路的输出电压Vout进行分压然后连接到误差放大器EA的负输入端，所述误差放大器EA将该分压得到的电压值与基准电压Vref的差值进行放大，并将误差放大得到电压连接到运算放大器OP的正输入端；运算放大器OP的输出端与其负输入端相连，作为误差放大器EA的输出与输出MOS管Mpass之间的缓冲，整个大功率LDO电路形成一个负反馈环路，当大功率LDO电路稳定时，R3和R2的分压值与基准电压Vref相等，大功率LDO电路的输出电压Vout＝Vref X(1+R3/R2)，其中C2为N型MOS管Mpass的栅端加载的内置电容来降低LDO电路的环路的主极点频率，同时通过在误差放大器EA的输出端加上电容C1和电阻R1来产生一个零点来抵消次主极点的影响，从而保证系统的稳定，所述运算放大器OP包括一个电流漏，五个P型MOS管和三个N型MOS管，一个电阻，一个电容，其电路连接为：第零P型MOS管MP0的漏极、第零P型MOS管MP0的栅极、电流源I的输入端、第四P型MOS管MP4的栅极与第一P型MOS管MP1的栅极连接；第一P型MOS管MP1的漏极、第二P型MOS管MP2的源极与第三P型MOS管MP3的源极连接；该运算放大器的同向输入端口VP与第三P型MOS管MP3的栅极连接；该运算放大器的反向输入端口VN与第二P型MOS管MP2的栅极连接；第二P型MOS管MP2的漏极、第零N型MOS管MN0的栅极、第零N型MOS管MN0的漏极与第一N型MOS管MN1的栅极连接；第三P型MOS管MP3的漏极、第一N型MOS管MN1的漏极、电容Cc的一端与第二N型MOS管MN2的栅极连接；第四P型MOS管MP4的漏极、电阻Rc的一端、第二N型MOS管MN2的漏极与运算放大器OP的输出端Vout连接；电阻Rc的另一端与电容Cc的另一端连接；第零P型MOS管MP0的源极、第一P型MOS管MP1的源极、第四P型MOS管MP4的源极与电源VDD连接；第零N型MOS管MN0的源极、第一N型MOS管MN1的源极、第二N型MOS管MN2的源极、电流源I的流出端与地GND连接。