[发明专利]一种低压差线性稳压器

摘要

本发明属于电源管理技术领域，具体涉及一种低压差线性稳压器。本发明的低压差线性稳压器，与现有的LDO相比，加入了动态极点跟随电路，使得次极点在不同负载下跟随主极点移动，减弱了稳定性对ESR的依赖程度，同时所设计的电压电流转换电路和电流放大器加入了跨到增强结构，很好的改善了在负载切换时产生的瞬态电压尖峰。

主权项

一种低压差线性稳压器，包括有源负载动态极点跟随电路、电压电流转换器、电流放大器、偏置电路、调整管MP、第一反馈电阻RF1、第二反馈电阻RF2和第一电容CF；其中，调整管MP、第一反馈电阻RF1、第二反馈电阻RF2以及第一电容CF构成LDO的功率调整级，调整管MP的源端接输入电压Vin，其栅端接通过有源负载动态极点跟随电路的输出、漏端接第一反馈电阻RF1的一端和第一电容CF的一端作为LDO的电压调整输出端Vout；第一反馈电阻RF1和第二反馈电阻RF2串联节点作为反馈电压Vfb输入到电压电流转换器的同相输入端，第二反馈电阻RF2另一端接地，第一电容CF的另一端接地；电压电流转换器将反馈电压与反相输入端的基准电压Vref之间的差异放大之后转换尾电流输出至电流放大器，经过电流放大器的再一次放大之后流过有源负载动态极点跟随电路，产生压降之后调节调整管MP的栅源电压，进而调整输出，形成负反馈；所述电压转电流器包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第七PMOS管MP7、第八PMOS管MP8；其中第七PMOS管MP7和第八PMOS管MP8作为电压转电流的输入对管，第七PMOS管MP7的栅极接外部基准电压Vref，第八PMOS管MP8的栅端接反馈电压Vfb，第七PMOS管MP7和第八PMOS管MP8的源端，接偏置电流Ib，第七PMOS管MP7的漏端接NMOS管第二NMOS管MN2的栅端和漏端以及第一NMOS管MN1、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5的栅端，第八PMOS管MP8的漏端接第六NMOS管MN6的栅端和漏端以及第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8的栅端第四NMOS管MN4的漏端；第二NMOS管MN2的源端接第三NMOS管MN3的漏端，第三NMOS管MN3的源端接地，第四NMOS管MN4的源端接第五NMOS管MN5的漏端，第五NMOS管MN5的源端接地，第六NMOS管MN6的源端接第七NMOS管MN7的漏端，第七NMOS管MN7的源端接地；第一NMOS管的源端接地，漏端接第三PMOS管MP3的栅端和漏端，同时第三PMOS管MP3的栅端和第四PMOS管MP4的栅端相连，第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的源端接Vin，形成基本电流镜连接关系，第八NMOS管MN8的源端接地，漏端接第四PMOS管MP4的漏端，作为电压转电流电路的输出端口；所述电流放大器包括第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6和NMOS管第九NMOS管MN9、第十NMOS管MN10以及第三电阻R3；其中第五PMOS管MP5栅漏短接并和第六PMOS管MP6的栅极相连，第五PMOS管MP5和第六PMOS管MP6的源端接Vin，第五PMOS管MP5的栅漏接电压转电流电路的输出，第六PMOS管MP6的漏极接第九NMOS管MN9的栅极和漏极，同时第九NMOS管MN9的栅极和第十NMOS管MN10的栅极相连，第九NMOS管MN9的源极通过第三电阻R3到地，第十NMOS管MN10的源极接地，漏极作为电流放大器的输出；所述有源负载动态极点跟随电路包括第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2和第一电阻R1、第二电阻R2；第一电阻R1一端接Vin另一端接第一PMOS管MP1的源极，第一PMOS管MP1的漏极接第二电阻R2的一端以及第二PMOS管MP2的源极，第一PMOS管MP1的栅极和第二电阻R2的另一端相连，同时和第二PMOS管MP2的栅漏相连；第一电阻R1的一端作为有源负载动态极点跟随电路的一端，第一PMOS管MP1的栅极、第二电阻R2的一端、第二PMOS管MP2的栅漏连一起的作为有源负载动态极点跟随电路的另一端；具体的所述偏置电路包括第九PMOS管MP9、第十PMOS管MP10、第十一PMOS管MP11、第十一NMOS管MN11、第十二NMOS管MN12、第十三NMOS管MN13以及第四电阻R4；第十PMOS管MP10的栅极接地，源端接Vin，漏端接第十三NMOS管MN13的栅极以及第九PMOS管MP9的栅极，第十三NMOS管MN13的源漏接地；第九PMOS管MP9的源端接Vin，漏端与第十一PMOS管MP11的漏端以及第十一NMOS管MN11的栅漏相连，第十一PMOS管MP11的栅极与MP12的栅漏相连，第十一PMOS管MP11和第十二PMOS管MP12的源端接Vin，形成基本电流镜连接关系；第十一NMOS管MN11的源端接地，栅端和第十二NMOS管MN12的栅端相连，第十二NMOS管MN12的源端通过第四电阻R4接地，所述的偏置电流通过第十二PMOS管MP12镜像出去。