[发明专利]一种集成摆率增强电路的低压差线性稳压器

说明书

技术领域

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(LDO，Low DropoutRegulator)的设计。

背景技术

移动电话和个人数字助理等便携式设备，通常需要不同的电平对其中的不同模块进行供电。LDO能够将不断衰减的电池电压转换成低噪声的稳定精确电压，以满足便携式设备中对噪声敏感的模拟模块和RF模块的需要。由于集成的CMOS LDO占用芯片面积小，通常也被用来对SOC系统中的子模块进行供电，以解决串扰的问题，同时也可以减少电路板的面积和外部PIN脚数。

便携式应用中，提高电源的功率效率对于延长电池寿命相当重要。因此，在LDO设计中，低静态电流和低压差至关重要。低静态电流会影响功率调整管栅极处充放电的电压摆率，低压差会造成功率调整管的栅电容过大，从而影响环路增益带宽积和功率调整管栅极的电压摆率。传统的LDO结构如图1所示，V_OUT会在负载瞬态变化时产生尖峰，V_OUT重新恢复稳定需要一定时间，要获得快速的负载瞬态响应，需要增大静态电流。而在便携式应用中需要保证电池使用寿命，传统的LDO电路结构无法同时兼顾低的静态电流和快速的负载瞬态响应。

文献“A High Slew-Rate Push-Pull Output Amplifier for Low-Quiescent CurrentLow-Dropout Regulators With Transient-Response Improvement”(IEEE Trans.Circuits Syst.II，Exp.Briefs，vol.54，no.9，755-759，Sep.2007)中提出了一种低压差线性稳压器，这种稳压器由两个差分共栅跨导放大器、电流求和电路和电压缓冲器组成。两个跨导放大器单元由一对匹配的晶体管构成一个电流镜，然后连接成交叉耦合式而形成一个推挽输出级，从而在瞬态响应时增大功率调整管栅极的注入电流和抽取电流，最大输出电流不再像传统具有尾电流源的放大器受恒定尾电流源的限制。尽管这种稳压器一定程度上改善了功率调整管电压摆率受限的问题，但是其跨导和单位增益带宽无法在低偏置电流下响应快速的负载瞬态切换。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的低压差线性稳压器存在的上述问题，提出了一种集成摆率增强电路的低压差线性稳压器。

本发明的技术方案是：一种集成摆率增强电路的低压差线性稳压器，包括功率调整管、第一放大器、第二放大器、缓冲驱动电路和补偿电容，其中，缓冲驱动电路的同相输入端接基准电压源，反相输入端和缓冲驱动电路的输出端相接；第一放大器同相输入端接线性稳压器的输出，反相输入端接缓冲驱动电路输出端；第二放大器同相输入端接缓冲驱动电路输出端，反相输入端接接线性稳压器的输出；电流减法器的被减数端接第一放大器的输出端，减数端接第二放大器的输出端，电流减法器的输出端与功率调整管的栅极相连，功率调整管源极接外部的输入电源，漏极接线性稳压器的输出，补偿电容一端接线性稳压器的输出，另一端与电流减法器的被减数端相连，其特征在于，还包括摆率增强电路，摆率增强电路的输入端接线性稳压器的输出，输出端接功率调整管的栅极。