[发明专利]一种高电源抑制比的电压调节器电路

说明书

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，涉及一种电压调节器电路，尤其是高电源抑制比的电压调节器电路。

背景技术

在电源管理领域，电压调节器(LDO)被广泛领域。电压调节器是模拟电路中用于稳定电压的电路，对于智能卡类电源稳压器而言，其目的是为大量的存储单元(例如CPU，SRAM，FLASH)提供稳定的电源，保证在合理的工作电压范围内。在智能卡芯片中，外部VCC电源可以工作在A类(4.5V～5.5V)，B类(2.7V～3.3V)和C类(1.62V～1.98V)三种工作电压下，因此需要内部集成电压调节器，将外部的VCC电压，转变为较低的内部电压(1V～1.5V)，给内部电路使用。本发明提出一种高电源抑制比的电压调节器电路，可以在很宽的频率范围内(到MHz级别)，提供足够高的电源抑制比。

发明内容

本发明提出了一种高电源抑制比的电压调节器电路。通常的电压调节器电路采用PMOS作为输出级功率管，而补偿方式通常为米勒补偿的方式。因为米勒补偿的存在，导致高频的时候，输出功率管的栅极和漏极短接，输出级功率管为二极管导通形式，从而高频的电源抑制比值很差。为了提高高频的电源抑制比，在本发明中，输出级功率管采用NMOS管，而补偿方式采用在NMOS的栅极加补偿电容的形式。在低频的情况下，电源抑制比由环路的增益决定，而在高频的情况下，电源抑制比主要由功率管栅极的补偿电容和功率管的栅极和漏极间的电容Cgd的比值决定。通过选择合适的补偿电容的值，可以提高高频的电源抑制比值。

本发明电路包括核心(CORE)和电源选择电路。在CORE电路中，包括运放，输出级功率管NM1，环路补偿电容C1，输出滤波电容C2和反馈电阻RF1，RF2.在本发明中，为了提供高频的电源抑制比，功率管NM1选择NMOS的形式。NM1可以是各种类型的高压NMOS器件，包括标准的高压器件，在独立高压N阱中的高压NMOS器件，低阈值高压NMOS，甚至本征高压NMOS。

对于智能卡芯片而言，当工作在C类时，芯片电源VCC的电压范围为1.62V～1.98V，如果运放的输入电源为芯片的外加电源VCC，运放中的电路会存在电压裕度不够的问题，导致环路增益下降，降低电源抑制比。在本发明中，运放电路的电源由电源选择电路来提供，在电源选择电路中，利用电荷泵电路，可以输出2倍VCC的电压作为运放的电源电压，从而保证在C类电源条件下，运放电路有足够的电压裕度。为了防止在A，B类条件下，运放电源电压过高，导致运放电路的器件过压的问题，本发明中包括电源检测电路，检测到芯片电源VCC在A，B类工作时，电源检测电路的输出信号为低电平，电荷泵电路关闭，输出电压为芯片电源电压VCC，当芯片电源VCC在C类工作时，电源检测电路输出为高电平，电荷泵电路使能，输出电压为2倍VCC。从而保证在整个芯片电源的工作范围内，运放中的电路有足够的电压裕度，也不会有过压的问题。

附图说明

图1电压调节器电路的结构图

图2电源选择电路的结构图

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于理解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

下面结合附图具体介绍本发明工作原理