[发明专利]应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路

说明书

技术领域

本发明属于物理技术领域，更进一步涉及电子电路技术领域中的一种应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路。本发明可作为线性稳压器的重要部分，用于提高线性稳压器的负载瞬态响应。

背景技术

随着集成电路和电子技术的发展,大量的便携式设备已经成为人们生活中不可缺的产品，其中线性稳压器由于其低成本、低噪声以及高精度的优点而被广泛采用。负载瞬态响应是线性稳压器的一个重要指标，因此，有必要研究线性稳压器的负载瞬态响应增强电路。

意法半导体研发有限公司(深圳)在其拥有的专利技术“LDO REGULATOR WITH IMPROVED LOAD TRANSIENT PERFORMANCE FOR INTERNAL POWER SUPPLY”(授权公告号US 9,454,166B2)中公开了一种提高线性稳压器负载调整率的电路。该电路包含误差放大器、反馈电阻、功率管及负载瞬态响应增强电路。该电路实现了在负载瞬间变化时，环路能够很快的响应。但是，该专利技术仍然存在的不足是：由于该电路要求一些电阻、MOS管完全一致，由于制造工艺的偏差，在制造过程中实际很难实现；同时，电路需要实现电压的转移以感应输出电压的变化，在这一过程中，需要依靠电容的充电，这会使得线性稳压器的负载瞬态响应较慢。

Xiao Tang,Lenian He在其发表的会议论文“A Capacitor-Free,Fast Transient Response CMOS Low-Dropout Regulator with Multiple-Loop Control”(ASIC(ASICON),2011IEEE 9th International Conference)中提出了一种线性稳压器负载瞬态响应的增强电路。该电路包含误差放大器、反馈电阻、功率管、CE(comparator enhacement)模块及DE(differentiator enhacement)模块。该论文所提出的方法能够提高线性稳压器的负载瞬态响应。但是，该技术仍然存在的不足是：由于线性稳压器存在三个环路，在电路的稳定性方面会存在一定的风险，需要非常谨慎，同时，新增的两个环路也增大了芯片的版图面积。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的线性稳压器负载瞬态响应不够快以及采用负载瞬态响应电路后，系统环路容易不稳定性的问题，提出一种应用于线性稳压器的负载瞬态响应增强电路，提高其在实际电路中的应用性。

为了实现上述目的，本发明提出了由电压跟随器单元及可变参考电压单元组成的负载瞬态响应增强电路。

所述的电压跟随器单元包括偏置电流器I_BIAS，第一MOS管M1，第二MOS管M2，第三MOS管M3，第四MOS管M4；

所述的可变参考电压单元包括参考电流器I_REF，采样电流电路，第五MOS管M5，第六MOS管M6，第七MOS管M7，第八MOS管M8，第九MOS管M9；

所述的电压跟随器单元中的偏置电流器I_BIAS的一端接电源电压V_IN，另一端接第一MOS管M1的源极；第一MOS管M1的栅极接偏置电压V_ref，漏极接第三MOS管M3的漏极；第二MOS管M2的源极与第一MOS管M1的源极相接，第二MOS管M2的漏极与其栅极相接后与第四MOS管M4的漏极相连；第三MOS管M3的栅极与其漏极相接后与第四MOS管M4的栅极相连，第三MOS管M3和第四MOS管M4的源极接地电平；

所述的可变电压电路单元中的第五MOS管M5的源极和第六MOS管M6的源极相接后，与电源电压VIN相连，第五MOS管M5的栅极与漏极相接后，与第六MOS管M6的栅极相连，第五MOS管M5的漏极接采样电流电路的输出端；第六MOS管M6的漏极与第七MOS管M7的栅极与漏极相接；第七MOS管M7的源极与第四MOS管M4的漏极和第二MOS管M2的漏极相连；第八MOS管M8的漏极接电源电压V_IN，栅极接第七MOS管M7的栅极，源极与参考电流I_REF的一端相接后与第九MOS管M9的栅极相连；参考电流器I_REF的另一端接地电平；第九MOS管M9的源极接电源电压V_IN，漏极接第一输出电压V_G。

本发明与现有技术相比具有以下优点：