[发明专利]具有高电源抑制比的低压差线性稳压器

说明书

技术领域

本发明涉及低压差线性稳压器(Low DropOut Voltage Linear Regulator，缩写为LDO)技术，具体涉及一种具有高电源抑制比(High PSRR)的低压差线性稳压器(LDO)。

背景技术

LDO被广泛运用于无线设备中，用于为整个系统提供一个稳定、低噪的输出电压。LDO的电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio，缩写为″PSRR″)用来衡量LDO对电源噪声的抑制能力。米勒补偿(millercompensation)是一种典型的频率补偿技术，主要是通过分开主次极点，使得单位增益带宽内只包含主极点，以获得较高的相位裕度。如图1所示的米勒补偿(miller compensation)被广泛运用于LDO的频率补偿，其基本原理是：通过米勒效应，使得前一级放大器看到的等效输出电容增大到A₂C_M，由于负反馈，降低了第二级的输出电阻，从而使得主次极点更加分开，使环路更稳定，利用米勒效应进行补偿前后的环路增益曲线如图2(a)所示。为了增强米勒效应在LDO中的频率补偿效果，人们一方面增大米勒补偿电容C_M的大小，从几个pF到上百pF的米勒电容已经被集成在芯片上；另一方面，在允许环路增益较高的应用场合，人们设计出嵌套式米勒补偿(NMC)、多通道嵌套式米勒补偿(MNMC)等多种形式的米勒补偿方法，以减小米勒补偿电容C_M的大小。由于LDO的输出负载可能在相当大的范围内变化，同时利用增大米勒电容和使用嵌套式米勒补偿的方法，已经被用于保证LDO在任意负载条件下都能有稳定的输出。

然而，增大米勒补偿电容把环路主极点推向原点的同时，也把PSRR曲线的零点推向原点，使得在高频处的PSRR性能已受到了极大的恶化。图2(b)为采用了米勒效应进行补偿的前后的PSRR曲线的变化。可以看到，米勒补偿虽然是稳定了LDO的输出，却使其PSRR在高频处的性能变差了。

发明内容

本发明针对现有技术的上述问题，提出一种具有高电源抑制比(PSRR)的低压差线性稳压器(LDO)，可以在提高PSRR高频处的性能的同时，保持LDO的稳定，从根本上解决了由于米勒效应带来的PSRR主零点的过小的问题。

本发明上述技术问题这样解决，构造一种具有高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于，在电源Vdd与误差放大器的输出端(N1)之间连接有可减小N1节点等效输出电容的传输函数为Z_pc的补偿网络(201)。

其中，选择补偿网络(201)使得主零点

接近无穷大，其中，R₁为误差放大器的输出电阻，C_M为米勒电容，C_PC为补偿网络(201)的电容，A₂为放大器增益。

其中，补偿网络(201)是一个容性阻抗网络。

实施本发明提供的具有高电源抑制比的低压差线性稳压器，能够有效推开了PSRR曲线的近零点，在提高LDO在高频处的PSRR特性的同时，保持LDO的稳定，从根本上解决了由于米勒效应带来的PSRR主零点的过小的问题。

附图说明

图1为米勒补偿的示意图。

图2(a)为采用了米勒效应进行补偿前后的环路增益曲线。

图2(b)为采用了米勒效应进行补偿前后的PSRR曲线。

图3为按照本发明增加PSRR补偿网络的LDO的一个实施例的电路示意图。

图4为按照本发明增加PSRR补偿网络前后的米勒补偿LDO的PSRR曲线。

具体实施方式

LDO在没有使用米勒电容时，LDO的PSRR曲线的零点由(1)式给出。

Zero1=1R1C1---(1)]]>

采用了米勒补偿后，LDO的PSRR曲线的零点由(2)试给出。