[发明专利]低压降电压调节器及其方法

说明书

技术领域

本公布一般涉及电源调节器，并具体涉及低压降(LDO)电压 调节器。

背景技术

有各种已知类型的用于电源管理系统的电压调节器，包括线性调 节器和开关模式调节器。一种特别有用的类型的线性电压调节器被称 作低压降(low dropout，即LDO)电压调节器。即使当输入电压只比 已调输出电压大约高1V，LDO调节器也能正确工作，因此LDO调 节器对于高效电源管理系统，如电池操作的装置特别有用。一种典型 的LDO调节器包括参考电压例如带隙电压参考电路、误差放大器和 输出电压分压器。误差放大器改变输出电压，使分压的输出电压等于 参考电压，并通常包括输入电压端子和输出电压端子之间的传输晶体 管。

带隙电压参考电路提供稳定的参考，但是要求相当大的集成电路 面积。然而，较简单的电压参考电路往往具有低的电源抑制比 (PSRR)。此外，输出电压分压器用来构成分压的输出电压的电阻 器产生噪声，该噪声出现在已调输出电压中。那么就需要一种低成本、 低噪声、高PSRR的LDO调节器。

附图说明

通过参考附图，可更好理解本发明并使它的众多特征及优点对本 领域技术人员来说明显，其中：

图1以部分结构图和部分示意性形式示出现有技术中已知的低 压降电压调节器电源；

图2以部分结构图和部分示意性形式示出现有技术中已知的可 替换的低压降电压调节器电源；

图3以结构图形式示出根据本发明的低压降电压调节器电源；

图4以部分结构图和部分示意性形式示出图3的低压降电压调节 器电源；以及

图5示出用于在图3的低压降电压调节电源中提供已调输出电压 的方法的流程图。

在不同图中使用的一样的参考符号指示相似或相同的项。

具体实施方式

图1用部分结构图并以部分示意性形式示出现有技术中已知的 低压降(LDO)电压调节器电源100。LDO电压调节器电源100一般 包括耗尽型金属氧化物半导体(MOS)晶体管102，增强型MOS晶 体管104，误差放大器106，电阻器108、110和114以及电容器112 和116。注意，正如它们通常所指的，这里使用的“MOS”晶体管包括 有多晶硅栅极以及金属栅极的晶体管。耗尽型MOS晶体管102具有 连接到标为“V_IN”的输入电源电压端子的漏极、栅极和连接到栅极的 源极。增强型MOS晶体管104具有连接到耗尽型MOS晶体管102 的源极的漏极、连接到耗尽型MOS晶体的源极的栅极和接地的源极。 误差放大器106具有连接到耗尽型MOS晶体管102的源极的非反相 输入端子、反相输入端子、连接到V_IN和地的电源端子以及输出端子。

电阻器108具有连接到误差放大器106的输出端子的第一端子和 连接到误差放大器106的反相输入端子的第二端子。电阻器110具有 连接到电阻器108的第二端子的第一端子和接地的第二端子。电容器 112具有连接到电阻器108的第一端子的第一端子和连接到电阻器 108的第二端子的第二端子。电阻器114具有连接到电容器112的第 一端子的第一端子和接地的第二端子。电容器116具有连接到电阻器 114的第一端子的第一端子和接地的第二端子。

在工作中，误差放大器106接收参考电压和反馈电压，并响应于 参考电压和反馈电压之间的差异给电阻器114和电容器116提供已调 输出电压。将耗尽型MOS晶体管102的栅极和源极连接在一起的做 法把耗尽型MOS晶体管102配置为恒流源。将增强型MOS晶体管 104的栅极和源极连接在一起则构成二极管接法晶体管。根据增强型 MOS晶体管104的阈值电压设置增强型MOS晶体管104上的电压， 以及因此增强型MOS晶体管的漏极上的电压。耗尽型MOS晶体管 102和增强型MOS晶体管104的串联组合产生一参考电压，其为误 差放大器106的非反相输入端子提供稳定的电压。