[实用新型]一种低压差线性稳压器

说明书

技术领域

本实用新型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 Dropout Regulator)的设计。

背景技术

作为改善全电池供电设备静态功耗和电池供电时间的解决方案，电源管理模块起着非常重要的作用。低压差线性稳压器作为电源管理模块中的一个重要类型，由于能给噪声敏感的模拟模块提供低噪声、高精度的供电电压而被广泛应用。随着便携式设备的广泛应用，对LDO的性能也提出了新的要求：更低的功耗，即更小的静态电流；更好的瞬态响应，即更优的补偿方式和拓扑结构。

对于只能集成有限负载电容的低压、无电容LDO来说，已提出了多种摆率增强电路来实现快速负载瞬态响应。为了保证低的静态电流，当前许多先进的摆率增强电路(SRE，Slew Rate Enhancement)都被设计成负载电流的函数，但是这种设计在重负载下会导致大的功耗，并且传统的SRE电压缓冲器有限的输出摆幅使它不适合在低电源电压下工作。而其它的一些设计，比如采用电容耦合技术，比较复杂而且需要增加许多其他的辅助电路，这些辅助电路会限制其在普通放大器上应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的快速负载瞬态响应的低压差线性稳压器结构复杂的问题，提出了一种低压差线性稳压器。

本实用新型的技术方案：一种低压差线性稳压器，包括误差放大器、反馈采样网络、偏置电路和摆率增强电路，其特征在于，摆率增强电路的一部分包含于误差放大器之中，误差放大器包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管、第四NMOS管；其中第一NMOS管和第二NMOS管又作为摆率增强电路的组成部分，摆率增强电路还包括第一电容和第二电容；反馈采样网络包括第三PMOS管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；

具体连接关系如下：第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管的源极分别与外部的电源电压相连接，第一PMOS管的栅漏短接，并与第二PMOS管的栅极、第一NMOS管的漏极相连；第二PMOS管的漏极与第二NMOS管的漏极相连，第一NMOS管的栅极与第三NMOS管的栅极相连，第二NMOS管的栅极与第四NMOS管的栅极相连，第一NMOS管的源极与第三NMOS管的漏极相连，第二NMOS管的源极与第四NMOS管的漏极相连并作为所述低压差线性稳压器的输入端，第三NMOS管和第四NMOS管的源极与偏置电路相连，第二NMOS管的源极与第一电容的一端相连，第一电容的另一端与第二电容的一端相连，并作为所述低压差线性稳压器的输出端，第二电容的另一端与偏置电路的输入端相连；第三PMOS管的栅极与第二PMOS管的漏极相连，第一、第二、第三电阻顺次连接于第三PMOS管的漏极与地之间；第二和第三电阻的连接点与第三NMOS管的栅极相连。

进一步的，所述偏置电路包括第五NMOS管、第六NMOS管和第七NMOS管，其中所述NMOS管的源极分别接地，所述NMOS管的栅极分别与第五NMOS管的漏极相连，第六NMOS管的漏极接所述误差放大器的第四NMOS管的源极，第五NMOS管的漏极作为偏置电路的输入端接外部电流源，第七NMOS管的漏极接所述低压差线性稳压器的输出端。

进一步的，所述的低压差线性稳压器还包括补偿电路，所述补偿电路包括第三电容、第四电容和第四电阻，其中，第三电容的一端与反馈采样网络的第三PMOS管的栅极相连，另一端与第四电阻的一端相连，第四电阻的另一端与所述低压差线性稳压器的输出端以及第四电容的一端相连，第四电容的另一端与误差放大器的第四NMOS管的栅极相连。

本实用新型的有益效果：本实用新型的线性稳压器通过两个NMOS管和两个电容构成了摆率增强电路，不需要过多额外的辅助电路，结构简单、功耗较低，在不降低性能前提下，可以将其应用于低压下，具有极快的瞬态响应。

附图说明

图1为本实用新型的低压差线性稳压器结构示意图。

图2为本实用新型的低压差线性稳压器的整体电路示意图。

图3为本实用新型的低压差线性稳压器的小信号等效电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的阐述。

本实用新型的低压差线性稳压器结构示意图如图1所示，包括误差放大器摆率增强电路以及反馈采样网络，而摆率增强电路是集成在误差放大器和输出VOUT之间，CF1、CF2分别用来进行密勒补偿和相位超前补偿。