[发明专利]一种快速瞬态响应低压差线性稳压器

说明书

技术领域

本发明属于电源管理技术领域，特别涉及一种快速瞬态响应低压差线性稳压器。

背景技术

随着CMOS技术迅速发展到深亚微米栅长度，模拟和射频电路中的电源电压供应持续减小，这给模拟和射频电路的设计提出了新的挑战。其中的主要挑战之一就是由于电源电压的急剧减少，限制了电路的线性度，动态范围，增加了电路的电源纹波灵敏度。随着射频IC电路电源电压的减小，噪声、纹波和交叉耦合收发器在噪声的传递中发挥主导作用，为了克服模拟和射频电路中的噪声预算，必需设计出更高要求的稳压器。该稳压器应具有低噪声和快速瞬态响应的特性来提高模拟和射频电路的性能。

传统的LDO线性稳压器结构复杂，因而在稳定性方面存在各种挑战，特别是在负载变化时需要多种补偿单元才能够保证系统电路的稳定性。本发明中所述电路结构简单，采用了单极点核心放大电路，不需要外加补偿电容就能够保证系统的稳定性，而且在负载电流发生变化时也能够满足相位裕度要求。同时，本发明在传统的LDO线性稳压器的基础上增加了一个瞬态响应增强模块，在不影响系统电路稳定性的前提下，能够极大的改善系统电路的瞬态响应状况，很好的减少了电路瞬态响应时间，具有相当可观的应用前景。

在GNSS接收机系统中，电源供电是一个必不可少的模块，快速得到稳定的直流电压则能保证电路的正常运行，一种具有快速瞬态响应的LDO线性稳压器的成功采用具有深远意义。

发明内容

本发明的LDO线性稳压器产生一种快速瞬态响应效果主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种快速瞬态响应低压差线性稳压器，其特征在于，包括:

一带隙基准源:包括偏置电路，运算放大器电路和带隙基准核心电路；所述偏置电路提供整个带隙基准源的工作电流；运算放大器电路使带隙基准核心电路两输入端两点电位相等；带隙基准核心电路用于输出所需要的基准电压；其中偏置电路分别与运算放大器电路和带隙基准核心电路相连，运算放大器电路和带隙基准核心电路也相连；

一误差基准核心放大器:不需要外加任何补偿电容,在负载电流发生变化时能够为系统电路提供所需要的稳定输出电压；

一调整管Mp:用于在负载电流发生变化时改变驱动电压来满足驱动负载电流的要求，以保证所需要的输出电压；

一负载电阻R_L:该负载电阻的变化为外部电路提供所需要的负载电流；

其中,带隙基准电路的输出与误差基准核心放大器正向输入端相连，误差基准核心放大器的输出连接到调整管，调整管与负载电阻连接，瞬态响应增强电路在误差基准核心放大器与调整管之间；

所述误差基准核心放大器包括PMOS管M7,PMOS管M7源端连接电源电压，栅端外接偏置控制电压Vb，漏端和NMOS管M1的漏端相连；NMOS管M5栅端与M7漏端相连，源端接地，漏端与M1源端相连；NMOS管M1栅端接基准电压V_REF,源端与M5漏端相连,漏端与M7漏端相连；PMOS管M8源端连接电源电压，栅端外接偏置控制电压Vb，漏端和NMOS管M4的漏端相连；NMOS管M6栅端与M8漏端相连，源端接地，漏端与M4源端相连；NMOS管M4栅端接输出电压V_OUT,源端与M6漏端相连，漏端接M8漏端；NMOS管M2栅端与M1栅端相连，漏端与PMOS管M9的漏端相连，源端和M6漏端相连；PMOS管M9源端接电源，栅端和漏断相连后与M2漏端相连；PMOS管M11源端接电源，漏端和NMOS管M13漏端相连，栅端接M9栅端；NMOS管M13源端接地，漏端与善断相连后接M11漏端；NMOS管M14栅端与M13栅端相连，源端接地，漏端与NMOS管Mn缘断相连；NMOS管M3栅端与M4栅端相连，漏端与PMOS管M10的漏端相连，源端和M5漏端相连；PMOS管M10源端接电源，栅端和漏断相连后与M3漏端相连；PMOS管M12源端接电源，漏端和NMOS管Mn漏端相连，栅端接M10栅端。其中核心电路输出为PMOS管Mn的漏端电压V_MP，PMOS管M12栅端电压输出为Vp，NMOS管M14栅端电压输出为Vn；