[实用新型]一种小面积和超低噪声的LDO线性稳压器

说明书

技术领域

本实用新型属于电源管理领域，尤其是涉及一种小面积和超低噪声的LDO线性稳压器。

背景技术

随着集成电路技术的发展，芯片系统的集成度和工作频率不断的升高，这样就导致了芯片功耗的不断升高，而高功耗带来的各种问题会严重影响芯片的性能。因而，对一个芯片系统而言，电源管理部分的好坏很大程度上决定了整个系统的性能。

LDO线性稳压器的芯片具有面积小、噪声低、静态电流小、外围器件也少等优点，使其广泛应用于便携式电子产品中。它不仅可以作为独立的电源管理芯片为各种便携式电子产品供电，更能够与DC-DC开关式电源结合，将二者的优点充分发挥，为顾客提供高效率且低噪声的供电系统。然而，目前的电源管理芯片市场主要被国外公司占据，国内的发展尚处于刚刚起步阶段，因此开发具有自主知识产权的LDO线性稳压器具有很大的意义。

便携式产品的体积在不断缩小，成本也在不断降低，在保证性能的前提下，体积更小、成本更低、性能更好的产品必然更具竞争力。如何使LDO线性稳压器集成电路的封装尺寸越来越小、封装厚度越来越薄、噪声越来越小具有深远意义。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种电容放大电路来减小使用的电容面积从而减小芯片的面积，并且在使用该小电路的情况下就能够实现LDO线性稳压器的超低噪声输出，极大的减小了芯片面积和改善了电路的噪声性能，同时能够产生很高的电源抑制比的一种小面积和超低噪声的LDO线性稳压器。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种小面积和超低噪声的LDO线性稳压器，其特征在于，包括两级调整模块，分别是：前级预调整模块和后级调整模块；所述前级预调整模块包括依次连接的误差放大器、电阻分压网络和RC低通滤波器；所述后级调整模块包括后级误差放大器、PMOS调整管；前级预调整模块的输出与后级调整模块的输入连接；所述后级调整模块输入连接负载电流源。

本实用新型创造性的在基准电压比较输出后使用了噪声滤波电路，将通过基准电压源后的噪声大部分的滤除，从而可以实现装置的超低噪声输出。一般的普通电路中由于所选频带的关系，为了使滤波效果更好，要求使用的滤波电容很大，这就增加的芯片的使用面积，在工程生产上难以实现。本结构则克服了该困难，仅使用很小的电容就可以达到同样的性能，从而极大的减少了芯片的占有面积，使工程生产变得可行。

本实用新型所提电路的结构是在0.18um的工艺结构下实现的。根据电路的仿真结果，当该LDO线性稳压器装置选用滤波电容大小为5pF时，在10Hz-1KHz的所选频带内能够达到25.5uV的输出噪声性能，在1KHz-1MHz的所选频带内能够达到56.4uV的输出噪声性能。同时，仿真结果表明该LDO线性稳压器装置的电源抑制比PSR在所选频带为10Hz-1MHz范围内至少可以达到-30dB，而在低频处则可以达到-70dB。

在上述的一种小面积和超低噪声的LDO线性稳压器，所述误差放大器的负相端接的是基准电压V_ref,正相端接在电阻分压网络的电阻R1和电阻R2之间,其中电阻R1和电阻R2串联，电阻R1一端接PMOS调整管，另一端接电阻R2，电阻R2一端接电阻R1，另一端接地。误差放大器的输出端接有RC低通滤波器。

在上述的一种小面积和超低噪声的LDO线性稳压器，所述RC低通滤波器包括电阻R和电容放大电路；所述电容放大电路包括小电容Cm、跨导为-Gm的跨导放大器以及电阻Rm；其中，电阻R接误差放大器输出，电阻R另一端与跨导放大器相连，电容Cm与跨导放大器并联后接电阻Rm，电阻Rm另一端与电阻R2连接后接地。通过此放大电路，可以将小电容Cm放大成大电容，与电阻R组成RC低通滤波器。

在上述的一种小面积和超低噪声的LDO线性稳压器，所述后级误差放大器的负相端接的是经过低通滤波之后的前级预调整结构的输出，正相端与PMOS调整管的漏极相连为系统输出，后级误差放大器的输出端接的是PMOS调整管的栅端。PMOS调整管的栅极与后级误差放大器的输出相连，源端接电源，漏端接负载电流源；负载电流源为模拟等效负载电流。