[发明专利]快速瞬态响应低压差线性稳压器

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，各种便携式电子产品(笔记本电脑、IPAD、智能手机等)对多媒体数据流、音频播放、更清晰的显示及更多娱乐等需求不断提升，高效的电源管理方案显得越来越重要，改善器件对能量的利用率达到延长电池寿命和芯片工作时间的目的。低压差线性稳压器(LDO)因其成本低、压降低、封装体积小、外围设备少、噪声低、纹波低、高电源抑制比等特性成为极具竞争力的电源解决方案之一。

传统的LDO如图1所以，包含了参考电压单元Vref、误差放大器EA、反馈电路，负载电容CL，负载电阻RL，稳压器的输出端VOUT以及输入电源VIN。

其中，参考电压单元Vref为带隙基准电路Bandgap，反馈电路由反馈串联的电阻R1和电阻R2、PMOS调整管P1组成。

反馈信号Vfb取自于电阻R1和电阻R2之间，并且接到误差放大器EA的正向输入端。因为P1调整管本生就是反向放大器，所以反馈信号接到误差放大器EA的正向输入端构成了负反馈环路。带隙基准产生的参考电压接到误差放大器EA负向输入端。误差放大器EA的输出接到P1调整管的栅极。调整管P1的源极作为输入，接到输入电源VIN端，漏极与负载电容CL和负载电阻RL的一端一起接到LDO的稳压器的输出端VOUT。误差放大器EA、调整管P1和反馈电阻R1、R2一起构成了LDO的负反馈环路，用来稳定输出电压。如果忽略LDO的增益误差，可以得到输出电压：当负载电流由轻载跳到重载或者由重载跳到轻载，即负载电流由小突然变大或者由大突然减小时，由于跳变时间短，而LDO的带宽有限，P1调整管输入电容较大，在输出端会产生电压过冲，而且输出从波动到稳定需要的时间会较长，LDO本身的负反馈环路和有限的输出带宽已无法快速的稳定输出电压，从而会使后一级电路无法正常工作。甚至发生功能失效。

目前，业界除了许多提高LDO瞬态响应的方案，这些方案虽然能到达一定的效果，但是不足之处是电路结构比较复杂，零点极点不好控制，而且额外增加了功耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够快速响应的低压差线性稳压器，以解决低压差线性稳压器负载突然跳变时所引起输出电压波动太大并且从波动到稳定的时间太长的问题。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，快速瞬态响应低压差线性稳压器，包括基准电路、误差放大器、CMOS导通元件；误差放大器的负性输入端接基准电路，输出端接CMOS导通元件的控制端；CMOS导通元件的输入端接外部电源，CMOS导通元件的输出端作为负载输出端并通过串联的第一电阻和第二电阻接地，误差放大器的正性输入端通过第二电阻(R2)接地，负载输出端通过电容接地，还通过可调电阻接地，

还包括比较器电路，所述比较器电路包括第一比较器和第二比较器，

第一比较器和第二比较器的正性输入端接负载输出端，第一比较器的负性输入端接第一参考电平点，第二比较器的负性输入端接第二参考电平点，第一参考电平点的电平高于第二参考电平点的电平；第一比较器的输出端接第一开关管，第二比较器的输出端接第二开关管；

第一开关管的输入端接外部电源，输出端接负载输出端；

第二开关管的输出端接地，输入端接负载输出端。

所述第一开关管为NMOS管，第二开关管)为PMOS管。

本发明解决了低压差线性稳压器负载电流跳变时所引起的输出电压波动过大并且从波动到稳定时间过长的问题，在满足对输出电压要求的同时，与其它提高LDO瞬态响应的电路相比，降低了电路的静态功耗并且电路结构更为简单，功耗更低，极大的提高了LDO电路的瞬态响应速度和精度。

附图说明

图1为传统低压差线性稳压器的电路示意图。

图2为本发明的低压差线性稳压器电路示意图。

具体实施方式