[发明专利]双模切换式LDO电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造，特别是涉及一种双模切换式低压差线性稳压器(LDO)电路。

背景技术

在超低功耗MCU设计中，LDO是必不可少的模块，LDO要提供稳定的核心(core)电压。如图1所示，是双模切换式LDO电路；现有双模切换式LDO电路包括：第一LDO主体电路1和第二LDO主体电路2。

所述第一LDO主体电路1的驱动电流大于所述第二LDO主体电路2的驱动电流，所述第一LDO主体电路1用于在大驱动模式(Active Mode)下提供LDO输出电压VPWR；所述第二LDO主体电路2的功耗小于所述第一LDO主体电路1的功耗，所述第二LDO主体电路2用于在低功耗模式(Standby Mode)下提供所述LDO输出电压VPWR。所述第一LDO主体电路1一般称为Active LDO，所述第二LDO主体电路2一般称为Standby LDO。

所述第一LDO主体电路1包括第一PMOS管Ppass0、第一差分放大器3和由电阻R1和R2串联形成的第一串联电阻；所述第一差分放大器3的第一输入端连接参考电压VREF、第二输入端连接第一反馈电压、输出端连接到所述第一PMOS管Ppass0的栅极，所述第一PMOS管Ppass0的源极连接电源电压VPWR5，第一开关SW1连接在所述第一PMOS管Ppass0的源极和栅极之间；在所述第一PMOS管Ppass0的漏极和地之间串联有第二开关SW2和所述第一串联电阻，所述第一PMOS管Ppass0的漏极连接到双模切换式LDO电路的输出端，所述第一PMOS管Ppass0的漏极在大驱动模式下输出所述LDO输出电压VPWR，所述第一串联电阻的对大驱动模式下的所述LDO输出电压VPWR分压后得到所述第一反馈电压。在PMOS管Ppass0的栅极和漏极之间还串联有补偿电阻Rc和补偿电容Cc。

所述第二LDO主体电路2包括第二差分放大器、第二PMOS管Ppass1和由电阻R3和R3串联形成的第二串联电阻；所述第二差分放大器的第一输入端连接第二反馈电压VFD、第二输入端连接参考电压VREF、输出端连接到所述第二PMOS管Ppass1的栅极，所述第二PMOS管Ppass1的源极连接电源电压VPWR5，所述第二串联电阻连接在所述第二PMOS管Ppass1的漏极和地之间，所述第二PMOS管Ppass1的漏极通过第三开关SW0连接到双模切换式LDO电路的输出端，所述第二PMOS管Ppass1的漏极在低功耗模式下输出所述LDO输出电压VPWR，所述第二串联电阻的对低功耗模式下的所述LDO输出电压VPWR分压后得到所述第二反馈电压VFD。

第二差分放大器包括由NMOS管NM0和NM1组成的差分放大器主体电路，由PMOS管PM0和PM1组成的有源负载电路，以及由NMOS管NMirr0和NMirr1组成的镜像电路，NMOS管NMirr0的漏极输入电流源IB，NMOS管NMirr1提供尾电流；在PMOS管Ppass1的栅极和漏极之间还串联有补偿电阻Rc1和补偿电容Cc1。节点NB为NMOS管NMirr0和NMirr1的栅极连接点，节点PB为PMOS管PM0和PM1的栅极连接点，节点PG为PMOS管Ppass1的栅极连接点。

当所述第一开关SW1断开、所述第二开关SW2闭合和所述第三开关SW0断开时，所述双模切换式LDO电路工作于大驱动模式；当所述第一开关SW1闭合、所述第二开关SW2断开和所述第三开关SW0闭合时，所述双模切换式LDO电路工作于低功耗模式。

采用双模切换式LDO电路，能够在工作时切换到具有强驱动能力的Active LDO，而在备用时切换到Standby LDO，这样能降低整体功耗，能在超低功耗MCU设计中提供稳定的核心(core)电压。

但是，Active LDO中由于要提供大的驱动能力，第一PMOS管Ppass0的尺寸会很大，当切换到Standby状态(sw1闭合，sw2断开，sw0闭合)后第一PMOS管Ppass0会存在漏电，特别是高温下，该漏电流会流过电阻R3和R4，影响Standby LDO的反馈环路，从而会把LDO的输出VPWR充高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双模切换式LDO电路，能在大驱动模式向低功耗模式切换时保持LDO输出电压稳定。

为解决上述技术问题，本发明提供的双模切换式LDO电路包括：第一LDO主体电路、第二LDO主体电路和动态负载电路。