[发明专利]具有高带宽和电源抑制的低泄漏低压差稳压器

说明书

本公开涉及具有高带宽和电源抑制的低泄漏低压差稳压器。例如，一种低压差稳压器，该低压差稳压器在中间节点处产生输出。电阻式分压器耦合在该中间节点与地之间，并且向该低压差稳压器提供反馈信号。晶体管具有耦合至该中间节点的第一导电端子以及耦合至输出节点的第二导电端子。第一阻抗耦合至该输出节点，第一开关选择性地将该第一阻抗耦合至电源节点，第二阻抗耦合至该输出节点，并且第二开关选择性地将该第二阻抗耦合至接地节点。控制电路耦合至该晶体管的控制端子并且耦合至该第一和第二开关的控制端子。该控制电路通过以下方式将电子设备切换至断电模式：关断晶体管，闭合该第一和第二开关，以及关断该低压差稳压器。

技术领域

本公开涉及低压差稳压器领域，并且更具体地涉及一种低压差稳压器，该低压差稳压器针对高带宽和电源抑制利用低压镇流器晶体管，并且保护该低压镇流器晶体管免受电气过应力。

背景技术

手持式电池供电型电子设备(比如平板计算机和智能电话)近年来已被广泛使用，其使用率不断提高，并且其附加功能定期地增加。

此类电子设备中所使用的常见类型的稳压器已知为低压差(LDO)稳压器，该低压差稳压器可以借助小输入运行以输出电压差，并且提供高度效能和散热。一种典型的LDO稳压器包括误差放大器，该误差放大器控制场效应晶体管(FET)或双极结晶体管(BJT)，以使得这个晶体管从输出节点吸收电流或向输出节点提供电流。误差放大器的一个输入端接收反馈信号，同时另一端接收参考信号。该误差放大器控制功率FET或BJT，以维持恒定的输出电压。

功率FET或BJT典型地承受5V，意味着FET或BJT因此具有大面积和低跨导，然而，为了提供或吸收高电流，将需要较大的跨导，从而导致非常大尺寸的晶体管。这进而当LDO断电时导致高泄漏电流。另外，LDO的带宽受通向功率FET或BJT的高输入栅极或基极电容的限制。这种设计的另一缺陷是功率FET或BJT由于其尺寸而具有较大的栅极-漏极或基极-发射极电容和总的栅极-漏极电容，这导致高频电源噪声抑制的降级。

在试图解决这些缺陷时，设想了附加的设计。例如，图1中示出了LDO 100。在这个LDO中，放大器102使其反相端子耦合至参考电压V_参考、使其非反相端子耦合用于接收反馈电压Vfb、并且使其输出端耦合至p沟道晶体管T1的栅极。P沟道晶体管T1使其源极耦合至电源电压Vdd并且使其漏极耦合至节点N1。P沟道晶体管T2使其源极耦合至节点N1、使其漏极耦合用于在节点N3处提供LDO的输出V_输出，并且使其栅极耦合至放大器104的输出端。放大器104使其反相端子耦合至节点N1并且使其非反相端子耦合用于接收比较电压Vc。由串联耦合的电阻R1和R2形成的电阻式分压器耦合在节点N3与地之间。由R1和R2形成的电阻式分压器的中心抽头N2耦合至放大器102的非反相端子，以向其提供反馈电压Vfb。

晶体管T1和T2是低电压设备，并且有待被保护不受电气过应力。当LDO 100运行于正常通电模式时，T2由放大器104进行偏置，从而使得它充当开关。当LDO 100断电时，节点N1被偏置从而使得T1或T2都不经历过应力。然而，在通电模式与断电模式之间、或在断电模式与通电模式之间过渡的过程中，节点N1可以与节点N3相比以不同的时间常数间歇地转到电源或地，其也可以转到地。晶体管T1可能被加压，因为它没有对抗这种过应力的保护措施，并且晶体管T2可能被加压因为它在反馈回路中。

LDO稳压器的进一步发展对解决前述缺陷而言是必要的。

发明内容

提供本概述以便引入以下在详细描述中进一步描述的一系列概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作限定所要求保护的主题的范围的辅助内容。