[发明专利]一种自偏置尖峰检测电路及低压差线性稳压器有效

专利信息
申请号: 201811122569.X 申请日: 2018-09-26
公开(公告)号: CN109358689B 公开(公告)日: 2020-07-14
发明(设计)人: 卫婷婷;王瑜;王乾乾 申请(专利权)人: 长江存储科技有限责任公司
主分类号: G05F1/56 分类号: G05F1/56
代理公司: 北京派特恩知识产权代理有限公司 11270 代理人: 王亮;张颖玲
地址: 430074 湖北省武汉市洪山区东*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 偏置 尖峰 检测 电路 低压 线性 稳压器
【说明书】:

发明实施例公开了一种自偏置尖峰检测电路及低压差线性稳压器,其中,所述自偏置尖峰检测电路用于低压差线性稳压器电路,所述低压差线性稳压器电路还包括误差放大器,自偏置尖峰检测电路包括:功率控制模块,用于接收误差放大器输出的输入信号,对输入信号进行功率控制,得到功率控制信号;偏置模块,用于当低压差线性稳压器电路的输出电压变化时,将功率控制信号通过自偏置和动态偏置后,得到偏置信号;电流镜模块,用于将偏置信号进行电流调节后,得到电流调节信号,将电流调节信号反馈回功率控制模块。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种自偏置尖峰检测(Self-BiasedSpike-Detection,SBSD)电路及低压差线性稳压器。

背景技术

现在的电子产品一般需要经过电源适配器或锂电池供电,电源的电压都会在很大的变化范围内,而电子设备一般不能承受很大的电压变化,就需要使用稳压器来输出稳定的电压给系统级芯片供电。低压差线性稳压器(Low Dropout regulator,LDO)输出可调节的电压,为芯片提供电源,在系统级芯片的电源模块中用来稳压和去除纹波。LDO的核心构架主要由运算放大器和P沟道金属氧化物半导体管(Positive channel Metal OxideSemiconductor,PMOS)组成,工作原理是通过运算放大器调节PMOS的输出。现在系统要求功能越来越多,在有限的面积内要集成的器件也越来越多,当传统的LDO在有大负载快速变化时,要保持输出的稳定性需要一个大的负载电容,这个大电容很难集成在单个芯片上,因此,在现在的系统级芯片(System on Chip,SOC)设计中需要无片外电容LDO。

无片外电容的LDO,节省面积便于集成,但是瞬态响应受限于功率管栅极的电压幅值和整个电路的带宽,另外,功率管面积大,栅极电容大,产生低频次主极点,也严重影响无片外电容LDO的稳定性。图1A为相关技术中LDO的电路结构示意图,如图1A所示,LDO包括误差放大器、源极跟随器MOS管、功率管gmp和两个电阻Rf1、Rf2,其中,VEA,out是误差放大器的输出电压,误差放大器后面连接源极跟随器MOS管,起到缓冲的作用,源极跟随器MOS管后面接功率管gmp,使得调节后的较大电流能够通过,功率管gmp的漏极连接串联的两个电阻Rf1和Rf2,将两个电阻之间的输出连接至误差放大器的负输入端,使整个电路构成一个反馈回路,VGS是源极跟随器MOS管的栅源电压,VOV是源极跟随器MOS管的过驱动电压,VTH是源极跟随器MOS管的阈值电压,功率管gmp栅极的电压VP与误差放大器输出的电压VEA,out之间的关系如下公式(0)所示:

VP=VEA,out+VGS=VEA,out+VOV+VTH (0);

由此可见,相关技术中通过源极跟随器MOS管作为缓冲器,减小了功率管gmp栅极电阻,推高次主极点,增强了瞬态响应,电阻由放大器的电阻降为跨导的倒数,该技术方案缺点为当电压裕度减小了一个阈值,功率管gmp栅极最低电压受限,对功率管gmp的驱动能力下降,需要更大的功率管来提供相同的负载电流,且增加了额外的一路电流消耗。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例期望提供一种自偏置尖峰检测电路及低压差线性稳压器,使输出电压稳定,且恢复时间大幅减小。

本发明的技术方案是这样实现的:

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