[发明专利]一种稳定性补偿的线性稳压器及其设计方法

权利要求书

1.一种稳定性补偿的线性稳压器，包括误差放大器(EA)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和输出级，

所述输出级的输出端作为整个线性稳压器的输出端，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)串联并接在所述线性稳压器的输出端和地之间，其串联点连接误差放大器(EA)的反相输入端；

所述误差放大器(EA)的同相输入端连接基准电压(VREF)；

其特征在于，所述线性稳压器还包括buffer电路；

其中：

所述误差放大器(EA)包括第一PMOS管(M1)、第二PMOS管(M2)、第三PMOS管(M3)、第一NMOS管(M4)、第二NMOS管(M5)、第三NMOS管(M6)、第四NMOS管(M7)、第四PMOS管(M8)、第五PMOS管(M9)，

第一PMOS管(M1)作为电流源为输入对管提供电流，其栅端连接偏置电压VBIAS4，漏端连接第二PMOS(M2)管和第三PMOS管(M3)的源端，第二PMOS管(M2)的栅端作为所述误差放大器的反相输入端，其漏端连接第一NMOS管(M4)的漏端和第三NMOS管(M6)的源端，第三PMOS管(M3)的栅端作为所述误差放大器的同相输入端，其漏端连接第二NMOS管的漏端和第四NMOS管(M7)的源端：

第一NMOS管(M4)的栅端连接偏置电压VBIAS1，其源端连接地，第二NMOS管(M5)的栅端也连接偏置电压VBIAS1，其源端连接地：

第三NMOS管(M6)的栅端连接偏置电压VBIAS2，其漏端连接第四PMOS管(M8)的漏端，第四NMOS管(M7)的栅端也连接偏置电压VBIAS2，其漏端连接第五PMOS管(M9)的漏端：

第四PMOS管(M8)的栅端连接其漏端，源端连接输入电压(Vin)，第五PMOS管(M9)的栅端连接第四PMOS管(M8)的栅端，其源端连接输入电压(Vin)；

所述buffer电路包括第五NMOS管(M10)、第六NMOS管(M11)、第六PMOS管(M12)、第七PMOS管(M13)、第七NMOS管(M14)、第八PMOS管(M15)、第九PMOS管(M16)，

第五NMOS管(M10)的栅端连接第四NMOS管(M7)的漏端和第五PMOS管(M9)的漏端，其源端连接第八PMOS管(M15)的栅端和第六NMOS管(M11)的漏端，其漏端连接输入电压(Vin)，

第六NMOS管(M11)，第六PMOS管(M12)，第七NMOS管(M14)作为buffer电路的电流源；

第七PMOS管(M13)源端连接第九PMOS管(M16)的栅端，其漏端连接地，栅端连接第八PMOS管(M15)的漏端，第八PMOS管(M15)的栅端连接第五NMOS管(M10)的源端，其源端连接功率管MP的栅端和第九PMOS管(M16)的漏端，第九PMOS管(M16)的源端连接输入电压(Vin)；

所述线性稳压器还包括负反馈补偿电路，负反馈补偿电路包括第十PMOS管(M17)、第八NMOS管(M18)、第九NMOS管(M19)、第十NMOS管(M20)；

第十PMOS管(M17)栅端连接功率管MP的栅端，源端连接输入电压(Vin)，漏端连接第八NMOS管(M18)的漏端，第八NMOS管(M18)的栅端与漏端连接，其源端连接地；

第九NMOS管(M19)的栅端连接第八NMOS管(M18)的栅端，其源端接地，漏端接第一NMOS管(M4)的漏端，第十NMOS管(M20)的栅端接第八NMOS管(M18)的栅端，其漏端接第二NMOS管(M5)的漏端，源端连接地；

第一电阻(R1)和第二电阻(R2)组成反馈网络，将线性稳压器的输出电压分压后反馈回误差放大器(EA)的反相输入端，误差放大器(EA)的同相输入端连接基准电压(VREF)；所述buffer电路作为电压缓冲器起到电压平移的作用，起隔离用，有片外大电容的线性稳压器电路输出极点为主极点，次极点位于误差放大器的输出端，由于负载电流较大，功率调整管的栅端寄生电容也较大，误差放大器(EA)的输出电阻较大，所以形成的次极点离主极点距离较近对线性稳压器的稳定性造成了一定的影响，加入buffer电路把大电容和大电阻隔开，把误差放大器输出端的低频极点变为两个高频极点，改善线性稳压器的稳定性；输出电压Vout经过第一电阻(R1)和第二电阻(R2)构成的反馈分压网络分压反馈到误差放大器的反相输入端，当输出电压变高时，误差放大器(EA)的输出变高，功率调整管MP的栅端电压变高，即漏端电流降低，输出电压Vout变低，实现了环路的稳定。