[发明专利]一种稳定性补偿的线性稳压器及其设计方法

说明书

本发明提供了一种稳定性补偿的线性稳压器及其设计方法，包括调整管、偏置电路、误差放大器、反馈电阻网络、负反馈补偿电路、电压buffer电路。通过buffer电压电路隔离误差放大器和调整管稳定了LDO，误差放大器采用了折叠共源共栅的结构提高了输出电压摆幅，本发明中有大的负载电容保证了电路良好的瞬态响应。负反馈补偿电路把输出电流镜像补偿到误差放大器中，降低误差放大器的输出电阻进一步补偿线性稳压器的稳定性。

技术领域

本发明涉及电子电路技术，具体涉及一种有片外电容的一种稳定性补偿的线性稳压器LDO电路。

背景技术

线性稳压器(LDO)主要特点在于静态功耗较小，电路结构简单，模块化，易于控制设计成本和生产成本，使用LDO结构的电源具有较低的噪音和比较高的电源纹波抑制，在LDO结构上开发的应用电路也具有小型化的特点，即印刷版电路。同时，LDO外部器件不用提供电感等器件，而输出电压又能够实时调节和迅速校准，具有输出电压检测功能要求，同时又符合输入和输出电压差较小。LDO在拥有良好的瞬态响应情况下，同时还实现低功耗、低噪声和低成本。但普通的LDO在重载条件下会使得误差放大器模块的输出极点和主极点相隔太近，从而容易导致电路不稳定。

发明内容

针对现有传统的有片外电容的LDO电路稳定性的缺陷问题，本发明提出一种稳定性补偿线性稳压器LDO电路，有片外电容，利用buffer电路改善LDO稳定性，并加入负反馈补偿电路提高了LDO的稳定性。

本发明技术方案为：

设计原理：通过buffer电压电路隔离误差放大器和调整管从而稳定了LDO，误差放大器采用了折叠共源共栅的结构提高了输出电压摆幅，设计有大的负载电容保证了电路良好的瞬态响应，负反馈补偿电路把输出电流镜像补偿到误差放大器中，降低误差放大器的输出电阻进一步补偿线性稳压器的稳定性。

一种稳定性补偿的线性稳压器是设计方法，有片外大电容，其特征在于，包括误差放大器(EA)、第一电阻R1、第二电阻R2、buffer电路、负反馈补偿电路，还涉及输入电压Vin作为电源电压，Iload为负载电流、CL为负载电容、RESR为等效串联电阻，其中：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(设定300mA)，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。

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所述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，其串联点连接所述误差放大器(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)；

所述线性稳压器还包括buffer电路。

具体的，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)，其中，