[发明专利]基于运算放大器的控制电路

说明书

本发明揭示了一种基于运算放大器的控制电路，包括：主控制单元，包括若干第一运算放大器及若干第一MOS管，第一运算放大器用于根据输入信号V_IN和反馈信号V_FB驱动第一MOS管以产生输出电压信号V_OUT；反馈单元；负载；辅助控制单元，包括若干第二运算放大器及若干第二MOS管，第二运算放大器及第二MOS管用于根据输入信号V_IN和反馈信号V_FB驱动第一MOS管以产生输出电压信号V_OUT；其中，所述第二运算放大器的失调电压V_offset2大于第一运算放大器的失调电压V_offset1。本发明通过主控制单元和辅助控制单元的结合，可以确保负载稳定时仅有主控制通路工作，当负载突变时，辅助控制通路优先于主控制通路工作，大大提高了控制电路的响应速度，有效解决了输出电压的下冲或过冲现象。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种基于运算放大器的控制电路。

背景技术

基于LDO结构(Low Dropout regulator，低压差线性稳压器)或Class AB结构的控制电路可以能够为模拟电路和射频电路等噪声敏感电路提供稳定的输出电压信号V_OUT，但当负载Iload突变时，有限的环路带宽来不及反应，输出电压信号V_OUT会出现下冲(undershoot)或过冲(overshoot)现象，若下冲或过冲幅度过大，可能会导致后续电路异常，因此在实际控制电路中需尽量避免下冲或过冲现象。

参图1所示为现有技术中基于LDO结构的控制电路，其包括运算放大器EA、MOS管P1’、分压电阻R1和R2、输出电容C_OUT及负载(静态电流为Iload)，运算放大器EA、MOS管P1’构成控制通路，反馈通路为自输出端V_OUT经过分压电阻R1和R2至运算放大器EA输入端V_FB的通路。该LDO结构仅具有Source(拉电流)能力，不具备Sink(灌电流)能力。

结合图2所示，当负载静态电流Iload突然增大时，V_OUT会出现下冲(undershoot)，是因为此时控制通路来不及工作，输出电容C_OUT放电以维持输出电压，直到控制通路响应后MOS管P1’提供足够的电流，V_OUT才逐渐恢复，其下冲幅值取决于控制通路的响应速度；当负载静态电流Iload突然减小时，V_OUT会出现过冲(overshoot)，同样是因为控制通路来不及工作，MOS管P1’提供了过多的电流，直到控制通路响应后MOS管减小电流，V_OUT才逐渐恢复，其过冲幅值也取决于控制通路响应的速度。

参图3所示为现有技术中基于Class AB结构的控制电路，其包括运算放大器EA、MOS管P2’和N1’、输出电容C_OUT及负载(静态电流为Iload)，运算放大器EA、MOS管P2’和N1’构成控制通路，反馈通路为自输出端V_OUT经过反馈单元(Feedback Network)至运算放大器EA输入端V_FB的通路。该Class AB结构既具有Source(拉电流)能力，也具有Sink(灌电流)能力。

结合图4所示，当负载静态电流Iload突然变化时，V_OUT会出现下冲或者过冲，直到控制通路响应后MOS管P2’及N1’提供足够的电流，V_OUT才逐渐恢复，其上冲、下冲幅值均取决于控制通路的响应速度。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于运算放大器的控制电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于运算放大器的控制电路，以提高控制电路的响应速度，改善过冲现象。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：