[发明专利]一种超低功耗快速瞬态响应低压差线性稳压器电路

说明书

本发明公开了一种超低功耗快速瞬态响应低压差线性稳压器电路，包括第一自偏置电路、误差放大器、第二自偏置电路、缓冲器、N型功率管、第一补偿网络、第二补偿网络和自偏置晶体管，所述误差放大器的尾电流端与第一自偏置电路相连，所述第一自偏置电路的控制端与误差放大器的输出端连接，所述缓冲器与第二偏置电路相连，所述第二自偏置电路的控制端与误差放大器的输出端连接，所述N型功率管的源极与自偏置晶体管的漏极连接，所述第一补偿网络分别与误差放大器和N型功率管连接，所述第二补偿网络与误差放大器连接。本发明通过拓宽低压差线性稳压器的环路带宽和增大功率管栅极的摆率来提高其瞬态响应能力。本发明可广泛应用在集成电路技术领域。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种超低功耗快速瞬态响应低压差线性稳压器电路。

背景技术

低压差线性稳压器(LowDrop-Outvoltageregulator，LDO)由于具备纹波小、结构简单、面积小、成本低等优点，可以为片上系统(System-on-a-chip,SoC)芯片提出一个稳定的电源电压，在便携式小型智能产品中得到广泛应用。在便携式电子产品中，电池是唯一的能量来源，因此，为了降低能量的消耗，延长电池的工作时间，低功耗成为其主要研究方向。传统 LDO稳压器，由一个误差放大器、PMOS功率管和电阻反馈网络组成。为了获得较大的环路增益，误差放大器的输出阻抗往往会比较大；由于需要增大功率管的尺寸来增大LDO芯片的带载能力，功率管的栅极寄生电容也会响应增大，因此功率管栅极电容与误差放大器的高输出阻抗形成的极点会比较低，此时输出端的输出阻抗和片外电容构成的输出极点也会比较低，两个较低的极点在补偿稳定后会严重削弱LDO的环路带宽，不利于LDO的负载瞬态响应。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种超低功耗快速瞬态响应低压差线性稳压器电路，保持低压差线性稳压器工作在超低静态电流的情况下，通过拓宽低压差线性稳压器的环路带宽和增大功率管栅极的摆率来提高其瞬态响应能力。

本发明所采用的第一技术方案是：一种超低功耗快速瞬态响应低压差线性稳压器电路，包括第一自偏置电路、误差放大器、第二自偏置电路、缓冲器、N型功率管、第一补偿网络、第二补偿网络和自偏置晶体管，所述误差放大器的尾电流端与第一自偏置电路相连，所述第一自偏置电路的控制端与误差放大器的输出端连接，所述缓冲器与第二偏置电路相连，所述第二自偏置电路的控制端与误差放大器的输出端连接，所述N型功率管的源极与自偏置晶体管的漏极连接，所述第一补偿网络分别与误差放大器和N型功率管连接，所述第二补偿网络与误差放大器连接。

进一步，所述第一自偏置电路的第二端接地，所述第二自偏置电路的第二端接地，所述自偏置晶体管的栅极和源极相连并接地。

进一步，所述第一补偿网络包括第一晶体管和第一电容，所述第一电容的第一端与误差放大器的输出端连接，所述第一电容的第二端与第一晶体管的漏极连接，所述第一晶体管的栅极与N型功率管的栅极连接，所述第一晶体管的源极接地。

进一步，所述第二补偿网络包括第一电阻和第二电容，所述第一电阻的第一端与第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与误差放大器的输出端连接。

进一步，所述第一自偏置电路包括第二电阻、第三电容、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管，所述第二电阻的第一端与误差放大器的输出端连接，所述第二电阻的第二端、第三电容的第一端和第四晶体管的栅极连接，所述第三电容的第二端接地，所述第二晶体管的漏极和第三晶体管的漏极分别与误差放大器的尾电流端连接，所述第三晶体管的栅极和第三晶体管的源极分别与第四晶体管的漏极连接，所述第四晶体管的源极接地，所述第二晶体管的栅极与源极相连并接地。