[发明专利]一种应用于LDO芯片的泄漏电流消除电路及消除方法

说明书

本发明属于集成电路领域，特别涉及一种应用于LDO芯片的泄漏电流消除电路及消除方法。所述消除电路包括相互连接的泄漏电流采样电路、电流输出电路以及电流放大电路；所述泄漏电流采样电路连接LDO的输出端，并采样该LDO的功率管的泄漏电流；所述电流输出电路连接LDO内部缓冲电路的基极，并根据缓冲电路基极电位检测功率管的工作状态，在所述功率管进入截止区时，将采样的泄漏电流输出；所述电流放大电路连接LDO的输出端，并将采样的泄漏电流放大后注入到所述输出端中，抵消功率管的泄漏电流。本发明可精确采样并抵消功率管泄漏电流，避免空载时LDO输出电压偏离典型值。

技术领域

本发明属于集成电路领域，特别涉及一种应用于线性稳压器(Linear voltageregulators，LDO)芯片的泄漏电流消除电路及消除方法。

背景技术

线性稳压器可以为负载器件提供稳定纯净的供电电压，其主要应用方向是为高性能电子器件供电。对于便携式电子设备等应用领域，通常采用电池供电系统，线性稳压器的功耗会直接影响系统的整体功耗，影响设备的使用时间和待机时间。因此，降低线性稳压器的功耗对便携式电子设备具有重要意义。

图1为一种常见的低功耗LDO电路结构，内部带隙基准与误差运放通过采用嵌入式设计，能够降低控制模块偏置电流。为了降低反馈电阻网络的偏置电流，反馈电阻RF1和RF2采用高阻值电阻设计，偏置电流通常在nA级，可以大幅降低LDO的静态功耗。

为降低系统整体功耗，便携式设备内部功能模块经常工作在待机或关闭状态。而上述低功耗LDO的缺点是当工作在空载状态时，由于反馈电阻的偏置电流极小，功率管MP会进入截止状态。截止状态的MOS管存在关断泄漏电流，该泄漏电流会流入高阻值的反馈电阻RF1和RF2，造成输出电压VOUT显著偏离典型值，降低LDO输出电压精度。

发明内容

为克服上述空载时功率管泄漏电流引起LDO输出电压偏离的缺点，本发明提出了一种新型的泄漏电流消除电路及其对应的消除方法，可精确消除空载下功率管的泄漏电流，具有结构简单、功耗低的特点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

在本发明的第一方面，本发明提供了一种应用于LDO芯片的泄漏电流消除电路，所述消除电路包括相互连接的泄漏电流采样电路、电流输出电路以及电流放大电路；所述泄漏电流采样电路连接LDO的输出端，并采样该LDO的功率管的泄漏电流；所述电流输出电路连接LDO内部缓冲电路的基极，并根据功率管缓冲电路基极电位检测功率管的工作状态，在所述功率管进入截止区时，将采样的泄漏电流输出；所述电流放大电路连接LDO的输出端，并将采样的泄漏电流放大后注入到所述输出端中，抵消功率管的泄漏电流。

进一步的，所述泄漏电流采样电路包括PMOS管MS、NPN管Q11、NPN管Q12、NPN管Q13以及PNP管Q14；MS管栅极和源极连接电源VIN，漏极连接Q14管发射极；Q11管集电极连接电源VIN，基极连接LDO输出VOUT，发射极连接Q14管基极和Q12管集电极；Q13管基极和集电极连接Q14管集电极和Q12管基极，发射极连接GND，Q12管发射极连接GND。

进一步的，所述泄漏电流采样电路还可以包括PMOS管MS、PMOS管M23、PMOS管M24、NPN管Q21和NPN管Q22；MS管栅极和源极短接并连接电源VIN，漏极连接M24管源极；M23管源极连接输出VOUT，栅极和漏极连接M24管栅极和Q21管集电极；M24管源极连接采样管MS的漏极，漏极连接Q22管集电极和基极；Q21管基极与Q22管基极相连，Q21管和Q22管发射极连接GND。