[发明专利]一种快速瞬态响应低压差线性稳压器

摘要

本发明公开了一种快速瞬态响应低压差线性稳压器，该电路在传统的LDO线性稳压器电路的基础上增加了一个瞬态响应增强电路，使得变换器装置的瞬态响应加快,该瞬态响应增强模块只需要很小的电流，可以忽略，因而不会额外增加系统电路的静态电流。同时，本发明中的核心放大电路只产生一个极点，能够得到很好的稳定性，在电路的输出部分不需要加入补偿电路就能够满足稳定性要求。

主权项

一种快速瞬态响应低压差线性稳压器，其特征在于，包括:一带隙基准源:包括偏置电路，运算放大器电路和带隙基准核心电路；所述偏置电路提供整个带隙基准源的工作电流；运算放大器电路使带隙基准核心电路两输入端电位相等；带隙基准核心电路用于输出所需要的基准电压；其中偏置电路分别与运算放大器电路和带隙基准核心电路相连，运算放大器电路和带隙基准核心电路也相连；一误差基准核心放大器:不需要外加任何补偿电容,在负载电流发生变化时能够为系统电路提供所需要的稳定输出电压Vout；一调整管Mp:用于在负载电流发生变化时改变驱动电压来满足驱动负载电流的要求，以保证所需要的输出电压Vout一负载电阻RL:该负载电阻的变化为外部电路提供所需要的负载电流；其中,带隙基准源的输出与误差基准核心放大器正向输入端相连，误差基准核心放大器的输出连接到调整管Mp，调整管Mp与负载电阻连接，瞬态响应增强电路在误差基准核心放大器与调整管Mp之间；所述误差基准核心放大器包括PMOS管M7,PMOS管M7源端连接电源，栅端外接偏置控制电压Vb，漏端和NMOS管M1的漏端相连；NMOS管M5栅端与M7漏端相连，源端接地，漏端与M1源端相连；NMOS管M1栅端接基准电压VREF,源端与M5漏端相连,漏端与M7漏端相连；PMOS管M8源端连接电源，栅端外接偏置控制电压Vb，漏端和NMOS管M4的漏端相连；NMOS管M6栅端与M8漏端相连，源端接地，漏端与M4源端相连；NMOS管M4栅端接输出电压Vout源端与M6漏端相连，漏端接M8漏端；NMOS管M2栅端与M1栅端相连，漏端与PMOS管M9的漏端相连，源端和M6漏端相连；PMOS管M9源端接电源，栅端和漏端相连后与M2漏端相连；PMOS管M11源端接电源，漏端和NMOS管M13漏端相连，栅端接M9栅端；NMOS管M13源端接地，漏端与栅端相连后接M11漏端；NMOS管M14栅端与M13栅端相连，源端接地，漏端与NMOS管Mn源端相连；NMOS管M3栅端与M4栅端相连，漏端与PMOS管M10的漏端相连，源端和M5漏端相连；PMOS管M10源端接电源，栅端和漏端相连后与M3漏端相连；PMOS管M12源端接电源，漏端和NMOS管Mn漏端相连，栅端接M10栅端；其中误差基准核心放大器输出为NMOS管Mn的漏端电压VMP，NMOS管Mn的栅端接电压VMN，PMOS管M12栅端电压输出为Vp，NMOS管M14栅端电压输出为Vn；在线性稳压器电路处于平衡状态时，误差基准核心放大器中NMOS管M1‑M4中的电流全都相等，它们通过PMOS管M7和M8控制；PMOS管M9、M11和NMOS管M13作为电流复制管，将M2中的电流按比例复制到NMOS管M14中；同理，PMOS管M10作为电流复制管，将M3中的电流按比例复制到PMOS管M12中，NMOS管M14和PMOS管M12中电流大小相等时会产生静态电流在NMOS管Mn的漏端产生一个电位驱动调整管Mp，为系统电路提供所需要的输出电压Vout；NMOS管Mn在这里会分担一部分电压，在稳定状态时其过驱动电压是个恒定值，所以M4漏端电压恒定，降低瞬态响应的时间；当负载电流发生变化时输出电压Vout会有改变，此时，若输出电压Vout升高，那么M3中的电流变大，M2中的电流变小，导致M12中的电流比M14中的电流大，为了达到平衡状态，VMP电位升高，从而导致调整管Mp中的驱动电压变小，电流变小，输出电压Vout恢复到所需要的状态；如果输出电压Vout降低，那么M3中的电流变小，M2中的电流变大，导致M12中的电流比M14中的电流小，电路为了达到平衡状态，VMP电位降低，从而导致调整管Mp中的驱动电压变大，电流变大，输出电压Vout恢复到所需要的状态；在上述误差基准核心放大器中，只会在M12漏端产生一个极点，故而不需要外加任何补偿电容就可以达到所需要的稳定性要求，产生必要的相位裕度。