[发明专利]一种运用超级跨导结构的低压差线性稳压器

摘要

一种运用超级跨导结构的低压差线性稳压器，属于电源管理技术领域。超级跨导结构是指将电压信号转化为电流信号，再经过极大比例放大的电路结构；本发明中的误差放大器EA采用超级跨导结构，误差放大器EA的差分输入对采样反馈电压VFB与动态基准电压VREF1的差值并将其转化为小信号电流，通过第一级电流镜放大K1倍，再通过第二级电流镜放大K2倍后用于调控调整管MP的栅极。通过运用超级跨导结构的误差放大器EA来拓展误差放大器EA带宽，另外通过动态偏置技术和动态基准控制技术来增大负载瞬态变化时误差放大器EA输出端的SR电流，达到增大误差放大器的摆率、增强瞬态响应的目的。

主权项

一种运用超级跨导结构的低压差线性稳压器，包括：电阻反馈网络，由第一反馈电阻(RF1)与第二反馈电阻(RF2)串联而成，其串联点的电压即为反馈电压(VFB)，第一反馈电阻(RF1)的另一端接输出端，第二反馈电阻(RF2)的另一端接地；误差放大器(EA)，采用超级跨导结构的跨导放大器，误差放大器的输入对管由第一NMOS管(M1)和第二NMOS管(M2)构成，第一NMOS管(M1)和第二NMOS管(M2)的栅极作为误差放大器的输入端口，第一NMOS管(M1)的栅极接电阻反馈网络产生的反馈电压(VFB)；所述采用超级跨导结构的跨导放大器还包括：第一PMOS管(M3)和第二PMOS管(M4)、第六PMOS管(M10)和第七PMOS管(M11)构成第一级电流镜，放大系数为K1，第一PMOS管(M3)的漏极接第一NMOS管(M1)的漏极，第一PMOS管(M3)和第二PMOS管(M4)的栅极互连，第一PMOS管(M3)和第二PMOS管(M4)的源极都接电源；第六PMOS管(M10)的漏极接第二NMOS管(M2)的漏极，第六PMOS管(M10)和第七PMOS管(M11)的栅极互连，第六PMOS管(M10)和第七PMOS管(M11)的源极都接电源；第四PMOS管(M6)和第五PMOS管(M7)、第九PMOS管(M13)和第十PMOS管(M14)构成第二级电流镜，放大系数为K2，第二PMOS管(M4)的漏极接第四PMOS管(M6)的漏极，第四PMOS管(M6)的栅极和漏极互连并连接第五PMOS管(M7)的栅极，第五PMOS管(M7)的源极接电源；第七PMOS管(M11)的漏极接第九PMOS管(M13)的漏极，第九PMOS管(M13)的栅极和漏极互连并连接第十PMOS管(M14)的栅极，第十PMOS管(M14)的源极接电源；第三NMOS管(M8)和第四NMOS管(M9)构成电流镜，第五PMOS管(M7)的漏极接第三NMOS管(M8)的漏极，第三NMOS管(M8)的漏极和栅极互连后接第四NMOS管(M9)的栅极，第四NMOS管(M9)的漏极接第十PMOS管(M14)的漏极作为误差放大器(EA)的输出端，第三NMOS管(M8)和第四NMOS管(M9)的源极接地；第一PMOS管(M3)、第二PMOS管(M4)、第三PMOS管(M5)和第一电阻(R1)构成第一新型高带宽的电流放大器，第六PMOS管(M10)、第七PMOS管(M11)，第八PMOS管(M12)和第二电阻(R2)同样构成第一新型高带宽的电流放大器，第三PMOS管(M5)和第八PMOS管(M12)的栅极分别接在(M3)和第六PMOS管(M10)的漏极，第三PMOS管(M5)和第八PMOS管(M12)的源极分别接在第一PMOS管(M3)和第六PMOS管(M10)栅极，第三PMOS管(M5)和第八PMOS管(M12)的漏极接地，第一电阻(R1)接在第三PMOS管(M5)的源极和电源之间，第二电阻(R2)接在第八PMOS管(M12)的源极和电源之间；第三电阻(R3)、第四PMOS管(M6)和第五PMOS管(M7)构成第二新型高带宽电流放大器，第四电阻(R4)、第九PMOS管(M13)和第十PMOS管(M14)同样构成第二新型高带宽电流放大器，第三电阻(R3)接在第四PMOS管(M6)的源极和电源之间，第四电阻(R4)接在第九PMOS管(M13)的源极和电源之间；第一NMOS管(M1)和第二NMOS管(M2)、第五NMOS管(M15)，第十一PMOS管(M16)，第六NMOS管(M17)，第七NMOS管(M18)，第十二PMOS管(M19)，第八NMOS管(M20)，第九NMOS管(M21)和第十NMOS管(M22)构成动态偏置结构，第六NMOS管(M17)的栅极接反馈电压(VFB)，第八NMOS管(M20)的栅极接动态基准电压(VREF1)，第六NMOS管(M17)和第二NMOS管(M2)的源极接第七NMOS管(M18)的漏极，第八NMOS管(M20)和第一NMOS管(M1)的源极接第九NMOS管(M21)的漏极，第七NMOS管(M18)和第九NMOS管(M21)形成电流镜，第七NMOS管(M18)和第九NMOS管(M21)的源极接地，第七NMOS管(M18)的栅极接第十一PMOS管(M16)和第六NMOS管(M17)的漏极以及第五NMOS管(M15)的栅极，第九NMOS管(M21)的栅极接第十二PMOS管(M19)和第八NMOS管(M20)的漏极以及第十NMOS管(M22)的栅极，第五NMOS管(M15)和第十NMOS管(M22)的漏极分别接第二PMOS管(M4)和第七PMOS管(M11)的漏极，第五NMOS管(M15)和第十NMOS管(M22)源极接地，第十一PMOS管(M16)和第十二PMOS管(M19)的源极接电源，第十一PMOS管(M16)和第十二PMOS管(M19)的栅极接偏置电压；调整管(MP)，为功率管，其漏极接输出端，源极接电源，栅极接误差放大器(EA)的输出端；动态基准控制模块，采样误差放大器(EA)内部的电流变化，输出动态基准电压(VREF1)连接到误差放大器(EA)中第二NMOS管(M2)的栅极；补偿电容(CF)，并联在第一反馈电阻(RF1)两端；负载电流源(Iload)接在调整管(MP)的漏极和地之间；输出电容(Cload)以及其等效电阻(RESR)串联，输出电容(Cload)的一端接地，另一端通过其等效电阻(RESR)后接调整管(MP)的漏极。