CN107463196B - 一种提高环路稳定性的ldo电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及集成芯片技术领域，尤其涉及的是一种提高环路稳定性的新型LDO电路，包括基准电压产生电路和偏置电流产生电路，所述基准电压产生电路为误差放大器电路提供基准电压，所述偏置电流产生电路为所述误差放大器电路提供偏置电流，所述误差放大器电路的输出端连接次级放大器电路，所述次级放大器电路连接辅助电路，所述次级放大器电路的输出端连接功率管，所述功率管的输出端连接电阻分压反馈电路、负载和外接电容，所述误差放大器电路接收电阻分压反馈电路的反馈电压。本发明在传统低压差线性稳压器的基础上进行改进，提供了LDO电路的环路稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及集成芯片技术领域，尤其涉及的是一种提高环路稳定性的LDO电路。
背景技术
消费类电子产品已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，而电源管理芯片在电子设备中担负着重要职责，其性能的优劣对整个电路的能耗有直接的影响。而电源管理芯片的种类比较多，其中线性稳压器、开关稳压器(DC/DC)、驱动芯片以及电源管理单元占据了大半江山。而在这几个主要种类中，线性稳压器又占据了最大的市场份额。低压差线性稳压器，简称LDO(low dropout voltage)，由于其转换效率高、体积小、低噪声、外接元件少、价格低的特点，成为目前应用最为广泛的电源管理芯片。传统的LDO电路在不同负载电流时频率补偿的难度较大，并且稳定性差。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中LDO电路在不同的负载电流时稳定性差的问题，提供了一种提高环路稳定性的LDO电路。
本发明提供了一种提高环路稳定性的LDO电路，包括基准电压产生电路和偏置电流产生电路，所述基准电压产生电路为误差放大器电路提供基准电压，所述偏置电流产生电路为所述误差放大器电路提供偏置电流Ibias，所述误差放大器电路的输出端连接次级放大器电路，所述次级放大器电路连接辅助电路，所述辅助电路包括过温保护电路和短路保护电路，所述次级放大器电路的输出端连接功率管，所述功率管的输出端连接电阻分压反馈电路、负载和外接电容，所述误差放大器电路接收电阻分压反馈电路的反馈电压。
其中，第一PMOS管、第二PMOS管的栅极连接偏置电流产生电路产生的偏置电流Ibias，源极均连接电源电压VIN，第一PMOS管的漏极连接第一NMOS管和第二NMOS管的漏极，第一NMOS管的栅极连接基准电压产生电路产生的基准电压Vref，源极连接第三NMOS管的漏极、栅极和第四NMOS管的栅极，所述第二NMOS管的栅极连接电阻分压反馈电路产生的反馈电压Vfb，源极连接第四NMOS管的漏极、第五NMOS管的漏极和第六NMOS管的栅极；所述第三PMOS的源极连接电源电压VIN，漏极连接第五NMOS管的栅极和第四PMOS管的源极；第四PMOS管的漏极接地，栅极连接第五NMOS管的源极和内部电容的一端，内部电容的另一端连接第三PMOS管的栅极、第二PMOS管的漏极、第六NMOS管的漏极和功率管的栅极，所述第三NMOS管、第四NMOS管和第六NMOS管的源极均接地；所述功率管的源极连接电源电压VIN，漏极即为LDO电路的输出端VOUT，并连接电阻分压反馈电路的一端和外接电容的一端，电阻分压反馈电路和外接电容的另一端均接地，所述电阻分压反馈电路由串联的第一电阻和第二电阻构成，两电阻之间的分压即为反馈电压Vfb。
本发明所提供的一种提高环路稳定性的LDO电路，有效地解决了现有技术中LDO电路在不同负载电流时稳定性差的问题，在传统低压差线性稳压器的基础上进行改进，提供了LDO环路的稳定性。
附图说明
图1为本发明提供的一种提高环路稳定性的LDO电路总体结构示意图。
图2为本发明提供的一种提高环路稳定性的LDO电路的核心电路结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种提高环路稳定性的LDO电路，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
说明书附图1是本发明提供的一种提高环路稳定性的LDO电路总体结构示意图。如1图所示，一种提高环路稳定性的LDO电路，包括基准电压产生电路和偏置电流产生电路，所述基准电压产生电路为误差放大器电路提供基准电压Vref，所述偏置电流产生电路为所述误差放大器电路提供偏置电流Ibias，所述误差放大器电路的输出端连接次级放大器电路，所述次级放大器电路连接辅助电路，所述辅助电路包括过温保护电路和短路保护电路，所述次级放大器电路的输出端连接功率管Mp，所述功率管Mp的输出端连接电阻分压反馈电路、负载和外接电容CL，所述误差放大器电路接收电阻分压反馈电路的反馈电压Vfb。
说明书附图2给出了本发明的一种提高环路稳定性的LDO电路的核心结构示意图(由于基准电压产生电路、偏置电流产生电路、短路保护电路和过流保护电路不是本发明的关键所在，并且本领域技术人员可以从现有技术中获得，因此本实施例中不做重点阐述)，其中，第一PMOS管P1、第二PMOS管P2的栅极连接偏置电流产生电路产生的偏置电流Ibias，源极均连接电源电压VIN，第一PMOS管P1的漏极连接第一NMOS管M1和第二NMOS管M2的漏极，第一NMOS管M1的栅极连接基准电压产生电路产生的基准电压Vref，源极连接第三NMOS管M3的漏极、栅极和第四NMOS管M4的栅极，所述第二NMOS管M2的栅极连接电阻分压反馈电路产生的反馈电压Vfb，源极连接第四NMOS管M4的漏极、第五NMOS管Mz的漏极和第六NMOS管M6的栅极；所述第三PMOS的源极连接电源电压VIN，漏极连接第五NMOS管Mz的栅极和第四PMOS管P4的源极；第四PMOS管P4的漏极接地，栅极连接第五NMOS管Mz的源极和内部电容Cz的一端，内部电容Cz的另一端连接第三PMOS管P3的栅极、第二PMOS管P2的漏极、第六NMOS管M6的漏极和功率管Mp的栅极，所述第三NMOS管M3、第四NMOS管M4和第六NMOS管M6的源极均接地；所述功率管Mp的源极连接电源电压VIN，漏极即为LDO电路的输出端VOUT，并连接电阻分压反馈电路的一端和外接电容CL的一端，电阻分压反馈电路和外接电容CL的另一端均接地，所述电阻分压反馈电路由串联的第一电阻Rf1和第二电阻Rf2构成，两电阻之间的分压即为反馈电压Vfb。
在上述电路中，当负载电流增大即流过功率管Mp的电流增大时，等效负载的电阻减小，输出极点较大，第三PMOS管P3采样的电流也增大，第三PMOS管P3的漏端电压随之增大，第五NMOS管Mz的栅极电压上升，所以第五NMOS管Mz的等效电阻减小，补偿电路产生的零点增大，和LDO输出的极点近似相等；当负载电流减小时，即流过功率管Mp的电流减小时，等效负载电阻增大，输出极点较小，第三PMOS管P3的采样的电流也减小，第三PMOS管P3的漏端电压减小，第五NMOS管Mz的栅极电压下降，所以第五NMOS管Mz的等效电阻增大，补偿电路产生的零点减小，和LDO输出极点近似相等，从而可以提高LDO环路的稳定性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种提高环路稳定性的LDO电路，其特征在于，包括基准电压产生电路和偏置电流产生电路，所述基准电压产生电路为误差放大器电路提供基准电压Vref，所述偏置电流产生电路为所述误差放大器电路提供偏置电流Ibias，所述误差放大器电路的输出端连接次级放大器电路，所述次级放大器电路连接辅助电路，所述辅助电路包括过温保护电路和短路保护电路，所述次级放大器电路的输出端连接功率管，所述功率管的输出端连接电阻分压反馈电路、负载和外接电容，所述误差放大器电路接收电阻分压反馈电路的反馈电压Vfb；其中，第一PMOS管、第二PMOS管的栅极连接偏置电流产生电路产生的偏置电流Ibias，源极均连接电源电压VIN，第一PMOS管的漏极连接第一NMOS管和第二NMOS管的漏极，第一NMOS管的栅极连接基准电压产生电路产生的基准电压Vref，源极连接第三NMOS管的漏极、栅极和第四NMOS管的栅极，所述第二NMOS管的栅极连接电阻分压反馈电路产生的反馈电压Vfb，源极连接第四NMOS管的漏极、第五NMOS管的漏极和第六NMOS管的栅极；所述第三PMOS的源极连接电源电压VIN，漏极连接第五NMOS管的栅极和第四PMOS管的源极；第四PMOS管的漏极接地，栅极连接第五NMOS管的源极和内部电容的一端，内部电容的另一端连接第三PMOS管的栅极、第二PMOS管的漏极、第六NMOS管的漏极和功率管的栅极，所述第三NMOS管、第四NMOS管和第六NMOS管的源极均接地；所述功率管的源极连接电源电压VIN，漏极即为LDO电路的输出端VOUT，并连接电阻分压反馈电路的一端和外接电容的一端，电阻分压反馈电路和外接电容的另一端均接地，所述电阻分压反馈电路由串联的第一电阻和第二电阻构成，两电阻之间的分压即为反馈电压Vfb。
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