一种高带宽低压差线性稳压器制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种高带宽低压差线性稳压器，包括：比较器、第一开关管和米勒电容；所述比较器的第一输入端连接参考电压，所述比较器的第二输入端连接所述第一开关管的第一端，所述比较器的输出端连接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第一端连接负载，所述第一开关管的第二端连接电源电压；所述米勒电容的第一端连接所述第一开关管的控制端，所述米勒电容的第二端连接所述第一开关管的第一端。本发明专利技术实施例中的高带宽LDO无需要求闭环电路的输出稳定，通过米勒电容使第一开关管的输出震荡稳定在负载要求的范围之内，无需限制LDO的带宽以使其输出稳定，实现了高带宽、负载瞬态响应速度快的低压差线性稳压器。

A low voltage linear regulator with high bandwidth and low dropout

The embodiment of the invention discloses a high bandwidth, low dropout linear regulator, comparator, a first switch tube and Miller capacitor; the first input end of the comparator connected to a reference voltage, a first end of the comparator second input terminal connected to the first switch, the output end of the comparator is connected with the control the first switch tube end; the first end of the first switch tube is connected with the load, the second end of the first switch tube is connected with the power supply voltage; the control end of the end of the Miller capacitor is connected with the first switch, the first end is Miller capacitor connected to the second end of the first switch tube. The embodiment of the invention of high bandwidth in LDO cases without the required output stability of the closed-loop circuit, the output stable shocks through the Miller capacitance of the first switch tube within the scope of the load requirements, there is no need to limit the bandwidth of LDO to achieve stable output, high bandwidth, fast load transient response low dropout linear regulator.

【技术实现步骤摘要】
一种高带宽低压差线性稳压器
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种高带宽低压差线性稳压器。
技术介绍
随着半导体工艺的发展，低压差线性稳压器(LDO，Low-dropoutRegulator)成为了3DNAND闪存的制作过程中至关重要的一环。传统的模拟LDO广泛应用于各种电路结构中。然而，为了保证在不同负载条件下LDO输出的稳定性，会导致LDO具有较高的静态功耗以及需要较大的去耦电容，这使得现有的模拟LDO的带宽低、负载瞬态响应速度慢。
技术实现思路
为了解决现有技术中LDO带宽低、负载瞬态响应速度慢的问题，本专利技术提供了一种高带宽低压差线性稳压器(LDO)。本专利技术实施例提供的高带宽低压差线性稳压器，包括：比较器、第一开关管和米勒电容；所述比较器的第一输入端连接参考电压，所述比较器的第二输入端连接所述第一开关管的第一端，所述比较器的输出端连接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第一端连接负载，所述第一开关管的第二端连接电源电压；所述米勒电容的第一端连接所述第一开关管的控制端，所述米勒电容的第二端连接所述第一开关管的第一端。可选的，还包括：驱动模块；所述驱动模块，用于将所述比较器输出的信号驱动后输出至所述第一开关管的控制端。可选的，所述驱动模块，包括：PMOS管和NMOS管；所述PMOS管的源极连接所述电源电压，所述PMOS管的漏极连接所述第一开关管的控制端，所述PMOS管的栅极连接所述比较器的输出端；所述NMOS管的栅极连接所述比较器的输出端，所述NMOS管的源极接地，所述NMOS管的漏极连接所述第一开关管的控制端。可选的，所述驱动模块，包括：第一反相器；所述第一反相器的输入端连接所述比较器的输出端，所述第一反相器的输出端连接所述第一开关管的控制端。可选的，所述驱动模块，包括：第一反相器、PMOS管和NMOS管；所述第一反相器的输入端连接所述比较器的输出端，所述第一反相器的输出端连接所述PMOS管的栅极；所述PMOS管的源极连接所述电源电压，所述PMOS管的漏极连接所述第一开关管的控制端；所述NMOS管的栅极连接所述第一反相器的输出端，所述NMOS管的源极接地，所述NMOS管的漏极连接所述第一开关管的控制端。可选的，所述驱动模块，还包括：第一电流源和/或第二电流源；所述第一电流源的输入端连接所述电源电压，所述第一电流源的输出端连接所述PMOS管的源极；所述第二电流源的输入端连接所述NMOS管的源极，所述第二电流源的输出端接地。可选的，所述驱动模块，还包括：第二反相器；所述第二反相器的输入端连接所述比较器的输出端，所述第二反相器的输出端连接所述第一反相器的输入端。可选的，所述第一反相器为反相缓冲器或反相放大器。可选的，所述米勒电容的容值小于所述负载的等效电容的容值；所述米勒电容的容值大于所述第一开关管控制端处寄生电容的容值。可选的，100Cx≤Cload，且Cx≥10Cp；其中，Cx为所述米勒电容的容值，所述Cload为所述负载等效电容的容值，Cp为所述第一开关管控制端处寄生电容的容值。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术实施例提供的高带宽LDO，包括比较器、第一开关管和米勒电容。采用比较器比较第一开关管输出至负载的电压以及参考电压的大小，并将比较结果输出至第一开关管的控制端，使LDO的带宽不因原有的误差放大器而限制，实现了LDO的高带宽。第一开关管的第一端连接负载，第二端连接电源电压；米勒电容连接在第一开关管的第一端和控制端之间。由于米勒效应，米勒电容减小了第一开关管的输出震荡，降低了本专利技术实施例中LDO的输出噪音，使其波形满足负载的需求。因此，有别于现有的模拟LDO，本专利技术实施例中的高带宽LDO无需要求闭环电路的输出稳定，通过米勒电容使第一开关管的输出震荡稳定在负载要求的范围之内，无需限制LDO的带宽以使其输出稳定，实现了高带宽、负载瞬态响应速度快的低压差线性稳压器。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术提供的高带宽低压差线性稳压器实施例一的电路拓扑图；图2为本专利技术提供的高带宽低压差线性稳压器实施例二的结构图；图3为本专利技术实施例二提供的高带宽低压差线性稳压器的第一种实现方式的一种电路拓扑图；图4为本专利技术实施例二提供的高带宽低压差线性稳压器的第一种实现方式的另一种电路拓扑图；图5为本专利技术实施例二提供的高带宽低压差线性稳压器的第二种实现方式的电路拓扑图；图6本专利技术实施例二提供的高带宽低压差线性稳压器的第三种实现方式的电路拓扑图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：参见图1，该图为本专利技术提供的高带宽低压差线性稳压器实施例一的电路拓扑示意图。本实施例提供的高带宽LDO，包括：比较器Comp、第一开关管K1和米勒电容Cm；所述比较器Comp的第一输入端连接参考电压Vref，所述比较器Comp的第二输入端连接所述第一开关管K1的第一端，所述比较器Comp的输出端连接所述第一开关管K1的控制端；所述第一开关管K1的第一端连接负载，所述第一开关管K1的第二端连接电源电压Vcc；所述米勒电容Cm的第一端连接所述第一开关管K1的控制端，所述米勒电容Cm的第二端连接所述第一开关管K1的第一端。可以理解的是，相较于传统的LDO电路所采用的误差运算放大器的工作带宽，比较器的带宽更高，相应的提高了本实施例的LDO的带宽。本实施例提供的高带宽LDO的工作原理如下：比较器Comp比较参考电压Vref以及输出至负载的输出电压Vx的大小。当输出电压Vx大于参考电压Vref时，节点Ng(位于第一开关管K1的控制端)处为高电平，第一开关管K1闭合，负载消耗米勒电容Cm上的电量，拉低输出电压Vx；当输出电压Vx小于参考电压Vref时，节点Ng处为高电平，第一开关管K1开通，向输出电压Vx处传导电流，拉高输出电压Vx。通过上述步骤，就可以将输出至负载的输出电压Vx稳定在参考电压Vref。有别于传统的LDO，本实施例中的高带宽LDO无需另外的电路结构来保证输出的稳定，通过米勒电容Cm即可限制输出电压Vx的震荡，使之满足不同负载的供电要求。具体原理如下：由于米勒电容Cm造成的米勒效应，当输出电压Vx的噪声过大，其震荡变化通过米勒电容Cm耦合至节点Ng，减缓了第一开关管K1的开通和关断，相应的减小了输出电压Vx的震荡，纠正输出电压Vx的非线性失真，使输出电压Vx稳定在负载能够承受的范围之内。需要说明的是，由于米勒电容Cm对输出电压Vx的反馈控制以及比较器Comp，使得本实施例的LDO对负载突降(loaddump)的响应速度远大于传统的模拟LDO。本实施例中LDO的电压转换速率(Slewrate)由输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高带宽低压差线性稳压器，其特征在于，包括：比较器、第一开关管和米勒电容；所述比较器的第一输入端连接参考电压，所述比较器的第二输入端连接所述第一开关管的第一端，所述比较器的输出端连接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第一端连接负载，所述第一开关管的第二端连接电源电压；所述米勒电容的第一端连接所述第一开关管的控制端，所述米勒电容的第二端连接所述第一开关管的第一端。

【技术特征摘要】
1.一种高带宽低压差线性稳压器，其特征在于，包括：比较器、第一开关管和米勒电容；所述比较器的第一输入端连接参考电压，所述比较器的第二输入端连接所述第一开关管的第一端，所述比较器的输出端连接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第一端连接负载，所述第一开关管的第二端连接电源电压；所述米勒电容的第一端连接所述第一开关管的控制端，所述米勒电容的第二端连接所述第一开关管的第一端。2.根据权利要求1所述的高带宽低压差线性稳压器，其特征在于，还包括：驱动模块；所述驱动模块，用于将所述比较器输出的信号驱动后输出至所述第一开关管的控制端。3.根据权利要求2所述的高带宽低压差线性稳压器，其特征在于，所述驱动模块，包括：PMOS管和NMOS管；所述PMOS管的源极连接所述电源电压，所述PMOS管的漏极连接所述第一开关管的控制端，所述PMOS管的栅极连接所述比较器的输出端；所述NMOS管的栅极连接所述比较器的输出端，所述NMOS管的源极接地，所述NMOS管的漏极连接所述第一开关管的控制端。4.根据权利要求2所述的高带宽低压差线性稳压器，其特征在于，所述驱动模块，包括：第一反相器；所述第一反相器的输入端连接所述比较器的输出端，所述第一反相器的输出端连接所述第一开关管的控制端。5.根据权利要求2所述的高带宽低压差线性稳压器，其特征在于，所述驱动模块，包括：第一反相器、PMOS管和NMOS管；所述第一反相器的输入端连接所述比较器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘锋，吕震宇，杨伟毅，杨士宁，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42