一种可选接片外电容的低压差线性稳压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可选接片外电容的低压差线性稳压器，包括误差放大器、功率调整管、传输门开关、补偿电容、第一电阻及第二电阻；第一电阻与第二电阻串联；误差放大器的同相输入端连接基准电压，误差放大器的反向输入端连接第一电阻与第二电阻之间的采样点，误差放大器的输出端连接功率调整管的栅极；功率调整管的源极连接电源，功率调整管的漏极通过第一电阻及第二电阻接地，补偿电容的输入端通过传输门开关与误差放大器中一晶体管的源极连接，补偿电容的输出端连接功率调整管的漏极。采用本实用新型专利技术，通过同一种电路结构即可实现两种工作模式，结构简单，操作方便，灵活性强。

【技术实现步骤摘要】
一种可选接片外电容的低压差线性稳压器
本技术涉及电子电路
，尤其涉及一种可选接片外电容的低压差线性稳压器。
技术介绍
随着片上集成系统(SOC)的发展，集成电源管理方案的需求也不断增加。低压差线性稳压器(LowDropoutRegulator，LDO)作为其中的一员，以其工作电压低、输出噪声低、体积小以及应用简单的特点，被越来越广泛地应用到便携式电子产品中。LDO线性稳压器适用于降压变换，从基本原理来说，LDO根据负载的变化情况来调节自身的输出电阻，从而保证输出端的电压恒定不变。由于输出端电压与输入端电压压差可以做到很小，LDO要比一般线性稳压器效率更高。传统的LDO一般都需要在输出端外接一个1μF—10μF的电容以保证稳定，此补偿方法的可靠性取决于该外接电容的等效串联电阻(EquivalentSeriesResistance,ESR)值的大小。这将提高应用的复杂度和应用成本，而且这个外接稳定电容会占用一定的PCB板空间，使得产品的体积受到限制，但是由于外接大电容的存在，这种LDO的瞬态响应性能良好。采用无电容型LDO(CaplessLDO)，则有利于减小芯片面积和成本，减少用于外接电容的芯片引脚数目。但是由于缺少片外大电容，无电容型LDO比传统LDO的瞬态响应特性变差，而且稳定性也面临巨大挑战。在实际应用中，不同的应用环境对LDO的需求也是不同的。有些应用环境需要更安静的电源，有些应用环境可以忍受更大的噪声。为了减少设计成本和芯片面积，需要设计一种既能外接电容作为传统LDO使用，又能去掉外接电容作为无电容型LDO使用的复用型LDO来适应不同环境的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单，操作方便，灵活性强的可选接片外电容的低压差线性稳压器，使用同一种电路结构即可实现两种工作模式。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种可选接片外电容的低压差线性稳压器，包括误差放大器、功率调整管、传输门开关、补偿电容、第一电阻及第二电阻；所述第一电阻与第二电阻串联；所述误差放大器的同相输入端连接基准电压，所述误差放大器的反向输入端连接第一电阻与第二电阻之间的采样点，所述误差放大器的输出端连接功率调整管的栅极；所述功率调整管的源极连接电源，所述功率调整管的漏极通过第一电阻及第二电阻接地，所述补偿电容的输入端通过传输门开关与误差放大器中一晶体管的源极连接，所述补偿电容的输出端连接功率调整管的漏极。作为上述方案的改进，所述误差放大器包括差分输入电路、共源共栅电流镜电路及普通电流镜电路，所述共源共栅电流镜电路一端与差分输入电路连接，另一端与普通电流镜电路连接。作为上述方案的改进，所述差分输入电路包括第一差分晶体管及第二差分晶体管；所述第一差分晶体管的漏极及第二差分晶体管的漏极分别与共源共栅电流镜电路连接；所述第一差分晶体管的源极及第二差分晶体管的源极分别与电源连接；所述第一差分晶体管的栅极连接基准电压，所述第二差分晶体管的栅极连接第一电阻与第二电阻之间的采样点。作为上述方案的改进，所述共源共栅电流镜电路包括第一共源晶体管、第二共源晶体管、第三共源晶体管、第四共源晶体管、第五共源晶体管、第六共源晶体管、第七共源晶体管及第八共源晶体管；所述第一共源晶体管、第二共源晶体管、第五共源晶体管及第六共源晶体管的栅极连接偏置电压；所述第三共源晶体管、第四共源晶体管、第七共源晶体管及第八共源晶体管的栅极连接差分输入电路；所述第一共源晶体管的漏极连接差分输入电路，所述第一共源晶体管的源极连接第三共源晶体管的漏极，所述第三共源晶体管的源极接地；所述第二共源晶体管的漏极连接普通电流镜电路，所述第二共源晶体管的源极连接第四共源晶体管的漏极，所述第四共源晶体管的源极接地；所述第五共源晶体管的漏极连接普通电流镜电路，所述第五共源晶体管的源极连接第七共源晶体管的漏极及传输门开关，所述第七共源晶体管的源极接地；所述第六共源晶体管的漏极连接差分输入电路，所述第六共源晶体管的源极连接第八共源晶体管的漏极，所述第八共源晶体管的源极接地。作为上述方案的改进，所述普通电流镜包括第一普通晶体管及第二普通晶体管；所述第一普通晶体管的源极连接电源，所述第一普通晶体管的漏极分别连接共源共栅电流镜电路及第一普通晶体管的栅极；所述第二普通晶体管的源极连接电源，所述第二普通晶体管的漏极分别连接共源共栅电流镜电路及功率调整管的栅极，所述第二普通晶体管的栅极连接第一普通晶体管的栅极。作为上述方案的改进，所述传输门开关包括相互并联的第一传输晶体管及第二传输晶体管。作为上述方案的改进，还包括偏置电路，所述偏置电路包括第一偏置晶体管、第二偏置晶体管及第三偏置晶体管；所述第一偏置晶体管的源极连接电源，所述第一偏置晶体管的漏极连接偏置电流；所述第二偏置晶体管的源极连接电源，所述第二偏置晶体管的漏极连接第三偏置晶体管的漏极；所述第一偏置晶体管的栅极与第二偏置晶体管的栅极相互连接并分别连接偏置电流及误差放大器；所述第三偏置晶体管的栅极与所述第三偏置晶体管的漏极连接并为误差放大器提供偏置电压，所述第三偏置晶体管的源极接地。作为上述方案的改进，所述可选接片外电容的低压差线性稳压器还包括过流保护电路，所述过流保护电路的一端连接电源，另一端连接误差放大器的输出端。作为上述方案的改进，所述可选接片外电容的低压差线性稳压器还包括输出负载电路，所述输出负载电路包括相互并联的等效阻性负载及片上寄生电容；所述等效阻性负载的一端连接功率调整管的漏极，另一端接地；所述片上寄生电容的一端连接功率调整管的漏极，另一端接地。作为上述方案的改进，所述输出负载电路还包括相互串联的片外电容及寄生电阻，所述片外电容的一端通过寄生电阻连接功率调整管的漏极，另一端接地。实施本技术，具有如下有益效果：本技术可选接片外电容的低压差线性稳压器使用同一种电路结构即可实现两种工作模式，并由传输门开关的开关信号来控制工作模式的切换，结构简单、操作方便，灵活性强。当传输门开关断开，本技术可以外接1μF—10μF的片外电容作为传统LDO来使用，此时电路的稳定性主要依靠片外电容的寄生电阻来补偿；当传输门开关闭合，本技术去掉片外电容成为无电容型LDO，此时电路的稳定性依靠片内补偿电容来补偿，这种方式可以适用于不同的应用环境，减少设计成本和芯片面积。附图说明图1是本技术接片外电容时的电路图；图2是本技术接片外电容时的频率响应波特图；图3是本技术无片外电容时的电路图；图4是本技术无片外电容时的频率响应波特图；图5是本技术接片外电容时的晶体管级电路图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。仅此声明，本技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本技术的附图为基准，其并不是对本技术的具体限定。参见图1及图3，图1及图3显示了本技术可选接片外电容的低压差线性稳压器的电路图，其包括误差放大器EA、功率调整管MP、传输门开关SW、补偿电容CM、第一电阻R1及第二电阻R2；具体地，所述第一电阻R1与第二电阻R2串联；所述误差放大器EA的同相输入端连接基准电压Vref，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可选接片外电容的低压差线性稳压器，其特征在于，包括误差放大器、功率调整管、传输门开关、补偿电容、第一电阻及第二电阻；所述第一电阻与第二电阻串联；所述误差放大器的同相输入端连接基准电压，所述误差放大器的反向输入端连接第一电阻与第二电阻之间的采样点，所述误差放大器的输出端连接功率调整管的栅极；所述功率调整管的源极连接电源，所述功率调整管的漏极通过第一电阻及第二电阻接地；所述补偿电容的输入端通过传输门开关与误差放大器连接，所述补偿电容的输出端连接功率调整管的漏极。

【技术特征摘要】
1.一种可选接片外电容的低压差线性稳压器，其特征在于，包括误差放大器、功率调整管、传输门开关、补偿电容、第一电阻及第二电阻；所述第一电阻与第二电阻串联；所述误差放大器的同相输入端连接基准电压，所述误差放大器的反向输入端连接第一电阻与第二电阻之间的采样点，所述误差放大器的输出端连接功率调整管的栅极；所述功率调整管的源极连接电源，所述功率调整管的漏极通过第一电阻及第二电阻接地；所述补偿电容的输入端通过传输门开关与误差放大器连接，所述补偿电容的输出端连接功率调整管的漏极。2.如权利要求1所述的可选接片外电容的低压差线性稳压器，其特征在于，所述误差放大器包括差分输入电路、共源共栅电流镜电路及普通电流镜电路，所述共源共栅电流镜电路一端与差分输入电路连接，另一端与普通电流镜电路连接。3.如权利要求2所述的可选接片外电容的低压差线性稳压器，其特征在于，所述差分输入电路包括第一差分晶体管及第二差分晶体管；所述第一差分晶体管的漏极及第二差分晶体管的漏极分别与共源共栅电流镜电路连接；所述第一差分晶体管的源极及第二差分晶体管的源极分别与电源连接；所述第一差分晶体管的栅极连接基准电压，所述第二差分晶体管的栅极连接第一电阻与第二电阻之间的采样点。4.如权利要求2所述的可选接片外电容的低压差线性稳压器，其特征在于，所述共源共栅电流镜电路包括第一共源晶体管、第二共源晶体管、第三共源晶体管、第四共源晶体管、第五共源晶体管、第六共源晶体管、第七共源晶体管及第八共源晶体管；所述第一共源晶体管、第二共源晶体管、第五共源晶体管及第六共源晶体管的栅极连接偏置电压；所述第三共源晶体管、第四共源晶体管、第七共源晶体管及第八共源晶体管的栅极连接差分输入电路；所述第一共源晶体管的漏极连接差分输入电路，所述第一共源晶体管的源极连接第三共源晶体管的漏极，所述第三共源晶体管的源极接地；所述第二共源晶体管的漏极连接普通电流镜电路，所述第二共源晶体管的源极连接第四共源晶体管的漏极，所述第四共源晶体管的源极接地；所述第五共源晶体管的漏极连接普通电流镜电路，所述第五共源晶体管的源极连接第七共源晶体管的漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠旭，赵介元，
申请(专利权)人：佛山华芯微特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44