一种自适应LDO电路制造技术

本申请提供了一种自适应LDO电路，包括：开环网络电路和闭环网络电路，其中，所述开环网络电路用于在负载电流低于第一预设值时运行；所述闭环网络电路用于检测所述负载电流的大小，并在检测到所述负载电流增大到所述第一预设值时开始运行。该自适应LDO电路，在空载时有极低的静态功耗，且能随时跟踪重载负载电流的变化，这样闭环网络能够根据负载电流的大小决定工作或者不工作，避免了额外的电路负载，降低了整体的功耗，而且电路运行从低负载到高负载是一个连贯的过程，瞬态响应良好。

An Adaptive LDO Circuit

This application provides an adaptive LDO circuit including an open-loop network circuit and a closed-loop network circuit, in which the open-loop network circuit is used to operate when the load current is lower than the first preset value, and the closed-loop network circuit is used to detect the magnitude of the load current and to start operation when the load current is detected to increase to the first preset value. The adaptive LDO circuit has very low static power consumption in no-load and can track the change of overload load current at any time. So the closed-loop network can decide whether to work or not according to the magnitude of load current, avoid additional circuit load, reduce the overall power consumption, and the circuit operation from low load to high load is a coherent process with good transient response.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应LDO电路
本申请涉及集成电路
，尤其涉及一种自适应LDO电路。
技术介绍
随着电子类产品的不断发展进步，电源管理技术在各种电子系统中得到了广泛应用，然而，无论哪种电子产品，都面临着一个问题，即如何高效的实现电源管理来延长使用寿命和提升性能，因此，这便对电源管理芯片提出了更高的要求。大多数芯片考虑到多种应用场景，一般采用多种运行模式，包括工作模式、待机模式等。如图1所示，传统的结构是采用两种LDO(LowDropoutRegulator，低压差线性稳压器)架构组合而成，为芯片在不同模式下分别供电。显然这种架构既增加了电路的复杂度，又由于在切换模式控制时，通过图1中的Mode进行模式切换，低负载情况下选择左侧的低负载路径，高负载情况下选择右侧的高负载路径，这个控制过程是一个离散的过程，对输出电压的瞬态特性影响较大，影响芯片的性能，而且功耗较高。有鉴于此，如何设计在空载负载电流条件下消耗极低静态功耗，同时兼顾正常工作模式电路的复杂程度，提升芯片的性能，仍是非常重要的研究课题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种自适应LDO电路，在保证空载负载电流条件下消耗极低的静态功耗的基础上，同时兼顾正常工作模式电路的复杂程度，提升芯片的性能。为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：一种自适应LDO电路，包括：开环网络电路和闭环网络电路，其中，所述开环网络电路用于在负载电流低于第一预设值时运行；所述闭环网络电路用于检测所述负载电流的大小，并在检测到所述负载电流增大到所述第一预设值时开始运行。优选的，所述开环网络电路包括：第一N型MOS管MN1、第二N型MOS管MN2、第一PNP型三极管PNP1和第一电阻R1；其中，所述第一N型MOS管MN1的栅极和漏极同时与电流源IBIAS2以及所述第二N型MOS管MN2的栅极相连，所述第一N型MOS管MN1的源极通过所述第一电阻R1与所述第一PNP型三极管PNP1的发射极相连，所述第一PNP型三极管PNP1的基极和集电极接地；所述第二N型MOS管MN2的漏极与电源相连，所述第二N型MOS管MN2的源极通过并联的负载电流Rload和负载电容Cload接地。优选的，所述闭环网络电路包括：电流镜电路单元、检测电路单元以及第九N型MOS管MN9；所述电流镜电路单元包括：第三N型MOS管MN3、第四N型MOS管MN4、第五N型MOS管MN5、第七N型MOS管MN7、第八N型MOS管MN8、第三P型MOS管MP3和第四P型MOS管MP4；所述检测电路单元包括：第一P型MOS管MP1、第二P型MOS管MP2、所述第五N型MOS管MN5、第六N型MOS管MN6和所述第七N型MOS管MN7；其中，所述第三N型MOS管MN3的栅极和漏极同时与电流源IBIAS1以及所述第四N型MOS管MN4的栅极、所述第五N型MOS管MN5的栅极相连，所述第三N型MOS管MN3的源级、所述第四N型MOS管MN4的源极和所述第五N型MOS管MN5的源极均接地；所述第四NMOS管MN4的漏极与所述第三P型MOS管MP3的漏极、所述第九N型MOS管MN9的栅极相连；所述第五N型MOS管MN5的漏极与所述第一P型MOS管MP1的栅极和漏极、所述第二P型MOS管MP2的栅极相连；所述第一P型MOS管MP1的源级与所述开环网络电路中的第二N型MOS管MN2的源极、所述第九N型MOS管MN9的源极相连；所述第二P型MOS管MP2的源级与所述第六N型MOS管MN6的源级相连，所述第二P型MOS管MP2的漏极与所述第七N型MOS管MN7的栅极和漏极、所述第八N型MOS管MN8的栅极相连；所述第七N型MOS管MN7的源级和所述第八N型MOS管MN8的源极均接地；所述第八N型MOS管MN8的漏极与所述第四P型MOS管MP4的栅极和漏极、所述第三P型MOS管MP3的栅极相连；所述第九N型MOS管MN9的漏极、所述第三P型MOS管MP3的源级、所述第六N型MOS管MN6的漏极和所述第四P型MOS管MP4的源级均与电源相连；所述第六N型MOS管MN6的栅极与所述开环网络电路中的第一N型MOS管MN1的栅极和漏极相连。优选的，所述第二N型MOS管MN2的宽长比是所述第一N型MOS管MN1的宽长比的50倍，电流源IBIAS2为200nA。优选的，所述第二N型MOS管MN2的宽长比是所述第六N型MOS管MN6的宽长比的100倍。由以上技术方案可知，本申请提供了一种由开环网络电路和闭环网络电路构成的自适应LDO电路，开环网络电路用于轻负载电流条件下，闭环网络用于重负载电流条件下。本申请提供的该自适应LDO电路，在空载时有极低的静态功耗，且能随时跟踪重载负载电流的变化，这样闭环网络能够根据负载电流的大小决定工作或者不工作，避免了额外的电路负载，降低了整体的功耗，而且从低负载到高负载是一个连贯的过程，不会影响输出电压的瞬态特性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例和现有技术中的技术方案，下面将对实施例和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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为传统的采用两种LDO架构组合而成的LDO电路的原理图；图2为本申请实施例一提供的一种自适应LDO电路的结构图；图3为本申请实施例二提供的一种自适应LDO电路的原理图。具体实施方式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。为保证空载负载电流条件下消耗极低的静态功耗的基础上，同时兼顾正常工作模式电路的复杂程度，提升芯片的性能，本申请提供了一种低功耗的自适应LDO电路，具体方案如下所述：实施例一本申请实施例一提供了一种自适应LDO电路，如图2所示，图2为本申请实施例一提供的一种自适应LDO电路的结构图。该自适应LDO电路包括：开环网络电路101和闭环网络电路102，其中，开环网络电路101用于在负载电流低于第一预设值时运行；闭环网络电路102用于在检测负载电流的大小，并在检测到负载电流增大到所述第一预设值时开始运行。本申请实施例一提供的该自适应LDO电路，包括：开环网络电路和闭环网络电路，其中，开环网络电路用于在负载电流低于第一预设值时运行；闭环网络电路用于在检测所述负载电流的大小，并在检测到所述负载电流增大到所述第一预设值时开始运行。本申请实施例一提供的该自适应LDO电路，在空载时有极低的静态功耗，且能随时跟踪重载负载电流的变化，这样闭环网络能够根据负载电流的大小决定工作或者不工作，避免了额外的电路负载，降低了整体的功耗，而且从低负载到高负载是一个连贯的过程，不会影响输出电压的瞬态特性。实施例二在实施例一的基础上，本申请实施例二提供了一种具体的电路结构，如图3所示，为本申请实施例二提供的一种自适应LDO电路的原理图。该自适应LDO电路包括：开环网络电路和闭环网络电路两部分。开环网络电路用于轻负载电流情况下，电路本身有极低的静态功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应LDO电路，其特征在于，包括：开环网络电路和闭环网络电路，其中，所述开环网络电路用于在负载电流低于第一预设值时运行；所述闭环网络电路用于检测所述负载电流的大小，并在检测到所述负载电流增大到所述第一预设值时开始运行。

【技术特征摘要】
1.一种自适应LDO电路，其特征在于，包括：开环网络电路和闭环网络电路，其中，所述开环网络电路用于在负载电流低于第一预设值时运行；所述闭环网络电路用于检测所述负载电流的大小，并在检测到所述负载电流增大到所述第一预设值时开始运行。2.根据权利要求1所述的自适应LDO电路，其特征在于，所述开环网络电路包括：第一N型MOS管MN1、第二N型MOS管MN2、第一PNP型三极管PNP1和第一电阻R1；其中，所述第一N型MOS管MN1的栅极和漏极同时与电流源IBIAS2以及所述第二N型MOS管MN2的栅极相连，所述第一N型MOS管MN1的源极通过所述第一电阻R1与所述第一PNP型三极管PNP1的发射极相连，所述第一PNP型三极管PNP1的基极和集电极接地；所述第二N型MOS管MN2的漏极与电源相连，所述第二N型MOS管MN2的源极通过并联的负载电流Rload和负载电容Cload接地。3.根据权利要求1或2任意一项所述的自适应LDO电路，其特征在于，所述闭环网络电路包括：电流镜电路单元、检测电路单元以及第九N型MOS管MN9；所述电流镜电路单元包括：第三N型MOS管MN3、第四N型MOS管MN4、第五N型MOS管MN5、第七N型MOS管MN7、第八N型MOS管MN8、第三P型MOS管MP3和第四P型MOS管MP4；所述检测电路单元包括：第一P型MOS管MP1、第二P型MOS管MP2、所述第五N型MOS管MN5、第六N型MOS管MN6和所述第七N型MOS管MN7；其中，所述第三N型MOS管MN3的栅极和漏极同时与电流源IBIAS1以及所述第四N型MOS管MN4的栅极、所述第五N型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勃，钱永学，王鑫，叶晓斌，孟浩，黄鑫，
申请(专利权)人：北京中科汉天下电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11