线性稳压器及电子设备制造技术

本申请公开一种线性稳压器及一种电子设备，所述线性稳压器包括：误差放大模块、输出模块和瞬态响应增强模块；所述误差放大模块，包括一级放大单元和二级放大单元，所述一级放大单元用于对采样电压和参考电压进行误差放大并输出一级放大信号，所述二级放大单元用于对所述一级放大信号进行放大并输出二级放大信号至所述输出模块；所述输出模块用于在所述二级放大信号的控制下输出稳压信号，并向所述误差放大模块反馈基于所述稳压信号的采样电压；所述瞬态响应模块用于根据所述一级放大信号的变化向所述误差放大模块内部的密勒补偿节点、所述误差放大模块的输出端或者稳压信号输出端中的至少一个施加调整信号，以提高所述稳压信号的瞬态响应能力。压信号的瞬态响应能力。压信号的瞬态响应能力。

【技术实现步骤摘要】
线性稳压器及电子设备


[0001]本申请涉及集成电路
，具体涉及一种线性稳压器及电子设备。

技术介绍

[0002]低压差线性稳压器(LDO，low dropout regulator)由于成本低、噪声小、电源抑制比(PSR)性能高、外围器件少等优点，在便携式电子产品中得到了越来越广泛的应用。同时随着半导体制造工艺的进步，电路集成度也不断提高，集成电路功耗逐渐增大，LDO的负载端瞬态切换频率提高，对LDO的负载瞬态响应要求也更高。
[0003]并且，随着便携式应用场景越来越复杂，不仅对低压差线性稳压器LDO瞬态响应能力要求较高，同时也要求其具有较低的静态功耗，以便能够大大提高产品的待机时间。目前的低压差线性稳压器LDO往往需要通过较为复杂的电路来提高瞬态响应能力，往往会导致静态功耗提高，无法满足低功耗要求。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请提供一种线性稳压器。
[0005]本申请提供的一种线性稳压器，包括：误差放大模块、输出模块和瞬态响应增强模块；所述误差放大模块，包括一级放大单元和二级放大单元，所述一级放大单元用于对采样电压和参考电压进行误差放大并输出一级放大信号，所述二级放大单元用于对所述一级放大信号进行放大并输出二级放大信号至所述输出模块；所述输出模块用于在所述二级放大信号的控制下输出稳压信号，并向所述误差放大模块反馈所述稳压信号的采样电压；所述瞬态响应模块连接至所述一级放大单元的输出端，用于根据所述一级放大信号的变化向所述误差放大模块内部的密勒补偿节点、所述误差放大模块的输出端或者稳压信号输出端中的至少一个施加调整信号，以提高所述稳压信号的瞬态响应能力。
[0006]可选的，所述一级放大信号的输出端与所述二级放大信号的输出端之间连接有密勒补偿单元，所述密勒补偿节点位于所述密勒补偿单元内。
[0007]可选的，所述瞬态响应模块包括：第一响应单元，所述第一响应单元的一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述密勒补偿单元的密勒补偿节点之间；所述第一响应单元用于在所述一级放大信号大于第一阈值时，将所述密勒补偿节点与工作电源之间导通，向所述密勒补偿节点施加第一调整信号，使得所述密勒补偿节点的电压与所述一级放大信号同向变化。
[0008]可选的，所述瞬态响应模块包括：第二响应单元，所述第二响应单元一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述二级放大信号的输出端，用于在所述一级放大信号大于第二阈值时导通，将所述二级放大信号的输出端与地端之间导通，向所述二级放大信号的输出端施加第二调整信号，将所述二级放大信号拉低。
[0009]可选的，所述瞬态响应模块包括第三响应单元，所述第三响应单元一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述稳压信号的输出端，用于向稳压信号的输出
端施加随所述一级放大信号变化的第三调整信号，使得所述稳压信号随所述一级放大信号同向变化。
[0010]可选的，所述瞬态响应模块包括第四响应单元，所述第四响应单元一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述稳压信号的输出端，用于在所述一级放大信号小于第三阈值时，将所述稳压信号的输出端与地端之间导通，向所述稳压信号的输出端施加第四调整信号，将所述稳压信号下拉。
[0011]可选的，所述瞬态响应模块包括第五响应单元，所述第五响应单元一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述二级放大信号的输出端，用于在所述一级放大信号小于第四阈值时，将所述二级放大信号的输出端与地端之间断开，降低所述第五响应单元对所述二级放大信号的下拉能力。
[0012]可选的，所述第一响应单元包括：第一调整子单元，串联于所述线性稳压器的工作电源与所述密勒补偿节点之间；所述第一调整子单元包括PMOS晶体管MP6和NMOS晶体管MN9，所述PMOS晶体管MP6的栅极连接至第一控制端，所述NMOS晶体管MN9的栅极连接至第二偏置电压，所述第一控制端的信号随所述一级放大信号变大而减小。
[0013]可选的，所述第一响应单元还包括第一控制子单元，所述第一控制子单元包括串联于所述线性稳压器的工作电源与地之间的PMOS晶体管MP5和NMOS晶体管MN6；所述PMOS晶体管MP5的源极连接至所述工作电源，漏极连接至所述NMOS晶体管MN6的漏极以及所述第一控制端，栅极连接至一级放大信号输出端；所述NMOS晶体管MN6的源极接地，栅极连接至第一偏置电压；所述第一响应单元还包括偏置子单元，所述偏置子单元包括串联于工作电源与地之间的PMOS晶体管MP4和NMOS晶体管MN5，PMOS晶体管MP4的源极连接至干工作电源，漏极连接至NMOS晶体管MN5的漏极，且PMOS晶体管MP4的栅极与漏极连接，并共同作为第二偏置电压输出端；NMOS晶体管MN5的源极接地，栅极连接至第一偏置电压。
[0014]可选的，所述第二响应单元包括第二调整子单元，所述第二调整子单元包括NMOS晶体管MN8、NMOS晶体管MN7和第一反相器，所述NMOS晶体管MN8的栅极连接至第一偏置电压，NMOS晶体管MN8的漏极连接至二级放大信号输出端，漏极连接至所述NMOS晶体管MN7的漏极，所述NMOS晶体管MN7的源极接地，所述第一反相器的输入端连接至第二控制端，输出端连接至所述NMOS晶体管MN7的栅极，所述第二控制端的电压随所述一级放大信号变大而减小。
[0015]可选的，所述第二响应单元还包括第二控制子单元，所述第二控制子单元包括串联于所述线性稳压器的工作电源与地端之间的PMOS晶体管MP5和NMOS晶体管MN6；所述PMOS晶体管MP5的源极连接至所述工作电源，漏极连接至所述NMOS晶体管MN6的漏极，栅极连接至一级放大信号输出端；所述NMOS晶体管MN6的源极接地，栅极连接至第一偏置电压；所述PMOS晶体管MP5的漏极连接至所述第二控制端。
[0016]可选的，所述第三响应单元包括：PMOS晶体管MP7、NMOS晶体管MN10、NMOS晶体管MN11；所述PMOS晶体管MP7的源极连接至工作电源，漏极连接至所述NMOS晶体管MN10的漏极，栅极连接至所述一级放大信号的输出端；所述NMOS晶体管MN10的源极接地；所述NMOS晶体管MN11与所述NMOS晶体管MN10镜像连接，NMOS晶体管MN10的漏极连接至稳压信号的输出端。
[0017]可选的，所述第四响应单元包括第四调整子单元，所述第四调整子单元包括NMOS
晶体管MN15和NMOS晶体管MN13；所述NMOS晶体管MN15的漏极连接至稳压信号的输出端，源极连接至所述NMOS晶体管MN13的漏极，栅极连接至第一偏置电压；所述NMOS晶体管MN13的源极接地，栅极连接至第三控制端；所述第三控制端的电压随所述一级放大信号减小而增大。
[0018]可选的，所述第四响应单元还包括第四控制子单元，所述第四控制子单元包括：串联于所述线性稳压器的工作电源与地端之间的PMOS晶体管MP8和NMOS晶体管MN12；所述PMOS晶体管MP8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性稳压器，其特征在于，包括：误差放大模块、输出模块和瞬态响应增强模块；所述误差放大模块，包括一级放大单元和二级放大单元，所述一级放大单元用于对采样电压和参考电压进行误差放大并输出一级放大信号，所述二级放大单元用于对所述一级放大信号进行放大并输出二级放大信号至所述输出模块；所述输出模块用于在所述二级放大信号的控制下输出稳压信号，并向所述误差放大模块反馈基于所述稳压信号的采样电压；所述瞬态响应模块连接至所述一级放大单元的输出端，用于根据所述一级放大信号的变化向所述误差放大模块内部的密勒补偿节点、所述误差放大模块的输出端或者稳压信号输出端中的至少一个施加调整信号，以提高所述稳压信号的瞬态响应能力。2.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述一级放大信号的输出端与所述二级放大信号的输出端之间连接有密勒补偿单元，所述密勒补偿节点位于所述密勒补偿单元内。3.根据权利要求2所述的线性稳压器，其特征在于，所述瞬态响应模块包括：第一响应单元，所述第一响应单元的一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述密勒补偿单元的密勒补偿节点；所述第一响应单元用于在所述一级放大信号大于第一阈值时，将所述密勒节点与工作电源之间导通，向所述密勒补偿节点施加第一调整信号，使得所述密勒补偿节点的电压与所述一级放大信号同向变化。4.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述瞬态响应模块包括：第二响应单元，所述第二响应单元的一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述二级放大信号的输出端，用于在所述一级放大信号大于第二阈值时，将所述二级放大信号的输出端与地端之间导通，向所述二级放大信号的输出端施加第二调整信号，将所述二级放大信号拉低。5.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述瞬态响应模块包括第三响应单元，所述第三响应单元的一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述稳压信号的输出端，用于向稳压信号的输出端施加随所述一级放大信号变化的第三调整信号，使得所述稳压信号随所述一级放大信号同向变化。6.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述瞬态响应模块包括第四响应单元，所述第四响应单元的一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述稳压信号的输出端，用于在所述一级放大信号小于第三阈值时，将所述稳压信号的输出端与地端之间导通，向所述稳压信号的输出端施加第四调整信号，将所述稳压信号下拉。7.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述瞬态响应模块包括第五响应单元，所述第五响应单元的一端连接至所述一级放大信号的输出端，另一端连接至所述二级放大信号的输出端，用于在所述一级放大信号小于第四阈值时，将所述二级放大信号输出端与地端之间断开，降低所述第五响应单元对所述二级放大信号的下拉能力。8.根据权利要求3所述的线性稳压器，其特征在于，所述第一响应单元包括：第一调整子单元，串联于所述线性稳压器的工作电源与所述密勒补偿节点之间，所述第一调整单元包括PMOS晶体管MP6和NMOS晶体管MN9，所述PMOS晶体管MP6的栅极连接至第一控制端，所述NMOS晶体管MN9的栅极连接至第二偏置电压，所述第一控制端的信号随所述一级放大信号
变大而减小。9.根据权利要求8所述的线性稳压器，其特征在于，所述第一响应单元还包括第一控制子单元，所述第一控制子单元包括串联于所述线性稳压器的工作电源与地之间的PMOS晶体管MP5和NMOS晶体管MN6；所述PMOS晶体管MP5的源极连接至所述工作电源，漏极连接至所述NMOS晶体管MN6的漏极以及所述第一控制端，栅极连接至一级放大信号输出端；所述NMOS晶体管MN6的源极接地，栅极连接至第一偏置电压；所述第一响应单元还包括偏置子单元，所述偏置子单元包括串联于工作电源与地之间的PMOS晶体管MP4和NMOS晶体管MN5，PMOS晶体管MP4的源极连接至干工作电源，漏极连接至NMOS晶体管MN5的漏极，且PMOS晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：余东升，刘珍超，李念龙，
申请(专利权)人：无锡艾为集成电路技术有限公司，
类型：发明
国别省市：