一种具有超低片外电容的LDO电路制造技术

本申请公开了一种具有超低片外电容的LDO电路，涉及电源技术领域。本申请所述的LDO电路包括：误差放大器；第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联构成反馈电阻网络，将LDO电路的输出电压分压后反馈给误差放大器；NMOS管，NMOS管的栅极连接误差放大器的输出端，其源极连接输出级的输入端并连接输入电压，其漏极通过反馈电阻网络后接地；小电荷泵电路，小电荷泵电路与误差放大器的输入端连接。本申请实施例通过在LDO的误差放大器电路中引入小电荷泵电路，从而可以通过采用控制小电荷泵电路输出提高NMOS管N1的栅端电压。据此，在LDO电路应用时，即使是在输入最小压差的情况下，依然能够驱动外部应用的负载。

【技术实现步骤摘要】
一种具有超低片外电容的LDO电路
本申请涉及电源
，特别涉及一种具有超低片外电容的LDO电路。
技术介绍
LDO线性稳压器的设计与应用正在向高功率密度、高稳定性、高可靠性、高效率发展。当LDO电源电压和负载电流突然发生阶跃式跳变时，由于其增益带宽积和摆率的限制，导致输出电压相对于负载电流的快速变化而延迟变化，所以会出现过冲和下冲电压。因此，在传统LDO输出端需要接大负载电容，在主环路响应之前大负载电容通过充放电补偿负载电流的跳变，从而保证下冲和过冲电压的幅度在可接受范围内。所以，传统LDO线性稳压器需要外接大电容以保持系统环路稳定。传统结构的LDO电路结构如1所示，一般包括误差放大器、PMOS管、片外电容CL以及反馈电阻网络。为解决输出电压的过冲及环路快速响应等问题，一般需要采用μF级的片外电容CL。而近年来，如何设计高性能的无片外电容LDO是电源管理领域研究的一个方向，研究主要针对更容易进行片上集成、更低功耗、占芯片面积更少等方面。但是，如果采用直接减小片外电容容量的LDO应用，往往会导致输出下冲电压和上冲电压变得极端恶劣，最坏的情况下输出下冲电压甚至会接近地电位。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种具有超低片外电容的LDO电路，解决上述问题。为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种具有超低片外电容的LDO电路，包括：误差放大器；第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联构成反馈电阻网络，将LDO电路的输出电压分压后反馈给误差放大器；NMOS管，NMOS管的栅极连接误差放大器的输出端，其源极连接输出级的输入端并连接输入电压，其漏极通过反馈电阻网络后接地；小电荷泵电路，小电荷泵电路与误差放大器的输入端连接。在上述技术方案中，本申请实施例通过在LDO的误差放大器电路中引入小电荷泵电路，从而可以通过采用控制小电荷泵电路输出提高NMOS管N1的栅端电压。据此，在LDO电路应用时，即使是在输入最小压差(ΔV＝VIN-VREF)的情况下，依然能够驱动外部应用的负载。进一步地，根据本申请实施例，其中，误差放大器的同相输入端连接基准电压。进一步地，根据本申请实施例，其中，NMOS管的栅极端摆率高。进一步地，根据本申请实施例，其中，小电荷电路产生的电压作为误差放大器的供电电压。进一步地，根据本申请实施例，其中，小电荷电路包括振荡器、第一开关D1、第二开关D2，第一电容C1和第二电容C2。进一步地，根据本申请实施例，其中，振荡器的输入端连接供电电压。进一步地，根据本申请实施例，其中，小电荷电路的工作模式为：当控制脉冲为低电平时，小电荷电路的反向输出为高电平。进一步地，根据本申请实施例，其中，第一开关D1为正向偏压，第二开关D2为反向偏压，第一电容C1和第二开关D1导通，第一电容C1的跨压Vc1最高可充电至Vc1-(Vcc-Vd)的电压量，式中的Vd为二极管的正向偏压。进一步地，根据本申请实施例，其中，小电荷电路的工作模式为：当控制脉冲为高电平时，小电荷电路的反向输出为低电平。进一步地，根据本申请实施例，其中，第一电容C1的跨压Vc1的正端相当于接地，第一开关D1为反向偏压，而第二开关D2为正向偏压，承接第一电容C1的跨压，第二电容C2最高可充电至-(Vcc-2Vd)的电压，而其电压对应于接地是负的。与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：本申请通过在LDO的误差放大器电路中引入小电荷泵电路，从而可以通过采用控制小电荷泵电路输出提高NMOS管N1的栅端电压。据此，在LDO电路应用时，即使是在输入最小压差(ΔV＝VIN-VREF)的情况下，依然能够驱动外部应用的负载。附图说明下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。图1是传统结构的LDO电路结构示意图。图2是本申请中的LDO电路结构示意图。图3是本申请所述的LDO电路的瞬态响应曲线。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本专利技术实施例，并不用于限定本专利技术实施例，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。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。如图2所示，本申请公开了一种LDO电路，包括误差放大器EA、NMOS管N1、小电荷泵电路、第一电阻R1、第二电阻R2以及输出级。其中，第一电阻R1和第二电阻R2串联组成反馈电阻网络，将LDO的输出电压分压后反馈回误差放大器EA的反相输入端，误差放大器EA的同相输入端连接基准电压VREF。NMOS管N1用于频率补偿，其栅极连接误差放大器EA的输出端，其源极连接输出级的输入端并连接输入电压VIN，其漏极通过反馈电阻网络后接地；输出级的输出端作LDO电路的输出端，将输出电压VOUT输出，小电荷泵电路用于提高NMOS管N1的栅端电压，其输入端连接误差放大器EA。在上述技术方案中，本申请通过在LDO的误差放大器电路中引入小电荷泵电路，从而可以通过采用控制小电荷泵电路输出提高NMOS管N1的栅端电压。据此，在LDO电路应用时，即使是在输入最小压差(ΔV＝VIN-VREF)的情况下，依然能够驱动外部应用的负载。进一步地，上述的NMOS管N1的栅端电压要足够大，即提高NMOS管N1的栅极端摆率，减小对该功率管栅极电容的充放电时间。此外，本申请还通过减小LDO电路的偏置电阻ROUT的电阻值来优化瞬态特性，通过设计采用特定的N型MOS管，使得本专利技术所述的新型LD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有超低片外电容的LDO电路，其特征在于，包括：/n误差放大器；/n第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联构成反馈电阻网络，将所述LDO电路的输出电压分压后反馈给误差放大器；/nNMOS管，所述NMOS管的栅极连接误差放大器的输出端，其源极连接输出级的输入端并连接输入电压，其漏极通过所述反馈电阻网络后接地；/n小电荷泵电路，所述小电荷泵电路与所述误差放大器的输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有超低片外电容的LDO电路，其特征在于，包括：
误差放大器；
第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联构成反馈电阻网络，将所述LDO电路的输出电压分压后反馈给误差放大器；
NMOS管，所述NMOS管的栅极连接误差放大器的输出端，其源极连接输出级的输入端并连接输入电压，其漏极通过所述反馈电阻网络后接地；
小电荷泵电路，所述小电荷泵电路与所述误差放大器的输入端连接。


2.根据权利要求1所述的一种具有超低片外电容的LDO电路，其中，所述误差放大器的同相输入端连接基准电压。


3.根据权利要求1所述的一种具有超低片外电容的LDO电路，其中，所述NMOS管的栅极端摆率高。


4.根据权利要求1所述的一种具有超低片外电容的LDO电路，其中，所述小电荷电路产生的电压作为误差放大器的供电电压。


5.根据权利要求1所述的一种具有超低片外电容的LDO电路，其中，所述小电荷电路包括振荡器、第一开关D1、第二开关D2，第一电容C1和第二电容C2。


6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保存，刘世军，
申请(专利权)人：苏州喻芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32