一种应用于低功耗LDO的快速响应电路制造技术

本发明专利技术涉及集成电路技术领域，公开了一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，包括主环路、负载电流检测电路、输出电压检测电路和转换电路；所述主环路包括输入电压VIN、输出电压VOUT、反馈电压FB、基准模块、R1电阻、R2电阻、MP功率管和误差放大器。本发明专利技术在减小线性稳压器静态电流时，通过输出电压检测电路更快得增加尾电流，又提高了空载切换至重载时的负载阶跃特性，有效提高了现有技术的响应性能。有效提高了现有技术的响应性能。有效提高了现有技术的响应性能。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于低功耗LDO的快速响应电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体为一种应用于低功耗LDO的快速响应电路。

技术介绍

[0002]近年来，随着各类便携电子产品的普及，人们对电子产品的依赖性也越来越强，这就对便携类电子产品的电源管理系统提出了更高的要求，而低功耗LDO也成为了发展趋势之一。
[0003]常见低功耗LDO结构如图1所示，VIN为输入电压，VOUT为LDO的输出电压；MP为功率管，R1和R2是反馈电阻，FB为反馈电压；基准模块提供参考电压VREF；EA为误差放大器，I1是误差放大器固定偏置尾电流，空载时，只有I1尾电流工作，带载时，I1和Ic尾电流同时工作，这样即可实现在保证低静态电流的同时，兼具很好的稳定性。
[0004]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：对于低功耗LDO，空载切换重载时，空载时极低的运放尾电流很难快速驱动功率管作出响应，因此，大信号响应性能往往较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，解决
技术介绍
中所提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，包括主环路、负载电流检测电路、输出电压检测电路和转换电路；
[0007]所述主环路包括输入电压VIN、输出电压VOUT、反馈电压FB、基准模块、R1电阻、R2电阻、MP功率管和误差放大器；
[0008]所述基准模块提供参考电压VREF；
[0009]所述误差放大器的尾电流分为两路偏置电流I1和Ic，I1为第一固定偏置流，Ic为一个受负载电流检测电路和输出电压检测电路控制的尾电流。
[0010]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述主环路还包括PMOS管M1管、PMOS管M2管、NMOS管M3、NMOS管M4和Cf前馈电容，所述Ic为NMOS管M5，所述PMOS管M1管、PMOS管M2管、NMOS管M3、NMOS管M4、NMOS管M5和I1电流源构成运放第一级，PMOS管M1管和PMOS管M2管为电流镜，NMOS管M3和NMOS管M4为输入差分对管，NMOS管M4栅极输入基准电压，第一级输出连接功率管MP的栅极，MP管漏极即为VOUT，并连接R1，R1另一端为FB电压，并连接R2和NMOS管M3栅极，R2另一端连接到地，Cf与R1并联，用于补偿环路稳定性。
[0011]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述负载电流检测电路为PMOS管M8，PMOS管M8的栅极与功率管MP的栅极相连，并且PMOS管M8的源极与功率管MP的源极均与VIN连接。
[0012]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述输出电压检测电路包含PMOS管M6、第二固定偏置电流I2和PMOS管M7，PMOS管M6源极接VIN，漏极接I2，PMOS管M7源极连接VIN。
[0013]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述转换电路用于将输出电压检测电路和负载
电流检测电路检测结果转换为误差放大器尾电流，所述转换电路包括第三偏置电流I3、第四偏置电流I4、NMOS管M9、NMOS管M10、NMOS管M11和NMOS管M12，I3连接PMOS管M7和PMOS管M8的漏极，NMOS管M9和NMOS管M10连接为栅极和漏极连接的二极管接法，且NMOS管M9和NMOS管M10串联，用于钳位PMOS管M7和PMOS管M8漏端电压不能过高，I4为固定偏置电流，连接NMOS管M11的漏极，NMOS管M11栅极连接PMOS管M7和PMOS管M8漏极，源极连接NMOS管M12的栅极和漏极，NMOS管M12采用栅极漏极短接的二极管接法，源极接地，NMOS管M11为开关管，用于接收PMOS管M7和PMOS管M8的检测结果，NMOS管M5源极接地，漏极接NMOS管M3和NMOS管M4源极，栅极连接NMOS管M12的栅极。
[0014]作为本专利技术的一种优选实施方式，PMOS管M8用于检测负载电流，PMOS管M7用于检测输出电压，PMOS管M7和PMOS管M8两条支路共同作用于NMOS管M11的栅极。
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供了一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，具备以下有益效果：
[0016]该一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，在减小线性稳压器静态电流时，通过输出电压检测电路更快得增加尾电流，又提高了空载切换至重载时的负载阶跃特性，有效提高了现有技术的响应性能。
附图说明
[0017]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0018]图1为传统低功耗LDO原理图；
[0019]图2为本专利技术一种应用于低功耗LDO的快速响应电路的电路原理图；
[0020]图3为本专利技术一种应用于低功耗LDO的快速响应电路的电路示意图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0022]请参阅图2和图3，本专利技术提供一种技术方案：一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，包括主环路、负载电流检测电路、输出电压检测电路和转换电路；
[0023]所述主环路包括输入电压VIN、输出电压VOUT、反馈电压FB、基准模块、R1电阻、R2电阻、MP功率管和误差放大器；
[0024]所述基准模块提供参考电压VREF；
[0025]所述误差放大器的尾电流分为两路偏置电流I1和Ic，I1为第一固定偏置流，Ic为一个受负载电流检测电路和输出电压检测电路控制的尾电流。
[0026]本实施例中，所述主环路还包括PMOS管M1管、PMOS管M2管、NMOS管M3、NMOS管M4和Cf前馈电容，所述Ic为NMOS管M5，所述PMOS管M1管、PMOS管M2管、NMOS管M3、NMOS管M4、NMOS管M5和I1电流源构成运放第一级，PMOS管M1管和PMOS管M2管为电流镜，NMOS管M3和NMOS管M4为输入差分对管，NMOS管M4栅极输入基准电压，第一级输出连接功率管MP的栅极，MP管漏极即为VOUT，并连接R1，R1另一端为FB电压，并连接R2和NMOS管M3栅极，R2另一端连接到地，Cf与R1并联，用于补偿环路稳定性。
[0027]本实施例中，所述负载电流检测电路为PMOS管M8，PMOS管M8的栅极与功率管MP的栅极相连，并且PMOS管M8的源极与功率管MP的源极均与VIN连接，由于PMOS管M8和功率管MP有相同的栅源电压，PMOS管M8管拷贝功率管MP上的电流，当负载越大时，功率管MP上电流越大，PMOS管M8上的拷贝电流也越大，当负载大于200uA时，PMOS管M8即可拉高漏极电压。
[0028]本实施例中，所述输出电压检测电路包含PMOS管M6，第二固定偏置电流I2和PMOS管M7，PMOS管M6源极接VIN，栅极接误差放大器中NMOS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，其特征在于，包括主环路、负载电流检测电路、输出电压检测电路和转换电路；所述主环路包括输入电压VIN、输出电压VOUT、反馈电压FB、基准模块、R1电阻、R2电阻、MP功率管和误差放大器；所述基准模块提供参考电压VREF；所述误差放大器的尾电流分为两路偏置电流I1和Ic，I1为第一固定偏置流，Ic为一个受负载电流检测电路和输出电压检测电路控制的尾电流。2.根据权利要求1所述的一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，其特征在于：所述主环路还包括PMOS管M1管、PMOS管M2管、NMOS管M3、NMOS管M4和Cf前馈电容，所述Ic为NMOS管M5，所述PMOS管M1管、PMOS管M2管、NMOS管M3、NMOS管M4、NMOS管M5和I1电流源构成运放第一级，PMOS管M1管和PMOS管M2管为电流镜，NMOS管M3和NMOS管M4为输入差分对管，NMOS管M4栅极输入基准电压，第一级输出连接功率管MP的栅极，MP管漏极即为VOUT，并连接R1，R1另一端为FB电压，并连接R2和NMOS管M3栅极，R2另一端连接到地，Cf与R1并联，用于补偿环路稳定性。3.根据权利要求1所述的一种应用于低功耗LDO的快速响应电路，其特征在于：所述负载电流检测电路为PMOS管M8，PMOS管M8的栅极与功率管MP的栅极相连，并且PMOS管M8的源极与功率管MP的源极均与VIN连接。4.根据权利要求1所述的一种应用于低功耗LDO...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁琳，杨琨，李海龙，
申请(专利权)人：南京微盟电子有限公司，
类型：发明
国别省市：