应用于LDO的动态偏置电路及使用该动态偏置电路的LDO制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于LDO的动态偏置电路，包括恒定偏置电流产生模块、自适应稳态偏置电流产生模块、自适应瞬态偏置电流产生模块以及偏置电压产生模块；自适应稳态偏置电流产生模块提供自适应稳态偏置电流，自适应稳态偏置电流可以根据负载电流的大小，自适应调整环路的偏置电流；自适应瞬态偏置电流产生模块提供自适应瞬态偏置电流，通过应用瞬态检测技术，使负载跳变瞬间消耗更多电流，提升了瞬态时的性能。本发明专利技术还公开了一种应用动态偏置电路的LDO，通过动态偏置电路、推挽放大器、功率调整管M

【技术实现步骤摘要】
应用于LDO的动态偏置电路及使用该动态偏置电路的LDO


[0001]本专利技术涉及模拟集成电路设计
，具体为一种应用于LDO的动态偏置电路及使用该动态偏置电路的LDO。

技术介绍

[0002]先进的便携式电子设备，如智能手环、笔记本电脑等通常内部都包含不同的电路模块，如模拟模块、数字模块、射频模块以及接口电路模块等，不同的模块需要的供电电压不同，因此，这些设备中通常都会集成一个特定的电源管理单元，专门为不同的模块提供稳定、干净的电压。特别的，低压差线性稳压器由于其噪声低、纹波小的特点广泛应用与各种电子设备。作为集成在便携式电子设备内部的电源模块，为了缩小芯片制作成本、使产品更加精巧便携，设计的LDO(低压差线性稳压器)往往需要具备面积小的特点，因此本设计采用无片外电容LDO。此外，便携式电子产品通常使电池供电，为了提高电池使用寿命，还需设计的LDO消耗尽量低的静态功耗。
[0003]LDO的大信号和小信号瞬态响应速度分别与压摆率和环路带宽成正比，而想要提高环路带宽和压摆率又需要增大电路的静态功耗。因此，如何解决好低功耗和快速瞬态响应之间的矛盾是本领域的一个难题。
[0004]公开号为CN111880596A公开了一种应用于超低静态电流LDO的动态偏置电路，该专利虽然通过设置动态电流的上下限，解决了超低静态电流LDO的动态偏置问题，实现了空载时的低静态电流的偏置和重载时偏置电流可控；但仍然存在上述缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于：解决LDO设计中低功耗和快速瞬态响应之间的矛盾。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种应用于LDO的动态偏置电路，包括恒定偏置电流产生模块、自适应稳态偏置电流产生模块和偏置电压产生模块；
[0008]所述恒定偏置电流产生模块包括PMOS管M
A1
、M
A2
、M
A3
、M
A4
，NMOS管M
A5
、M
A6
、M
A7
、M
A8
和电流源I
B
；所述自适应稳态偏置电流产生模块包括NMOS管M
B1
、M
B2
、M
B3
；所述偏置电压产生模块包括PMOS管M
D
；
[0009]所述电源电压VIN分别接所述电流源I
B
的一端、所述NMOS管M
B1
的漏极、所述PMOS管M
A4
、所述PMOS管M
D
、PMOS管M
A1
、PMOS管M
A2
的源极；
[0010]所述电流源I
B
的另一端接所述NMOS管M
A7
的栅极和漏极，所述NMOS管M
A7
的栅极接所述NMOS管M
B3
和所述NMOS管M
A8
的栅极；
[0011]所述NMOS管M
B1
的栅极接功率管栅极V
X
，源极接所述NMOS管M
B3
的漏极和所述NMOS管M
B2
的栅极；
[0012]所述PMOS管M
A4
的栅极接PMOS管M
A2
的栅极，漏极接所述NMOS管M
A8
的漏极，且所述
PMOS管M
A4
的栅极和漏极连接；
[0013]所述PMOS管M
D
管的栅极和漏极连接作为输出端V
B
，漏极还接所述PMOS管M
A1
的漏极和所述NMOS管M
B2
的漏极；
[0014]所述PMOS管M
A1
的栅极接使能端EN，漏极接所述NMOS管M
A5
的漏极，所述NMOS管M
A5
的栅极接所述NMOS管M
A6
的栅极和漏极；
[0015]所述PMOS管M
A2
的漏极接所述PMOS管M
A3
的漏极，所述PMOS管M
A3
的栅极接使能端EN，源极接NMOS管M
A6
的漏极；
[0016]所述NMOS管M
A5
、所述NMOS管M
A6
、所述NMOS管M
A7
、所述NMOS管M
A8
、所述NMOS管M
B2
、所述NMOS管M
B3
的源极均接地。
[0017]优点：本专利技术通过设置恒定偏置电流产生模块提供一路恒定偏置电流；还设置有自适应稳态偏置电流产生模块提供一路自适应稳态偏置电流，能自适应调节控制环路的偏置电流，在静态或者小负载电流的情况下保持较小的静态电流来降低功耗，在大负载电流的情况下提高偏置电流来提高环路带宽，从而提高瞬态响应速率。
[0018]优选地，还包括自适应瞬态偏置电流产生模块，所述自适应瞬态偏置电流产生模块包括NMOS管M
C1
、M
C2
、M
C3
、M
C4
、M
C5
，PMOS管M
C6
、M
C7
、M
C8
、电容C1和电容C2；
[0019]所述电源电压VIN接所述PMOS管M
C6
和所述PMOS管M
C7
的源极；
[0020]所述PMOS管M
C6
的栅极接所述PMOS管M
C7
的栅极和漏极；所述PMOS管M
C8
的栅极接所述PMOS管M
C6
的栅极，漏极通过电容C2接所述PMOS管M
C6
的栅极，源极接所述PMOS管M
C7
的漏极；
[0021]所述PMOS管M
C6
的漏极接所述NMOS管M
C1
的栅极和漏极，所述NMOS管M
C1
的栅极接所述NMOS管M
C2
的栅极，所述NMOS管M
C2
的漏极接所述NMOS管M
C4
和所述NMOS管M
B2
的漏极，所述NMOS管M
C4
的栅极接所述NMOS管M
C3
的栅极和漏极、所述NMOS管M
C5
的栅极，并通过电容C1接所述NMOS管M
C5
的漏极，所述NMOS管M
C5
的源极接所述NMOS管M
C3
的漏极；
[0022]所述NMOS管M
C1
、所述NMOS管M
C2
、所述N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LDO的动态偏置电路，其特征在于：包括恒定偏置电流产生模块、自适应稳态偏置电流产生模块和偏置电压产生模块；所述恒定偏置电流产生模块包括PMOS管M
A1
、M
A2
、M
A3
、M
A4
，NMOS管M
A5
、M
A6
、M
A7
、M
A8
和电流源I
B
；所述自适应稳态偏置电流产生模块包括NMOS管M
B1
、M
B2
、M
B3
；所述偏置电压产生模块包括PMOS管M
D
；所述电源电压VIN分别接所述电流源I
B
的一端、所述NMOS管M
B1
的漏极、所述PMOS管M
A4
、所述PMOS管M
D
、PMOS管M
A1
、PMOS管M
A2
的源极；所述电流源I
B
的另一端接所述NMOS管M
A7
的栅极和漏极，所述NMOS管M
A7
的栅极接所述NMOS管M
B3
和所述NMOS管M
A8
的栅极；所述NMOS管M
B1
的栅极接功率管栅极V
X
，源极接所述NMOS管M
B3
的漏极和所述NMOS管M
B2
的栅极；所述PMOS管M
A4
的栅极接PMOS管M
A2
的栅极，漏极接所述NMOS管M
A8
的漏极，且所述PMOS管M
A4
的栅极和漏极连接；所述PMOS管M
D
管的栅极和漏极连接作为输出端V
B
，漏极还接所述PMOS管M
A1
的漏极和所述NMOS管M
B2
的漏极；所述PMOS管M
A1
的栅极接使能端EN，漏极接所述NMOS管M
A5
的漏极，所述NMOS管M
A5
的栅极接所述NMOS管M
A6
的栅极和漏极；所述PMOS管M
A2
的漏极接所述PMOS管M
A3
的漏极，所述PMOS管M
A3
的栅极接使能端EN，源极接NMOS管M
A6
的漏极；所述NMOS管M
A5
、所述NMOS管M
A6
、所述NMOS管M
A7
、所述NMOS管M
A8
、所述NMOS管M
B2
、所述NMOS管M
B3
的源极均接地。2.根据权利要求1所述的应用于LDO的动态偏置电路，其特征在于：还包括自适应瞬态偏置电流产生模块，所述自适应瞬态偏置电流产生模块包括NMOS管M
C1
、M
C2
、M
C3
、M
C4
、M
C5
，PMOS管M
C6
、M
C7
、M
C8
、电容C1和电容C2；所述电源电压VIN接所述PMOS管M
C6
和所述PMOS管M
C7
的源极；所述PMOS管M
C6
的栅极接所述PMOS管M
C7
的栅极和漏极；所述PMOS管M
C8
的栅极接所述PMOS管M
C6
的栅极，漏极通过电容C2接所述PMOS管M
C6
的栅极，源极接所述PMOS管M
C7
...

【专利技术属性】
技术研发人员：程心，李睿文，柳成林，张章，张永强，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：