LDO电路、LDO以及SOC系统技术方案

本公开的实施例提供了一种LDO电路、LDO以及SOC系统，应用于线性稳压器电路技术领域。该LDO电路包括放大器A

【技术实现步骤摘要】
LDO电路、LDO以及SOC系统


[0001]本公开涉及集成电路
，尤其涉及线性稳压器电路
，具体涉及一种LDO电路、LDO以及SOC系统。

技术介绍

[0002]随着系统级芯片(System on Chip，Soc)的持续发展，对低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)的要求也是越来越苛刻。例如，锁相环中多核压控振荡器(Multi core voltage
‑
controlled oscillator，Multi core VCO)的应用，需要LDO支持较大的负载电流的同时保证环路相位裕度大于45
°
，且拥有较高的从电源到输出的增益，即电源抑制比(Power Supply Rejection，PSR)，来防止从LDO输入端噪声耦合到Multi core VCO内部。
[0003]LDO对目标负载电流范围内的环路相位裕度和PSR是有严格要求的，但由于片外电容的发展，很多片外电容的等效串联电阻(Equivalent Series Resistance，ESR)在0
‑
1M范围内只有几十毫欧，以至于无法达到在LDO环路建立零点的作用，使得当前LDO电路在目标负载电流范围内保证相位裕度大于45
°
基本无法实现，最终导致LDO输出电压振荡。
[0004]导致LDO无法正常工作的三个原因：(1)LDO的PSR指标过高，导致LDO输入端噪声耦合到LDO输出端；(2)LDO的ESR零点无法在环路内建立，导致环路相位裕度低于45
°
，导致LDO输出电压振荡；(3)LDO负载电流过大，导致LDO输出不正常。
[0005]基于上述导致LDO无法正常工作的原因，可见当前LDO电路主要存在以下问题：(1)需要牺牲功耗，增加误差放大器增益来降低PSR。(2)需要外挂电容ESR电阻建立零点补偿环路，当ESR电阻过小时，环路会产生振荡。(3)无法满足较大的负载电流需求，过大的负载电流会使传统的LDO无法正常工作。

技术实现思路

[0006]本公开提供了一种LDO电路、LDO以及SOC系统。
[0007]根据本公开的第一方面，提供了一种LDO电路。该LDO电路包括：放大器A
BG
、放大器A
ref
、放大器A
x
以及LDO主体结构；
[0008]所述放大器A
BG
用于根据基准电流产生电压V
BG
提供给所述放大器A
ref
和所述放大器A
x
；
[0009]所述放大器A
ref
用于产生电压V
ref
提供给所述LDO主体结构；
[0010]所述放大器A
x
用于产生电压V
x
提供给所述LDO主体结构；
[0011]所述LDO主体结构用于根据电压V
ref
和V
x
产生输出电压；
[0012]所述放大器A
BG
的同相输入端与基准电流连接，反相输入端通过电阻R
BG2
接地并通过电阻R
BG1
与输出端连接；
[0013]所述放大器A
ref
的同相输入端与所述放大器A
BG
的输出端连接，反相输入端通过电阻R
ref2
接地并通过电阻R
ref1
与输出端连接；
[0014]所述放大器A
x
的同相输入端与所述放大器A
BG
的输出端连接，反相输入端通过电阻
R
x2
接地并通过电阻R
x1
与输出端连接；
[0015]所述LDO主体结构的V
ref
端口与所述放大器A
ref
的输出端连接；V
x
端口与所述放大器A
x
的输出端连接；输出端与电路输出端连接。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述LDO主体结构包括误差放大器A
EA
、晶体管M
L
、晶体管M
Y
、晶体管M
Q
、晶体管M
X
、晶体管M
P
、反馈电阻R
S
、片外电容C1、等效电阻R
esr
以及负载电阻R
load
；
[0017]所述误差放大器A
EA
的同相输入端与所述放大器A
ref
的输出端连接，反相输入端通过所述反馈电阻R
S
与电路输出端连接，正电源端与所述放大器A
x
的输出端连接，负电源端接地；
[0018]所述晶体管M
L
的栅极与所述误差放大器A
EA
的输出端连接，源级接地，漏极与所述晶体管M
Y
的源级连接；所述晶体管M
Y
的漏极通过电阻R5与电源电压连接，栅极通过所述负载电阻R
load
接地；所述晶体管M
Q
的源级通过电阻R4与电源电压连接，漏极通过电阻R3接地，栅极接地；所述晶体管M
X
的栅极通过电阻R3接地，源级与电源电压连接，漏极与电路输出端连接，衬底与所述晶体管M
P
的栅极连接；所述晶体管M
P
的源级与电源电压连接，漏极与电路输出端连接并通过所述负载电阻R
load
接地；所述片外电容C1的一端接地，另一端通过所述等效电阻R
esr
与电路输出端连接。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述LDO主体结构还包括零点补偿结构；
[0020]所述零点补偿结构用于产生反馈电压V
Feedback
提供给所述误差放大器A
EA
；
[0021]所述零点补偿结构的电源输入端口接与电源电压连接，V
Feedback
端口与所述误差放大器A
EA
连接并通过所述反馈电阻R
S
接电路输出端。
[0022]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述零点补偿结构包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、放大器A
esr
、快速启动电阻R
on
以及RC滤波结构；
[0023]所述晶体管M3的源级与电源电压连接，栅极通过电阻R3接地、衬底与所述晶体管M4的栅极连接、漏极分别与所述放大器A
esr
的同相输入端和所述晶体管M1的漏极连接；所述晶体管M4的源级与电源电压连接，衬底与所述晶体管M
X...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LDO电路，其特征在于，包括：放大器A
BG
、放大器A
ref
、放大器A
x
以及LDO主体结构；所述放大器A
BG
用于根据基准电流产生电压V
BG
提供给所述放大器A
ref
和所述放大器A
x
；所述放大器A
ref
用于产生电压V
ref
提供给所述LDO主体结构；所述放大器A
x
用于产生电压V
x
提供给所述LDO主体结构；所述LDO主体结构用于根据电压V
ref
和V
x
产生输出电压；所述放大器A
BG
的同相输入端与基准电流连接，反相输入端通过电阻R
BG2
接地并通过电阻R
BG1
与输出端连接；所述放大器A
ref
的同相输入端与所述放大器A
BG
的输出端连接，反相输入端通过电阻R
ref2
接地并通过电阻R
ref1
与输出端连接；所述放大器A
x
的同相输入端与所述放大器A
BG
的输出端连接，反相输入端通过电阻R
x2
接地并通过电阻R
x1
与输出端连接；所述LDO主体结构的V
ref
端口与所述放大器A
ref
的输出端连接；V
x
端口与所述放大器A
x
的输出端连接；输出端与电路输出端连接。2.根据权利要求1所述的LDO电路，其特征在于，所述LDO主体结构包括误差放大器A
EA
、晶体管M
L
、晶体管M
Y
、晶体管M
Q
、晶体管M
X
、晶体管M
P
、反馈电阻R
S
、片外电容C1、等效电阻R
esr
以及负载电阻R
load
；所述误差放大器A
EA
的同相输入端与所述放大器A
ref
的输出端连接，反相输入端通过所述反馈电阻R
S
与电路输出端连接，正电源端与所述放大器A
x
的输出端连接，负电源端接地；所述晶体管M
L
的栅极与所述误差放大器A
EA
的输出端连接，源级接地，漏极与所述晶体管M
Y
的源级连接；所述晶体管M
Y
的漏极通过电阻R5与电源电压连接，栅极通过所述负载电阻R
load
接地；所述晶体管M
Q
的源级通过电阻R4与电源电压连接，漏极通过电阻R3接地，栅极接地；所述晶体管M
X
的栅极通过电阻R3接地，源级与电源电压连接，漏极与电路输出端连接，衬底与所述晶体管M
P
的栅极连接；所述晶体管M
P
的源级与电源电压连接，漏极与电路输出端连接并通过所述负载电阻R
load
接地；所述片外电容C1的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志哲，侯瀚林，刘晓东，尹鸿杰，
申请(专利权)人：拓维电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：