本发明专利技术提供一种基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,包括:主环路包括:第一放大单元,用于对输出信号的反馈信号和基准分压信号进行至少一级放大处理,得到第一处理信号;第二放大单元,用于在随负载电流变化而变化的第一控制信号作用下对第一处理信号进行处理,得到第二处理信号;辅助环路包括:第三放大单元,连接第一放大单元的输出端,用于对第一处理信号进行处理,得到第三处理信号;主调整管的控制端连接主环路的输出端;次调整管的控制端连接辅助环路的输出端。有益效果:由主、次调整管及其控制环路分别应对不同负载情况下的稳压输出需求;同时引入动态偏置机制,使得电路在低静态功耗下仍能够保持较好的大信号响应能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路,尤其涉及一种基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器。
技术介绍
1、随着技术的不断进步,低压差线性稳压器(ldo)作为一种新一代的集成电路稳压器,已经成为了电源系统中不可或缺的重要组成部分。与传统的三端稳压器相比,ldo具有自耗很低的微型片上系统(soc)的特点,可以用于电流主通道控制,并且集成了具有极低线上导通电阻的mosfet、肖特基二极管、取样电阻和分压电阻等硬件电路,同时还具有过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器等功能。
2、随着集成电路的迅猛发展以及计算机、通信、多媒体技术走向融合的趋势,越来越多的功能被集成到芯片中。移动通信设备对电源系统的大负载电流、瞬态响应、低功耗也提出了更高要求,因此大负载电流、瞬态响应、低功耗ldo成为目前研究热点。
3、现有的ldo通常由单个调整管提供负载电流。由于单调整管结构的特性,即使在没有负载电流的情况下,调整管仍然需要一定的静态电流来维持其正常工作,这导致了静态功耗的增加,从而降低了整个系统的能效;同时,当负载电流突然变化时,调整管需要一定的时间来调整输出电压,从而导致瞬态响应的延迟和不稳定性;此外当负载电流超过调整管的能力时,ldo可能无法正常工作或输出电压下降,从而影响整个系统的性能。因此,传统单调整管结构在静态功耗、瞬态响应及带载能力之间存在着难以平衡的矛盾。
技术实现思路
1、为了解决以上技术问题,本专利技术提供了一种基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器。
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p>2、本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现:3、一种基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,包括:
4、一主环路,所述主环路包括:
5、第一放大单元,用于对所述低压差线性稳压器的输出信号的反馈信号和一基准分压信号进行至少一级放大处理,得到一第一处理信号;
6、第二放大单元,连接所述第一放大单元的输出端,用于在一第一控制信号作用下对所述第一处理信号进行放大处理,得到一第二处理信号;其中,所述第一控制信号随负载电流变化而变化;
7、一辅助环路,所述辅助环路包括:第三放大单元,连接所述第一放大单元的输出端,用于对所述第一处理信号进行辅助放大处理,得到一第三处理信号;
8、一调整单元,所述调整单元包括:
9、一主调整管,所述主调整管的控制端连接所述主环路的输出端,用于在所述第二处理信号作用下提供所述负载电流;
10、一次调整管,所述次调整管的控制端连接所述辅助环路的输出端,用于在所述第三处理信号作用下提供所述负载电流。
11、优选地,所述第一放大单元包括二级放大子单元,所述二级放大子单元包括:
12、第一级放大电路,用于对所述输出信号的反馈信号和所述基准分压信号进行第一级放大处理,以对所述输出信号进行钳位,得到一第一级放大信号;
13、第二级放大电路,连接所述第一级放大电路,用于对所述第一级放大信号进行第二级放大处理,得到所述第一处理信号。
14、优选地,所述第一级放大电路采用折叠式运放电路,所述折叠式运放电路包括:
15、一第一nmos管和一第二nmos管,所述第一nmos管的栅极和所述第二nmos管的栅极分别连接一第一偏置电压,所述第一nmos管的漏极连接一第一偏置电流,所述第二nmos管的漏极连接一第二偏置电流并输出所述第一级放大信号;
16、一第三nmos管,所述第三nmos管的栅极连接所述第一nmos管的漏极,所述第三nmos管的漏极通过一第一电阻连接所述第一nmos管的源极,所述第三nmos管的源极接地;
17、一第四nmos管,所述第四nmos管的栅极连接所述第三nmos管的栅极,所述第四nmos管的漏极通过一第二电阻连接所述第二nmos管的源极,所述第四nmos管的源极接地;
18、一第一pmos管和一第二pmos管,所述第一pmos管的栅极连接所述输出信号的反馈信号,所述第二pmos管的栅极连接所述基准分压信号,所述第一pmos管和所述第二pmos管的源极连接一第三偏置电流,所述第一pmos管的漏极连接所述第一nmos管的源极,第二pmos管的漏极连接所述第二nmos管的源极;
19、所述折叠式运放电路还包括:一用于提供所述第一偏置电流的第一偏置电路、一用于提供所述第二偏置电流的第二偏置电路、以及一用于提供所述第三偏置电流的第三偏置电路,所述第一偏置电路、所述第二偏置电路和所述第三偏置电路分别包括:
20、一第三pmos管和一第四pmos管,所述第三pmos管的栅极连接一第二偏置电压,所述第三pmos管的源极连接所述输入信号,所述第三pmos管的漏极连接所述第四pmos管的源极,所述第四pmos管的栅极连接一第三偏置电压,所述第四pmos管的漏极连接所述第一nmos管的漏极、或所述第二nmos管的漏极、或所述第一pmos管的源极,用于提供所述第一偏置电流、或所述第二偏置电流、或所述第三偏置电流。
21、优选地,所述第二级放大电路包括:
22、一第五pmos管,所述第五pmos管的栅极连接所述第一级放大信号,所述第五pmos管的源极连接一第四偏置电流,所述第五pmos管的漏极用于输出所述第一处理信号;
23、一第五nmos管,所述第五nmos管的栅极和漏极分别连接所述第五pmos管的漏极,所述第五nmos管的源极接地;
24、所述第二级放大电路还包括:一第六pmos管,所述第六pmos管的栅极连接一第四偏置电压,所述第六pmos管源极连接所述输入信号,所述第六pmos管的漏极用于提供所述第四偏置电流。
25、优选地,所述第二放大单元包括:
26、一第六nmos管,所述第六nmos管的栅极通过一第三电阻连接所述第一处理信号以及通过一第一电容接地,所述第六nmos管的源极接地;
27、一第七nmos管,所述第七nmos管的栅极连接所述第一处理信号,所述第七nmos管的源极接地;
28、一第八nmos管,所述第八nmos管的栅极连接所述第一控制信号,所述第八nmos管的源极分别连接所述第六nmos管的漏极和所述第七nmos管的漏极,所述第八nmos管的漏极连接所述主调整管的控制端;
29、所述第二放大单元还包括:一第九nmos管,所述第九nmos管的栅极连接一与所述第一控制信号反向的第二控制信号,所述第九nmos管的漏极连接所述输入信号,所述第九nmos管的源极连接所述主调整管的控制端;
30、所述主调整管的输入端连接所述输入信号,所述主调整管的输出端连接所述输出信号。
31、优选地,所述第三放大单元包括:
32、一第十nmos管,所述第十nmos管的栅极连接所述第一处理信号,所述第十nmos管的源极接地,所述第十nmos管的漏极连接所述次调整管的控制端;
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【技术保护点】
1.一种基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述第一放大单元包括二级放大子单元,所述二级放大子单元包括:
3.根据权利要求2所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述第一级放大电路采用折叠式运放电路,所述折叠式运放电路包括:
4.根据权利要求2所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述第二级放大电路包括:
5.根据权利要求1所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述第二放大单元包括:
6.根据权利要求1所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述第三放大单元包括:
7.根据权利要求1所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,还包括:
8.根据权利要求7所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,还包括:
9.根据权利要求1所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,还包括:
10.根据权利要求1所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述次调整管的尺寸小于所述主调整管的尺寸。
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【技术特征摘要】
1.一种基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述第一放大单元包括二级放大子单元,所述二级放大子单元包括:
3.根据权利要求2所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述第一级放大电路采用折叠式运放电路,所述折叠式运放电路包括:
4.根据权利要求2所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在于,所述第二级放大电路包括:
5.根据权利要求1所述的基于双调整管和双环路的低压差线性稳压器,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:马姗姗,张伟,王军,姚和平,苏海伟,
申请(专利权)人:上海维安半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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