System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种宽带宽高PSR的无片外电容低压差线性稳压器制造技术_技高网

一种宽带宽高PSR的无片外电容低压差线性稳压器制造技术

技术编号:42498817 阅读:12 留言:0更新日期:2024-08-22 14:10
本发明专利技术公开了一种宽带宽高电源抑制(PSR)能力的无片外电容低压差线性稳压器(LDO),所述LDO电路包括电源抑制增强电路和频率补偿电路。电源抑制增强电路不仅可以扩展整体环路带宽,提高负载电流响应速度,还可以提升LDO中高频段的电源抑制能力;基于前馈电容补偿技术和带有调零电阻的Miller补偿技术的频率补偿电路,可以提供两个左半平面的零点用于保证LDO整体环路在全负载电流变化范围内都具备足够的相位裕度、增益裕度,以确保LDO的稳定运行。本发明专利技术具有较快的负载响应速度和宽带宽、高PSR等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路领域,具体涉及一种宽带宽高psr的无片外电容低压差线性稳压器。


技术介绍

1、片上系统(socs)应用中的电源管理单元通常包含开关功率转换器dc-dc模块以及ldo模块。dc-dc模块由于输出的电压波动较大,常用于驱动对噪声不敏感的模块,如处理器电路。而ldo模块通常级联在高效率的开关稳压器之后,以过滤开关噪声并为噪声敏感的电路如传感器、功率放大器等模块提供相对干净的驱动电压。外接有uf级别电容的ldo虽然具备良好的电源抑制特性,但是不利于集成,而且随着socs的发展,来自电源上的随机噪声对噪声敏感电路功能的恶化变得越来越明显。因此,在较宽频率范围内依旧具备高的psr特性的无片外电容ldo有待研究与开发。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种宽带宽高电源抑制能力的无片外电容低压差线性稳压器,所述无片外电容的低压差线性稳压器(ldo)包括电源抑制增强电路和频率补偿电路。电源抑制增强电路不仅可以扩展整体环路带宽,提高负载电流响应速度,还可以提升ldo中高频段的电源抑制能力;基于前馈电容补偿技术和带有调零电阻的miller补偿技术的频率补偿电路,可以提供两个左半平面的零点用于保证ldo整体环路在全负载电流变化范围内都具备足够的相位裕度、增益裕度,以确保ldo的稳定运行。

2、所述电源抑制增强电路包括1个理想电流源iref,1个电阻r1,2个电容c1、c2,6个nmos管,8个pmos管。其中电流源的第一个端子连接至ldo的输入引脚ldo_in;电流源的第二个端子、mn1的漏极与栅极、mn2的栅极、mn6的栅极相互连接,网络标识为vbn。mn1的源极、mn2的源极、mn3的源极、mn4的源极电容c2的第二个端子、mn5的源极、mn6的源极均量至电源地avss;mn2的漏极、mp1的漏极与栅极、mp2的栅极、r1的第一个端子相互连接,网络标识为vbp。mp1的源极、mp2的源极、mp3的源极、mp4的源极、mp6的源极、mp7的源极均连接至ldo的输入引脚ldo_in端。mp2的漏级、mp3的漏极、mn3的漏极与栅极、mn4的栅极相互连接;电阻r1的第二个端子、电容c1的第一个端子、mp4栅极相互连接;电容c1的第二个端子连接至电源地avss。mp3的栅极、mp4的漏极、mp5的源极、mp6的栅极与漏极、mp7的栅极、mn5的漏极相互连接,网络标识名称为vg。mp5的漏极、c2的第一个端子、mn4的漏极、mn5的栅极相互连接;mp5的栅极、mp8的漏极、mn6的漏极相互连接,网络标识名称为vssf;mp7的漏极、mp8的源极连接至ldo的输出引脚ldo_out端。

3、所述频率补偿电路包含2个电容cc、cf,3个电阻rz、rf1、rf2,1个误差放大器ea。其中电阻rz的第一个端子连接至网络标识名称为vssf处;rz的第二个端子与电容cc的第二个端子相连;cc的第一端子与误差放大器的输出端子均连接至mp8的栅极。ea的同相输入端与ldo的参考电压输入引脚vref相连;ea的反相输入端、电阻rf1的第二个端子、电容cf的第二个端子、电阻rf2的第一个端子相互连接;rf1的第一个端子与cf的第一个端子相互连接至ldo的输出引脚ldo_out端;电阻rf2的第二个端子连接至电源地avss端。

4、优选的,所述频率补偿电路中的误差放大器ea采用以pmos为输入对管的折叠共源共栅放大器,且误差放大器ea的电源电压来自于ldo的输出端。

5、本专利技术的技术特点和效果:

6、本专利技术采用了超级源随器与翻转电压跟随器相融合的拓扑结构,可实现环路带宽的扩展,提高了ldo的负载瞬态特性;采用了前馈纹波抵消技术以优化ldo中高频段的psr特性;采用了miller补偿以及前馈电容补偿技术可保证ldo环路的稳定性。该ldo在输入电压1.2v,输出1v,负载电容cl波动范围为10pf~200pf条件下,当负载电流在0.5us内从0ma到50ma突变,能够在1us内恢复至理想数值且误差小于0.1%,具有良好的负载响应效果。在0~50ma的负载变化下,低频psr数值均达到90db,psr的频率带宽超过10mhz,并且中频段psr最大可以实现12db提升。本专利技术具有较快的负载响应速度、宽带宽、高psr等优点。

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【技术保护点】

1.一种宽带宽高PSR的无片外电容低压差线性稳压器,包括电源抑制增强电路和频率补偿电路,其特征在于,所述电源抑制增强电路包括:电流源IREF,电阻R1,电容C1和C2,NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4、MN5和MN6,PMOS管MP1、MP2、MP3、MP4、MP5、MP6、MP7和MP8;电流源IREF的第一端子连接至本LDO的输入引脚LDO_IN端;电流源IREF的第二端子、MN1的漏极与栅极、MN2的栅极、MN6的栅极相互连接,连接点网络标识为VBN;MN1、MN2、MN3、MN4、MN5、MN6的源极以及电容C2的第二端子均接至电源地AVSS;MN2的漏极、MP1的漏极与栅极、MP2的栅极以及R1的第一端子相互连接,连接点网络标识为VBP;MP1、MP2、MP3、MP4、MP6和MP7的源极均连接至本LDO的输入引脚LDO_IN端;MP2的漏级、MP3的漏极、MN3的漏极与栅极、MN4的栅极相互连接;电阻R1的第二端子、电容C1的第一端子、MP4的栅极相互连接;电容C1的第二端子接电源地AVSS;MP3的栅极、MP4的漏极、MP5的源极、MP6的栅极与漏极、MP7的栅极、MN5的漏极相互连接,连接点网络标识为VG;MP5的漏极、C2的第一端子、MN4的漏极、MN5的栅极相互连接;MP5的栅极、MP8的漏极、MN6的漏极相互连接,连接点网络标识为VSSF;MP7的漏极、MP8的源极均连接至本LDO的输出引脚LDO_OUT端;

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【技术特征摘要】

1.一种宽带宽高psr的无片外电容低压差线性稳压器,包括电源抑制增强电路和频率补偿电路,其特征在于,所述电源抑制增强电路包括:电流源iref,电阻r1,电容c1和c2,nmos管mn1、mn2、mn3、mn4、mn5和mn6,pmos管mp1、mp2、mp3、mp4、mp5、mp6、mp7和mp8;电流源iref的第一端子连接至本ldo的输入引脚ldo_in端;电流源iref的第二端子、mn1的漏极与栅极、mn2的栅极、mn6的栅极相互连接,连接点网络标识为vbn;mn1、mn2、mn3、mn4、mn5、mn6的源极以及电容c2的第二端子均接至电源地avss;mn2的漏极、mp1的漏极与栅极、mp2的栅极以及r1的第一端子...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡超波卢振贤宋树祥范晨影覃玉鑫蒋凌霞
申请(专利权)人:广西师范大学
类型:发明
国别省市:

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