适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路制造技术

技术编号:7935250 阅读:190 留言:0更新日期:2012-11-01 04:50
本发明专利技术涉及一种适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路,低压差线性稳压器包括功率调整管,瞬态增强电路包括电压取样部分和瞬态增强部分;电压取样部分与低压差线性稳压器的输出端相连接;瞬态增强部分的输入端与电压取样部分相连接,其输出端与功率调整管的栅极相连接;当低压差稳压器的负载由轻载变化到重载时,瞬态增强部分拉低功率调整管的栅极的电位而恢复被拉低的低压差稳压器的输出电压;当低压差稳压器的负载由重载变化到轻载时,瞬态增强部分提升功率调整管的栅极的电位而恢复被拉升的低压差稳压器的输出电压。本发明专利技术的瞬态增强电路结构简单,几乎不增加低压差稳压器的静态功耗电流,可实现低压差稳压器的快速响应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够使无电容型低压差线性稳压器电路实现快速瞬态响应的电路。
技术介绍
LDO (Low Dropout Voltage Regulator :低压差线性稳压器)是最简单的线性稳压电源,它具有体积小、噪声小、输出波纹低,无电磁干扰且设计简单、外围原件少等优点。同传统型的LDO相比,无电容型LDO的最大区别在于电路结构上少了输出端并联的大电容。在传统LDO中,该输出端的大电容是ー个非常重要的电荷储存和提供器件,能有效减小由于负载电流阶跃变化时输出电压的跌落和电压过沖。而对于无电容型LD0,负载 的阶跃变化必须依靠调整管的快速响应,即调整管的栅极电压根据负载的变化能够快速响应。为了满足IA (安培)大输出电流和低压差的需要,LDO调整管尺寸要求非常大。目前大功率低功耗LDO通常采用PMOS调整管,其宽度W通常为几百毫米,这就意味着PMOS调整管存在巨大的栅源寄生电容。当LDO负载变化时,如果仅依靠LDO自身环路反馈调节,如此巨大的寄生电容使LDO稳定输出的调节时间很长,不能满足ー些特殊供电系统的要求。因此,当负载变化导致LDO输出电压的变化以及其变化的响应速度是LDO的ー项重要指标。申请号为200610023879. 7的专利申请公开了一种加快LDO输出电压的方法,但其中负载电流的变化范围较小,最大负载仅为IOOmA ;同吋,为了减小额外的静态功耗,产生比较电位的电阻分压网络需要较大的电阻值,无疑占据了较大的芯片面积。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种LDO系统的负载发生突变时能够使LDO的输出电压实现快速稳定的瞬态增强电路。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是ー种适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路,与无电容型大功率的低压差线性稳压器相连接,所述的低压差线性稳压器包括带隙基准电压源、运算放大器、缓冲电路、功率调整管、反馈电阻网络,所述的功率调整管的漏极为所述的低压差线性稳压器的输出端,所述的适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路包括电压取样部分,所述的电压取样部分与所述的低压差线性稳压器的输出端相连接并对其输出电压进行取样;瞬态增强部分,所述的瞬态增强部分的输入端与所述的电压取样部分相连接,且其输出端与所述的功率调整管的栅极相连接;当所述的低压差稳压器的负载稳定时,所述的瞬态增强部分关闭;当所述的低压差稳压器的负载由轻载变化到重载时,所述的低压差稳压器的输出电压降低,所述的瞬态增强部分拉低所述的功率调整管的栅极的电位,进而增加所述的功率调整管的电流而恢复被拉低的所述的低压差稳压器的输出电压;当所述的低压差稳压器的负载由重载变化到轻载时,所述的低压差稳压器的输出电压升高,所述的瞬态增强部分提升所述的功率调整管的栅极的电位,进而降低所述的功率调整管的电流而恢复被拉升的所述的低压差稳压器的输出电压。优选的,所述的瞬态增强部分包括在所述的低压差稳压器的负载由轻载变化到重载时起作用的拉低模块、在所述的低压差稳压器的负载由重载变化到轻载时起作用的拉升模块; 所述的电压取样部分与所述的拉低模块之间设置有控制所述的拉低模块是否开启的第一开关管,所述的电压取样部分与所述的拉升模块之间设置有控制所述的拉升模块是否开启的第二开关管。优选的,所述的第一开关管的基极与所述的电压取样部分相连接,其集电极与所述的拉低模块相连接;所述的第二开关管的基极与所述的电压取样部分相连接,其集电极与所述的拉升模块相连接。优选的,所述的拉低模块包括第五管、第六管、第七管,所述的第五管的基极和集电极与所述的第一开关管相连接,所述的第五管的发射极与所述的第六管的集电极相连接,所述的第六管的基极与所述的第七管的基极相连接,所述的第六管的发射极和所述的第七管的发射极均接地,所述的第七管的集电极连接至所述的功率调整管的栅极;所述的拉升模块包括第九管、第十管、第十一管、第十二管,所述的第九管的基极和发射极与所述的第二开关管相连接,所述的第九管的集电极与所述的第十管的基极相连接,所述的第十管的集电极与所述的第十一管集电极相连接,所述的第十一管的积极与所述的第十二管的基极相连接,所述的第十一管的发射极和所述的第十二管的发射极与所述的第九管的发射极相连接,所述的第十管的发射极接地,所述的第十二管的集电极连接至所述的功率调整管的栅极。优选的,电压取样部分包括第一管、第二管、第三管,所述的第二管的发射极与所述的低压差稳压器的输出端相连接,所述的第二管的基极与所述的第一管的发射极相连接,所述的第一管的集电极与所述的第一开关管的集电极相连接,所述的第一管的基极与所述的缓冲电路的输入端相连接,所述的第二管的集电极与所述的第三管的集电极和基极相连接,所述的第三管的发射极接地,所述的第三管的基极为所述的电压取样部分的输出端与所述的第一开关管和所述的第二开关管相连接。由于上述技术方案运用,本专利技术与现有技术相比具有下列优点本专利技术的瞬态增强电路结构简单、占用芯片面积较小,几乎不增加低压差稳压器的静态功耗电流,可以实现低压差稳压器的快速响应。附图说明附图I为无电容型低压差稳压器的原理框图。附图2为本专利技术的适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路的电路图。附图3为采用了本专利技术的瞬态增强电路的无电容型大功率低压差线性稳压器的输出电压对负载变化的瞬态响应图。具体实施例方式下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一参见附图I所示。一种适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路,与无电容型大功率的低压差线性稳压器相连接。低压差线性稳压器包括带隙基准电压源Bandgap、运算放大器Opamp、缓冲电路Buffer、功率调整管PM0S、反馈电阻网络。带隙基准电压源Bandgap与运算放大器Opamp的反相输入端相连接,运算放大器Opamp的输出端与缓冲电路Buffer的输入端相连接,缓冲电路Buffer的输出端与功率调整管PMOS的栅极相连接,功率调整管PMOS的源极与带隙基准电压源Bandgap相连接,功率调整管PMOS的漏极连接反馈电阻网络,反馈电阻网络包括相串联的第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1和第二电阻R2的共同端连接至运算放大 器Opamp的通向输入地,功率调整管PMOS的漏极为低压差线性稳压器的输出端并连接有负载电阻K。适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路包括电压取样部分和瞬态增强部分。瞬态增强部分的输入端与电压取样部分相连接,且其输出端与功率调整管PMOS的栅极相连接。当低压差稳压器的负载稳定时,瞬态增强部分关闭;当低压差稳压器的负载由轻载变化到重载时,低压差稳压器的输出电压降低,瞬态增强部分拉低功率调整管PMOS的栅极的电位,进而增加功率调整管PMOS的电流而恢复被拉低的低压差稳压器的输出电压;当低压差稳压器的负载由重载变化到轻载时,低压差稳压器的输出电压升高,瞬态增强部分提升功率调整管PMOS的栅极的电位,进而降低功率调整管PMOS的电流而恢复被拉升的低压差稳压器的输出电压。具体地说,瞬态增强部分包括在低压差稳压器的负载由轻载变化到重载时起作用的拉低模块、在低压差稳压器的负载由重载变化到轻载时起作用的拉升模块。电压取样部分与拉低模块之间设置有控制拉低模块是否开启的第一开关管Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路,与无电容型大功率的低压差线性稳压器相连接,所述的低压差线性稳压器包括带隙基准电压源、运算放大器、缓冲电路、功率调整管、反馈电阻网络,所述的功率调整管的漏极为所述的低压差线性稳压器的输出端,其特征在于:所述的适用于无电容型大功率低压差线性稳压器的瞬态增强电路包括电压取样部分,所述的电压取样部分与所述的低压差线性稳压器的输出端相连接并对其输出电压进行取样;瞬态增强部分,所述的瞬态增强部分的输入端与所述的电压取样部分相连接,且其输出端与所述的功率调整管的栅极相连接;当所述的低压差稳压器的负载稳定时,所述的瞬态增强部分关闭;当所述的低压差稳压器的负载由轻载变化到重载时,所述的低压差稳压器的输出电压降低,所述的瞬态增强部分拉低所述的功率调整管的栅极的电位,进而增加所述的功率调整管的电流而恢复被拉低的所述的低压差稳压器的输出电压;当所述的低压差稳压器的负载由重载变化到轻载时,所述的低压差稳压器的输出电压升高,所述的瞬态增强部分提升所述的功率调整管的栅极的电位,进而降低所述的功率调整管的电流而恢复被拉升的所述的低压差稳压器的输出电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:白涛龙善丽李秋丽陈超赵杰武风芹
申请(专利权)人:中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心
类型:发明
国别省市:

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