CN110007708A - 一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器 - Google Patents

一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器 Download PDF

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CN110007708A CN201910314771.0A CN201910314771A CN110007708A CN 110007708 A CN110007708 A CN 110007708A CN 201910314771 A CN201910314771 A CN 201910314771A CN 110007708 A CN110007708 A CN 110007708A
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胡任任
蔡景宜
洪至超
仪梦帅
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Abstract

一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器,属于集成电路设计领域。包括偏置电路、误差放大器和功率调整电路,偏置电路用于为误差放大器和功率调整电路提供偏置,误差放大器中采用自偏置的共源共栅电流镜作负载,可以获得较高的增益,降低了系统失调,同时提高了输出电压精度和电源抑制比;功率调整电路采用伪classAB结构实现了线性稳压器下拉电流和上拉电流的能力,使得本发明在上拉电流、下拉电流时,系统具有较好的负载瞬态响应;另外利用两个动态电流源控制的跨导线性负反馈环路来稳定输出电压,使得本发明具有较高的稳定性。

Description

一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器
技术领域
本发明属于集成电路设计领域,具体来说涉及一种具有上拉(Source)电流和下拉(Sink)电流能力的线性稳压器电路。
背景技术
随着智能手机、平板电脑、可穿戴设备等便携式电子产品的普及,电源管理性能逐渐成为了电子产品性能好坏的关键。线性稳压器凭借静态功耗小、输出电压噪声低和外围电路简单等优点,广泛应用于各类电子产品。随着便携式电子产品功能的改进与发展,对处理器的处理性能提出更高的要求。内存作为计算机系统的关键单元之一,对系统性能有关键作用。推挽输出的内存通常要求其供电电源具有下拉Sink和上拉Source电流能力。所以,如何设计一种具有Sink和Source电流能力的线性稳压器电路,成为我们要解决的问题。
发明内容
针对供电电源对下拉电流和上拉电流能力的要求,本发明提出了一种新的具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器电路,通过在功率调整电路中采用伪classAB型输出结构使线性稳压器同时具备下拉电流和上拉电流的能力,另外利用两个动态电流源控制的跨导线性负反馈环路进行负反馈调节来稳定输出电压,提高线性稳压器的稳定性和负载瞬态响应特性。
本发明的技术方案为:
一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器,包括偏置电路和误差放大器,
所述偏置电路包括电流源、第一电阻、第四电阻、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管和第九NMOS管,
第二NMOS管的栅极连接第三NMOS管和第四NMOS管的栅极以及第四电阻的一端并通过电流源后连接电源电压,其漏极连接第六NMOS管、第七NMOS管和第八NMOS管的栅极以及第四电阻的另一端,其源极连接第六NMOS管的漏极;
第三NMOS管的漏极连接第三PMOS管和第四PMOS管的栅极以及第一电阻的一端,其源极连接第七NMOS管的漏极;
第一PMOS管的栅极连接第三PMOS管的漏极、第二PMOS管的栅极和第一电阻的另一端,其漏极连接第三PMOS管的源极,其源极连接第二PMOS管和第五PMOS管的源极并连接电源电压;
第六PMOS管的栅漏互连并连接第四NMOS管的漏极,其源极连接第五PMOS管的栅极和漏极;
第八NMOS管的漏极连接第四NMOS管的源极,其源极连接第六NMOS管、第七NMOS管和第九NMOS管的源极并接地;
第四PMOS管的源极连接第二PMOS管的漏极,其漏极连接第一NMOS管的栅极和漏极;
第五NMOS管的栅漏短接并连接第一NMOS管的源极,其源极连接第九NMOS管的栅极和漏极;
所述误差放大器包括第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第二电阻、第五电阻和第六电阻,
第十三PMOS管的栅极作为所述线性稳压器的反相输入端连接线性稳压器的输出端,其源极连接第十四PMOS管的源极和第十PMOS管的漏极,其漏极连接第十NMOS管和第十三NMOS管的栅极以及第五电阻的一端;
第十四PMOS管的栅极作为所述线性稳压器的同相输入端连接基准电压,其漏极连接第十一NMOS管和第十二NMOS管的栅极以及第六电阻的一端;
第十NMOS管的漏极连接第十四NMOS管和第十七NMOS管的栅极以及第五电阻的另一端,其源极连接第十四NMOS管的漏极;
第十一NMOS管的漏极连接第十五NMOS管和第十六NMOS管的栅极以及第六电阻的另一端,其源极连接第十五NMOS管的漏极;
第十六NMOS管的漏极连接第十二NMOS管的源极,其源极连接第十四NMOS管、第十五NMOS管和第十七NMOS管的源极并接地;
第十三NMOS管的源极连接第十七NMOS管的漏极,其漏极作为所述误差放大器的第一输出端;
第十PMOS管的栅极连接所述偏置电路中第三PMOS管的栅极,其源极连接第七PMOS管的漏极;
第七PMOS管的栅极连接所述偏置电路中第一PMOS管的栅极,其源极连接第八PMOS管和第九PMOS管的源极并连接电源电压;
第十一PMOS管的栅极连接第十二PMOS管的栅极和第十二NMOS管的漏极以及第二电阻的一端,其源极连接第八PMOS管的漏极,其漏极连接第八PMOS管和第九PMOS管的栅极以及第二电阻的另一端;
第十二PMOS管的源极连接第九PMOS管的漏极,其漏极作为所述误差放大器的第二输出端;
所述线性稳压器还包括功率调整电路,所述功率调整电路包括第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS管、第二十NMOS管、第二十一NMOS管、第三电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容和第二电容,
第十五PMOS管的栅极连接第十六PMOS管的源极和第十九NMOS管的漏极以及所述误差放大器的第二输出端,其源极连接第十八NMOS管和第二十NMOS管的漏极并连接电源电压,其漏极连接第十八NMOS管的栅极、第三电阻的一端和第七电阻的一端;
第十六PMOS管的栅极连接所述偏置电路中第六PMOS管的栅极,其漏极连接第十九NMOS管的源极、第二十NMOS管的栅极以及所述误差放大器的第一输出端并通过第一电容后连接第七电阻的另一端;
第十九NMOS管的栅极连接所述偏置电路中第一NMOS管的栅极;
第二十一NMOS管的栅极连接第二十NMOS管的源极并通过第八电阻后接地,其漏极连接第十八NMOS管的源极和第三电阻的另一端并作为所述线性稳压器的输出端,其源极接地;
第二电容接在所述线性稳压器的输出端和地之间。
本发明的有益效果为:误差放大器中采用自偏置的共源共栅电流镜作负载,可以获得较高的增益,同时提高电源抑制比;功率调整电路采用伪classAB型输出结构,使得线性稳压器同时具备下拉电流和上拉电流的能力,利用两个动态电流源控制的跨导线性负反馈环路进行负反馈调节来稳定输出电压,本发明具有较高的稳定性和较好的负载瞬态响应。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器的结构示意图。
图2为本发明提出的一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器的负载电流在3mA~3A跳变时输出电压变化示意图。
图3为本发明提出的一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器的负载电流在-3mA~-3A跳变时输出电压变化示意图。
图4为本发明提出的一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器的负载电流从-3A~3A时输出电压示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,详细描述本发明的技术方案。
本发明提出一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器,包括偏置电路、误差放大器和功率调整电路,如图1所示,偏置电路包括电流源Ib、第一电阻R1、第四电阻R4、第一PMOS管M1、第二PMOS管M2、第三PMOS管M6、第四PMOS管M7、第五PMOS管M11、第六PMOS管M15、第一NMOS管M18、第二NMOS管M21、第三NMOS管M22、第四NMOS管M23、第五NMOS管M24、第六NMOS管M30、第七NMOS管M31、第八NMOS管M32和第九NMOS管M33,第二NMOS管M21的栅极连接第三NMOS管M22和第四NMOS管M23的栅极以及第四电阻R4的一端并通过电流源Ib后连接电源电压VDD,其漏极连接第六NMOS管M30、第七NMOS管M31和第八NMOS管M32的栅极以及第四电阻R4的另一端,其源极连接第六NMOS管M30的漏极;第三NMOS管M22的漏极连接第三PMOS管M6和第四PMOS管M7的栅极以及第一电阻R1的一端,其源极连接第七NMOS管M31的漏极;第一PMOS管M1的栅极连接第三PMOS管M6的漏极、第二PMOS管M2的栅极和第一电阻R1的另一端,其漏极连接第三PMOS管M6的源极,其源极连接第二PMOS管M2和第五PMOS管M11的源极并连接电源电压VDD;第六PMOS管M15的栅漏互连并连接第四NMOS管M23的漏极,其源极连接第五PMOS管M11的栅极和漏极;第八NMOS管M32的漏极连接第四NMOS管M23的源极,其源极连接第六NMOS管M30、第七NMOS管M31和第九NMOS管M33的源极并接地;第四PMOS管M7的源极连接第二PMOS管M2的漏极,其漏极连接第一NMOS管M18的栅极和漏极;第五NMOS管M24的栅漏短接并连接第一NMOS管M18的源极,其源极连接第九NMOS管M33的栅极和漏极。
偏置电路用于为误差放大器和功率调整电路提供偏置。第七PMOS管M3、第十PMOS管M8构成共源共栅电流镜,将第一PMOS管M1、第三PMOS管M6的电流复制过来为误差放大器输入对第十三PMOS管M12、第十四PMOS管M13提供工作电流。
第四NMOS管M23和第八NMOS管M32构成共源共栅电流镜复制电流源Ib的电流,再通过第五PMOS管M11和第六PMOS管M15将电流转换成第六PMOS管M15栅端电压即D点电压,D点电压用于偏置功率调整电路中的第十六PMOS管M16;同理,第二PMOS管M2和第四PMOS管M7复制第一PMOS管M1和第三PMOS管M6的电流,流过第一NMOS管M18、第五NMOS管M24、第九NMOS管M33产生第一NMOS管M18的栅端电压作为偏置电压即G点电压,G点电压偏置功率调整电路中的第十九NMOS管M19。
本发明提出的误差放大器包含两级运放放大,如图1所示,第一级运放放大电路包括第七PMOS管M3、第十PMOS管M8、第十三PMOS管M12、第十四PMOS管M13、第十NMOS管M25、第十一NMOS管M26、第十四NMOS管M34、第十五NMOS管M35、第五电阻R5和第六电阻R6。第二级运放放大电路包括第十二NMOS管M27、第十六NMOS管M36、第十三NMOS管M28、第十七NMOS管M37、第八PMOS管M4、第九PMOS管M5、第十一PMOS管M9、第十二PMOS管M10以及第二电阻R2。第十三PMOS管M12的栅极作为线性稳压器的反相输入端连接线性稳压器的输出端,其源极连接第十四PMOS管M13的源极和第十PMOS管M8的漏极,其漏极连接第十NMOS管M25和第十三NMOS管M28的栅极以及第五电阻R5的一端;第十四PMOS管M13的栅极作为线性稳压器的同相输入端连接基准电压Vref,其漏极连接第十一NMOS管M26和第十二NMOS管M27的栅极以及第六电阻R6的一端;第十NMOS管M25的漏极连接第十四NMOS管M34和第十七NMOS管M37的栅极以及第五电阻R5的另一端,其源极连接第十四NMOS管M34的漏极;第十一NMOS管M26的漏极连接第十五NMOS管M35和第十六NMOS管M36的栅极以及第六电阻R6的另一端,其源极连接第十五NMOS管M35的漏极;第十六NMOS管M36的漏极连接第十二NMOS管M27的源极,其源极连接第十四NMOS管M34、第十五NMOS管M35和第十七NMOS管M37的源极并接地;第十三NMOS管M28的源极连接第十七NMOS管M37的漏极,其漏极作为误差放大器的第一输出端;第十PMOS管M8的栅极连接偏置电路中第三PMOS管M6的栅极,其源极连接第七PMOS管M3的漏极;第七PMOS管M3的栅极连接偏置电路中第一PMOS管M1的栅极,其源极连接第八PMOS管M4和第九PMOS管M5的源极并连接电源电压VDD;第十一PMOS管M9的栅极连接第十二PMOS管M10的栅极和第十二NMOS管M27的漏极以及第二电阻R2的一端,其源极连接第八PMOS管M4的漏极,其漏极连接第八PMOS管M4和第九PMOS管M5的栅极以及第二电阻R2的另一端;第十二PMOS管M10的源极连接第九PMOS管M5的漏极,其漏极作为误差放大器的第二输出端。误差放大器的两个输出端连接功率调整电路。
误差放大器采用PMOS对管第十三PMOS管M12和第十四PMOS管M13作为差分输入,降低了输入电压的范围。第一级运放放大电路的增益为:
其中gm12和gm34分别是第十三PMOS管M12和第十四NMOS管M34的跨导。
第二级运放放大电路的增益为:
AV2≈gm28×(gm28ro28ro37||gm10ro10ro5)
其中gm10、gm28分别是第十二PMOS管M10和第十三NMOS管M28的跨导,ro5、ro10、ro28、ro37分别是第九PMOS管M5、第十二PMOS管M10、第十三NMOS管M28和第十七NMOS管M37的输出电阻。
误差放大器总增益为:
第十NMOS管M25、第十四NMOS管M34、第五电阻R5以及第十一NMOS管M26、第十五NMOS管M35、第六电阻R6组成自偏置共源共栅电流镜作为第一级误差放大器负载,第九PMOS管M5、第十二PMOS管M10以及第十三NMOS管M28、第十七NMOS管M37组成共源共栅电流镜作为第二级误差放大器负载,即误差放大器第一级负载和第二级负载都是共源共栅电流镜,采用自偏置的共源共栅电流镜作负载,可以获得较高的增益,同时提高电源抑制比。
本发明提出的线性稳压器通过功率调整电路实现了线性稳压器下拉电流和上拉电流的能力。如图1所示,功率调整电路包括第十五PMOS管M14、第十六PMOS管M16、第十八NMOS管M17、第十九NMOS管M19、第二十NMOS管M20、第二十一NMOS管M29、第三电阻R3、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1和第二电容CL,第十五PMOS管M14的栅极连接第十六PMOS管M16的源极和第十九NMOS管M19的漏极以及误差放大器的第二输出端,其源极连接第十八NMOS管M17和第二十NMOS管M20的漏极并连接电源电压VDD,其漏极连接第十八NMOS管M17的栅极、第三电阻R3的一端和第七电阻R7的一端;第十六PMOS管M16的栅极连接偏置电路中第六PMOS管M15的栅极,其漏极连接第十九NMOS管M19的源极、第二十NMOS管M20的栅极以及误差放大器的第一输出端并通过第一电容C1后连接第七电阻R7的另一端;第十九NMOS管M19的栅极连接偏置电路中第一NMOS管M18的栅极;第二十一NMOS管M29的栅极连接第二十NMOS管M20的源极并通过第八电阻R8后接地,其漏极连接第十八NMOS管M17的源极和第三电阻R3的另一端并作为线性稳压器的输出端,其源极接地;第二电容CL接在线性稳压器的输出端和地之间。
功率调整电路采用第十五PMOS管M14、第三电阻R3以及第十八NMOS管M17和第二十一NMOS管M29组成的伪classAB结构,实现了线性稳压器下拉Sink和上拉Source电流的能力。下拉Sink电流和上拉Source电流是由输出端需要输出电流或者灌入电流决定的,即外挂负载即第二电容CL需要充电则上拉source环路工作;外挂负载放电则下拉Sink环路工作。线性稳压器的输出端即A点,上拉source电流指第十五PMOS管M14以及第十八NMOS管M17向输出端灌电流;下拉Sink电流即A点作为输入,外挂负载电容CL向内部的第二十一NMOS管M29灌电流。
当上拉Source电流较小时,第三电阻R3上压降较小,第十八NMOS管M17不开启,随着上拉Source电流的逐渐增大,第十八NMOS管M17逐渐开启。在大上拉Source电流情况下,第十五PMOS管M14和第十八NMOS管M17共同工作,第十五PMOS管M14为第十八NMOS管M17分担了部分电流,避免第十八NMOS管M17的尺寸过大,第七电阻R7和第一电容C1是零点可调结构的米勒补偿,主要为了补偿环路稳定,以保证瞬态响应时,输出电压Vout不发生振荡。
线性稳压器电路包括两个跨导线性负反馈环路。环路1为上拉Source电流环路:图1中的A-B-C-D-A,由第十五PMOS管M14、第十六PMOS管M16、第六PMOS管M15、第五PMOS管M11构成。环路2为下拉Sink电流环路:图1中的A-E-F-G-A,由第二十一NMOS管M29、第二十NMOS管M20、第十九NMOS管M19、第一NMOS管M18、第五NMOS管M24、第九NMOS管M33构成。当输出上拉Source电流突然增大时,输出电压Vout会突然降低,即A点电压降低,则误差放大器的反相输入端信号降低,H点即第十三PMOS管M12的漏端电压升高,I点即第十四PMOS管M13的漏端电压降低,使得C点即误差放大器第二输出端电压降低,B点即第十八NMOS管M17的栅端电压升高,从而误差放大器输出端A点电压升高,稳定了输出电压Vout。
功率调整电路中包括由第十六PMOS管M16和第十九NMOS管M19构成的动态电流源模块。第十六PMOS管M16和第十九NMOS管M19为动态电流源,流过这两个MOS管的总电流基本恒定。没有负载电流时,两个管子的静态电流近似相等,当环路状态发生改变时,这两个MOS管自动调节工作状态,控制工作电流处于一个合理的状态。静态时设置偏置电路中第五PMOS管M11的栅源电压VGS等于功率调整电路中第十五PMOS管M14的栅源电压VGS,偏置电路中第六PMOS管M15的栅源电压VGS等于功率调整电路中第十六PMOS管M16的栅源电压VGS,偏置电路中第一NMOS管M18的栅源电压VGS等于功率调整电路中第十九NMOS管M19的栅源电压VGS,偏置电路中第五NMOS管M24的栅源电压VGS等于功率调整电路中第二十NMOS管M20的栅源电压VGS,偏置电路中第九NMOS管M33的栅源电压VGS等于功率调整电路中第二十一NMOS管M29的栅源电压VGS,通过这样的跨导线性环技术来偏置从而保证第十六PMOS管M16和第十九NMOS管M19静态的时候电流均分。
第十六PMOS管M16和第十九NMOS管M19的栅极电压通过偏置电路被设置为定值,当上拉Source电流环路工作时,C点电压较低,所以第十六PMOS管M16的导通程度较低,流过电流较小,故流过第十九NMOS管M19的电流较大,E点电压降低。当上拉Source电流很大时,第十六PMOS管M16管进入截至去,支路电流全部流过第十九NMOS管M19。为输出级MOS管提供合适的偏置电压。下拉电流时,第二十一NMOS管M29是输出管,上拉电流时,第十八NMOS管M17是输出管,动态电流源第十六PMOS管M16和第十九NMOS管M19的源级分别是C点和F点,由于第十六PMOS管M16和第十九NMOS管M19的栅电压固定,当第十六PMOS管M16电流增大的时候,C点升高,第十五PMOS管M14关断,B点降低,第十八NMOS管M17关断,此时第二十一NMOS管M29下拉电流;同理第十九NMOS管M19电流增大时,F点降低,E点下降,第二十一NMOS管M29关断,此时第十八NMOS管M17上拉电流。输出功率管第十八NMOS管M17和第二十一NMOS管M29的设计应当根据指标要求确定其尺寸,通常尺寸较大。
图2为本发明实施例负载电流在3mA~3A跳变时输出电压变化示意图。如图2所示,横坐标表示时间,纵坐标表示输出电压。可见本发明提出的一种具有Sink和Source电流能力的线性稳压器在Source电流时,系统具有较好的负载瞬态响应。
图3为本发明实施例负载电流在-3mA~-3A跳变时输出电压变化示意图。如图3所示,横坐标表示时间,纵坐标表示输出电压。可见本发明提供的一种具有Sink和Source电流能力的线性稳压器在Sink电流时,系统具有较好的负载瞬态响应。
图4为本发明实施例负载电流从-3A~3A时输出电压示意图。如图4所示,横坐标表示负载电流,纵坐标表示输出电压。可见本发明在本实施例中负载调整率为0.005%,具有较高的稳定性。
A点输出外挂负载充电需要更多的电流即3mA突变到3A时,A点电压降低,通过误差放大器使得H点升高,I点降低,H和I点的变化导致F和C点的变化,F降低,C点降低,F和C点变化引起E点和B点变化,E降低,B升高,A点升高,稳定到基准电压Vref。
同理A点输出外挂负载放电需要放更多的电即-3mA突变到3A时,A点电压升高,通过误差放大器使得H点降低,I点升高,H和I点的变化导致F和C点变化,F升高,C点升高,F和C点变化引起E和B点变化,E升高,B降低,A点降低,稳定到基准电压Vref。
综上所述,本发明提出的线性稳压器,通过功率调整电路采用伪classAB结构实现了线性稳压器下拉Sink和上拉Source电流的能力,使得本发明在Source电流、Sink电流时,系统具有较好的负载瞬态响应;误差放大器中采用自偏置的共源共栅电流镜作负载,可以获得较高的增益,降低了系统失调,同时提高了输出电压精度和电源抑制比;利用两个动态电流源控制的跨导线性负反馈环路结合误差放大器,稳定了输出电压,使得本发明具有较高的稳定性。
本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示左除各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种具有上拉电流和下拉电流能力的线性稳压器,包括偏置电路和误差放大器,
所述偏置电路包括电流源、第一电阻、第四电阻、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管和第九NMOS管,
第二NMOS管的栅极连接第三NMOS管和第四NMOS管的栅极以及第四电阻的一端并通过电流源后连接电源电压,其漏极连接第六NMOS管、第七NMOS管和第八NMOS管的栅极以及第四电阻的另一端,其源极连接第六NMOS管的漏极;
第三NMOS管的漏极连接第三PMOS管和第四PMOS管的栅极以及第一电阻的一端,其源极连接第七NMOS管的漏极;
第一PMOS管的栅极连接第三PMOS管的漏极、第二PMOS管的栅极和第一电阻的另一端,其漏极连接第三PMOS管的源极,其源极连接第二PMOS管和第五PMOS管的源极并连接电源电压;
第六PMOS管的栅漏互连并连接第四NMOS管的漏极,其源极连接第五PMOS管的栅极和漏极;
第八NMOS管的漏极连接第四NMOS管的源极,其源极连接第六NMOS管、第七NMOS管和第九NMOS管的源极并接地;
第四PMOS管的源极连接第二PMOS管的漏极,其漏极连接第一NMOS管的栅极和漏极;
第五NMOS管的栅漏短接并连接第一NMOS管的源极,其源极连接第九NMOS管的栅极和漏极;
所述误差放大器包括第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第二电阻、第五电阻和第六电阻,
第十三PMOS管的栅极作为所述线性稳压器的反相输入端连接线性稳压器的输出端,其源极连接第十四PMOS管的源极和第十PMOS管的漏极,其漏极连接第十NMOS管和第十三NMOS管的栅极以及第五电阻的一端;
第十四PMOS管的栅极作为所述线性稳压器的同相输入端连接基准电压,其漏极连接第十一NMOS管和第十二NMOS管的栅极以及第六电阻的一端;
第十NMOS管的漏极连接第十四NMOS管和第十七NMOS管的栅极以及第五电阻的另一端,其源极连接第十四NMOS管的漏极;
第十一NMOS管的漏极连接第十五NMOS管和第十六NMOS管的栅极以及第六电阻的另一端,其源极连接第十五NMOS管的漏极;
第十六NMOS管的漏极连接第十二NMOS管的源极,其源极连接第十四NMOS管、第十五NMOS管和第十七NMOS管的源极并接地;
第十三NMOS管的源极连接第十七NMOS管的漏极,其漏极作为所述误差放大器的第一输出端;
第十PMOS管的栅极连接所述偏置电路中第三PMOS管的栅极,其源极连接第七PMOS管的漏极;
第七PMOS管的栅极连接所述偏置电路中第一PMOS管的栅极,其源极连接第八PMOS管和第九PMOS管的源极并连接电源电压;
第十一PMOS管的栅极连接第十二PMOS管的栅极和第十二NMOS管的漏极以及第二电阻的一端,其源极连接第八PMOS管的漏极,其漏极连接第八PMOS管和第九PMOS管的栅极以及第二电阻的另一端;
第十二PMOS管的源极连接第九PMOS管的漏极,其漏极作为所述误差放大器的第二输出端;
其特征在于,所述线性稳压器还包括功率调整电路,所述功率调整电路包括第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS管、第二十NMOS管、第二十一NMOS管、第三电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容和第二电容,
第十五PMOS管的栅极连接第十六PMOS管的源极和第十九NMOS管的漏极以及所述误差放大器的第二输出端,其源极连接第十八NMOS管和第二十NMOS管的漏极并连接电源电压,其漏极连接第十八NMOS管的栅极、第三电阻的一端和第七电阻的一端;
第十六PMOS管的栅极连接所述偏置电路中第六PMOS管的栅极,其漏极连接第十九NMOS管的源极、第二十NMOS管的栅极以及所述误差放大器的第一输出端并通过第一电容后连接第七电阻的另一端;
第十九NMOS管的栅极连接所述偏置电路中第一NMOS管的栅极;
第二十一NMOS管的栅极连接第二十NMOS管的源极并通过第八电阻后接地,其漏极连接第十八NMOS管的源极和第三电阻的另一端并作为所述线性稳压器的输出端,其源极接地;
第二电容接在所述线性稳压器的输出端和地之间。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110727308A (zh) * 2019-11-21 2020-01-24 华大半导体有限公司 一种适用于无片外电容型电压调节器的辅助电路
CN111431525A (zh) * 2020-06-12 2020-07-17 成都锐新科技有限公司 一种有源相控阵雷达的pll
CN111478687A (zh) * 2020-04-27 2020-07-31 西安电子科技大学 一种高精度的限流负载开关电路
CN111834993A (zh) * 2020-08-17 2020-10-27 何清汉 一种基于光伏电站的自动控制系统
CN114625197A (zh) * 2022-04-12 2022-06-14 电子科技大学 一种具有电流使能控制的高压线性稳压器
CN115617115A (zh) * 2022-10-31 2023-01-17 北京智芯微电子科技有限公司 基准电压产生电路、芯片及电子设备
TWI811974B (zh) * 2022-01-26 2023-08-11 大陸商星宸科技股份有限公司 具有雙向電流調整的低壓差穩壓器
CN117742435A (zh) * 2024-02-06 2024-03-22 深圳市顾邦半导体科技有限公司 一种线性稳压器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102147630A (zh) * 2010-12-13 2011-08-10 北京大学 控制器及具有该控制器的驱动电路
CN107092295A (zh) * 2017-04-28 2017-08-25 电子科技大学 一种高摆率快速瞬态响应ldo电路
CN108762363A (zh) * 2018-06-25 2018-11-06 电子科技大学 一种推挽输出级的ldo电路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102147630A (zh) * 2010-12-13 2011-08-10 北京大学 控制器及具有该控制器的驱动电路
CN107092295A (zh) * 2017-04-28 2017-08-25 电子科技大学 一种高摆率快速瞬态响应ldo电路
CN108762363A (zh) * 2018-06-25 2018-11-06 电子科技大学 一种推挽输出级的ldo电路

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蔡胜凯: "一种适用于DDR内存驱动的LDO芯片设计_蔡胜凯", 《电子与封装》 *
马亚东: "具有快速瞬态响应的低压差线性稳压器的分析与设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110727308B (zh) * 2019-11-21 2020-10-02 华大半导体有限公司 一种适用于无片外电容型电压调节器的辅助电路
CN110727308A (zh) * 2019-11-21 2020-01-24 华大半导体有限公司 一种适用于无片外电容型电压调节器的辅助电路
CN111478687B (zh) * 2020-04-27 2023-03-21 西安电子科技大学 一种高精度的限流负载开关电路
CN111478687A (zh) * 2020-04-27 2020-07-31 西安电子科技大学 一种高精度的限流负载开关电路
CN111431525A (zh) * 2020-06-12 2020-07-17 成都锐新科技有限公司 一种有源相控阵雷达的pll
CN111834993A (zh) * 2020-08-17 2020-10-27 何清汉 一种基于光伏电站的自动控制系统
TWI811974B (zh) * 2022-01-26 2023-08-11 大陸商星宸科技股份有限公司 具有雙向電流調整的低壓差穩壓器
CN114625197B (zh) * 2022-04-12 2022-12-02 电子科技大学 一种具有电流使能控制的高压线性稳压器
CN114625197A (zh) * 2022-04-12 2022-06-14 电子科技大学 一种具有电流使能控制的高压线性稳压器
CN115617115A (zh) * 2022-10-31 2023-01-17 北京智芯微电子科技有限公司 基准电压产生电路、芯片及电子设备
WO2024093602A1 (zh) * 2022-10-31 2024-05-10 北京智芯微电子科技有限公司 基准电压产生电路、芯片及电子设备
CN117742435A (zh) * 2024-02-06 2024-03-22 深圳市顾邦半导体科技有限公司 一种线性稳压器
CN117742435B (zh) * 2024-02-06 2024-05-17 深圳市顾邦半导体科技有限公司 一种线性稳压器

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