CN113050750A - 一种能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器 - Google Patents

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CN113050750A CN202110296546.6A CN202110296546A CN113050750A CN 113050750 A CN113050750 A CN 113050750A CN 202110296546 A CN202110296546 A CN 202110296546A CN 113050750 A CN113050750 A CN 113050750A
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Abstract

一种能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器,包括偏置模块、瞬态增强模块和LDO主环路模块,偏置模块用于产生内部参考电压以及为瞬态增强模块和LDO主环路模块提供偏置电流;LDO主环路模块包括误差放大器、功率调整管、密勒补偿和零点补偿单元,误差放大器将内部参考电压和LDO的输出电压反馈值进行误差放大后控制功率调整管,从而控制LDO的输出电压,误差放大器的输入对管采用能够承受高压的N型LDMOS管来实现扩大LDO输入电压范围的目的;密勒补偿和零点补偿使本发明的LDO在低功耗应用中负载较小时,仍然能够保证LDO环路的稳定性,达到稳定输出电压的目的;瞬态增强模块直接作用于LDO的输出端,使LDO可以在瞬态响应中可以达到快速稳态。

Description

一种能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器
技术领域
本发明属于模拟集成电路技术领域,涉及一种能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO)。
背景技术
近些年来,手机、平板电脑等以电池供电的便携式电子产品在生活中扮演着重要角色。这些便携式电子产品在性能、体积和成本等方面的提高与改进日新月异,因此对便携式电子设备中至关重要的电源管理系统的要求也逐渐提高。
优良的电源管理系统能够提高电源供电效率、延长电源供电时间、提高电源使用寿命,这种便携式电子市场需要LDO具有低静态电流特征,因此低功耗LDO成为目前研究热点。芯片的输入输出范围决定其应用的领域,较宽的芯片输入范围,不仅仅能够适用于电池电源,还可以用于电源适配器的输出电压,使得芯片可以把电压直接从高压降下来,简化了电路结构并提高了系统的稳定性。工作环境复杂时,外部电源输入到电子系统的电压和电流都有很大不确定性;并且对于很可能伴有一定抖动和噪声的汽车电子系统而言,宽范围、快速稳态的LDO可以将外部电源能量进行合理转化,保证电子系统内不同模块的正常工作。
传统的扩大LDO输入电压范围的方法是通过额外的预降压电路给误差放大器供电;或者是设计两种LDO主体电路,分别可以应用在高输入电压范围和低输入电压范围,然后通过选通电路来进行检测并切换。但上述方法的主要缺点是需要设计附加电路,增加了电路的复杂度,芯片面积和芯片应用成本增大。
发明内容
针对传统LDO中在扩大输入电压范围时会增加附件电路,导致电路复杂度增加、芯片面积和成本增大的问题,本发明提出一种能够实现宽输入范围并且不增加复杂的附加电路的低压差线性稳压器,采用能够承受高压的N型LDMOS作为LDO中误差放大器的输入对管,实现了扩大LDO输入电压范围,并且设计了瞬态增强模块使LDO可以在瞬态响应中达到快速稳态。
本发明的技术方案为:
一种能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器,包括偏置模块、瞬态增强模块和LDO主环路模块;
所述偏置模块包括偏置电流源、第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第一P型LDMOS管、第二P型LDMOS管、第三P型LDMOS管、第二电阻和第三电阻;
第一P型LDMOS管的栅漏短接并连接第二P型LDMOS管的栅极、第三P型LDMOS管的栅极和所述偏置电流源,其源极连接第二P型LDMOS管的源极和第三P型LDMOS管的源极并连接低压差线性稳压器的输入电压;
第一PMOS管的栅极连接外部基准电压,其源极连接第一NMOS管的源极,其漏极连接第二PMOS管的源极;
第二电阻的一端连接第一NMOS管的栅极和漏极并产生内部参考电压,其另一端连接第二P型LDMOS管的漏极;
第二NMOS管的栅漏短接并通过第三电阻后连接第三P型LDMOS管的漏极,其源极连接第二PMOS管的栅极和漏极并接地;
所述LDO主环路模块包括第二N型LDMOS管、第三N型LDMOS管、第四N型LDMOS管、第八P型LDMOS管、第九P型LDMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第六电阻、第七电阻、第四电容和第五电容;
第八P型LDMOS管的栅极连接所述偏置模块中第一P型LDMOS管的栅极,其源极连接第九P型LDMOS管的源极并连接所述低压差线性稳压器的输入电压,其漏极连接第九P型LDMOS管的栅极并通过第七电阻后连接第四N型LDMOS管的漏极;第四N型LDMOS管的栅极连接高电平的第一外部偏置电压;
第九P型LDMOS管的漏极作为所述低压差线性稳压器的输出端;
第四电容一端连接所述低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第四N型LDMOS管的源极和第九NMOS管的漏极;
第五电容一端连接所述低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第十NMOS管的漏极;
第十NMOS管的栅极连接第七NMOS管的栅极和所述偏置模块中第二NMOS管的栅极,其源极连接第七NMOS管的源极、第八NMOS管的源极和第九NMOS管的源极并接地;
第二N型LDMOS管的栅极连接所述低压差线性稳压器的输出端,其漏极连接第三N型LDMOS管的漏极并通过第六电阻后连接所述低压差线性稳压器的输入电压,其源极连接第五PMOS管的源极;
第三N型LDMOS管的栅极连接所述内部参考电压,其源极连接第六PMOS管的源极;
第六PMOS管的栅极连接第五PMOS管的栅极和漏极以及第七NMOS管的漏极,其漏极连接第八NMOS管的栅极和漏极以及第九NMOS管的栅极;
所述瞬态增强模块包括第一N型LDMOS管、第四P型LDMOS管、第五P型LDMOS管、第六P型LDMOS管、第七P型LDMOS管、第二电容、第四电阻、第五电阻、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管和第十一NMOS管;
第二电容一端连接第六NMOS管的漏极和所述低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第四NMOS管的栅极并通过第五电阻后连接第三NMOS管的栅极;
第四P型LDMOS管的栅极连接所述偏置模块中第一P型LDMOS管的栅极,其源极连接第五P型LDMOS管的源极和第六P型LDMOS管的源极并连接所述低压差线性稳压器的输入电压,其漏极通过第四电阻后连接第三NMOS管的漏极;
第一N型LDMOS管的栅极连接高电平的第二外部偏置电压,其漏极连接第五P型LDMOS管的栅极和漏极以及第六P型LDMOS管的栅极和第七P型LDMOS管的栅极,其源极连接第四NMOS管的漏极;第六P型LDMOS管的漏极连接第七P型LDMOS管的源极;
第十一NMOS管的栅极连接所述偏置模块中第二NMOS管的栅极,其漏极连接第七P型LDMOS管的漏极、第六NMOS管的栅极以及第五NMOS管的栅极和漏极,其源极连接第三NMOS管的源极、第四NMOS管的源极、第五NMOS管的源极和第六NMOS管的源极并接地。
具体的,所述偏置模块还包括RC延时单元,第一NMOS管的栅极和漏极处的信号经过所述RC延时单元后产生所述内部参考电压,所述RC延时单元包括第一电阻和第一电容,第一电阻一端连接第一NMOS管的栅极和漏极,另一端产生所述内部参考电压并通过第一电容后接地。
具体的,所述LDO主环路模块还包括第三PMOS管和第四PMOS管,第三PMOS管的栅极和源极连接第二N型LDMOS管的栅极,其漏极连接第二N型LDMOS管的源极;第四PMOS管的栅极和源极连接第三N型LDMOS管的栅极,其漏极连接第三N型LDMOS管的源极。
具体的,所述LDO主环路模块还包括第三电容和第一二极管,第一二极管的阴极连接第三电容的一端和第九P型LDMOS管的源极,第一二极管的阳极连接第三电容的另一端和第九P型LDMOS管的栅极。
具体的,所述LDO主环路模块还包括第二二极管,第二二极管的阴极连接所述低压差线性稳压器的输出端,其阳极接地。
本发明的有益效果为:本发明采用能够承受高压的N型LDMOS作为误差放大器的输入对管,实现了扩大LDO输入电压范围;引入两种补偿方法实现稳定输出电压的目的;利用瞬态增强模块使LDO在瞬态响应中可以达到快速稳态,本发明具有低功耗、宽输入范围和能够实现快速稳态的特点。
附图说明
下面的附图有助于更好地理解下述对本发明不同实施例的描述,这些附图示意性地示出了本发明一些实施方式的主要特征。这些附图和实施例以非限制性、非穷举性的方式提供了本发明的一些实施例。为简明起见,不同附图中具有相同功能的相同或类似的组件或结构采用相同的附图标记。
图1为本发明提出的一种能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器的原理示意图。
图2为本发明提出的一种能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器在实施例中的具体实现电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明进行详细地说明。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示是本发明提出的LDO的原理图,利用误差放大器对内部参考电压和LDO输出电压的反馈值进行误差放大来控制功率调整管。如图2所示,本发明提出的低压差线性稳压器包括偏置模块、瞬态增强模块和LDO主环路模块;偏置模块用于产生内部参考电压Start_REF以及为瞬态增强模块和LDO主环路模块提供偏置电流。如图2所示,偏置模块包括偏置电流源Ibias、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第一P型LDMOS管MPL1、第二P型LDMOS管MPL2、第三P型LDMOS管MPL3、第二电阻R2和第三电阻R3;第一P型LDMOS管MPL1的栅漏短接并连接第二P型LDMOS管MPL2的栅极、第三P型LDMOS管MPL3的栅极和偏置电流源Ibias,其源极连接第二P型LDMOS管MPL2的源极和第三P型LDMOS管MPL3的源极并连接低压差线性稳压器的输入电压VIN;第一PMOS管MP1的栅极连接外部基准电压REF,其源极连接第一NMOS管MN1的源极,其漏极连接第二PMOS管MP2的源极;第二电阻R2的一端连接第一NMOS管MN1的栅极和漏极并产生内部参考电压Start_REF,其另一端连接第二P型LDMOS管MPL2的漏极;第二NMOS管MN2的栅漏短接并通过第三电阻R3后连接第三P型LDMOS管MPL3的漏极,其源极连接第二PMOS管MP2的栅极和漏极并接地GND。
偏置模块中第一P型LDMOS管MPL1与瞬态增强模块中的第四P型LDMOS管MPL4构成电流镜,为瞬态增强模块提供偏置;偏置模块中第一P型LDMOS管MPL1与LDO主环路模块中的第八P型LDMOS管MPL8构成电流镜,为LDO主环路模块提供偏置。另外偏置模块根据外部基准电压REF叠加两个MOS管的栅源电压得到内部参考电压Start_REF提供给LDO主环路模块中的误差放大器作为参考电压:
Start_REF=VGS_MN1+VGS_MP1+REF
其中VGS_MN1是第一NMOS管MN1的栅源电压,VGS_MP1是第一PMOS管MP1的栅源电压。一些实施例中偏置模块还设置了RC延时单元对内部参考电压Start_REF进行处理,第一电阻R1一端连接第一NMOS管MN1的栅极和漏极,另一端产生内部参考电压Start_REF并通过第一电容C1后接地GND。即第一NMOS管MN1的栅极和漏极的电压不是直接作为内部参考电压Start_REF输出至误差放大器,而是经过RC延时单元后再作为内部参考电压Start_REF输出至误差放大器。第一电阻R1和第一电容C1组成的RC延时电路可以提高宽输入范围下参考电压的稳定性。
如图2所示,LDO主环路模块包括第二N型LDMOS管MNL2、第三N型LDMOS管MNL3、第四N型LDMOS管MNL4、第八P型LDMOS管MPL8、第九P型LDMOS管MPL9、第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6、第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、第九NMOS管MN9、第十NMOS管MN10、第六电阻R6、第七电阻R7、第四电容C4和第五电容C5;第八P型LDMOS管MPL8的栅极连接偏置模块中第一P型LDMOS管MPL1的栅极,其源极连接第九P型LDMOS管MPL9的源极并连接低压差线性稳压器的输入电压VIN,其漏极连接第九P型LDMOS管MPL9的栅极并通过第七电阻R7后连接第四N型LDMOS管MNL4的漏极;第四N型LDMOS管MNL4的栅极连接高电平的第一外部偏置电压;高电平的第一外部偏置电压令第四N型LDMOS管MNL4导通,LDO电路正常工作,第四N型LDMOS管MNL4的偏置信号可取3V左右。第九P型LDMOS管MPL9是功率调整管,第九P型LDMOS管MPL9的漏极作为低压差线性稳压器的输出端;第四电容C4一端连接低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第四N型LDMOS管MNL4的源极和第九NMOS管MN9的漏极;第五电容C5一端连接低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第十NMOS管MN10的漏极;第十NMOS管MN10的栅极连接第七NMOS管MN7的栅极和偏置模块中第二NMOS管MN2的栅极,其源极连接第七NMOS管MN7的源极、第八NMOS管MN8的源极和第九NMOS管MN9的源极并接地GND;第二N型LDMOS管MNL2的栅极连接低压差线性稳压器的输出端,其漏极连接第三N型LDMOS管MNL3的漏极并通过第六电阻R6后连接低压差线性稳压器的输入电压VIN,其源极连接第五PMOS管MP5的源极;第三N型LDMOS管MNL3的栅极连接内部参考电压Start_REF,其源极连接第六PMOS管MP6的源极;第六PMOS管MP6的栅极连接第五PMOS管MP5的栅极和漏极以及第七NMOS管MN7的漏极,其漏极连接第八NMOS管MN8的栅极和漏极以及第九NMOS管MN9的栅极。
LDO主环路模块主要包括误差放大器、功率调整管、Miller补偿和零点补偿单元,其中误差放大器包括第二N型LDMOS管MNL2、第三N型LDMOS管MNL3、第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6、第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、第九NMOS管MN9、第八P型LDMOS管MPL8和第七电阻R7,功率调整管是第九P型LDMOS管MPL9,Miller补偿和零点补偿单元包括第四N型LDMOS管MNL4、第十NMOS管MN10、第四电容C4和第五电容C5。LDO主环路模块由第七NMOS管MN7和第八P型LDMOS管MPL8镜像的偏置电流提供尾电流,由第七NMOS管MN7和第八P型LDMOS管MPL8镜像的纳安级偏置电流产生静态工作点。
一些实施例中,LDO主环路模块中还设置了第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4,第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的栅极和源极短接,利用MOS管的体二极管对差分对(第二N型LDMOS管MNL2和第三N型LDMOS管MNL3)进行钳位保护,防止在产生电压尖峰时对低压器件造成损害,如图2所示,第三PMOS管MP3的栅极和源极连接第二N型LDMOS管MNL2的栅极,其漏极连接第二N型LDMOS管MNL2的源极;第四PMOS管MP4的栅极和源极连接第三N型LDMOS管MNL3的栅极,其漏极连接第三N型LDMOS管MNL3的源极。
另外,还可以在LDO主环路模块中设置第三电容C3和第一二极管D1以及第二二极管D2,第一二极管D1的阴极连接第三电容C3的一端和第九P型LDMOS管MPL9的源极,第一二极管D1的阳极连接第三电容C3的另一端和第九P型LDMOS管MPL9的栅极。第三电容C3和第一二极管D1的作用是抑制电压尖峰,保护功率调整管即第九P型LDMOS管MPL9。第二二极管D2的阴极连接低压差线性稳压器的输出端,其阳极接地GND,第二二极管D2的作用是对LDO的输出电压VOUT进行钳位,防止在上电或者外部电源轨切换时产生的过冲对其他低压电路造成损害。
LDO主环路模块中,内部参考电压Start_REF加在误差放大器的反相输入端,与加在误差放大器同相输入端的LDO输出电压VOUT的反馈值相比较,两者的差值经运放放大后,控制功率调整管第九P型LDMOS管MPL9的栅极电压,从而稳定输出电压VOUT。当输出电压VOUT升高时,误差放大器输出的驱动电流增加,使第九P型LDMOS管MPL9的栅极电压升高,从而使输出电压VOUT降低,因此该电路构成负反馈。这个反馈环路的低频环路增益为:
Figure BDA0002984568270000071
其中gMP6是第六PMOS管MP6的跨导,gMN8是第八NMOS管MN8的跨导,gMNL3是第三N型LDMOS管MNL3的跨导,gMN9是第九NMOS管MN9的跨导,ro_MPL8是第八P型LDMOS管MPL8的小信号导通电阻,gMPL9是第九P型LDMOS管MPL9的小信号导通电阻,rOUT是输出节点VOUT处的等效输出电阻,基于本发明提出的结构,上述环路增益表达式中将MNL2栅极到MP5漏极的增益近似看成是1。对于这个反馈环路而言,有两个主要的极点值得考虑,一个位于功率调整管第九P型LDMOS管MPL9的栅极,一个位于输出节点VOUT,针对在宽输入范围和低功耗的应用场景下,本发明主要采用以下两种补偿方式。
本发明的第一种补偿方式是采用一个共栅极的Miller补偿方法,将补偿电容即第四电容C4和耐压管即第四N型LDMOS管MNL4串联,把有源反馈级(即第四N型LDMOS管MNL4)的直流电平与输出的直流电平隔开。这种结构的主极点依旧在功率调整管第九P型LDMOS管MPL9的栅极:
Figure BDA0002984568270000072
Cg_tot为第九P型LDMOS管MPL9栅极看到的电容总和。并且这种补偿结构包含一个左半平面的零点,消除了传统密勒补偿产生的右半平面的零点对相位裕度的影响,提高了稳定性。在传统的Miller补偿中,补偿电容C4一般直接跨接在功率调整管MPL9的栅极和漏极之间,但在宽输入范围的应用中,功率调整管MPL9的栅极和漏极之间的电压可能会很大,甚至高于补偿电容的耐压值,从而击穿电容,对电路造成损害。但本发明采用共栅极的Miller补偿方法,可以有效避免宽输入范围中补偿电容的耐压问题。
本发明的第二种补偿方式是在输出节点采用零点补偿的方法,在低功耗应用中输出阻抗很大,因此输出节点处的极点对环路稳定性有很大的影响,基于此本发明采用了在输出节点采用零点补偿的方法,将输出电容即第五电容C5与工作在亚阈值区的第十NMOS管MN10串联,由于工作在亚阈值区的MOS管的导通阻抗很大,远大于输出阻抗,因此产生的左半平面低频零点会消除输出节点处的低频极点,使本发明的LDO得到有效的环路补偿,在宽负载范围内具备良好的环路稳定性。
结合LDO主环路的结构,本发明设计了一种直接作用于输出端的瞬态增强模块,使LDO可以在瞬态响应中可以达到快速稳态,如图2所示,瞬态增强模块包括第一N型LDMOS管MNL1、第四P型LDMOS管MPL4、第五P型LDMOS管MPL5、第六P型LDMOS管MPL6、第七P型LDMOS管MPL7、第二电容C2、第四电阻R4、第五电阻R5、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6和第十一NMOS管MN11;第二电容C2一端连接第六NMOS管MN6的漏极和低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第四NMOS管MN4的栅极并通过第五电阻R5后连接第三NMOS管MN3的栅极;第四P型LDMOS管MPL4的栅极连接偏置模块中第一P型LDMOS管MPL1的栅极,其源极连接第五P型LDMOS管MPL5的源极和第六P型LDMOS管MPL6的源极并连接低压差线性稳压器的输入电压VIN,其漏极通过第四电阻R4后连接第三NMOS管MN3的漏极;第一N型LDMOS管MNL1的栅极连接高电平的第二外部偏置电压,其漏极连接第五P型LDMOS管MPL5的栅极和漏极以及第六P型LDMOS管MPL6的栅极和第七P型LDMOS管MPL7的栅极,其源极连接第四NMOS管MN4的漏极;高电平的第二外部偏置电压令第一N型LDMOS管MNL1导通,LDO电路正常工作,第一N型LDMOS管MNL1的偏置信号可取2V左右,第一N型LDMOS管MNL1的作用是耐高压,以保证在宽输入范围的情况下,瞬态增强电路正常工作。第六P型LDMOS管MPL6的漏极连接第七P型LDMOS管MPL7的源极;第十一NMOS管MN11的栅极连接偏置模块中第二NMOS管MN2的栅极,其漏极连接第七P型LDMOS管MPL7的漏极、第六NMOS管MN6的栅极以及第五NMOS管MN5的栅极和漏极,其源极连接第三NMOS管MN3的源极、第四NMOS管MN4的源极、第五NMOS管MN5的源极和第六NMOS管MN6的源极并接地GND。
瞬态增强模块中,当LDO的输出电压VOUT有升高趋势时,会通过第二电容C2耦合到第四NMOS管MN4的栅极,从而流过第四NMOS管MN4和第五P型LDMOS管MPL5的电流增大,通过镜像关系可知,流过第六P型LDMOS管MPL6管、第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的电流均会增加,直接对输出节点进行放电,使输出电压VOUT降低。因此,在输出电压VOUT过冲时产生大的瞬态电流,瞬态增强模块可以对输出节点进行调控,从而使LDO输出具有快速的稳压能力,提高了瞬态响应能力。
综上所述,本发明通过采用能够承受高压的N型LDMOS(MNL2、MNL3)作为误差放大器的输入对管,实现了扩大LDO输入电压范围,其中误差放大器的尾电流为纳安级电流,属于亚阈值的工作范围,目的是降低功耗。另外本发明提出两种补偿方法,通过采用补偿电容即第四电容C4串联共栅级的密勒(Miller)补偿方法,使主极点位于功率管的栅极并消除右半平面零点的影响;通过在输出节点处加入零点补偿结构,消除了输出极点对相位裕度的影响;通过这两种补偿方法,可以使本发明的LDO在低功耗应用中负载较小时,仍然能够保证LDO环路的稳定性,达到稳定输出电压的目的,且采用补偿电容C4串联共栅极的Miller补偿方法同时可以避免宽输入电压范围应用中补偿电容C4的耐压问题。最后本发明结合LDO主环路的结构,设计了一种直接作用于输出端的瞬态增强模块,使LDO可以在瞬态响应中可以达到快速稳态。
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做出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 (5)

1.一种能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器,其特征在于,包括偏置模块、瞬态增强模块和LDO主环路模块;
所述偏置模块包括偏置电流源、第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第一P型LDMOS管、第二P型LDMOS管、第三P型LDMOS管、第二电阻和第三电阻;
第一P型LDMOS管的栅漏短接并连接第二P型LDMOS管的栅极、第三P型LDMOS管的栅极和所述偏置电流源,其源极连接第二P型LDMOS管的源极和第三P型LDMOS管的源极并连接低压差线性稳压器的输入电压;
第一PMOS管的栅极连接外部基准电压,其源极连接第一NMOS管的源极,其漏极连接第二PMOS管的源极;
第二电阻的一端连接第一NMOS管的栅极和漏极并产生内部参考电压,其另一端连接第二P型LDMOS管的漏极;
第二NMOS管的栅漏短接并通过第三电阻后连接第三P型LDMOS管的漏极,其源极连接第二PMOS管的栅极和漏极并接地;
所述LDO主环路模块包括第二N型LDMOS管、第三N型LDMOS管、第四N型LDMOS管、第八P型LDMOS管、第九P型LDMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第六电阻、第七电阻、第四电容和第五电容;
第八P型LDMOS管的栅极连接所述偏置模块中第一P型LDMOS管的栅极,其源极连接第九P型LDMOS管的源极并连接所述低压差线性稳压器的输入电压,其漏极连接第九P型LDMOS管的栅极并通过第七电阻后连接第四N型LDMOS管的漏极;第四N型LDMOS管的栅极连接高电平的第一外部偏置电压;
第九P型LDMOS管的漏极作为所述低压差线性稳压器的输出端;
第四电容一端连接所述低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第四N型LDMOS管的源极和第九NMOS管的漏极;
第五电容一端连接所述低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第十NMOS管的漏极;
第十NMOS管的栅极连接第七NMOS管的栅极和所述偏置模块中第二NMOS管的栅极,其源极连接第七NMOS管的源极、第八NMOS管的源极和第九NMOS管的源极并接地;
第二N型LDMOS管的栅极连接所述低压差线性稳压器的输出端,其漏极连接第三N型LDMOS管的漏极并通过第六电阻后连接所述低压差线性稳压器的输入电压,其源极连接第五PMOS管的源极;
第三N型LDMOS管的栅极连接所述内部参考电压,其源极连接第六PMOS管的源极;
第六PMOS管的栅极连接第五PMOS管的栅极和漏极以及第七NMOS管的漏极,其漏极连接第八NMOS管的栅极和漏极以及第九NMOS管的栅极;
所述瞬态增强模块包括第一N型LDMOS管、第四P型LDMOS管、第五P型LDMOS管、第六P型LDMOS管、第七P型LDMOS管、第二电容、第四电阻、第五电阻、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管和第十一NMOS管;
第二电容一端连接第六NMOS管的漏极和所述低压差线性稳压器的输出端,另一端连接第四NMOS管的栅极并通过第五电阻后连接第三NMOS管的栅极;
第四P型LDMOS管的栅极连接所述偏置模块中第一P型LDMOS管的栅极,其源极连接第五P型LDMOS管的源极和第六P型LDMOS管的源极并连接所述低压差线性稳压器的输入电压,其漏极通过第四电阻后连接第三NMOS管的漏极;
第一N型LDMOS管的栅极连接高电平的第二外部偏置电压,其漏极连接第五P型LDMOS管的栅极和漏极以及第六P型LDMOS管的栅极和第七P型LDMOS管的栅极,其源极连接第四NMOS管的漏极;第六P型LDMOS管的漏极连接第七P型LDMOS管的源极;
第十一NMOS管的栅极连接所述偏置模块中第二NMOS管的栅极,其漏极连接第七P型LDMOS管的漏极、第六NMOS管的栅极以及第五NMOS管的栅极和漏极,其源极连接第三NMOS管的源极、第四NMOS管的源极、第五NMOS管的源极和第六NMOS管的源极并接地。
2.根据权利要求1所述的能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器,其特征在于,所述偏置模块还包括RC延时单元,第一NMOS管的栅极和漏极处的信号经过所述RC延时单元后产生所述内部参考电压,所述RC延时单元包括第一电阻和第一电容,第一电阻一端连接第一NMOS管的栅极和漏极,另一端产生所述内部参考电压并通过第一电容后接地。
3.根据权利要求1所述的能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器,其特征在于,所述LDO主环路模块还包括第三PMOS管和第四PMOS管,第三PMOS管的栅极和源极连接第二N型LDMOS管的栅极,其漏极连接第二N型LDMOS管的源极;第四PMOS管的栅极和源极连接第三N型LDMOS管的栅极,其漏极连接第三N型LDMOS管的源极。
4.根据权利要求1所述的能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器,其特征在于,所述LDO主环路模块还包括第三电容和第一二极管,第一二极管的阴极连接第三电容的一端和第九P型LDMOS管的源极,第一二极管的阳极连接第三电容的另一端和第九P型LDMOS管的栅极。
5.根据权利要求1所述的能够实现宽输入范围和快速稳态的低压差线性稳压器,其特征在于,所述LDO主环路模块还包括第二二极管,第二二极管的阴极连接所述低压差线性稳压器的输出端,其阳极接地。
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