CN113359921A - 具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器 - Google Patents

具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器 Download PDF

Info

Publication number
CN113359921A
CN113359921A CN202110691187.4A CN202110691187A CN113359921A CN 113359921 A CN113359921 A CN 113359921A CN 202110691187 A CN202110691187 A CN 202110691187A CN 113359921 A CN113359921 A CN 113359921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
gate
tube
terminal
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110691187.4A
Other languages
English (en)
Inventor
刘晓敏
袁广睿
吴相俊
董淑豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Etek Microelectronics Co ltd
Original Assignee
Wuxi Etek Microelectronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Etek Microelectronics Co ltd filed Critical Wuxi Etek Microelectronics Co ltd
Priority to CN202110691187.4A priority Critical patent/CN113359921A/zh
Publication of CN113359921A publication Critical patent/CN113359921A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器。其在线性稳压器本体输出的负载电流IOUT在快速电流切换过程中,响应速度增强电路根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差判定功率PMOS管P1处于截止区后,通过所述响应速度增强电路能增大线性稳压器本体的负载反馈电压,以能在所述线性稳压器本体的响应时间内根据增大后的负载反馈电压调整加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,以利用所述调整后的控制信号V_GATE_DRIVER能使得所述功率PMOS管P1迅速进入亚阈值区。本发明能满足负载电流的高速切换,提高线性稳压器的瞬态响应。

Description

具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器
技术领域
本发明涉及一种线性稳压器,尤其是一种具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器。
背景技术
线性稳压器(LDO)的主要构成可由基准电压VREF、主运算放大器AMP1、功率PMOS管P1、反馈网络分压电阻R1和电阻R2组成,具体如图1所示。LDO能输出稳定电压,并可根据不同的负载提供不同的负载电流IOUT。其中,功率PMOS管P1栅极端(gate)的控制信号V_GATE_DRIVER由主运算放大器AMP1的输出端提供。
线性稳压器工作时,功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRVER与加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD间存在一相应的压差绝对值,所述压差绝对值随着负载电流IOUT的增大而增大,随着负载电流IOUT的减小而减小。在空载以及轻载下,电压VDD与控制信号V_GATE_DRIVER压差绝对值小,此时,功率PMOS管P1工作区域为亚阈值区。随着负载电流IOUT的增大,加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRVER降低,电压VDD与控制信号V_GATE_DRIVER压差绝对值变大,此时,功率PMOS管P1工作区域进入饱和区。
LDO在零负载待机状态下,若负载电流IOUT需求从0迅速变化到I_MAX(I_MAX为整个LDO系统能提供的最大电流),功率PMOS管P1的工作区域就需要从亚阈值区迅速进入饱和区。功率PMOS管P1栅极端的的控制信号V_GATE_DRVER与电压VDD的压差绝对值也需要从低压差调整至高压差。当负载电流IOUT需求又迅速从I_MAX迅速变化到0时,要求功率PMOS管P1的工作区域就需要从饱和区迅速再次进入亚阈值区。
对于上述负载电流IOUT变化时的情况,一旦负载电流变化速度超过整个LDO系统响应速度,功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRVER的电压值会过冲至电压VDD附近,将功率PMOS管P1本该进入工作区-亚阈值区的状态直接跳过,并进入截止区,此时,功率PMOS管P1关断。功率PMOS管P1关断后,输出节点OUT(输出节点OUT为功率PMOS管P1的漏极端与电阻R1相互连接的节点)电压会有一跌落过程,直到在LDO电压反馈的作用下,将功率PMOS管P1的工作区域再次调整恢复回亚阈值区,但对于负载电流IOUT高速切换过程,整个LDO系统的瞬态响应表现受到严重影响,即现有的线性稳压器无法满足负载电流高速切换时的瞬态响应需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其能满足负载电流的高速切换,提高线性稳压器的瞬态响应。
按照本发明提供的技术方案,所述具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,包括线性稳压器本体,所述线性稳压器本体包括功率PMOS管P1;还包括与线性稳压器本体适配连接的响应速度增强电路,所述响应速度增强电路同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD;
在线性稳压器本体输出的负载电流IOUT快速切换过程中,响应速度增强电路根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差判定功率PMOS管P1处于截止区后,通过所述响应速度增强电路能增大线性稳压器本体的负载反馈电压,以能在所述线性稳压器本体的响应时间内根据增大后的负载反馈电压调整加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,以利用所述调整后的控制信号V_GATE_DRIVER能使得所述功率PMOS管P1迅速进入亚阈值区。
所述响应速度增强电路包括电压比较器CMP1以及与所述电压比较器CMP1的输出端适配连接的开关管;
电压比较器CMP1同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD,电压比较器CMP1的输出端与开关管的栅极端连接,开关管通过电阻R3与线性稳压器本体的输出节点OUT适配连接,电压比较器CMP1根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差判定功率PMOS管P1处于截止区后,电压比较器CMP1输出的电压比较值CMP1_CONTROL能驱动开关管导通,以通过流过电阻R3的电流增大线性稳压器本体的负载反馈电压。
所述开关管为NMOS管N1,NMOS管N1的源极端接地,NMOS管N1的漏极端通过电阻R3与输出节点OUT连接;
电压比较器CMP1的同相端与功率PMOS管P1的栅极端连接,电压比较器CMP1的反相端与功率PMOS管P1的源极端连接,以能同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD;
当控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间压差的绝对值小于电压VSET时,电压比较器CMP1输出高电平,当控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间压差的绝对值大于电压VSET时,电压比较器CMP1输出低电平,电压比较器CMP1输出的高电平能驱动NMOS管N1导通。
所述电压比较器CMP1包括NMOS管N2、NMOS管N3、NMOS管N4、PMOS管P2以及PMOS管P3,其中,NMOS管N2的漏极端与电流源I_BIAS、NMOS管N2的栅极端、NMOS管N3的栅极端以及NMOS管N4的栅极端连接,
NMOS管N2的源极端、NMOS管N3的源极端以及NMOS管N4的源极端均接地,NMOS管N3的漏极端与PMOS管P2的漏极端、PMOS管P2的栅极端以及PMOS管P3的栅极端连接,NMOS管N4的漏极端与PMOS管P3的漏极端连接,PMOS管P2的源极端接收加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,PMOS管P3的源极端接收加载到功率PMOS管P1源极端的电压VDD,PMOS管P3的漏极端以及NMOS管N4的漏极端能与NMOS管N1的栅极端连接。
所述线性稳压器本体还包括主运算放大器AMP1,主运算放大器AMP1的反相端接收基准电压VREF,主运算放大器AMP1的同相端与电阻R1的一端以及电阻R2的一端连接,电阻R2的另一端接地,电阻R1的另一端与功率PMOS管P1的漏极端以及电阻R3的一端连接,且电阻R1、功率PMOS管P1的漏极端相互连接后能形成输出节点OUT。
NMOS管N1导通后,流过电阻R3的电流远小于电流I_MAX。
功率PMOS管P1进入亚阈值区后,电压比较器CMP1检测控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差大于等于电压VSET后,电压比较器CMP1输出的低电平能使得NMOS管N1关断。
电压比较器CMP1输出的高电平为电压VDD,电压比较器CMP1输出的低电平为GND。
线性稳压器本体输出负载电流IOT的快速切换过程包括从负载0电流快速切换到负载正电流过程或从负载正电流快速切换到负载0电流过程。
本发明的优点:在线性稳压器本体输出的负载电流在快速切换过程中,在判定功率PMOS管P1处于截止区后,通过响应速度增强电路能增大线性稳压器本体的负载反馈电压,以能压调整加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,并利用所述调整后的控制信号V_GATE_DRIVER能使得所述功率PMOS管P1迅速进入亚阈值区,能提高功率PMOS管P1栅极的控制速度,避免因功率PMOS管P1栅极端控制速度不够快而造成的瞬态响应变差的问题,从而满足负载电流高速切换时,线性稳压器本体的瞬态响应能力。
附图说明
图1为现有线性稳压器的电路原理图。
图2为本发明的电路原理图。
图3为本发明电压比较器的电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图2所示:为了能满足负载电流的高速切换,提高线性稳压器的瞬态响应,本发明包括线性稳压器本体,所述线性稳压器本体包括功率PMOS管P1;还包括与线性稳压器本体适配连接的响应速度增强电路,所述响应速度增强电路同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD;
在线性稳压器本体输出的负载电流IOUT快速切换过程中,响应速度增强电路根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差判定功率PMOS管P1处于截止区后,通过所述响应速度增强电路能增大线性稳压器本体的负载反馈电压,以能在所述线性稳压器本体的响应时间内根据增大后的负载反馈电压调整加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,以利用所述调整后的控制信号V_GATE_DRIVER能使得所述功率PMOS管P1迅速进入亚阈值区。
具体地,线性稳压器本体具体可以采用现有常用的线性稳压器(LDO)的形式,如可以采用图1中所示线性稳压器的实施形式,线性稳压器本体的具体形式可以根据需要选择,此处不再赘述。一般地,线性稳压器本体均包括功率PMOS管P1,如图1和图2所示。对于功率PMOS管P1,其栅极端接收控制信号V_GATE_DRIVER,即功率PMOS管P1的工作状态受栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER控制,功率PMOS管P1与电压VDD连接,电压VDD的具体大小可以根据需要选择,以能满足线性稳压器本体的具体工作需求为准,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
本发明实施例中,对于线性稳压器本体而言,能够影响所述线性稳压器本体瞬态响应的的负载电流快速切换包括从负载0电流快速切换到负载正电流过程或从负载正电流快速切换到负载0电流过程,所述负载正电流即为大于负载0电流且小于等于电流I_MAX的电流值,对于一线性稳压器本体而言,在工作时,一般可从负载0电流开始,即负载电流IOUT从在空载0电流开始与不同负载正电流的快速切换或不同负载正电流的切换过程中,负载电流的变化能通过控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间压差的绝对值检测确定,即利用线性稳压器本体的特性能够实现对负载电流的变化检测,具体过程为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
具体实施时,响应速度增强电路与功率PMOS管P1的栅极端以及功率PMOS管P1的源极端连接,即响应速度增强电路能同时采集并接收到控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD。一般地,功率PMOS管P1均有一特性电压VSET,根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的压差绝对值与电压VSET间的大小关系能判断功率PMOS管P1的工作状态,如当控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的压差绝对值小于电压VSET时,则功率PMOS管P1处于截止区,否则,功率PMOS管P1处于亚阈值区,电压VSET的具体大小与功率PMOS管P1的特性相关,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
本发明实施例中,当负载电流IOUT从响应速度增强电路根据上述压差绝对值判定功率PMOS管P1处于截止区后,为了能提高功率PMOS管P1的瞬态响应,所述响应速度增强电路能增大所述线性稳压器本体的负载反馈电压,在增大负载反馈电压后,线性稳压器本体能在所述线性稳压器本体的响应时间能调整加载到功率PMOS管P1的控制信号V_GATE_DRIVER,具体地是将加载到功率PMOS管P1的控制信号V_GATE_DRIVER降低,以能使得功率PMOS管P1从截止区迅速进入亚阈值区。
具体实施时,每个线性稳压器本体均具有一个响应的响应时间,所述响应时间与所述线性稳压器本体的特性参数等相关,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。对于负载电流IOUT从不同的正电流迅速变化到0电流或从0电流迅速变化到不同的正电流过程中,对处于截止区的功率PMOS管P1,通过响应速度增强电路能迅速调整负载反馈电压,从而能调整加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,使得功率PMOS管P1从截止区快速进入亚阈值区,即能提高功率PMOS管P1栅极的控制速度,避免因功率PMOS管P1栅极端控制速度不够快而造成的瞬态响应变差的问题,从而满足负载电流高速切换时,线性稳压器本体的瞬态响应能力。
进一步地,所述响应速度增强电路包括电压比较器CMP1以及与所述电压比较器CMP1的输出端适配连接的开关管;
电压比较器CMP1同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD,电压比较器CMP1的输出端与开关管的栅极端连接,开关管通过电阻R3与线性稳压器本体的输出节点OUT适配连接,电压比较器CMP1根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差判定功率PMOS管P1处于截止区后,电压比较器CMP1输出的电压比较值CMP1_CONTROL能驱动开关管导通,以通过流过电阻R3的电流增大线性稳压器本体的负载反馈电压。
本发明实施例中,响应速度增强电路包括电压比较器CMP1以及开关管,其中,通过电压比较器CMP1能同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD,通过电压比较器CMP1能实现控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间压差绝对值与电压VSET间的比较,并能根据比较结果控制开关管的开关状态,当开关管闭合时,输出节点OUT通过电阻R3以及开关管能形成到地的回路,即通过电阻R3能实现输出节点OUT的过电流能力,从而能增大线性稳压器本体的负载反馈电压。
所述线性稳压器本体还包括主运算放大器AMP1,主运算放大器AMP1的反相端接收基准电压VREF,主运算放大器AMP1的同相端与电阻R1的一端以及电阻R2的一端连接,电阻R2的另一端接地,电阻R1的另一端与功率PMOS管P1的漏极端以及电阻R3的一端连接,且电阻R1、功率PMOS管P1的漏极端相互连接后能形成输出节点OUT。
图1和图2中示出了线性稳压器本体的一种具体实施形式,具体地,包括运算放大器AMP1,运算放大器AMP1可以采用现有常用的形式,基准电压VREF的具体大小可以根据需要选择,具体为本技术领域人员所熟知。运算放大器AMP1的同相端与电阻R1与电阻R2适配连接后,即电阻R1与电阻R2能形成反馈分压网络,即通过电阻R1与电阻R2的分压,能得到所需的负载反馈电压。图2中,电阻R3与输出节点OUT连接,具体实施时,电阻R1、电阻R2为线性稳压器本体的内部电阻,电阻R3为外接的电阻,电阻R3的阻值一般远小于电阻R1、电阻R2的电阻值。当开关管处于断开状态时,当流过电阻R1与电阻R2的电流一般为微安级,而当开关管处于闭合状态时,通过电阻R3的电流一般为毫安级,从而通过电阻R3能快速增大负载反馈电压,以便主运算放大器AMP1能快速调整控制信号V_GATE_DRIVER,主运算放大器AMP1根据负载反馈电压与基准电压VREF间的关系调整控制信号V_GATE_DRIVER的具体情况与现有相一致,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。
如图2所示,所述开关管为NMOS管N1,NMOS管N1的源极端接地,NMOS管N1的漏极端通过电阻R3与输出节点OUT连接;
电压比较器CMP1的同相端与功率PMOS管P1的栅极端连接,电压比较器CMP1的反相端与功率PMOS管P1的源极端连接,以能同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD;
当控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间压差的绝对值小于电压VSET时,电压比较器CMP1输出高电平,当控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间压差的绝对值大于电压VSET时,电压比较器CMP1输出低电平,电压比较器CMP1输出的高电平能驱动NMOS管N1导通。
本发明实施例中,开关管采用NMOS管N1,当然,开关管还可以采用其他的开关形式,只要能实现受电压比较器CMP1控制均可,具体为本技术领域人员所熟知,此处不再赘述。当开关管采用NMOS管N1时,NMOS管N1的源极端接地,NMOS管N1的漏极端通过电阻R3与输出节点OUT连接,而NMOS管N1的栅极端与电压比较器CMP1的输出端连接,即电压比较器CMP1输出端输出的电压比较值CMP1_CONTROL能调节或控制NMOS管N1的工作状态,如控制NMOS管N1导通或使得NMOS管N1断开。
具体实施时,NMOS管N1导通后,流过电阻R3的电流远小于电流I_MAX,即通过电阻R3所产生的电流不会达到电流I_MAX。电压比较器CMP1输出的高电平为电压VDD,电压比较器CMP1输出的低电平为GND。线性稳压器本体处于0负载情况下,整个线性稳压器本体外部没有负载电路,而由电阻R1以及电阻R2构成的分压网络,由于电阻R1以及电阻R2的阻值较大,放电时间较长,通过电阻R3作为放电电阻,且通过流过电阻R3的电流,能及时得到相应的负载反馈电压,以便主运算放大器AMP1能及时调整加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,实现所需的快速相应目的。
如图3所示,所述电压比较器CMP1包括NMOS管N2、NMOS管N3、NMOS管N4、PMOS管P2以及PMOS管P3,其中,NMOS管N2的漏极端与电流源I_BIAS、NMOS管N2的栅极端、NMOS管N3的栅极端以及NMOS管N4的栅极端连接,
NMOS管N2的源极端、NMOS管N3的源极端以及NMOS管N4的源极端均接地,NMOS管N3的漏极端与PMOS管P2的漏极端、PMOS管P2的栅极端以及PMOS管P3的栅极端连接,NMOS管N4的漏极端与PMOS管P3的漏极端连接,PMOS管P2的源极端接收加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,PMOS管P3的源极端接收加载到功率PMOS管P1源极端的电压VDD,PMOS管P3的漏极端以及NMOS管N4的漏极端能与NMOS管N1的栅极端连接。
本发明实施例中,通过PMOS管P2的源极端能形成电压比较器CMP1的同相端,通过PMOS管P3的源极端能形成电压比较器CMP1的反相端,PMOS管P3的漏极端与NMOS管N4的漏极端相互连接后形成电压比较器CMP1的输出端。
NMOS管N2、NMOS管N3以及NMOS管N4能构成电流镜,当电源VDD与控制信号V_GATE_DRIVER间压差的绝对值差大于电压VSET时,通过PMOS管P3的漏极端以及NMOS管N4漏极端形成的输出端输出的电压比较值CMP1_CONTROL为低电平。当电源VDD与控制信号V_GATE_DRIVER间压差的绝对值差小于等于电压VSET时,通过PMOS管P3的漏极端以及NMOS管N4漏极端形成的输出端输出的电压比较值CMP1_CONTROL为高电平。对于电流源I_BIAS,具体可以采用常用的形式,只要能使得NMOS管N3以及NMOS管N4能工作在饱和区即可,具体可以根据需要选择,此处不再赘述。
具体实施时,功率PMOS管P1进入亚阈值区后,电压比较器CMP1检测控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差大于等于电压VSET后,电压比较器CMP1输出的低电平能使得NMOS管N1关断。
本发明实施例中,当功率PMOS管P1进入亚阈值区后,电压比较器CMP1检测控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差大于等于电压VSET后,此时,功率PMOS管P1的工作区域为亚阈值区。电压比较器CMP1输出的电压比较值CMP1_CONTROL为低电平,即NMOS管N1栅极端为低电平,NMOS管N1关断。在下次负载变化大电流或I_MAX到来之前,功率PMOS管P1的工作区域已经处于亚阈值区,无需再次从截止区调整到亚阈值区的响应,从而能降低对响应时间的需求,也能降低整个线性稳压器的功耗。

Claims (9)

1.一种具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,包括线性稳压器本体,所述线性稳压器本体包括功率PMOS管P1;其特征是:还包括与线性稳压器本体适配连接的响应速度增强电路,所述响应速度增强电路同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD;
在线性稳压器本体输出的负载电流IOUT快速切换过程中,响应速度增强电路根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差判定功率PMOS管P1处于截止区后,通过所述响应速度增强电路能增大线性稳压器本体的负载反馈电压,以能在所述线性稳压器本体的响应时间内根据增大后的负载反馈电压调整加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,以利用所述调整后的控制信号V_GATE_DRIVER能使得所述功率PMOS管P1迅速进入亚阈值区。
2.根据权利要求1所述的具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其特征是:所述响应速度增强电路包括电压比较器CMP1以及与所述电压比较器CMP1的输出端适配连接的开关管;
电压比较器CMP1同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD,电压比较器CMP1的输出端与开关管的栅极端连接,开关管通过电阻R3与线性稳压器本体的输出节点OUT适配连接,电压比较器CMP1根据控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差判定功率PMOS管P1处于截止区后,电压比较器CMP1输出的电压比较值CMP1_CONTROL能驱动开关管导通,以通过流过电阻R3的电流增大线性稳压器本体的负载反馈电压。
3.根据权利要求2所述的具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其特征是:所述开关管为NMOS管N1,NMOS管N1的源极端接地,NMOS管N1的漏极端通过电阻R3与输出节点OUT连接;
电压比较器CMP1的同相端与功率PMOS管P1的栅极端连接,电压比较器CMP1的反相端与功率PMOS管P1的源极端连接,以能同时接收加载到所述功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER以及加载到所述功率PMOS管P1源极端的电压VDD;
当控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间压差的绝对值小于电压VSET时,电压比较器CMP1输出高电平,当控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间压差的绝对值大于电压VSET时,电压比较器CMP1输出低电平,电压比较器CMP1输出的高电平能驱动NMOS管N1导通。
4.根据权利要求3所述的具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其特征是:所述电压比较器CMP1包括NMOS管N2、NMOS管N3、NMOS管N4、PMOS管P2以及PMOS管P3,其中,NMOS管N2的漏极端与电流源I_BIAS、NMOS管N2的栅极端、NMOS管N3的栅极端以及NMOS管N4的栅极端连接,
NMOS管N2的源极端、NMOS管N3的源极端以及NMOS管N4的源极端均接地,NMOS管N3的漏极端与PMOS管P2的漏极端、PMOS管P2的栅极端以及PMOS管P3的栅极端连接,NMOS管N4的漏极端与PMOS管P3的漏极端连接,PMOS管P2的源极端接收加载到功率PMOS管P1栅极端的控制信号V_GATE_DRIVER,PMOS管P3的源极端接收加载到功率PMOS管P1源极端的电压VDD,PMOS管P3的漏极端以及NMOS管N4的漏极端能与NMOS管N1的栅极端连接。
5.根据权利要求3或4所述的具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其特征是:所述线性稳压器本体还包括主运算放大器AMP1,主运算放大器AMP1的反相端接收基准电压VREF,主运算放大器AMP1的同相端与电阻R1的一端以及电阻R2的一端连接,电阻R2的另一端接地,电阻R1的另一端与功率PMOS管P1的漏极端以及电阻R3的一端连接,且电阻R1、功率PMOS管P1的漏极端相互连接后能形成输出节点OUT。
6.根据权利要求3所述的具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其特征是:NMOS管N1导通后,流过电阻R3的电流远小于电流I_MAX。
7.根据权利要求3所述的具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其特征是:功率PMOS管P1进入亚阈值区后,电压比较器CMP1检测控制信号V_GATE_DRIVER与电压VDD间的电压差大于等于电压VSET后,电压比较器CMP1输出的低电平能使得NMOS管N1关断。
8.根据权利要求3所述的具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其特征是:电压比较器CMP1输出的高电平为电压VDD,电压比较器CMP1输出的低电平为GND。
9.根据权利要求1所述的具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器,其特征是:线性稳压器本体输出负载电流IOT的快速切换过程包括从负载0电流快速切换到负载正电流过程或从负载正电流快速切换到负载0电流过程。
CN202110691187.4A 2021-06-22 2021-06-22 具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器 Pending CN113359921A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110691187.4A CN113359921A (zh) 2021-06-22 2021-06-22 具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110691187.4A CN113359921A (zh) 2021-06-22 2021-06-22 具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113359921A true CN113359921A (zh) 2021-09-07

Family

ID=77535670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110691187.4A Pending CN113359921A (zh) 2021-06-22 2021-06-22 具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113359921A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740653A (zh) * 2021-09-08 2021-12-03 无锡力芯微电子股份有限公司 适用于ldo动态负载响应的高精度评估方法及电路
CN114003080A (zh) * 2021-11-02 2022-02-01 无锡中微爱芯电子有限公司 一种消除线性稳压器输出过冲的方法与电路
CN117270619A (zh) * 2023-11-17 2023-12-22 苏州贝克微电子股份有限公司 一种提高输出电压稳定性的电路结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1821922A (zh) * 2006-02-15 2006-08-23 启攀微电子(上海)有限公司 一种加快稳定低压差线性稳压器输出电压的电路
CN1912791A (zh) * 2005-08-12 2007-02-14 圆创科技股份有限公司 可在负载瞬间变化时防止过电压的电压调节器
CN2876858Y (zh) * 2005-09-13 2007-03-07 圆创科技股份有限公司 线性电压调节器
CN103792977A (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 台湾积体电路制造股份有限公司 具有改进唤醒时间的稳压器
CN203595961U (zh) * 2013-07-05 2014-05-14 成都锐成芯微科技有限责任公司 动态补偿低压差线性稳压器的相位裕度的系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1912791A (zh) * 2005-08-12 2007-02-14 圆创科技股份有限公司 可在负载瞬间变化时防止过电压的电压调节器
CN2876858Y (zh) * 2005-09-13 2007-03-07 圆创科技股份有限公司 线性电压调节器
CN1821922A (zh) * 2006-02-15 2006-08-23 启攀微电子(上海)有限公司 一种加快稳定低压差线性稳压器输出电压的电路
CN103792977A (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 台湾积体电路制造股份有限公司 具有改进唤醒时间的稳压器
CN203595961U (zh) * 2013-07-05 2014-05-14 成都锐成芯微科技有限责任公司 动态补偿低压差线性稳压器的相位裕度的系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740653A (zh) * 2021-09-08 2021-12-03 无锡力芯微电子股份有限公司 适用于ldo动态负载响应的高精度评估方法及电路
CN113740653B (zh) * 2021-09-08 2022-07-29 无锡力芯微电子股份有限公司 适用于ldo动态负载响应的高精度评估方法及电路
CN114003080A (zh) * 2021-11-02 2022-02-01 无锡中微爱芯电子有限公司 一种消除线性稳压器输出过冲的方法与电路
CN117270619A (zh) * 2023-11-17 2023-12-22 苏州贝克微电子股份有限公司 一种提高输出电压稳定性的电路结构
CN117270619B (zh) * 2023-11-17 2024-02-09 苏州贝克微电子股份有限公司 一种提高输出电压稳定性的电路结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113359921A (zh) 具有快速瞬态响应工作能力的线性稳压器
US7142044B2 (en) Voltage regulator
US9459641B2 (en) Voltage regulator
US7193399B2 (en) Voltage regulator
US8169202B2 (en) Low dropout regulators
JP5421133B2 (ja) ボルテージレギュレータ
US7339775B2 (en) Overcurrent protection circuit and DC power supply
TWI437404B (zh) Voltage regulator
US8384370B2 (en) Voltage regulator with an overcurrent protection circuit
CN1968011B (zh) 用多误差放大电路的晶体管驱动电路、恒定电压电路及方法
US8044653B2 (en) Low drop-out voltage regulator
US10534390B2 (en) Series regulator including parallel transistors
US9600006B2 (en) Short activation time voltage regulator
US8665020B2 (en) Differential amplifier circuit that can change current flowing through a constant-current source according to load variation, and series regulator including the same
JP3710468B1 (ja) 電源装置、及び携帯機器
CN113110694A (zh) 一种具有电流浪涌抑制的低压差线性稳压器电路
US9831757B2 (en) Voltage regulator
KR20060047972A (ko) 전압 레귤레이터
JP2008217677A (ja) 定電圧回路及びその動作制御方法
US20180188753A1 (en) Reduction of output undershoot in low-current voltage regulators
US20170205840A1 (en) Power-supply circuit
CN117155123B (zh) 一种适用于ldo的瞬态跳变过冲抑制电路及其控制方法
CN113568467A (zh) 并联低压差调节器
US20050088154A1 (en) Voltage regulator
CN111474974A (zh) 一种提高ldo由重载突变到轻载或空载时瞬态响应的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination