CN116126075A - 一种片内高压线性稳压器电路及其稳压方法 - Google Patents

一种片内高压线性稳压器电路及其稳压方法 Download PDF

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CN116126075A CN202310200756.XA CN202310200756A CN116126075A CN 116126075 A CN116126075 A CN 116126075A CN 202310200756 A CN202310200756 A CN 202310200756A CN 116126075 A CN116126075 A CN 116126075A
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刘玉菲
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Abstract

本发明涉及集成电路中电源管理技术领域，特别涉及一种片内高压线性稳压器电路及其稳压方法。所述稳压器电路包括预降压电路100、低压跨导放大器200、高低压隔离电路300、高压域跨阻放大器400和功率级电路500；本发明通过采用输入对管为PMOS管的低压跨导放大器，高低压隔离电路，以及带输出缓冲级的高压域跨阻放大器，功率级电路，预降压电路，实现高输入电压芯片对于片内高压线性稳压器电路的要求。提高了差分输入对管的匹配性，改善了输出电压精度，实现了高输入电压到内部低电源电压的转换。本发明在不增加片内补偿电路的情况下，通过在稳压器电路输出端外接1μF电容，实现了0‑10mA负载范围内输出稳定电压的目的。

Description

一种片内高压线性稳压器电路及其稳压方法
技术领域
本发明涉及集成电路中电源管理技术领域，特别涉及一种片内高压线性稳压器电路及其稳压方法。
背景技术
线性稳压器是电源管理技术领域应用十分广泛的一类电路。线性稳压器电路主要由误差放大器，调整管和反馈电阻网络组成，利用负反馈环路的高增益将反馈电压钳位至参考电压，输出不随输入电压和负载电流变化的稳定电压。
随着集成电路制造技术的不断发展，芯片集成度越来越高，芯片内部包含的电路模块越来越多，不同模块电路对供电电压提出了不同的需求。线性稳压器可作为芯片内部电源，对输入电压进行降压，通过调节反馈电阻比例灵活的为芯片内部各个模块提供所需要的稳定电压。
随着芯片输入电压范围变宽，要求芯片内部线性稳压器能够将外部的高输入电压转换成为内部模块电路供电的低电源电压。因此，需要片内高压线性稳压器实现高低压电源转换。
高压线性稳压器一般采用耐高压的N型横向扩散金属氧化物半导体管(Laterally-Diffused Metal-Oxide Semiconductor，简称LDMOS)作为误差放大器差分输入对管，然而N型LDMOS管面积大、匹配性差，导致误差放大器输入失调电压大，高压线性稳压器精度差等问题，此外，高压线性稳压器中补偿电容需要采用高压电容，高压电容具有容值小，面积大，补偿难度大的缺陷；采用N型LDMOS管作为差分输入对管的误差放大器共模输入电压高，需要较高的参考电压才能保证误差放大器正常工作，该类高压线性稳压器不适用于芯片内部参考电压低、所需内部电源电压低的应用场景。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明在高压线性稳压器电路设计中，针对误差放大器输入失调电压大，高压线性稳压器精度差，补偿难度大，以及参考电压高的问题，提出了一种片内高压线性稳压器电路及其稳压方法，来提升高压线性稳压器性能和应用范围。本发明的目的通过以下技术方案实现：
在本发明的第一方面，本发明提供了一种片内高压线性稳压器电路，所述高压线性稳压器电路包括预降压电路、低压跨导放大器、高低压隔离电路、高压域跨阻放大器和功率级电路。所述预降压电路对输入电压VIN进行预降压，其输入为偏置电压VB，输出为内部电源VDD；所述低压跨导放大器用于实现输入差分电压到输出差分电流的转换，其输入为偏置电流IB，内部电源VDD，参考电压VREF以及反馈电压VFB，输出为差分电流Ie和偏置电流IBH；所述高低压隔离电路用于承受高压，隔离所述高压域跨阻放大器和所述低压跨导放大器，对电流起缓冲作用，电流增益为1，其输入输出均为差分电流Ie和偏置电流IBH；所述高压域跨阻放大器用于将输入的差分电流转换为单端输出电压，其输入为差分电流Ie和偏置电流IBH，输出为功率级电路的控制信号Vg；所述功率级电路对输入的控制信号Vg进行处理，通过调整功率管的电流输出稳定电压，并为低压跨导放大器提供反馈电压，其输入为高压域跨阻放大器输出的控制信号Vg，输出为输出电压VOUT和反馈电压VFB。
其中，所述高压线性稳压器中形成的负反馈环路保证了输出电压VOUT不随输入电压VIN和负载电流变化。
进一步的，预降压电路由N型LDMOS管MHN3构成，MHN3管栅极接偏置电压VB，漏极接输入电压VIN，源极产生内部电源VDD。
进一步的，低压跨导放大器包括PMOS管MP0、MP1、MP3、MP4，NMOS管MN0、MN1、MN2、MN3，偏置电流源IB，还包括为高压域跨阻放大器提供偏置电流的PMOS管MP2和NMOS管MN4、MN5。MP0栅极、漏极短接后连接MP1管、MP2管栅极，并连接偏置电流IB的一端，IB的另一端接地GND，MP0源极连接MP1管、MP2管源极，并连接内部电源VDD；MP1管漏极连接MP3管、MP4管源极，MP3管栅极接功率级电路输出的反馈电压VFB，MP4管栅极接参考电压VREF，MP3管漏极接MN0管栅极和漏极，并连接MN2管栅极，MP4管漏极接MN1管栅极和漏极，并连接MN3管栅极，MN0管、MN1管、MN2管、MN3管的源极均接地GND；MN2管的漏极接高低压隔离电路中MHN0管的源极，MN3管的漏极接高低压隔离电路中MHN1管的源极；MP2管的漏极接MN4管的栅极和漏极，并连接MN5管的栅极，MN4管、MN5管源极均连接地GND；MN5管漏极连接高低压隔离电路中MHN2管的源极。
进一步的，高低压隔离电路包括N型LDMOS管MHN0、MHN1、MHN2，电阻R0、R1、R2。MHN0管栅极连接MHN1管、MHN2管的栅极，并连接内部电源VDD；MHN0管源极连接低压跨导放大器中MN2管的漏极，MHN1管源极连接低压跨导放大器中MN3管的漏极，MHN2管源极连接低压跨导放大器中MN5管的漏极；MHN0管的漏极连接电阻R0的一端，R0的另一端连接高压域跨阻放大器中MP5管的漏极和栅极，MHN1管的漏极连接电阻R1的一端，R1的另一端连接高压域跨阻放大器中MP6管的漏极和栅极，MHN2管的漏极连接电阻R2的一端，R2的另一端连接悬浮地电压VF。
进一步的，高压域跨阻放大器包括PMOS管MP5、MP6、MP7、MP8、MP9、MP10，NMOS管MN6、MN7，齐纳二极管D0。MP5管的栅极与漏极短接后连接MP7管的栅极，并连接高低压隔离电路中R0的另一端，MP6管的栅极与漏极短接后连接MP8管、MP9管的栅极，并连接高低压隔离电路中R1的另一端，MP5管源极、MP6管源极、MP7管源极、MP8管源极、MP9管源极短接在一起并连接输入电压VIN；MP7管的漏极连接MN6管的栅极与漏极，并连接MN7管的栅极，MP8管的漏极连接MN7管的漏极和MP10管的栅极，MN6管源极、MN7管源极、MP10管漏极短接后连接悬浮地电压VF，MP10管的源极连接MP9管的漏极，并连接功率级电路的控制信号Vg；齐纳二极管阴极连接输入电压VIN，阳极连接悬浮地电压VF。
进一步的，功率级电路包括P型LDMOS管MHP0，电阻RF1、RF2。MHP0管的栅极连接控制信号Vg，源极连接输入电压VIN，漏极连接电阻RF2的一端，并连接输出电压VOUT；RF2的另一端连接电阻RF1的一端，并产生反馈电压VFB，RF1的另一端接地GND。
在本发明的第二方面，本发明还提供了一种片内高压线性稳压器的稳压方法，所述方法包括：
S1、预降压电路在偏置电压VB的作用下，对输入电压VIN降压，产生内部电源VDD，所述内部电源VDD为低压跨导放大器供电，并为高低压隔离电路提供偏置电压；
S2、低压跨导放大器在偏置电流IB和内部电源VDD的作用下，将参考电压VREF与反馈电压VFB的差分电压转换为差分电流Ie，同时为高低压隔离电路提供差分电流Ie和偏置电流IBH；
S3、高低压隔离电路在内部电源VDD的作用下，隔离高压域跨阻放大器和低压跨导放大器，将输入的差分电流Ie与偏置电流IBH缓冲输出，电流增益为1；
S4、高压域跨阻放大器在偏置电流IBH的作用下产生悬浮地电压VF，高压域跨阻放大器工作在悬浮地电压VF与输入电压VIN之间，将输入的差分电流Ie转换为功率级电路的控制信号Vg输出；
S5、功率级电路在控制信号Vg作用下，调整功率管中流过的电流，实现对输出电压VOUT的调节，同时输出电压VOUT经功率级电路中电阻分压后输出反馈电压VFB。
进一步的，步骤S4包括高压域跨阻放大器将输入的差分电流Ie转化为差分电压，将所述差分电压转换为单端输出电压，将所述单端输出电压采用隔离缓冲器输出功率级电路的控制信号Vg，将所述高阻输出节点与功率级电路的功率管栅极进行隔离，使得片内低频极点分离为两个高频极点，通过在片内高压线性稳压器电路的输出端外接电容，将输出极点作为主极点，实现片内高压线性稳压器输出稳定电压。
本发明的有益效果：
本发明提出的片内高压线性稳压器电路采用了输入对管为PMOS的低压跨导放大器，提高了差分输入对管的匹配性，改善了输出电压精度，实现了高输入电压到内部低电源电压的转换。同时，本发明提出一种带输出缓冲级的高压域跨阻放大器，将片内高压域跨阻放大器的高阻输出节点与功率级电路的功率管栅极进行隔离，使得片内低频极点分离为两个高频极点，在不增加片内补偿电路的情况下，通过在稳压器电路的输出端外接1μF电容，实现了0-10mA负载范围内高压线性稳压器输出稳定电压的目的。
附图说明
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1示出了本发明实施例中一种片内高压线性稳压器电路结构框图。图中，100、预降压电路，200、低压跨导放大器，300、高低压隔离电路，400、高压域跨阻放大器，500、功率级电路，600、负载电路，700、偏置电路。
图2示出了本发明实施例中一种片内高压线性稳压器电路图。
图3示出了本发明实施例中一种片内高压线性稳压器稳压方法流程图。
图4示出了本发明实施例片内高压线性稳压器电路在空载、IL＝10mA下稳定性仿真曲线图。
图5示出了本发明实施例片内高压线性稳压器电路输出电压与输入电压仿真曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征易于明白了解，结合附图，进一步说明本发明。
本发明具体实施的一种片内高压线性稳压器电路结构框图，如附图1所示，高压线性稳压器电路包括预降压电路、低压跨导放大器、高低压隔离电路、高压域跨阻放大器和功率级电路。其中，所述预降压电路、高压域跨阻放大器和功率级电路均连接输入电压VIN，所述低压跨导放大器和功率级电路均连接地GND；所述预降压电路用于对输入电压VIN进行预降压，其输入为偏置电压VB，输出为内部电源VDD；所述低压跨导放大器用于实现输入差分电压到输出差分电流的转换，其输入为偏置电流IB，内部电源VDD，参考电压VREF以及反馈电压VFB，输出为差分电流Ie和偏置电流IBH；所述高低压隔离电路用于承受高压，隔离所述高压域跨阻放大器和所述低压跨导放大器，其输入、输出均为差分电流Ie和偏置电流IBH；所述高压域跨阻放大器用于将输入的差分电流Ie转换为单端输出电压，其输入为差分电流Ie和偏置电流IBH，输出为功率级电路的控制信号Vg；所述功率级电路用于对输入的控制信号Vg进行处理，通过调整功率管的电流输出稳定电压，为所述低压跨导放大器提供反馈电压VFB，其输入为控制信号Vg，输出为输出电压VOUT和反馈电压VFB。
本发明具体实施的一种片内高压线性稳压器电路图如附图2所示。所述高压线性稳压器电路由预降压电路、低压跨导放大器、高低压隔离电路、高压域跨阻放大器和功率级电路组成。
在本实施例中，所述预降压电路由N型LDMOS管MHN3构成，MHN3管栅极接偏置电路输出的偏置电压VB，漏极接输入电压VIN，在源极产生内部电源VDD，其中，产生的内部电源VDD表示为：
VDD＝VB-VGS,MHN3                          (1)
其中，VGS,MHN3为MHN3管的栅源电压，其计算公式表示为：
Figure BDA0004108990660000071
其中，μn为电子的迁移率，COX为单位面积栅氧化层电容，(W/L)MHN3为MHN3管的宽长比，VTH,MHN3为MHN3管的阈值电压，ID,MHN3为MHN3管中流过的电流。ID,MHN3等于MP0、MP1和MP2管中流过的电流之和，因此ID,MHN3可表示为：
Figure BDA0004108990660000072
其中(W/L)MP0、(W/L)MP1、(W/L)MP2分别为MP0管、MP1管、MP2管的宽长比。
可以理解的是，所述偏置电路用于提供偏置电压VB和偏置电流IB，所述偏置电路可以是现有的任意能够提供所述偏置电压VB和所述偏置电流IB的电路，本发明对此不做具体的限定。
在本实施例中，所述低压跨导放大器包括PMOS管MP0、MP1、MP3、MP4，NMOS管MN0、MN1、MN2、MN3，偏置电流IB，还包括为高压域跨阻放大器提供偏置电流IBH的PMOS管MP2和NMOS管MN4、MN5。MP0栅极、漏极短接后连接MP1管、MP2管栅极，并连接偏置电流源IB的一端，偏置电流IB的另一端接地GND，MP0源极连接MP1管、MP2管源极，并连接内部电源VDD；MP1管漏极连接MP3管、MP4管源极，MP3管栅极接功率级电路输出的反馈电压VFB，MP4管栅极接参考电压VREF，MP3管漏极接MN0管栅极和漏极，并连接MN2管栅极，MP4管漏极接MN1管栅极和漏极，并连接MN3管栅极，MN0管、MN1管、MN2管、MN3管的源极均接地GND；MN2管的漏极接高低压隔离电路中MHN0管的源极，MN3管的漏极接高低压隔离电路中MHN1管的源极；MP2管的漏极接MN4管的栅极和漏极，并连接MN5管的栅极，MN4管、MN5管源极均连接地GND；MN5管漏极连接高低压隔离电路中MHN2管的源极。
其中，在本发明实施例中，低压跨导放大器将参考电压VREF与反馈电压VFB的差分电压转换为差分电流Ie。其中，MN2管镜像MN0管中电流，MN3管镜像MN1管中电流，MN2与MN0镜像比例等于MN3与MN1的镜像比例，低压跨导放大器增益AG为：
Figure BDA0004108990660000081
其中，gm,MP3为MP3管的跨导，(W/L)MN2、(W/L)MN0分别为MN2管、MN0管的宽长比。
同时，低压跨导放大器还为高低压隔离电路提供偏置电流IBH，也即是所述低压跨导放大器同时为高低压隔离电路提供差分电流Ie和偏置电流IBH，所述偏置电流IBH表示为：
Figure BDA0004108990660000082
其中(W/L)MN5、(W/L)MN4、(W/L)MP2、(W/L)MP0分别为MN5管、MN4管、MP2管、MP0管的宽长比。
在本实施例中，所述高低压隔离电路包括N型LDMOS管MHN0、MHN1、MHN2，电阻R0、R1、R2。MHN0管栅极连接MHN1管、MHN2管的栅极，并连接内部电源VDD；MHN0管源极连接低压跨导放大器中MN2管的漏极，MHN1管源极连接低压跨导放大器中MN3管的漏极，MHN2管源极连接低压跨导放大器中MN5管的漏极；MHN0管的漏极连接电阻R0的一端，R0的另一端连接高压域跨阻放大器中MP5管的漏极和栅极，MHN1管的漏极连接电阻R1的一端，R1的另一端连接高压域跨阻放大器中MP6管的漏极和栅极，MHN2管的漏极连接电阻R2的一端，R2的另一端连接悬浮地电压VF。
其中，在本发明实施例中，N型LDMOS管MHN0、MHN1、MHN2承受高压，电阻R0、R1、R2起保护作用，防止快速上电过程中与电阻正端连接的器件发生击穿风险。所述高低压隔离电路将作为高压电路的高压域跨阻放大器与作为低压电路的低压跨导放大器进行隔离，只承受高压，其电流增益为1。
在本实施例中，所述高压域跨阻放大器包括PMOS管MP5、MP6、MP7、MP8、MP9、MP10，NMOS管MN6、MN7，齐纳二极管D0。MP5管的栅极与漏极短接后连接MP7管的栅极，并连接高低压隔离电路中R0的另一端，MP6管的栅极与漏极短接后连接MP8管、MP9的栅极，并连接高低压隔离电路中R1的另一端，MP5管源极、MP6管源极、MP7管源极、MP8管源极、MP9管源极短接在一起并连接输入电压VIN；MP7管的漏极连接MN6管的栅极与漏极，并连接MN7管的栅极，MP8管的漏极连接MN7管的漏极和MP10管的栅极，MN6管源极、MN7管源极、MP10管漏极短接后连接悬浮地电压VF，MP10管的源极连接MP9管的漏极，并连接功率级电路的控制信号Vg；齐纳二极管阴极连接输入电压VIN，阳极连接悬浮地电压VF。
其中，在本发明实施例中，齐纳二极管D0将高压域跨阻放大器的悬浮地电压VF钳位于VIN-VZ，其中VZ为齐纳二极管击穿电压，从而限制高压域跨阻放大器工作在悬浮地电压VF与输入电压VIN之间，高压域跨阻放大器电路中所有MOS管均采用隔离型的低压MOS管，所述高压域跨阻放大器电路为带输出缓冲级的高压域跨阻放大器。
其中，在本发明实施例中，高压域跨阻放大器中MP5与MP6作为输入级将输入差分电流Ie转化为差分电压，MP7、MP8、MN6、MN7构成的电压放大级将差分电压转化为单端输出电压，MP9和MP10构成缓冲输出级，输出功率级电路的控制信号Vg，MP10实现电压跟随，MP9具有前馈作用。高压域跨阻放大器增益为：
Figure BDA0004108990660000091
其中，gm,MP5、gm,MP7、gm,MP10、gm,MP6、gm,MP9分别表示MP5管、MP7管、MP10管、MP6管、MP9管的跨导，ro,MP8、ro,MN7分别表示MP8管、MN7管小信号阻抗。
在本实施例中，所述功率级电路包括P型LDMOS管MHP0，电阻RF1、RF2。MHP0管的栅极连接控制信号Vg，源极连接输入电压VIN，漏极连接电阻RF2的一端，并连接输出电压VOUT；RF2的另一端连接电阻RF1的一端，并产生反馈电压VFB，RF1的另一端接地GND。功率级电路电压增益为：
AV＝gm,MHP0×ROUT                     (7)
其中gm,MHP0为功率管跨导，ROUT为功率级电路输出电阻。
功率级电路的电压反馈系数β为：
Figure BDA0004108990660000101
由低压跨导放大器、高低压隔离电压、高压域跨阻放大器和功率级电路形成的负反馈环路实现了从高压到低压的转换，输出稳定的输出电压VOUT。高压线性稳压电路的环路直流增益为：
AV,LOOP＝AG×AZ×AV×β                   (9)
将式(4)、(6)、(7)、(8)代入式(9)可得：
Figure BDA0004108990660000102
本发明实施例中，高压域跨阻放大器采用隔离缓冲器作为输出级，将高压域跨阻放大器中高阻输出节点与功率管栅极进行隔离，使得片内低频极点分离为两个高频极点，通过在稳压器电路输出端外接1μF电容CL，将输出极点作为主极点，实现了0-10mA负载范围内高压线性稳压器电路输出稳定电压的目的，为负载电路提供稳定电压和所需电流。
图3为本发明实施例中一种片内高压线性稳压器的稳压方法流程图，如图3所示，所述方法包括：
S1、预降压电路在偏置电压VB的作用下，对输入电压VIN降压，产生内部电源VDD，所述内部电源VDD为低压跨导放大器供电，并为高低压隔离电路提供偏置电压；
可以理解的是，所述内部电源VDD不仅作为供电电压为所述低压跨导放大器供电，还作为偏置电压为所述高低压隔离电路提供偏置；因此，预降压电路输出的内部电源VDD能够同时控制低压跨导放大器和高低压隔离电路的运行。
S2、低压跨导放大器在偏置电流IB和内部电源VDD的作用下，将参考电压VREF与反馈电压VFB的差分电压转换为差分电流Ie，同时为高低压隔离电路提供差分电流Ie和偏置电流IBH；
其中，所述偏置电流IB由所述偏置电路提供，所述内部电源VDD由所述预降压电路提供，所述参考电压VREF由芯片内部提供，本实施例可以采用现有的能够提供参考电压VREF的电路，本发明对此不做任何限定；所述反馈电压VFB由功率级电路提供。
S3、高低压隔离电路在内部电源VDD的作用下，隔离高压域跨阻放大器和低压跨导放大器，将输入的差分电流Ie与偏置电流IBH缓冲输出，电流增益为1；
其中，所述高低压隔离电路的作用是承受高压，且不改变电流；所以能够将输入的差分电流Ie与偏置电流IBH缓冲输出，且电流增益为1。
S4、高压域跨阻放大器在偏置电流IBH的作用下产生悬浮地电压，高压域跨阻放大器工作在悬浮地电压VF与输入电压VIN之间，将输入的差分电流Ie转换为功率级电路的控制信号Vg输出；
在本实施例中，将输入的差分电流Ie转化为差分电压，将所述差分电压转换为单端输出电压，将所述单端输出电压采用隔离缓冲器输出功率级电路的控制信号Vg，将所述高阻输出节点与功率级电路的功率管栅极进行隔离，使得片内低频极点分离为两个高频极点，通过在片内高压线性稳压器电路的输出端外接电容CL，将输出极点作为主极点，实现片内高压线性稳压器输出稳定电压。
S5、功率级电路在控制信号Vg作用下，调整功率管中流过的电流，实现对输出电压VOUT的调节，同时输出电压VOUT经功率级电路中电阻分压后输出反馈电压VFB。
在本发明中，所述片内高压线性稳压器电路中由低压跨导放大器、高低压隔离电路、高压域跨阻放大器和功率级电路形成了一个负反馈环路，从而保证了输出电压VOUT不随输入电压VIN和负载电流发生变化。
附图4为本发明片内高压线性稳压器电路在空载、IL＝10mA下稳定性仿真曲线图。在空载条件下，由于输出阻抗高，主极点频率很低，单位增益带宽小，在单位增益带宽内只有一个主极点，相位裕度只受低频主极点影响，约为89.5deg；在输出电流IL＝10mA条件下，输出阻抗变低，主极点频率增高，单位增益带宽变大，但次极点仍位于单位增益带宽外，相位裕度受低频主极点和次极点影响，约为59.6deg。负载在0-10mA范围内，高压线性稳压器都具有良好的稳定性。
附图5为本发明片内高压线性稳压器电路输出电压与输入电压仿真曲线图。在空载条件下，输入电压从7V-40V范围内变化时，输出电压只变化了230μV；在输出电流IL＝10mA条件下，输入电压从7V-40V范围内变化时，输出电压变化2.22mV，输出电压变化量增大的原因为环路增益因功率级电路增益下降而降低，2.22mV的变化量完全满足片内电路对内部供电电源的要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种片内高压线性稳压器电路，其特征在于，包括预降压电路(100)、低压跨导放大器(200)、高低压隔离电路(300)、高压域跨阻放大器(400)和功率级电路(500)；所述预降压电路(100)用于对输入电压VIN进行预降压，其输入为偏置电压VB，输出为内部电源VDD；所述低压跨导放大器(200)用于实现输入差分电压到输出差分电流的转换，其输入为偏置电流IB，内部电源VDD，参考电压VREF以及反馈电压VFB，输出为差分电流Ie和偏置电流IBH；所述高低压隔离电路(300)用于承受高压，隔离所述高压域跨阻放大器(400)和所述低压跨导放大器(200)，其输入、输出均为差分电流Ie和偏置电流IBH；所述高压域跨阻放大器(400)用于将输入的差分电流Ie转换为单端输出电压，其输入为差分电流Ie和偏置电流IBH，输出为功率级电路(500)的控制信号Vg；所述功率级电路(500)用于对输入的控制信号Vg进行处理，通过调整功率管的电流输出稳定电压，并为所述低压跨导放大器(200)提供反馈电压VFB，其输入为高压域跨阻放大器(400)输出的控制信号Vg，输出为输出电压VOUT和反馈电压VFB。
2.根据权利要求1所述的一种片内高压线性稳压器电路，其特征在于，所述预降压电路(100)包括N型LDMOS管MHN3，MHN3管栅极接偏置电压VB，漏极接输入电压VIN，源极产生内部电源VDD。
3.根据权利要求1所述的一种片内高压线性稳压器电路，其特征在于，所述低压跨导放大器(200)包括PMOS管MP0、MP1、MP3、MP4，NMOS管MN0、MN1、MN2、MN3，偏置电流IB，还包括为高压域跨阻放大器提供偏置电流IBH的PMOS管MP2和NMOS管MN4、MN5；MP0栅极、漏极短接后连接MP1管、MP2管栅极，并连接偏置电流IB的一端，偏置电流IB的另一端接地GND，MP0源极连接MP1管、MP2管源极，并连接内部电源VDD；MP1管漏极连接MP3管、MP4管源极，MP3管栅极接功率级电路输出的反馈电压VFB，MP4管栅极接参考电压VREF，MP3管漏极接MN0管栅极和漏极，并连接MN2管栅极，MP4管漏极接MN1管栅极和漏极，并连接MN3管栅极，MN0管、MN1管、MN2管、MN3管的源极均接地GND；MN2管的漏极接高低压隔离电路中MHN0管的源极，MN3管的漏极接高低压隔离电路中MHN1管的源极；MP2管的漏极接MN4管的栅极和漏极，并连接MN5管的栅极，MN4管、MN5管源极均连接地GND；MN5管漏极连接高低压隔离电路中MHN2管的源极。
4.根据权利要求1所述的一种片内高压线性稳压器电路，其特征在于，所述高低压隔离电路(300)包括N型LDMOS管MHN0、MHN1、MHN2，电阻R0、R1、R2；MHN0管栅极连接MHN1管、MHN2管的栅极，并连接内部电源VDD；MHN0管源极连接低压跨导放大器中MN2管的漏极，MHN1管源极连接低压跨导放大器中MN3管的漏极，MHN2管源极连接低压跨导放大器中MN5管的漏极；MHN0管的漏极连接电阻R0的一端，R0的另一端连接高压域跨阻放大器中MP5管的漏极和栅极，MHN1管的漏极连接电阻R1的一端，R1的另一端连接高压域跨阻放大器中MP6管的漏极和栅极，MHN2管的漏极连接电阻R2的一端，R2的另一端连接悬浮地电压VF。
5.根据权利要求1所述的一种片内高压线性稳压器电路，其特征在于，所述高压域跨阻放大器(400)包括PMOS管MP5、MP6、MP7、MP8、MP9、MP10，NMOS管MN6、MN7，齐纳二极管D0；MP5管的栅极与漏极短接后连接MP7管的栅极，并连接高低压隔离电路中R0的另一端，MP6管的栅极与漏极短接后连接MP8管、MP9管的栅极，并连接高低压隔离电路中R1的另一端，MP5管源极、MP6管源极、MP7管源极、MP8管源极、MP9管源极短接在一起并连接输入电压VIN；MP7管的漏极连接MN6管的栅极与漏极，并连接MN7管的栅极，MP8管的漏极连接MN7管的漏极和MP10管的栅极，MN6管源极、MN7管源极、MP10管漏极短接后连接悬浮地电压VF，MP10管的源极连接MP9管的漏极，并连接功率级电路的控制信号Vg；齐纳二极管阴极连接输入电压VIN，阳极连接悬浮地电压VF。
6.根据权利要求1所述的一种片内高压线性稳压器电路，其特征在于，所述功率级电路(500)包括P型LDMOS管MHP0，电阻RF1、RF2；MHP0管的栅极连接控制信号Vg，源极连接输入电压VIN，漏极连接电阻RF2的一端，并连接输出VOUT；RF2的另一端连接电阻RF1的一端，并产生反馈电压VFB，RF1的另一端接地GND。
7.一种片内高压线性稳压器的稳压方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、预降压电路(100)在偏置电压VB的作用下，对输入电压VIN降压，产生内部电源VDD，所述内部电源VDD为低压跨导放大器(200)供电，并为高低压隔离电路(300)提供偏置电压；
S2、低压跨导放大器(200)在偏置电流IB和内部电源VDD的作用下，将参考电压VREF与反馈电压VFB的差分电压转换为差分电流Ie，同时为高低压隔离电路(300)提供差分电流Ie和偏置电流IBH；
S3、高低压隔离电路(300)在内部电源VDD的作用下，隔离高压域跨阻放大器(400)和低压跨导放大器(200)，将输入的差分电流Ie与偏置电流IBH缓冲输出，电流增益为1；
S4、高压域跨阻放大器(400)在偏置电流IBH的作用下产生悬浮地电压VF，高压域跨阻放大器工作在悬浮地电压VF与输入电压VIN之间，将输入的差分电流Ie转换为功率级电路(500)的控制信号Vg输出；
S5、功率级电路(500)在控制信号Vg作用下，调整功率管中流过的电流，实现对输出电压VOUT的调节，同时输出电压VOUT经功率级电路(500)中电阻分压后输出反馈电压VFB。
8.根据权利要求7所述的一种片内高压线性稳压器的稳压方法，其特征在于，步骤S4包括高压域跨阻放大器(400)将输入的差分电流Ie转化为差分电压，将所述差分电压转换为单端输出电压，将所述单端输出电压采用隔离缓冲器输出功率级电路(500)的控制信号Vg，将所述高阻输出节点与功率级电路(500)的功率管栅极进行隔离，使得片内低频极点分离为两个高频极点，通过在片内高压线性稳压器电路的输出端外接电容，将输出极点作为主极点，实现片内高压线性稳压器输出稳定电压。
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