CN116581976B - 电流缓冲电路及线性稳压器 - Google Patents

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Abstract

本申请适用于电子电路技术领域,提供了一种电流缓冲电路及线性稳压器。电流缓冲电路包括第一电阻模块、第二电阻模块、第一电流模块、开关模块、第二电流模块、第三电阻模块和第四电阻模块,所述第一电阻模块和所述第二电阻模块均用于与电源电连接,所述第三电阻模块和所述第四电阻模块均用于接地,所述第一电流模块分别与所述第一电阻模块、所述第二电阻模块和所述开关模块电连接,所述第二电流模块分别与所述第三电阻模块、所述第四电阻模块和所述开关模块电连接。本申请实施例提供的电流缓冲电路解决了现有的线性稳压器在实现稳定性补偿时引入的失调问题。

Description

电流缓冲电路及线性稳压器
技术领域
本申请属于电子电路技术领域,尤其涉及一种电流缓冲电路及线性稳压器。
背景技术
线性稳压器广泛应用于各类电子产品中,通常其负载变化范围都较宽,会导致其输出不稳定,因此如何实现其稳定性是目前要解决的关键问题。通过串联电阻,增加零点的方式来实现稳定性是常用的方法,而串联电阻若内置,则影响线性稳压器的输出精度,若外置,则浪费PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)板的面积,并且还会多一个外围器件。
通过内置非常大的米勒补偿电容也是实现稳定性的一种方法,但其会产生右半平面的零点,严重恶化相位裕度,所以还需要增加零点电阻将产生的右半平面的零点移至左半平面。由于米勒补偿电容非常大,再增加一个零点电阻则会导致电路面积更大。
为了解决上述两种方法中存在的问题,目前又提出了一种新的实现稳定性的方法,通过引入电流缓冲电路来实现稳定性补偿,但在引入电流缓冲电路之后引入了失调问题,导致线性稳压器的输出精度低。
发明内容
本申请实施例提供了一种电流缓冲电路及线性稳压器,可以解决现有的线性稳压器在实现稳定性补偿时引入的失调问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种电流缓冲电路,包括第一电阻模块、第二电阻模块、第一电流模块、开关模块、第二电流模块、第三电阻模块和第四电阻模块,所述第一电阻模块和所述第二电阻模块均用于与电源电连接,所述第三电阻模块和所述第四电阻模块均用于接地,所述第一电流模块分别与所述第一电阻模块、所述第二电阻模块和所述开关模块电连接,所述第二电流模块分别与所述第三电阻模块、所述第四电阻模块和所述开关模块电连接;
所述第一电阻模块用于接收第一电流,根据所述第一电流向所述第一电流模块提供第一电压;所述第二电阻模块用于向所述第一电流模块提供第二电压;所述第一电流模块用于根据所述第一电压和所述第二电压向所述开关模块提供第二电流;所述第三电阻模块用于接收所述第一电流,根据所述第一电流向所述第二电流模块提供第三电压;所述第四电阻模块用于向所述第二电流模块提供第四电压;所述第二电流模块用于根据所述第三电压和所述第四电压向所述开关模块提供第三电流,其中所述第三电流与所述第二电流的方向相同,大小相等;所述开关模块用于接收偏置电压,根据所述偏置电压导通,使所述第一电流模块与所述第二电流模块导通连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一电流模块包括第一运算放大器和第一场效应管,所述第一运算放大器的第一输入端与所述第一电阻模块电连接,所述第一运算放大器的第二输入端分别与所述第二电阻模块和所述第一场效应管的第二导通端电连接,所述第一运算放大器的输出端与所述第一场效应管的控制端电连接,所述第一场效应管的第一导通端与所述开关模块电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第二电流模块包括第二运算放大器和第二场效应管,所述第二运算放大器的第一输入端与所述第三电阻模块电连接,所述第二运算放大器的第二输入端分别与所述第四电阻模块和所述第二场效应管的第二导通端电连接,所述第二运算放大器的输出端与所述第二场效应管的控制端电连接,所述第二场效应管的第一导通端与所述开关模块电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述开关模块包括NMOS场效应管,所述NMOS场效应管的漏极与所述第一电流模块电连接,所述NMOS场效应管的源极与所述第二电流模块电连接,所述NMOS场效应管的栅极用于接收所述偏置电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述开关模块包括PMOS场效应管,所述PMOS场效应管的源极与所述第一电流模块电连接,所述PMOS场效应管的漏极与所述第二电流模块电连接,所述PMOS场效应管的栅极用于接收所述偏置电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一电阻模块包括第一电阻,所述第一电阻的第一端用于与所述电源电连接,所述第一电阻第二端与所述第一电流模块电连接,所述第一电阻的第二端用于接收所述第一电流。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第二电阻模块包括第二电阻,所述第二电阻的第一端用于与所述电源电连接,所述第二电阻的第二端与所述第一电流模块电连接,所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第三电阻模块包括第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述第二电流模块电连接,所述第三电阻的第二端用于接地,所述第三电阻的第一端用于接收所述第一电流。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第四电阻模块包括第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述第二电流模块电连接,所述第四电阻的第二端用于接地,所述第三电阻与所述第四电阻的阻值相等。
第二方面,本申请实施例提供了一种线性稳压器,包括第一方面任一项所述的电流缓冲电路。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
本申请实施例提供了一种电流缓冲电路,包括第一电阻模块、第二电阻模块、第一电流模块、开关模块、第二电流模块、第三电阻模块和第四电阻模块。第一电阻模块和第二电阻模块均用于与电源电连接,第三电阻模块和第四电阻模块均用于接地,第一电流模块分别与第一电阻模块、第二电阻模块和开关模块电连接,第二电流模块分别与第三电阻模块、第四电阻模块和开关模块电连接。
第一电阻模块用于接收第一电流,根据第一电流向第一电流模块提供第一电压。第二电阻模块用于向第一电流模块提供第二电压。第一电流模块用于根据第一电压和第二电压向开关模块提供第二电流。第三电阻模块用于接收第一电流,根据第一电流向第二电流模块提供第三电压。第四电阻模块用于向第二电流模块提供第四电压。第二电流模块用于根据第三电压和第四电压向开关模块提供第三电流,其中第三电流与第二电流的方向相同、大小相等。开关模块用于接收偏置电压,根据偏置电压导通,使第一电流模块与第二电流导通连接。
由上可知,第一电流模块与第二电流模块提供的电流方向相同、大小相等,因此当开关模块导通后,流入开关模块的电流等于流出开关模块的电流。当本申请实施例提供的电流缓冲电路应用于线性稳压器实现稳定性补偿时,并不会出现由于第一电流模块与第二电流模块产生的电流不相等而向线性稳压器中的运算放大器提供电流,造成运算放大器失调,进而导致其输出精度降低的问题。
因此,本申请实施例提供的电流缓冲电路解决了现有的线性稳压器在实现稳定性补偿时引入的失调问题。
可以理解的是,上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的电流缓冲电路的原理框图;
图2是本申请一实施例提供的电流缓冲电路的电路连接示意图;
图3是本申请另一实施例提供的电流缓冲电路的电路连接示意图;
图4是本申请一实施例提供的线性稳压器的电路连接示意图。
图中:10、电流缓冲电路;11、第一电阻模块;12、第二电阻模块;13、第一电流模块;14、开关模块;15、第二电流模块;16、第三电阻模块;17、第四电阻模块;20、电源;30、线性稳压器。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
线性稳压器广泛应用于各类电子产品中,线性稳压器主要包括运算放大器、场效应管以及反馈电阻等。由于线性稳压器的负载变化范围都较宽,会导致其输出不稳定,因此如何实现其稳定性是目前要解决的关键问题。
现有技术中提出了一些稳定性补偿的方法(例如通过串联电阻来实现稳定性补偿,或者通过内置米勒补偿电容和零点电阻来实现稳定性补偿),但上述方法均存在不足,因此又提出了一种新的实现方法,即引入电流缓冲电路来实现稳定性补偿,目前的电流缓冲电路主要由两个电流源和一个场效应管组成,在实际应用中两个电流源产生的电流并不完全相等,导致其在线性稳压器中实现稳定性补偿时,会向线性稳压器中的运算放大器提供电流,造成运算放大器失调,进而导致其输出精度降低。
针对上述问题,本申请提出了一种电流缓冲电路,如图1所示,电流缓冲电路10包括第一电阻模块11、第二电阻模块12、第一电流模块13、开关模块14、第二电流模块15、第三电阻模块16和第四电阻模块17。第一电阻模块11和第二电阻模块12均用于与电源20电连接,第三电阻模块16和第四电阻模块17均用于接地,第一电流模块13分别与第一电阻模块11、第二电阻模块12和开关模块14电连接,第二电流模块15分别与第三电阻模块16、第四电阻模块17和开关模块14电连接。其中,电源20用于提供电源电压,电源电压为低电压。第一电流由外部电路提供,本申请对第一电流的产生方式不作限定。
具体的,第一电阻模块11用于接收第一电流,根据第一电流向第一电流模块13提供第一电压。第二电阻模块12用于向第一电流模块13提供第二电压。第一电流模块13用于根据第一电压和第二电压向开关模块14提供第二电流。第三电阻模块16用于接收第一电流,根据第一电流向第二电流模块15提供第三电压。第四电阻模块17用于向第二电流模块15提供第四电压。第二电流模块15用于根据第三电压和第四电压向开关模块14提供第三电流,其中第三电流与第二电流的方向相同,大小相等。开关模块14用于接收偏置电压,根据偏置电压导通,使第一电流模块13与第二电流模块15导通连接。
由上可知,第一电流模块13与第二电流模块15提供的电流方向相同、大小相等,因此当开关模块14导通后,流入开关模块14的电流等于流出开关模块14的电流。当本申请实施例提供的电流缓冲电路10应用于线性稳压器实现稳定性补偿时,并不会出现由于第一电流模块13与第二电流模块15产生的电流不相等而向线性稳压器中的运算放大器提供电流,造成运算放大器失调,进而导致其输出精度降低的问题。
因此,本申请实施例提供的电流缓冲电路10解决了现有的线性稳压器在实现稳定性补偿时引入的失调问题。
如图2、图3所示,第一电流模块13包括第一运算放大器OP1和第一场效应管M1。第一运算放大器OP1的第一输入端与第一电阻模块11电连接,第一运算放大器OP1的第二输入端分别与第二电阻模块12和第一场效应管M1的第二导通端电连接,第一运算放大器OP1的输出端与第一场效应管M1的控制端电连接,第一场效应管M1的第一导通端与开关模块14电连接。
具体的,第一运算放大器OP1根据第一电阻模块11提供的第一电压和第二电阻模块12提供的第二电压向第一场效应管M1的控制端输出第一控制信号,第一场效应管M1根据第一控制信号导通,并向开关模块14提供第二电流,第二电流的方向为流入开关模块14。根据运算放大器的特点“虚短”和“虚短”可以得出第一电压与第二电压相等,其中第一电压由第一电阻模块11根据第一电流生成,第二电压由第二电阻模块12根据第二电流生成,因此输出的第二电流与第一电流成一定的比例关系,在第一电阻模块11中的电阻阻值等于第二电阻模块12中的电阻阻值时,则第二电流等于第一电流。
示例性的,第一场效应管M1为PMOS(positive channel Metal OxideSemiconductor,正沟道金属氧化物半导体)场效应管。第一场效应管M1的控制端为PMOS管的栅极,第一场效应管M1的第一导通端为PMOS管的漏极,第一场效应管M1的第二导通端为PMOS管的源极。
需要说明的是,第一电流模块13也可由实现其功能的其他模块替换,不限于此。
如图2、图3所示,第二电流模块15包括第二运算放大器OP2和第二场效应管M2。第二运算放大器OP2的第一输入端与第三电阻模块16电连接,第二运算放大器OP2的第二输入端分别与第四电阻模块17和第二场效应管M2的第二导通端电连接,第二运算放大器OP2的输出端与第二场效应管M2的控制端电连接,第二场效应管M2的第一导通端与开关模块14电连接。
具体的,第二运算放大器OP2根据第三电阻模块16提供的第三电压和第四电阻模块17提供的第四电压向第二开关管M2的控制端输出第二控制信号,第二开关管M2根据第二控制信号导通,并向开关模块14提供第三电流,第三电流的方向为流出开关模块14。根据运算放大器的特点“虚短”和“虚短”可以得出第三电压与第四电压相等,其中第三电压由第三电阻模块16根据第一电流生成,第四电压由第四电阻模块17根据第三电流生成,因此输出的第三电流与第一电流成一定的比例关系,在第三电阻模块16中的电阻阻值等于第四电阻模块17中的电阻阻值时,则第三电流等于第一电流,也即第三电流等于第二电流,并且第三电流的方向与第二电流的方向相同。因此当第一电阻模块11与第二电阻模块12的电阻阻值匹配好,并且第三电阻模块16与第四电阻模块17的电阻阻值匹配好时,第一电流模块13与第二电流模块15向开关模块14提供的电流大小相等,且方向相同。
示例性的,第二场效应管M2为NMOS(n-metal-oxide-semiconductor,n型金属-氧化物-半导体)场效应管。第二场效应管M2的控制端为NMOS管的栅极,第二场效应管M2的第一导通端为NMOS管的漏极,第二场效应管M2的第二导通端为NMOS管的源极。
需要说明的是,第二电流模块15也可由实现其功能的其他模块替换,不限于此。
如图2所示,开关模块14包括NMOS场效应管,NMOS场效应管的漏极与第一电流模块13电连接,NMOS场效应管的源极与第二电流模块15电连接,NMOS场效应管的栅极用于接收偏置电压,其中,偏置电压为电压VNBIAS。根据图2可知,NMOS场效应管的漏极与第一场效应管M1的第一导通端电连接,NMOS场效应管的源极与第二场效应管M2的第一导通端电连接。
具体的,NMOS场效应管用于根据电压VNBIAS导通,使第一电流模块13与第二电流模块15导通连接。
需要说明的是,开关模块14也可由实现其功能的其他模块替换,不限于此。
如图3所示,开关模块14包括PMOS场效应管,PMOS场效应管的源极与第一电流模块13电连接,PMOS场效应管的漏极与第二电流模块15电连接, PMOS场效应管的栅极用于接收偏置电压,其中,偏置电压为电压VPBIAS。根据图3可知,PMOS场效应管的源极与第一场效应管M1的第一导通端电连接,PMOS场效应管的漏极与第二场效应管M2的第一导通端电连接。
具体的,PMOS场效应管用于根据电压VPBIAS导通,使第一电流模块13与第二电流模块15导通连接。
需要说明的是,开关模块14也可由实现其功能的其他模块替换,不限于此。
如图2、图3所示,第一电阻模块11包括第一电阻R1,第一电阻R1的第一端用于与电源20电连接,接收电源电压,第一电阻R1的第二端与第一电流模块13电连接,第一电阻R1的第二端用于接收第一电流i1。根据图2、图3所示,第一电阻R1的第二端与第一运算放大器OP1的第一输入端电连接。
具体的,第一电阻R1根据第一电流i1向第一运算放大器OP1提供第一电压,其中,第一电压等于电源电压减去Rx1·i1,Rx1为第一电阻R1的阻值。
需要说明的是,第一电阻模块11也可由实现其功能的其他模块替换,不限于此。
如图2、图3所示,第二电阻模块12包括第二电阻R2,第二电阻R2的第一端用于与电源20电连接,接收电源电压,第二电阻R2的第二端与第一电流模块13电连接,第一电阻R1与第二电阻R2的阻值相等。根据图2、图3所示,第二电阻R2的第二端分别与第一场效应管M1的第二导通端和第一运算放大器OP1的第二输入端电连接。
具体的,第二电阻R2根据第二电流i2向第一运算放大器OP1提供第二电压,其中,第二电压等于电源电压减去Rx2·i2,Rx2为第二电阻R2的阻值。根据运算放大器的特点“虚短”和“虚短”,可以得出第一电压等于第二电压,即电源电压减去Rx1·i1=电源电压减去Rx2·i2,最后得出i2=Rx1·i1/Rx2,又由于Rx1=Rx2,则i2等于i1,i2的方向为流入开关模块14。
需要说明的是,第二电阻模块12也可由实现其功能的其他模块替换,不限于此。
如图2、图3所示,第三电阻模块16包括第三电阻R3,第三电阻R3的第一端与第二电流模块15电连接,第三电阻R3的第二端用于接地,第三电阻R3的第一端用于接收第一电流i1。根据图2、图3可知,第三电阻R3的第一端与第二运算放大器OP2的第一输入端电连接。
具体的,第三电阻R3根据第一电流i1向第二运算放大器OP2提供第三电压,其中,第三电压等于Rx3·i1,Rx3为第三电阻R3的阻值。
需要说明的是,第三电阻模块16也可由实现其功能的其他模块替换,不限于此。
如图2、如3所示,第四电阻模块17包括第四电阻R4,第四电阻R4的第一端与第二电流模块15电连接,第四电阻R4的第二端用于接地,第三电阻R3与第四电阻R4的阻值相等。根据图2、图3可知,第四电阻R4的第一端分别与第二场效应管M2的第二导通端和第二运算放大器OP2的第一输入端电连接。
具体的,第四电阻R4根据第三电流i3向第二运算放大器OP2提供第四电压,其中,第四电压等于Rx4·i3,Rx4为第四电阻R4的阻值。根据运算放大器的特点“虚短”和“虚断”可得出,第三电压等于第四电压,即Rx3·i1=Rx4·i3,最后得出i3=Rx3·i1/Rx4,又由于Rx3=Rx4,则i3等于i1,i3的方向为流出开关模块14。最后可以得出第三电流i3与第二电流i2的方向相同,大小相等。
需要说明的是,第四电阻模块17也可由实现其功能的其他模块替换,不限于此。
综上,本申请实施例提供的电流缓冲电路10中的第一电流模块13与第二电流模块15产生的电流相同,当电流缓冲电路10应用于线性稳压器实现稳定性补偿时,并不会造成运算放大器失调。
本申请实施例还提供了一种线性稳压器,包括上述所述的电流缓冲电路。下面以图4为例,详细说明电流缓冲电路如何实现稳定性补偿。
如图4所示,线性稳压器30包括运算放大器OP、两个电流缓冲电路10、第一补偿电容Cc1、第二补偿电容Cc2、场效应管PMP、场效应管PMN、第五电阻R5、第六电阻R6和输出电容Cout,其连接关系如图4所示,此处不再赘述。需要说明的是,电流缓冲电路10中的电流源Isource由第一电阻模块、第二电阻模块和第一电流模块构成,电流缓冲电路10中的电流源Isink由第三电阻模块、第四电阻模块和第二电流模块构成,并且与第一补偿电容Cc1相连接的电流缓冲电路10中的开关模块14由NMOS场效应管构成,与第二补偿电容Cc2相连接的电流缓冲电路10中的开关模块14由PMOS场效应管构成。
由于场效应管PMP和场效应管PMN两部分的原理完全一样,且电流缓冲电路10也是对称结构,所以以场效应管PMP为例,说明电流缓冲电路10实现稳定性补偿的原理。
电路中有三个主要的节点分别为节点GP、节点FNS和节点VOUT,其余节点皆为高频节点。通过电流缓冲电路10实现了第一补偿电容Cc1的米勒效应,进而实现了米勒补偿。电流缓冲电路10在实现米勒补偿的基础上,又引入一个左半平面的零点,该零点约为gmn0/C,其中gmn0为NMOS场效应管对应的跨导,C为第一补偿电容Cc1的电容值。在节点GP和节点VOUT会产生两个极点,通过电流缓冲电路10的引入,使节点GP和节点VOUT的阻尼系数会增大,进而增大节点VOUT处的电容和节点GP处的寄生电容,以实现节点GP处产生的极点和节点VOUT处产生的极点分开的目的。
由上可知,引入电流缓冲电路10后产生了以下优点:引入了左半平面零点,引入的左半平面零点有助于线性稳压器30的稳定性补偿;可以节省补偿电容的面积,即采用小面积的补偿电容既可以实现线性稳压器30的稳定性补偿;将节点GP处产生的极点与节点VOUT处产生的极点拉开以实现线性稳压器30的稳定性补偿。除上,线性稳压器30中不需要内置或外置电阻,不会影响输出精度或者浪费PCB板的面积。并且电流缓冲电路10中的电流源Isource和电流源Isink产生的电流相同,因此不会造成运算放大器OP失调,有效提高了线性稳压器30的输出精度。
综上,本申请实施例提供的线性稳压器30具有稳定性好且输出精度高的优点。
需要说明的是,电流缓冲电路10引入的零点必须要求在带宽gm0/C以内,即gmn0/C>gm0/C,其中gm0为运算放大器OP对应的跨导,C为第一补偿电容Cc1的电容值,因此可根据上述条件选择合适的NMOS场效应管。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电流缓冲电路,其特征在于,包括第一电阻模块、第二电阻模块、第一电流模块、开关模块、第二电流模块、第三电阻模块和第四电阻模块,所述第一电阻模块的第一端和所述第二电阻模块的第一端均用于与电源电连接,所述第三电阻模块的第二端和所述第四电阻模的第二端块均用于接地,所述第一电流模块的第一端与所述第一电阻模块的第二端电连接,所述第一电流模块的第二端与所述第二电阻模块的第二端电连接,所述第一电流模块的第三端与所述开关模块的第一端电连接,所述第二电流模块的第一端与所述第三电阻模块的第一端电连接,所述第二电流模块的第二端与所述第四电阻模块的第一端电连接,所述第二电流模块的第三端与所述开关模块的第二端电连接;
所述第一电阻模块用于接收第一电流,根据所述第一电流向所述第一电流模块提供第一电压;所述第二电阻模块用于向所述第一电流模块提供第二电压;所述第一电流模块用于根据所述第一电压和所述第二电压向所述开关模块提供第二电流;所述第三电阻模块用于接收所述第一电流,根据所述第一电流向所述第二电流模块提供第三电压;所述第四电阻模块用于向所述第二电流模块提供第四电压;所述第二电流模块用于根据所述第三电压和所述第四电压向所述开关模块提供第三电流,其中所述第三电流与所述第二电流的方向相同,大小相等;所述开关模块用于接收偏置电压,根据所述偏置电压导通,使所述第一电流模块与所述第二电流模块导通连接。
2.根据权利要求1所述的电流缓冲电路,其特征在于,所述第一电流模块包括第一运算放大器和第一场效应管,所述第一运算放大器的第一输入端与所述第一电阻模块电连接,所述第一运算放大器的第二输入端分别与所述第二电阻模块和所述第一场效应管的第二导通端电连接,所述第一运算放大器的输出端与所述第一场效应管的控制端电连接,所述第一场效应管的第一导通端与所述开关模块电连接。
3.根据权利要求1所述的电流缓冲电路,其特征在于,所述第二电流模块包括第二运算放大器和第二场效应管,所述第二运算放大器的第一输入端与所述第三电阻模块电连接,所述第二运算放大器的第二输入端分别与所述第四电阻模块和所述第二场效应管的第二导通端电连接,所述第二运算放大器的输出端与所述第二场效应管的控制端电连接,所述第二场效应管的第一导通端与所述开关模块电连接。
4.根据权利要求1所述的电流缓冲电路,其特征在于,所述开关模块包括NMOS场效应管,所述NMOS场效应管的漏极与所述第一电流模块电连接,所述NMOS场效应管的源极与所述第二电流模块电连接,所述NMOS场效应管的栅极用于接收所述偏置电压。
5.根据权利要求1所述的电流缓冲电路,其特征在于,所述开关模块包括PMOS场效应管,所述PMOS场效应管的源极与所述第一电流模块电连接,所述PMOS场效应管的漏极与所述第二电流模块电连接,所述PMOS场效应管的栅极用于接收所述偏置电压。
6.根据权利要求1所述的电流缓冲电路,其特征在于,所述第一电阻模块包括第一电阻,所述第一电阻的第一端用于与所述电源电连接,所述第一电阻第二端与所述第一电流模块电连接,所述第一电阻的第二端用于接收所述第一电流。
7.根据权利要求6所述的电流缓冲电路,其特征在于,所述第二电阻模块包括第二电阻,所述第二电阻的第一端用于与所述电源电连接,所述第二电阻的第二端与所述第一电流模块电连接,所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等。
8.根据权利要求1所述的电流缓冲电路,其特征在于,所述第三电阻模块包括第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述第二电流模块电连接,所述第三电阻的第二端用于接地,所述第三电阻的第一端用于接收所述第一电流。
9.根据权利要求8所述的电流缓冲电路,其特征在于,所述第四电阻模块包括第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述第二电流模块电连接,所述第四电阻的第二端用于接地,所述第三电阻与所述第四电阻的阻值相等。
10.一种线性稳压器,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的电流缓冲电路。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545553A (zh) * 2010-12-07 2012-07-04 联咏科技股份有限公司 电流驱动器、电子装置及电流驱动方法
CN105827235A (zh) * 2015-01-22 2016-08-03 株式会社巨晶片 差分输出缓冲器
WO2017088241A1 (zh) * 2015-11-26 2017-06-01 深圳市华星光电技术有限公司 一种缓冲电路
CN111224667A (zh) * 2020-01-16 2020-06-02 电子科技大学 一种用于两步单斜式模数转换器的细量化斜坡发生器
CN116388567A (zh) * 2023-05-31 2023-07-04 拓尔微电子股份有限公司 相位补偿电路、相位补偿装置及降压芯片

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010046686B3 (de) * 2010-09-28 2012-01-19 Texas Instruments Deutschland Gmbh Elektronische Vorrichtung und Verfahren für Pufferung
JP6140573B2 (ja) * 2012-09-03 2017-05-31 株式会社メガチップス 出力バッファ回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545553A (zh) * 2010-12-07 2012-07-04 联咏科技股份有限公司 电流驱动器、电子装置及电流驱动方法
CN105827235A (zh) * 2015-01-22 2016-08-03 株式会社巨晶片 差分输出缓冲器
WO2017088241A1 (zh) * 2015-11-26 2017-06-01 深圳市华星光电技术有限公司 一种缓冲电路
CN111224667A (zh) * 2020-01-16 2020-06-02 电子科技大学 一种用于两步单斜式模数转换器的细量化斜坡发生器
CN116388567A (zh) * 2023-05-31 2023-07-04 拓尔微电子股份有限公司 相位补偿电路、相位补偿装置及降压芯片

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