CN117742435B - 一种线性稳压器 - Google Patents

Abstract

本申请提供的线性稳压器，包括偏置电路、误差放大器、拉电流控制电路、灌电流控制电路、以及输入端分别与灌电流控制电路的输出端、以及拉电流控制电路的输出端连接的反馈输出电路，反馈输出电路的输入端为线性稳压器的输出端；偏置电路的第一输入端与电压源连接，偏置电路的第二输入端与电流源连接，偏置电路的第一输出端与误差放大器的电源端连接，偏置电路的第二输出端与灌电流控制电路的电源端连接；误差放大器的第一输入端与参考电压连接、误差放大器的第二输入端与反馈输出电路的反馈端连接，误差放大器的输出端与灌电流控制电路的控制端、以及拉电流控制电路的控制端连接；灌电流控制电路，用于在输出电压升高时导通，以提供灌电流能力。

Description

一种线性稳压器

技术领域

本申请涉及电子电器技术领域，尤其涉及一种线性稳压器。

背景技术

稳压电路是电源电路产品中很重要的一个保护模块，可以起到保护的作用。当稳压电路的输出电压过低时，通过稳压电路提供增强电流的效果，从而保证输出电压的稳定。

现有的稳压电路中，在输出电压过低时，能够通过拉电流向输出提供电流，以保证输出电压的稳定。但是，在输出电压过高时，仅通过分压电阻放电，而分压电阻无法提供足够的泄放能力，无法保证输出电压的稳定。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种线性稳压器，在提供拉电流能力的同时，可以提供灌电流能力，以保证输出电压的稳定。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

本申请提供一种线性稳压器，所述线性稳压器包括偏置电路、误差放大器、拉电流控制电路、灌电流控制电路、以及输入端分别与所述灌电流控制电路的输出端、以及所述拉电流控制电路的输出端连接的反馈输出电路，所述反馈输出电路的输入端为所述线性稳压器的输出端；其中，

所述偏置电路的第一输入端与电压源连接，所述偏置电路的第二输入端与电流源连接，所述偏置电路的第一输出端与所述误差放大器的电源端连接，所述偏置电路的第二输出端与所述灌电流控制电路的电源端连接；所述偏置电路，用于为所述误差放大器和所述灌电流控制电路提供偏置电流；

所述误差放大器的第一输入端与参考电压连接、所述误差放大器的第二输入端与所述反馈输出电路的反馈端连接，所述误差放大器的输出端分别与所述灌电流控制电路的控制端、以及所述拉电流控制电路的控制端连接；所述误差放大器，用于检测所述参考电压与所述反馈输出电路反馈的反馈电压之间的差异，并基于所述差异输出误差信号；

所述灌电流控制电路，用于在所述线性稳压器的输出端处的输出电压升高、所述反馈电压升高、所述误差信号降低时导通，以为所述线性稳压器提供灌电流能力、维持所述输出电压稳定。

可选的，所述灌电流控制电路包括第一MOS管和第二MOS管；其中，

所述第一MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极连接；

所述第一MOS管的栅极构成所述灌电流控制电路的控制端、与所述误差放大器的输出端连接；

所述第一MOS管的漏极构成所述灌电流控制电路的电源端、与所述偏置电路的第二输出端连接；

所述第二MOS管的漏极构成所述灌电流控制电路的输出端、与所述反馈输出电路的输入端连接；

所述第二MOS管的源极与所述第一MOS管的源极均接地。

可选的，所述灌电流控制电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第一电阻的另一端接地。

可选的，所述灌电流控制电路还包括第三MOS管和第二电阻；其中，

所述第三MOS管的栅极与所述第二MOS管的源极连接，所述第三MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的源极接地；

所述第二电阻的一端与所述第二MOS管的源极连接，所述第二电阻的另一端接地。

可选的，所述拉电流控制电路包括第四MOS管和电流放大器，所述电流放大器包括第五MOS管和第六MOS管；其中，

所述第四MOS管的漏极分别与所述第五MOS管的漏极、所述第五MOS管的栅极连接；所述第四MOS管的栅极构成所述拉电流控制电路的控制端、与所述误差放大器的输出端连接；所述第四MOS管的源极接地；

所述第五MOS管的漏极、所述第五MOS管的栅极连接在一起，并与所述第六MOS管的栅极连接；

所述第五MOS管的源极与所述第六MOS管的源极构成所述拉电流控制电路的电源输入端、与电压源连接；

所述第六MOS管的漏极构成所述拉电流控制电路的输出端、与所述反馈输出电路的输入端连接。

可选的，所述拉电流控制电路还包括第三电阻，其中，

所述第三电阻的一端与所述第四MOS管的源极连接，所述第三电阻的另一端接地。

可选的，所述偏置电路包括第七MOS管、第八MOS管和第九MOS管，其中，

所述第七MOS管的源极、所述第八MOS管的源极和所述第九MOS管的源极共同构成所述偏置电路的第一输入端、与所述电压源连接；

所述第七MOS的漏极、所述第七MOS管的栅极、所述第八MOS管的栅极、所述第九MOS管的栅极共同构成所述偏置电路的第二输入端、与所述电流源连接；

所述第八MOS管的漏极构成所述偏置电路的第一输出端、与所述误差放大器的电源端连接；

所述第九MOS管的漏极构成所述偏置电路的第二输出端、与所述灌电流控制电路的电源端连接。

可选的，所述误差放大器包括第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管和第十三MOS管；其中，

所述第十MOS管的源极和第十一MOS管的源极共同构成所述误差放大器的电源输入端、与所述偏置电路的第一输出端连接；

所述第十MOS管的漏极与所述第十二MOS管的漏极、以及所述第十二MOS管的栅极连接，所述第十一MOS管的漏极与所述第十三MOS管的漏极连接；

所述第十二MOS管的源极和所述第十三MOS管的源极均接地；

所述第十MOS管的栅极构成所述误差放大器的第一输入端，所述第十一MOS管的栅极构成所述误差放大器的第二输入端；所述第十一MOS管的漏极与所述第十三MOS管的漏极相连的连接点构成所述误差放大器的输出端。

可选的，所述反馈输出电路包括第四电阻、第五电阻和电容；其中，

所述第四电阻的第一端与所述电容的第一端连接，构成所述反馈输出电路的输入端、以及所述线性稳压器的输出端；

所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接，构成所述反馈输出电路的反馈端；

所述第五电阻的第二端与所述电容的第二端均接地。

本申请提供的线性稳压器，通过设置偏置电路、误差放大器、拉电流控制电路、灌电流控制电路、以及输入端分别与所述灌电流控制电路的输出端、以及所述拉电流控制电路的输出端连接的反馈输出电路，所述反馈输出电路的输入端为所述线性稳压器的输出端；并令所述偏置电路的第一输入端与电压源连接，所述偏置电路的第二输入端与电流源连接，所述偏置电路的第一输出端与所述误差放大器的电源端连接，所述偏置电路的第二输出端与所述灌电流控制电路的电源端连接；所述误差放大器的第一输入端与参考电压连接、所述误差放大器的第二输入端与所述反馈输出电路的反馈端连接，所述误差放大器的输出端分别与所述灌电流控制电路的控制端、以及所述拉电流控制电路的控制端连接，这样，可以让偏置电路为误差放大器、以及灌电流控制电路提供偏置电流，并让误差放大器检测参考电压和反馈输出电路反馈的反馈电压之间的差异，进而基于检测到的差异输出误差信号，从而使得灌电流控制电路，在线性稳压器的输出端处的输出电压升高、反馈电压升高、误差信号降低时导通，这样，即可为线性稳压器提供灌电流能力，以从线性稳压器的输出端处吸收电流，降低该输出端处的输出电压，使输出电压维持稳定。

附图说明

图1为本申请提供的线性稳压器实施例一的电路结构图；

图2为本申请提供的线性稳压器实施例二的电路结构图；

图3本申请提供的线性稳压器实施例三的电路结构图；

图4为本申请提供的线性稳压器实施例四的电路结构图；

图5为本申请提供的线性稳压器实施例五的电路结构图。

附图标记说明：

1：偏置电路；

11：偏置电路的第一输入端；

12：偏置电路的第二输入端；

13：偏置电路的第一输出端；

14：偏置电路的第二输出端；

2：误差放大器；

21：误差放大器的电源端；

22：误差放大器的第一输入端；

23：误差放大器的第二输入端；

24：误差放大器的输出端；

3：拉电流控制电路；

31：拉电流控制电路的控制端；

32：拉电流控制电路的电源输入端；

33：拉电流控制电路的输出端；

4：灌电流控制电路；

41：灌电流控制电路的电源端；

42：灌电流控制电路的控制端；

43：灌电流控制电路的输出端；

5：反馈输出电路；

51：反馈输出电路的输入端；

52：反馈输出电路的反馈端；

OUT:线性稳压器的输出端；

R1：第一电阻；

R2：第二电阻；

R3：第三电阻；

R4：第四电阻；

R41：第四电阻的第一端；

R42：第四电阻的第二端；

R5：第五电阻；

R51：第五电阻的第一端；

R52：第五电阻的第二端；

C:电容；

C11：电容的第一端；

C12：电容的第二端；

M1：第一MOS管；

M2：第二MOS管；

M3：第三MOS管；

M4：第四MOS管；

M5：第五MOS管；

M6：第六MOS管；

M7：第七MOS管；

M8：第八MOS管；

M9：第九MOS管；

M10：第十MOS管；

M11：第十一MOS管；

M12：第十二MOS管；

M13：第十三MOS管。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请提供的线性稳压器，在提供拉电流能力的同时，可以提供灌电流能力，以保证输出电压的稳定。

本申请提供的线性稳压器，通过设置偏置电路、误差放大器、拉电流控制电路、灌电流控制电路、以及输入端分别与所述灌电流控制电路的输出端、以及所述拉电流控制电路的输出端连接的反馈输出电路，所述反馈输出电路的输入端为所述线性稳压器的输出端；并令所述偏置电路的第一输入端与电压源连接，所述偏置电路的第二输入端与电流源连接，所述偏置电路的第一输出端与所述误差放大器的电源端连接，所述偏置电路的第二输出端与所述灌电流控制电路的电源端连接；所述误差放大器的第一输入端与参考电压连接、所述误差放大器的第二输入端与所述反馈输出电路的反馈端连接，所述误差放大器的输出端分别与所述灌电流控制电路的控制端、以及所述拉电流控制电路的控制端连接，这样，可以让偏置电路为误差放大器、以及灌电流控制电路提供偏置电流，并让误差放大器检测参考电压和反馈输出电路反馈的反馈电压之间的差异，进而基于检测到的差异输出误差信号，从而使得灌电流控制电路，在线性稳压器的输出端处的输出电压升高、反馈电压升高、误差信号降低时导通，这样，即可为线性稳压器提供灌电流能力，以从线性稳压器的输出端处吸收电流，降低该输出端处的输出电压，使输出电压维持稳定。

下面给出具体的实施例，用以详细介绍本申请提供的线性稳压器。

图1为本申请提供的线性稳压器实施例一的电路结构图。请参照图1，在图1所示示例中，所述线性稳压器包括偏置电路1、误差放大器2、拉电流控制电路3、灌电流控制电路4、以及输入端分别与所述灌电流控制电路4的输出端43、以及所述拉电流控制电路3的输出端33连接的反馈输出电路5，所述反馈输出电路的输入端51为所述线性稳压器的输出端（即图1中的OUT）；

所述偏置电路1的第一输入端11与电压源连接，所述偏置电路1的第二输入端12与电流源连接，所述偏置电路1的第一输出端13与所述误差放大器2的电源端21连接，所述偏置电路1的第二输出端14与所述灌电流控制电路4的电源端41连接；所述偏置电路1，用于为所述误差放大器2和所述灌电流控制电路4提供偏置电流；

所述误差放大器2的第一输入端22与参考电压连接、所述误差放大器2的第二输入端23与所述反馈输出电路5的反馈端52连接，所述误差放大器2的输出端24分别与所述灌电流控制电路4的控制端42、以及所述拉电流控制电路3的控制端31连接；所述误差放大器2，用于检测所述参考电压与所述反馈输出电路5反馈的反馈电压之间的差异，并基于所述差异输出误差信号；

所述灌电流控制电路4，用于在所述线性稳压器的输出端处的输出电压升高、所述反馈信号升高、所述误差信号降低时导通，以为所述线性稳压器提供灌电流能力、维持所述输出电压的稳定。

具体的，当线性稳压器的输出端处的输出电压升高时，反馈输出电路5反馈的反馈电压也升高，在反馈电压超过参考电压时，线性稳压器中的误差放大器2输出的误差信号降低，参见图1，即误差放大器2的输出端42处的电压VC1降低。

需要说明的是，参考电压的具体数值是根据实际需要设定的，本实施例中，不对参考电压的具体数值进行限定。

进一步地，误差信号降低后（即VC1降低后），灌电流控制电路4导通，此时，灌电流控制电路4可以为线性稳压器提供灌电流能力，以从线性稳压器的输出端处吸收电流，从而使线性稳压器的输出端处的输出电压保持稳定。

需要说明的是，在反馈输出电路5反馈的反馈电压恢复至参考电压时，误差放大器2输出的误差信号VC1回到正常值，这样，灌电流控制电路4截止，灌电流控制电路4完成对线性稳压器的输出端处的输出电压的调整。

需要说明的是，在线性稳压器的输出端处的输出电压升高时，反馈输出电路5的反馈端52处的反馈信号升高，此时，误差信号降低，拉电流控制电路3将减少甚至停止为线性稳压器提供拉电流能力。在线性稳压器的输出端处的输出电压降低时，反馈输出电路5的反馈端52处的反馈信号降低，此时，误差信号升高，此时，拉电流控制电路3向反馈输出电路5提供电流，以使输出电压维持稳定。

本实施例提供的线性稳压器，通过设置偏置电路、误差放大器、拉电流控制电路、灌电流控制电路、以及输入端分别与所述灌电流控制电路的输出端、以及所述拉电流控制电路的输出端连接的反馈输出电路，所述反馈输出电路的输入端为所述线性稳压器的输出端；并令所述偏置电路的第一输入端与电压源连接，所述偏置电路的第二输入端与电流源连接，所述偏置电路的第一输出端与所述误差放大器的电源端连接，所述偏置电路的第二输出端与所述灌电流控制电路的电源端连接；所述误差放大器的第一输入端与参考电压连接、所述误差放大器的第二输入端与所述反馈输出电路的反馈端连接，所述误差放大器的输出端分别与所述灌电流控制电路的控制端、以及所述拉电流控制电路的控制端连接，这样，可以让偏置电路为误差放大器、以及灌电流控制电路提供偏置电流，并让误差放大器检测参考电压和反馈输出电路反馈的反馈电压之间的差异，进而基于检测到的差异输出误差信号，从而使得灌电流控制电路，在线性稳压器的输出端处的输出电压升高、反馈电压升高、误差信号降低时导通，这样，即可为线性稳压器提供灌电流能力，以从线性稳压器的输出端处吸收电流，降低该输出端处的输出电压，使输出电压维持稳定。

图2为本申请提供的线性稳压器实施例二的电路结构图。请参照图2，在上述实施例的基础上，本实施例提供的线性稳压器，所述灌电流控制电路4包括第一MOS管M1和第二MOS管M2；其中，

所述第一MOS管M1的漏极与所述第二MOS管M2的栅极连接；

所述第一MOS管M1的栅极构成所述灌电流控制电路4的控制端42、与所述误差放大器2的输出端24连接；

所述第一MOS管M1的漏极构成所述灌电流控制电路4的电源端41、与所述偏置电路1的第二输出端14连接；

所述第二MOS管M2的漏极构成所述灌电流控制电路4的输出端43、与所述反馈输出电路5的输入端连接；

所述第二MOS管M2的源极与所述第一MOS管M1的源极均接地。

具体的，参见图2，在本申请一可能的实现方式中，所述反馈输出电路5包括第四电阻R4、第五电阻R5和电容C1；其中，

所述第四电阻R4的第一端R41与所述电容C1的第一端C11连接，构成所述反馈输出电路5的输入端51、以及所述线性稳压器的输出端OUT；

所述第四电阻R4的第二端R42与所述第五电阻R5的第一端R51连接，构成所述反馈输出电路的反馈端52；

所述第五电阻R5的第二端R52与所述电容C1的第二端C12均接地。

下面结合图2，简单介绍下灌电流控制电路的工作原理：

具体的，参见图2，在线性稳压器的输出端处的输出电压升高时，反馈输出电路5反馈的反馈电压也升高，在反馈电压高于误差放大器2的第一输入端22的参考电压时，换言之，即误差放大器2的第二输入端23处输入的电压大于参考电压时，误差放大器2的输出端24输出的误差信号将降低，相应的，误差放大器2的输出端24处的电压VC1将降低，此时，经过灌电流控制电路4的控制端42输入第一MOS管M1栅极的电压降低，进一步地，由于第一MOS管M1的电流小于偏置电路1为灌电流控制电路3提供的偏置电流，导致第一MOS管M1漏极处的电压VC2升高，即第二MOS管M2栅极处的电压升高，第二MOS管M2栅极处的电压升高，使得第二MOS管M2导通，第二MOS管M2导通后，来自拉电流控制电路3的电流除经反馈输出电路5流向地之外，还可以经过第二MOS管M2流向地，即灌电流控制电路4可以从线性稳压器的输出端处吸收电流，从而使线性稳压器的输出端处的输出电压保持稳定。

本实施例提供的线性稳压器，给出了一种灌电流控制电路的具体实现方式，通过该灌电流控制电路，可为线性稳压器提供灌电流能力，以在输出电压升高时，基于灌电流能力从线性稳压器的输出端处吸收电流，以维持输出电压的稳定。

请继续参照图2，可选的，在本申请一可能的实现方式中，所述灌电流控制电路4还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与所述第一MOS管M1的源极连接，所述第一电阻R1的另一端接地。

图3本申请提供的线性稳压器实施例三的电路结构图。请参照图3，在上述实施例的基础上，本实施例提供的线性稳压器，所述灌电流控制电路4还包括第三MOS管M3和第二电阻R2；其中，

所述第三MOS管M3的栅极与所述第二MOS管M2的源极连接，所述第三MOS管M3的漏极与所述第二MOS管M2的栅极连接，所述第三MOS管M3的源极接地；

所述第二电阻R2的一端与所述第二MOS管M2的源极连接，所述第二电阻R2的另一端接地。

下面具体介绍该电路的工作原理：

具体的，线性稳压器通过灌电流控制电路4从输出端处吸收电流时，若电流过大，存在烧毁第二MOS管M2的风险。为保证线性稳压器的正常工作，在灌电流控制电路4中设置第三MOS管M3和第二电阻R2。这样，第二MOS管M2、第三MOS管M3和第二电阻R2一起构成限流电路，可以通过第二电阻R2来检测流经第二MOS管M2的电流，进而在电流过大时，第二电阻R2上的电压上升，此时，第三MOS管M3的栅极处的电压上升，第三MOS管M3导通。进一步地，在第三MOS管M3导通后，VC2会降低，这样，即可限制第二MOS管M2处的电流，实现保护第二MOS管M2的目的，防止因灌电流过大导致第二MOS管M2烧毁。

参见前面的描述，可知，灌电流控制电路4的最大灌电流能力由第三MOS管M3和第二电阻R2决定，可以根据实际需要来设定第三MOS管M3和第二电阻R2的电阻值，以控制灌电流控制电路4的最大灌电流能力。

需要说明的是，为方面说明，将灌电流控制电路4工作时，第三MOS管M3的栅源电源记为Vgs3，将R2的电阻值记为Ra，则灌电流控制电路4的最大灌电流Imaxg可以按照如下公式计算：

Imaxg = Vgs3/Ra

本实施例提供的线性稳压器，通过在灌电流控制电路中设置第三MOS管和第二电阻，并令所述第三MOS管的栅极与所述第二MOS管的源极连接，所述第三MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的源极接地，所述第二电阻的一端与所述第二MOS管的源极连接，所述第二电阻的另一端接地。这样，可使得第二MOS管、第三MOS管和第二电阻一起构成限流电路，以通过该限流电路来控制吸收的电流的大小，防止因吸收电流过大导致灌电流控制电路损坏。

图4为本申请提供的线性稳压器实施例四的电路结构图。请参照图4，在上述实施例的基础上，本实施例提供的线性稳压器，所述拉电流控制电路3包括第四MOS管M4和电流放大器30，所述电流放大器30包括第五MOS管M5和第六MOS管M6；其中，

所述第四MOS管M4的漏极分别与所述第五MOS管M5的漏极、所述第五MOS管M5的栅极连接；

所述第四MOS管M4的栅极构成所述拉电流控制电路3的控制端31、与所述误差放大器2的输出端24连接；所述第四MOS管M4的源极接地；

所述第五MOS管M5的漏极、所述第五MOS管M5栅极连接在一起,并与所述第六MOS管M6的栅极连接；

所述第五MOS管M5的源极与所述第六MOS管M6的源极构成所述拉电流控制电路3的电源输入端32、与电压源连接；

所述第六MOS管M6的漏极构成所述拉电流控制电路3的输出端33，与所述反馈输出电路5的输入端连接。

需要说明的是，拉电流控制电路3的电源输入端与电压源连接，该电压源可以是前文所述的电压源，也可以是与前文所述的电压源不同的电压源，本实施例中，不对此进行限定。

下面结合图4，介绍下本申请提供的线性稳压器能够提供拉电流能力的工作原理：

具体的，请参照图4，线性稳压器的输出端处的输出电压降低时，线性稳压器通过拉电流控制电路3向其输出端提供电流，使输出端处的输出电压升高，实现对输出电压进行调整、维持输出电压稳定的目的。

具体的，在线性稳压器的输出端处的输出电压降低时，反馈输出电路5反馈的反馈电压随之也降低，误差放大器2的输出端24处的电压VC1增大，相应的，流经第四MOS管M4的电流增大，该电流经电流放大器30放大后，经线性稳压器的输出端流出，此时，可给线性稳压器的输出端提供足够的供电能力，进而提高线性稳压器的输出端处的输出电压。

本实施例提供的方法，给出了一种拉电流控制电路的具体实现结构，通过该拉电流控制电路，可使得线性稳压器具有拉电流能力，以维持输出电压的稳定。

可选的，请继续参照图4，在上述实施例的基础上，本实施例提供的线性稳压器，所述拉电流控制电路3还包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的一端与所述第四MOS管M4的源极连接，所述第三电阻R3的另一端接地。

具体的，第三电阻R3主要可以用作限流电阻，来控制流过第四MOS管M4处的电流。因此，拉电流控制电路3的最大拉电流能力主要由参考电压与第三电阻R3决定，可通过调整第三电阻R3的电阻值，来改变线性稳压器的最大拉电流能力。

需要说明的是，为方便说明，将参考电压的电压值记为Vref，将R3的电阻值记为Rb，将电流放大器的放大倍数记为k，则线性稳压器的最大拉电流能力Imaxl为：

，

其中，Vgs10为第十MOS管M10的栅源电源，Vgs4为第四MOS管M4的栅源电压。

需要说明的是，在常见的CMOS工艺里，Vgs10与Vgs4的差值较小，相比于Vref电压值可以忽略，因此，上述公式可以简化为：

。

图5为本申请提供的线性稳压器实施例五的电路结构图。请参照图5，在上述实施例的基础上，本实施例提供的线性稳压器，所述偏置电路1包括第七MOS管M7、第八MOS管M8和第九MOS管M9，其中，

所述第七MOS管M7的源极、所述第八MOS管M8的源极和所述第九MOS管M9的源极共同构成所述偏置电路1的第一输入端11、与所述电压源连接；

所述第七MOS管M7的漏极、所述第七MOS管M7的栅极、所述第八MOS管M8的栅极、所述第九MOS管M9的栅极共同构成所述偏置电路1的第二输入端12、与所述电流源连接；

所述第八MOS管M8的漏极构成所述偏置电路1的第一输出端13、与所述误差放大器2的电源端21连接；

所述第九MOS管M9的漏极构成所述偏置电路1的第二输出端14、与所述灌电流控制电路4的电源端41连接。

具体的，偏置电路1用于确保线性稳压器提供稳定的输出电压，适应负载变化，以及在不同工作条件下保持稳定的性能。

本实施例提供的方法，给出了一种偏置电路的具体电路结构，通过该偏置电路，可以为误差放大器2和灌电流控制电路4提供偏置电流。

可选的，请继续参照图5，在图5所示示例中，所述误差放大器2包括第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12和第十三MOS管M13；其中，

所述第十MOS管M10的源极和第十一MOS管M11的源极共同构成所述误差放大器2的电源输入端21、与所述偏置电路1的第一输出端13连接；

所述第十MOS管M10的漏极与所述第十二MOS管M12的漏极、以及所述第十二MOS管M12的栅极连接，所述第十一MOS管M11的漏极与所述第十三MOS管M13的漏极连接；

所述第十二MOS管M12的源极和所述第十三MOS管M13的源极均接地；

所述第十MOS管M10的栅极构成所述误差放大器2的第一输入端22，所述第十一MOS管M11的栅极构成所述误差放大器2的第二输入端23；所述第十一MOS管M11的漏极与所述第十三MOS管M13的漏极相连的连接点构成所述误差放大器2的输出端24。

进一步地，误差放大器2通过测量和放大反馈输出电路5处的反馈电压与参考电压之间的信号，控制线性稳压器的输出电压，以确保它接近目标电压，并维持线性稳压器的稳定性和精确性。

下面结合图5，再次介绍下本申请提供的线性稳压器可以同时提供拉电流能力和灌电流能力的实现原理：

具体的，在线性稳压器的输出电压降低时，反馈输出电路5向误差放大器2反馈的反馈电压随之降低，误差放大器2的输出端24处的电压VC1增大，相应的，流经第四MOS管M4的电流增大，该电流经电流放大器30放大后，流入线性稳压器的输出端、并经该输出端输出，这样，可使得线性稳压器的输出电压升高。

需要说明的是，在线性稳压器的输出电压降低，反馈输出电路5向误差放大器2反馈的反馈电压降低时，由于误差放大器2的输出端24处的电压VC1增大，此时，流经灌电流控制电路3中的第一MOS管M1的电流增大，第一MOS管M1处的电流大于偏置电路1为灌电流控制电路3提供的电流，导致第一MOS管M1漏极处的电压VC2降低，即第二MOS管栅极M2处的电压降低，灌电流控制电路3中的第二MOS管M2截止，此时，灌电流控制电路3不工作。

相应的，在线性稳压器的输出电压升高时，其向误差放大器2反馈的反馈电压随之升高，误差放大器2的输出端24输出的误差信号将降低，相应的，误差放大器2的输出端24处的电压VC1将降低，此时，经过灌电流控制电路4的控制端42输入第一MOS管栅极M1的电流降低，进一步地，由于第一MOS管M1的电流小于偏置电路1为灌电流控制电路3提供的偏置电流，导致第一MOS管M1漏极处的电压VC2升高，即第二MOS管M2的栅极处的电压升高，在第二MOS管M2栅极处的电压升高时，第二MOS管M2导通，相应的，第二MOS管M2导通后，来自拉电流控制电路3的电流除经反馈输出电路5流向地之外，还可以经过第二MOS管M2流向地，即灌电流控制电路4可以从线性稳压器的输出处吸收电流，从而达到降低线性稳压器的输出电压的目的。

此外，在线性稳压器的输出电压升高时，由于VC1降低，可使流经第四MOS管M4的电流降低，进而使得电流放大器30流入线性稳压器的输出端处的电流降低，这样，可降低线性稳压器的输出电压。

此外，本实施例提供的线性稳压器，同时具有灌电流能力和拉电流能力，通过设定第九MOS管的尺寸（相应的，第九MOS管的电流根据其尺寸确定），可以设定线性稳压器工作在默认负载电流下时，灌电流控制电路是否工作。

具体的，设线性稳压器的默认负载电流（包含负载的电流和反馈输出电路所消耗的电流）为Im，电流放大器的电流放大倍数为k，则在正常工作情况下，第四晶体管M4的电流Im4为：

Im4=Im/k

M3、R1和M4、R3这两条支路共同受误差放大器的输出节点VC1控制，因此M3和M4所产生的电流受M3/M4的比例关系及R1/R3的比例关系确定，相应的，这两条支路的电流具有一定的比例关系。

通过设定M9的电流即可确定VC2的电压，即可确定默认负载下，灌电流控制电路是否工作。

以M3/M4=1, R1/R3=1为例，在默认负载下，M4的电流Im4=Im/k，相应的，M3能通过的电流也为Im/k；

当M9的电流Im9大于Im/k时，VC2节点电压使M2开启，M2流过的电流Im2为:

。

当M9的电流Im9小于Im/k时，VC2节点电压为低，M2不能开启，灌电流控制电路不工作。

本实施例提供的线性稳压器，可同时提供拉电流能力和灌电流能力，维持输出电压的稳定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种线性稳压器，其特征在于，所述线性稳压器包括偏置电路、误差放大器、拉电流控制电路、灌电流控制电路、以及输入端分别与所述灌电流控制电路的输出端、以及所述拉电流控制电路的输出端连接的反馈输出电路，所述反馈输出电路的输入端为所述线性稳压器的输出端；其中，

所述偏置电路的第一输入端与电压源连接，所述偏置电路的第二输入端与电流源连接，所述偏置电路的第一输出端与所述误差放大器的电源端连接，所述偏置电路的第二输出端与所述灌电流控制电路的电源端连接；所述偏置电路，用于为所述误差放大器和所述灌电流控制电路提供偏置电流；

所述误差放大器的第一输入端与参考电压连接、所述误差放大器的第二输入端与所述反馈输出电路的反馈端连接，所述误差放大器的输出端分别与所述灌电流控制电路的控制端、以及所述拉电流控制电路的控制端连接；所述误差放大器，用于检测所述参考电压与所述反馈输出电路反馈的反馈电压之间的差异，并基于所述差异输出误差信号；

所述灌电流控制电路，用于在所述线性稳压器的输出端处的输出电压升高、所述反馈电压升高、所述误差信号降低时导通，以为所述线性稳压器提供灌电流能力、维持所述输出电压稳定；

所述灌电流控制电路包括第一MOS管和第二MOS管；其中，

所述第一MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极连接；

所述第一MOS管的栅极构成所述灌电流控制电路的控制端、与所述误差放大器的输出端连接；

所述第一MOS管的漏极构成所述灌电流控制电路的电源端、与所述偏置电路的第二输出端连接；

所述第二MOS管的漏极构成所述灌电流控制电路的输出端、与所述反馈输出电路的输入端连接；

所述第二MOS管的源极与所述第一MOS管的源极均接地；

所述拉电流控制电路包括第四MOS管和电流放大器，所述电流放大器包括第五MOS管和第六MOS管；其中，

所述第四MOS管的漏极分别与所述第五MOS管的漏极、所述第五MOS管的栅极连接；所述第四MOS管的栅极构成所述拉电流控制电路的控制端、与所述误差放大器的输出端连接；所述第四MOS管的源极接地；

所述第五MOS管的漏极、所述第五MOS管的栅极连接在一起，并与所述第六MOS管的栅极连接；

所述第五MOS管的源极与所述第六MOS管的源极构成所述拉电流控制电路的电源输入端、与电压源连接；

所述第六MOS管的漏极构成所述拉电流控制电路的输出端、与所述反馈输出电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述灌电流控制电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第一电阻的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述灌电流控制电路还包括第三MOS管和第二电阻；其中，

所述第三MOS管的栅极与所述第二MOS管的源极连接，所述第三MOS管的漏极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的源极接地；

所述第二电阻的一端与所述第二MOS管的源极连接，所述第二电阻的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述拉电流控制电路还包括第三电阻，其中，

所述第三电阻的一端与所述第四MOS管的源极连接，所述第三电阻的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述偏置电路包括第七MOS管、第八MOS管和第九MOS管，其中，

所述第七MOS管的源极、所述第八MOS管的源极和所述第九MOS管的源极共同构成所述偏置电路的第一输入端、与所述电压源连接；

所述第七MOS的漏极、所述第七MOS管的栅极、所述第八MOS管的栅极、所述第九MOS管的栅极共同构成所述偏置电路的第二输入端、与所述电流源连接；

所述第八MOS管的漏极构成所述偏置电路的第一输出端、与所述误差放大器的电源端连接；

所述第九MOS管的漏极构成所述偏置电路的第二输出端、与所述灌电流控制电路的电源端连接。

6.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述误差放大器包括第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管和第十三MOS管；其中，

所述第十MOS管的源极和第十一MOS管的源极共同构成所述误差放大器的电源输入端、与所述偏置电路的第一输出端连接；

所述第十MOS管的漏极与所述第十二MOS管的漏极、以及所述第十二MOS管的栅极连接，所述第十一MOS管的漏极与所述第十三MOS管的漏极连接；

所述第十二MOS管的源极和所述第十三MOS管的源极均接地；

所述第十MOS管的栅极构成所述误差放大器的第一输入端，所述第十一MOS管的栅极构成所述误差放大器的第二输入端；所述第十一MOS管的漏极与所述第十三MOS管的漏极相连的连接点构成所述误差放大器的输出端。

7.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述反馈输出电路包括第四电阻、第五电阻和电容；其中，

所述第四电阻的第一端与所述电容的第一端连接，构成所述反馈输出电路的输入端、以及所述线性稳压器的输出端；

所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接，构成所述反馈输出电路的反馈端；

所述第五电阻的第二端与所述电容的第二端均接地。