CN203405751U - 一种新型的稳压器电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的稳压器电路结构，包括偏置电流源、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、二极管和电容，本实用新型提供了一种简单、经济、有效的新型稳压器电路结构，本电路结构具有降压稳压功能，不需要传统电路结构中的比较电压点，可以规避传统结构的上电时序问题，是一种自适应的降压稳压结构。

Description

一种新型的稳压器电路结构

技术领域

本实用新型涉及一种稳压器电路结构，尤其涉及一种新型的稳压器电路结构。

背景技术

目前，集成电路经常会存在内部有两种电源供电情况:一种是较高的电压（范围为10v～40v），主要用于驱动级及电平位移模块等；一种是低压（范围为3v～6v），主要用于集成电路内部的低压模块。采用这种供电模式主要是降低集成电路的功耗。由较高电压过渡到较低电压需要一个降压稳压电路，目前工程师常采用带运放的线性降压稳压电路（图3所示为一种典型的带运放的线性降压拓扑结构）或者是带比较器的开关控制降压稳压电路（图4所示为一种典型的带比较器的开关控制降压稳压拓扑结构）来实现。这两种结构都较为成熟，这两种结构都需要一个准确的电压比较点作为稳压的判定依据，这个电压比较点一般是由基准产生，这样会在电路上电过程中引入时序问题，为了解决时序问题常常会引入一些信号稳定的判断电路，增加电路的复杂度。如果集成电路内部没有基准模块，或者有基准模块但设计者为了规避上电过程中的时序问题，完全可以采用一些更简单的电路来实现降压稳压功能。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型的稳压器电路结构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本实用新型包括偏置电流源、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、二极管和电容，所述偏置电流源的第一端同时与所述第三MOS管的衬底、第三MOS管的源极、第四MOS管的衬底、第四MOS管的源极、第六MOS管的衬底和第六MOS管的源极连接，所述偏置电流源的第二端同时与所述第一MOS管的漏极、第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的衬底同时与所述第一MOS管的源极、所述第二MOS管的衬底、所述第二MOS管的源极、所述二极管的负极和所述电容的第一端连接，所述第二MOS管的漏极同时与所述第三MOS管的漏极、所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，所述第四MOS管的漏极同时与所述第六MOS管的栅极和所述第五MOS管的漏极连接，所述第五MOS管的源极与所述二极管的正极连接，所述第五MOS管的栅极同时与所述第六MOS管的漏极和所述电容的第二端连接，所述偏置电流源的第一端为所述稳压器电路结构的VDD端，所述二极管的负极为所述稳压器电路结构的接地端，所述第五MOS管的栅极为所述稳压器电路结构的输出端。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种简单、经济、有效的新型稳压器电路结构，本电路结构具有降压稳压功能，不需要传统电路结构中的比较电压点，可以规避传统结构的上电时序问题，是一种自适应的降压稳压结构。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构原理图；

图2是本实用新型中的二极管实现方式连接图；

图3是现有技术中的一种典型的带运放的线性降压稳压拓扑结构图；

图4是现有技术中的一种典型的带比较器的开关控制降压稳压拓扑结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

本实用新型包括偏置电流源I、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、二极管D和电容C，偏置电流源I的第一端同时与第三MOS管M3的衬底、第三MOS管M3的源极、第四MOS管M4的衬底、第四MOS管M4的源极、第六MOS管M6的衬底和第六MOS管M6的源极连接，偏置电流源I的第二端同时与第一MOS管M1的漏极、第一MOS管M1的栅极和第二MOS管M2的栅极连接，第一MOS管M1的衬底同时与第一MOS管M1的源极、第二MOS管M2的衬底、第二MOS管M2的源极、二极管D的负极和电容C的第一端连接，第二MOS管M2的漏极同时与第三MOS管M3的漏极、第三MOS管M3的栅极和第四MOS管M4的栅极连接，第四MOS管M4的漏极同时与第六MOS管M6的栅极和第五MOS管M5的漏极连接，第五MOS管M5的源极与二极管D的正极连接，第五MOS管M5的栅极同时与第六MOS管M6的漏极和电容C的第二端连接，偏置电流源I的第一端为稳压器电路结构的VDD端，二极管D的负极为稳压器电路结构的接地端，第五MOS管M5的栅极为稳压器电路结构的输出端。

如图1所示：在正常工作时图中的各个MOS管都工作于饱和区，偏置电流源I的电流流过第一MOS管M1，第二MOS管M2镜像I电流，第三MOS管M3和第四MOS管M4构成一个电流镜，第四MOS管M4的电流近似等于偏置电流源I的电流，第四MOS管M4的电流流经第五MOS管M5和二极管D到接地，电路通过第六MOS管M6对电容C充电。定义第五MOS管M5的栅极和源极电压为Vgs5，第六MOS管M6的栅源电压为Vgs6，N3节点电压为Vn3，N4节点电压为Vn4，则VOUT=Vgs5+Vn4，Vn3=Vgs6+VOUT。该电路结构就实现了由较高电压VDD到较低电压VOUT的降压功能。

如图1所示：第六MOS管M6和第五MOS管M5实现负反馈功能：当Vn3增大时，第六MOS管M6电流增加，VOUT增大，因Vn4不变则Vgs5增加，Vn3被拉低，从而实现负反馈。当Vn3减小时第六MOS管M6电流减小，VOUT降低，第五MOS管M5电流减小，Vn3增加，VOUT拉高，从而实现负反馈。同样vout产生波动时也通过同样的路径实现负反馈。这种负反馈实现了电路稳压的功能。

如图2所示：所述二极管D能够用数个MOS管替代，图中的m7直到mn，这些MOS管都采用二极管接法（栅漏短接），衬底根据所选择的MOS管类型（衬底是否可以浮动），如果衬底可以浮动则衬底可以接vdd，也可以接漏端，如果衬底不能浮动则衬底接vdd。所需串接的MOS管个数由所需的vout电压确定。替代二极管D实现的方式有多种，用三极管、MOS管及二极管都属于本专利的适用范畴内。

Claims (1)

1.一种新型的稳压器电路结构，其特征在于：包括偏置电流源、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、二极管和电容，所述偏置电流源的第一端同时与所述第三MOS管的衬底、第三MOS管的源极、第四MOS管的衬底、第四MOS管的源极、第六MOS管的衬底和第六MOS管的源极连接，所述偏置电流源的第二端同时与所述第一MOS管的漏极、第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的衬底同时与所述第一MOS管的源极、所述第二MOS管的衬底、所述第二MOS管的源极、所述二极管的负极和所述电容的第一端连接，所述第二MOS管的漏极同时与所述第三MOS管的漏极、所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，所述第四MOS管的漏极同时与所述第六MOS管的栅极和所述第五MOS管的漏极连接，所述第五MOS管的源极与所述二极管的正极连接，所述第五MOS管的栅极同时与所述第六MOS管的漏极和所述电容的第二端连接，所述偏置电流源的第一端为所述稳压器电路结构的VDD端，所述二极管的负极为所述稳压器电路结构的接地端，所述第五MOS管的栅极为所述稳压器电路结构的输出端。

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