CN208224880U - 一种快速响应低压线性稳压源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种快速响应低压线性稳压源电路,包括一个参考电压单元、一个误差放大器、两个NMOS管、两个PMOS管、两个电阻和一个电容(C1);还包括由第三PMOS管、第三电阻和第一电流源构成的快速响应电路,本实用新型提供一种快速响应低压线性稳压源电路,当低压线性稳压源电路输出端负载在轻负载(低电流供应状态)和高负载(大电流供应状态)之间相互切换时,快速响应电路帮助低压线性稳压源电路快速响应负载的变化,帮助输出端电压快速回到原来的电压,减小了突波,方案简单可行。
Description
技术领域
本实用新型属于集成电路领域,涉及一种快速响应低压线性稳压源电路。
背景技术
在系统响应上,低压线性稳源都会面临轻负载(低电流供应状态)与高负载(大电流供应状态)的相互切换,由于低压线性稳压源的带宽不够,切换过程中容易有突波产生,这个突波的产生使得低压线性稳压源稳定时间较长,若此突波过于强大,还有机会造成整个系统出现不稳定的状况,这对系统非常不利。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种快速响应低压线性稳压源电路,能够快速响应负载电流的变化,减小系统响应突波以及振荡的产生。
为了解决上述问题,本实用新型提供一种快速响应低压线性稳压源电路,其包括一个参考电压单元、一个误差放大器、两个NMOS、两个PMOS、两个电阻和一个电容;
参考电压单元与误差放大器的正输入端相连接,误差放大器的输出端Y与第二NMOS管的栅极相连接,第二NMOS管的源极与第一NMOS管的漏极相连接,第一NMOS管的源极与地端相连接,第二NMOS管的漏极、第一PMOS管的漏极、第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极连接于B节点,第一PMOS管的源极和第二PMOS管的源极与电源电压vdd相连接,第二PMOS管的漏极、第一电阻的一端和第一电容的一端连接于vout,第一电阻的一端、第二电阻的一端与误差放大器的负输入端相连接,第二电阻的另一端和第一电容的另一端与地相连接;
还包括由第三PMOS管、第三电阻和第一电流源构成的快速响应电路,第三PMOS管的栅极与vout相连接,第三PMOS管的源端与第三电阻的一端相连接,第三电阻的另一端与电源电压vdd相连接,第三PMOS管的漏极、第一电流源的一端、第一NMOS管的栅极连接于A点,第一电流源的另一端与地相连接。
本实用新型的有益效果是,本实用新型中的快速响应低压线性稳压源电路,能够快速响应轻负载(低电流供应状态)与高负载(大电流供应状态)的相互切换,减小系统响应突波以及振荡的产生。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本实用新型的保护范围。
如图1所示,一种快速响应低压线性稳压源电路,其包括一个参考电压单元、一个误差放大器、两个NMOS、两个PMOS、两个电阻和一个电容;
参考电压单元与误差放大器的正输入端相连接,误差放大器的输出端Y与第二NMOS管的栅极相连接,第二NMOS管的源极与第一NMOS管的漏极相连接,第一NMOS管的源极与地端相连接,第二NMOS管的漏极、第一PMOS管的漏极、第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极连接于B节点,第一PMOS管的源极和第二PMOS管的源极与电源电压vdd相连接,第二PMOS管的漏极、第一电阻的一端和第一电容的一端连接于vout,第一电阻的一端、第二电阻的一端与误差放大器的负输入端相连接,第二电阻的另一端和第一电容的另一端与地相连接;
还包括由第三PMOS管、第三电阻和第一电流源构成的快速响应电路,第三PMOS管的栅极与vout相连接,第三PMOS管的源端与第三电阻的一端相连接,第三电阻的另一端与电源电压vdd相连接,第三PMOS管的漏极、第一电流源的一端、第一NMOS管的栅极连接于A点,第一电流源的另一端与地相连接。
当低压线性稳压源电路输出端负载从轻载向重载切换时,低压线性稳压源电路输出端电压会迅速下降,由于电路负反馈,电路中B点电压会降低,来响应负载的变化,使输出点电压回到原先的电压,由于快速响应电路,当输出端负载从轻载向重载切换时,输出端电压下降,使得第三PMOS管的栅源两极电压差增大,根据MOS管饱和区电路公式:
其中,可知,第三PMOS管的漏电流会增大,使得流入A点的电流增大,此时A点的电压会升高,A点电压升高使得第一NMOS管的栅源电压差增大,从而使得B点电压降低,B点电压降低使得第二PMOS管的栅源电压差增大,这样就增大了第二PMOS管的漏电流,也就是增大了输出端vout的充电电流,使得vout端电压升高,这样就防止了在负载从轻载到重载的切换过程中,输出端电压的下降的非常低,帮助输出端电压快速回到原来的电压,减小了突波,达到了快速响应负载变化的效果。
当低压线性稳压源电路输出端负载从重载切换到轻载时,低压线性稳压源电路输出端电压会迅速上升,由于电路负反馈,电路中B点电压会升高,来响应负载的变化,使输出点电压回到原先的电压,由于快速响应电路,当输出端负载从重载向轻载切换时,输出端电压上升,使得第三PMOS管的栅源两极的电压差减小,从而第三PMOS管的漏电流会减小,使得流入A点的电流减小,此时A点的电压会降低,A点电压降低使得第一NMOS管的栅源电压差减小,从而使得B点电压升高,B点电压升高使得第二PMOS管的栅源电压差减小,这样就降低了第二PMOS管的漏电流,也就是减小了输出端vout的充电电流,使得vout端电压下降,这样就防止了在负载从重载到轻载载的切换过程中,输出端电压的上升的非常高,帮助输出端电压快速回到原来的电压,减小了突波,达到了快速响应负载变化的效果。
本实用新型的原理是:当低压线性稳压源电路输出端负载在轻负载(低电流供应状态)和高负载(大电流供应状态)之间相互切换时,快速响应电路帮助低压线性稳压源电路快速响应负载的变化,帮助输出端电压快速回到原来的电压,减小了突波,方案简单可行。
以上结合附图对本实用新型进行了详细说明,但本实用新型不仅仅局限于上述具体实施方式,本领域的普通技术人员根据所具备的知识,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (6)
1.一种快速响应低压线性稳压源电路,包括一个参考电压单元(Vref)、一个误差放大器(EA)、两个NMOS(NM1,NM2)、两个PMOS(PM1,PM2)、两个电阻(R1,R2)和一个电容(C1);
参考电压单元与误差放大器的正输入端相连接,误差放大器的输出端与第二NMOS管的栅极相连接,第二NMOS管的源极与第一NMOS管的漏极相连接,第一NMOS管的源极与地端相连接,第二NMOS管的漏极、第一PMOS管的漏极、第一PMOS管的栅极与第二PMOS管的栅极相连接,第一PMOS管的源极和第二PMOS管的源极与电源电压相连接,第二PMOS管的漏极、第一电阻的一端与第一电容的一端相连接,第一电阻的一端、第二电阻的一端与误差放大器的负输入端相连接,第二电阻的另一端和第一电容的另一端与地相连接;
其特征在于:还包括由第三PMOS管(PM3)、第三电阻(R3)和第一电流源(I 1)构成的快速响应电路,第三PMOS管的栅极与输出相连接,第三PMOS管的源端与第三电阻的一端相连接,第三电阻的另一端与电源电压相连接,第三PMOS管的漏极、第一电流源的一端与第一NMOS管的栅极相连接,第一电流源的另一端与地相连接。
2.如权利要求1所述的快速响应低压线性稳压源电路,其特征在于:所述第三电阻为可变电阻,用于调节第一NMOS管的栅极电压,从而使第一NMOS管偏置在饱和区。
3.如权利要求1所述的快速响应低压线性稳压源电路,其特征在于:加入快速响应电路,使低压线性稳压源电路能够快速响应负载电流(i l oad)的变化,使低压线性稳压源电路的输出电压快速稳定。
4.如权利要求1所述的快速响应低压线性稳压源电路,其特征在于:所述第二PMOS管为大尺寸PMOS管,能够在大负载电流变化的情况下维持输出电压稳定。
5.如权利要求1所述的快速响应低压线性稳压源电路,其特征在于:所述第一电阻、第二电阻、第三电阻均为多晶硅电阻,在版图实现时有好的匹配性能,使电路产生一个精确的稳定电压。
6.如权利要求1所述的快速响应低压线性稳压源电路,其特征在于:所述第一电容为片外大电容,放置在芯片外部。
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