CN210405234U - 一种具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路,包括误差放大器电路、第一比例电流镜电路、第二比例电流镜电路、欠冲检测单元、电流偏置电路以及负载电容;自适应电压跟随放大电路为可用于驱动较宽电流负载动态变化的电路,且维持其电路输出电压等于电路输入电压。本实用新型自适应电压跟随放大电路的差分对的尾电流跟随负载电流动态变化;在环路补偿方式做了调整,将环路的主极点设置在放大器的输出,负载电容越大,稳定性越好;增加欠冲检测电路可有效改善大负载变化引起的欠冲问题,提高放大器的输出响应;增加EN使能控制,可以改变电压跟随的偏置电流,实现低功耗待机工作模式。
Description
技术领域
本实用新型涉及放大电路技术领域,尤其涉及一种具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路。
背景技术
在现代的电子产品中,芯片已成为不可缺少的核心元件,其内部通常是由数字电路和模拟电路构成的混合电路,电压跟随放大器属于模拟电路设计中常用到的一个电路模块,其作用就相当于一个负载隔离缓冲器。根据不同的应用场合,电压跟随放大器的结构也多种多样,多为两级或三级电路,在考虑环路稳定性的时候,一般将环路的主极点设置在第一级;其第二级输出和放大器的负载构成非主极点,这种补偿方式存在一个缺点就是为保证环路的稳定性必须留有足够的相位裕度(﹥45°),其电容负载存在一个极限值。其次,在一些特殊的场合,如在具有大范围动态负载变化的情况,受运放差分对本身其固定尾电流的影响,普通的电压跟随放大器难以满足快速动态响应的需求。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路,在具有大范围动态负载变化的情况,能很好的起到快速动态响应负载引起的变化。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路,包括误差放大器电路、第一比例电流镜电路、第二比例电流镜电路、欠冲检测单元、电流偏置电路以及负载电容;电流偏置电路连接有电路输出电压Vout;
所述误差放大器电路包括差分对,差分对的一输入端与电路输入电压Vin 相连、差分对的另一输入端与电路输出电压Vout相连,构成单位增益的电压跟随器结构。
优选地,所述误差放大器电路还包括电流镜负载的PMOS管M3和PMOS 管M4、电流镜偏置的NMOS管M8和NMOS管M9;所述差分对包括NMOS管 M1和NMOS管M2;
所述第一比例电流镜电路包括PMOS管M5和PMOS管M7;
所述第二比例电流镜电路包括PMOS管M6和PMOS管M7,所述PMOS 管M5的栅极与所述PMOS管M6的栅极及所述PMOS管M7的栅极均连接;
所述电流偏置电路包括PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M12、 PMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M15以及NMOS管M16;所述PMOS 管M10的栅极与所述PMOS管M11的栅极及所述PMOS管M12的栅极均连接,所述NMOS管M14的栅极与所述NMOS管M15的栅极及所述NMOS 管M16的栅极均连接。
优选地,所述NMOS管M1的栅极与所述电路输入电压Vin相连,所述 NMOS管M1的漏极与所述PMOS管M3的漏极连接、以及与所述PMOS管 M3的栅极和所述PMOS管M4的栅极均连接,所述NMOS管M8的漏极与所述NMOS管M1的源极及所述NMOS管M2的源极均连接;所述NMOS管M2的栅极与所述电路输出电压Vout相连,进而所述电路输出电压Vout等于电路输入电压Vin。
优选地,所述PMOS管M3的源极、所述PMOS管M4的源极、PMOS 管M5的源极、PMOS管M6的源极、PMOS管M7的源极、PMOS管M10 的源极、PMOS管M11的源极、PMOS管M12的源极均与电路供电电压Vdd 连接;
所述NMOS管M8的源极、NMOS管M9的源极、NMOS管M14的源极、 NMOS管M15的源极以及NMOS管M16的源极均接地;
所述电路输出电压Vout与所述PMOS管M7的漏极及所述NMOS管M16 的漏极均连接;
所述负载电容C0一极板接地、另一极板连接于所述PMOS管M2的栅极及所述电路输出电压Vout之间。
优选地,所述误差放大器电路还包括电流镜负载的PMOS管M3和PMOS 管M4、电流镜偏置的NMOS管M8和NMOS管M9;所述差分对包括NMOS 管M1和NMOS管M2;
所述第一比例电流镜电路包括PMOS管M5和PMOS管M7;
所述第二比例电流镜电路包括PMOS管M6和PMOS管M7;
所述电流偏置电路包括PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M12、 PMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M15以及比例电阻R1和比例电阻 R2;
所述比例电阻R1一端与所述PMOS管M7的漏极连接,所述比例电阻 R1另一端与所述比例电阻R2一端连接,所述比例电阻R2另一端与所述 NMOS管M9的源极及所述NMOS管M15的源极均连接至地;
所述NMOS管M2的栅极连接于所述比例电阻R1和比例电阻R2之间;
所述负载电容C0一极板接地、另一极板连接于所述电路输出电压Vout 及所述第一电容C1之间。
优选地,所述电路输出电压Vout与所述电路输入电压Vin之间的关系为:
优选地,所述误差放大器电路为OTA结构;
所述误差放大器电路还包括电流镜负载的PMOS管M4A和PMOS管M4、电流镜负载的PMOS管M3和PMOS管M3A、电流镜负载的NMOS管M5A 和NMOS管M5B、电流镜偏置的NMOS管M8和NMOS管M9;所述差分对包括NMOS管M1和NMOS管M2;
所述第一比例电流镜电路包括PMOS管M5和PMOS管M7;
所述第二比例电流镜电路包括PMOS管M6和PMOS管M7,所述PMOS 管M5的栅极与所述PMOS管M6的栅极及所述PMOS管M7的栅极均连接;
所述电流偏置电路包括PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M12、 PMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M15以及NMOS管M16;所述PMOS 管M10的栅极与所述PMOS管M11的栅极及所述PMOS管M12的栅极均连接,所述NMOS管M14的栅极与所述NMOS管M15的栅极及所述NMOS 管M16的栅极均连接。
优选地,所述NMOS管M1的栅极与所述电路输入电压Vin相连,所述 NMOS管M1的漏极与所述PMOS管M4的漏极连接、以及与所述PMOS管 M4的栅极和所述PMOS管M4A的栅极均连接,所述NMOS管M8的漏极与所述NMOS管M1的源极及所述NMOS管M2的源极均连接;
所述电路供电电压Vdd与所述PMOS管M4A的源极、所述PMOS管M4的源极、PMOS管M3的源极、PMOS管M3A的源极、PMOS管M5的源极、PMOS管M6的源极、PMOS管M7的源极、PMOS管M10的源极、 PMOS管M11的源极、PMOS管M12的源极均连接;
所述PMOS管M5A的源极、所述NMOS管M8的源极、PMOS管M5B 的源极、NMOS管M9的源极、NMOS管M14的源极、NMOS管M15的源极以及NMOS管M16的源极均连接至地;
所述电路输出电压Vout与所述PMOS管M7的漏极及所述NMOS管M16 的漏极均连接;
所述负载电容C0一极板接地、另一极板连接于所述NMOS管M2的栅极及所述电路输出电压(Vout)之间。
优选地,所述欠冲检测单元为第一电容C1;所述第一电容C1一极板与所述电路输出电压Vout连接、另一极板连接于所述PMOS管M10的栅极及所述PMOS管M11的栅极之间。
优选地,还包括与所述PMOS管M13的栅极连接的控制输入端EN;
当所述控制输入端EN输入控制逻辑为高电平信号时,所述自适应电压跟随放大电路处于低功耗工作模式;
当所述控制输入端EN输入控制逻辑为低电平信号时,所述自适应电压跟随放大电路处于正常工作模式。
实施本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路的技术方案,具有如下优点或有益效果:本实用新型电路的差分对的尾电流跟随负载电流动态变化;在环路补偿方式做了调整,将环路的主极点设置在放大器的输出,负载电容越大,稳定性越好;增加欠冲检测电路可有效改善大负载变化引起的欠冲问题,提高放大器的输出响应;增加EN使能控制,可以改变电压跟随的偏置电流,实现低功耗待机工作模式。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,附图中:
图1是本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路实施例的一电路原理图;
图2是本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路实施例的另一电路原理图;
图3是本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路实施例的二电路原理图;
图4是本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路实施例的三电路原理图;
图5是本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路实施例应用于芯片内无片外电容的LDO调节电路的电路示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图,这些附图构成了示例性实施例的一部分,其中描述了实现本实用新型可能采用的各种示例性实施例,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公开相一致的所有实施方式。应明白,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型公开的一些方面相一致的装置和方法的例子,还可使用其他的实施例,或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改,而不会脱离本实用新型的范围和实质。在其他情况中,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实用新型的描述。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
为了说明本实用新型所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。如图1-4示出了本实用新型实施例提供的电路示意图,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
实施例一:
如图1-4所示,提供本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路实施例,包括误差放大器电路31、第一比例电流镜电路32、第二比例电流镜电路33、欠冲检测单元34、电流偏置电路35以及负载电容C0;所述电流偏置电路35连接有电路输出电压Vout;优选的,欠冲检测单元34为第一电容C1。具体的,所述误差放大器电路31包括差分对,差分对的一输入端与电路输入电压Vin相连、差分对的另一输入端与电路输出电压Vout相连,构成单位增益的电压跟随器结构。
如图1-2所示,在本实施例中,所述误差放大器电路31还包括电流镜负载的PMOS管M3和PMOS管M4、电流镜偏置的NMOS管M8和NMOS管M9;差分对包括NMOS管M1和NMOS管M2。具体的,第一比例电流镜电路32包括PMOS 管M5和PMOS管M7;第二比例电流镜电路33包括PMOS管M6和PMOS管M7, PMOS管M5的栅极与PMOS管M6的栅极及PMOS管M7的栅极均连接。电流偏置电路35包括PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M12、PMOS管M13、NMOS 管M14、NMOS管M15以及NMOS管M16;PMOS管M10的栅极与PMOS管M11 的栅极及PMOS管M12的栅极均连接,NMOS管M14的栅极与NMOS管M15的栅极及NMOS管M16的栅极均连接。
在本实施例中,所述NMOS管M1的栅极与电路输入电压Vin相连, NMOS管M1的漏极与PMOS管M3的漏极连接、以及与PMOS管M3的栅极和PMOS管M4的栅极均连接,NMOS管M8的漏极与NMOS管M1的源极及NMOS管M2的源极均连接;NMOS管M2的栅极与电路输出电压Vout 相连,进而电路输出电压Vout等于电路输入电压Vin。
具体的,PMOS管M3的源极、PMOS管M4的源极、PMOS管M5的源极、PMOS管M6的源极、PMOS管M7的源极、PMOS管M10的源极、PMOS 管M11的源极、PMOS管M12的源极均与电路供电电压Vdd连接;NMOS 管M8的源极、NMOS管M9的源极、NMOS管M14的源极、NMOS管M15 的源极以及NMOS管M16的源极均接地。
具体的,电路输出电压Vout与PMOS管M7的漏极及NMOS管M16的漏极均连接;负载电容C0一极板接地、另一极板连接于PMOS管M2的栅极及电路输出电压Vout之间。
实施例二:
如图3所示,在本实施例中,若图1电路的自适应电压跟随放大电路输出的电压不能满足更高的电压需求,可通过在电路增加两个比例电阻(替换 NMOS管M16)调节得到所需要的调节电压,其他大部分和图1保持一样。
具体的,所述误差放大器电路31包括差分对、电流镜负载的PMOS管 M3和PMOS管M4、电流镜偏置的NMOS管M8和NMOS管M9;差分对包括NMOS管M1和NMOS管M2;第一比例电流镜电路32包括PMOS管M5 和PMOS管M7;第二比例电流镜电路33包括PMOS管M6和PMOS管M7;电流偏置电路35包括PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M12、PMOS 管M13、NMOS管M14、NMOS管M15以及比例电阻R1和比例电阻R2;比例电阻R1一端与PMOS管M7的漏极连接,比例电阻R1另一端与比例电阻R2一端连接,比例电阻R2另一端与NMOS管M9的源极及NMOS管M15 的源极均连接至地;NMOS管M2的栅极连接于比例电阻R1和比例电阻R2 之间;负载电容C0一极板接地、另一极板连接于电路输出电压Vout及第一电容C1之间。
具体的,所述电路输出电压Vout与电路输入电压Vin之间的关系为:
实施例三:
如图4所示,在本实施例中,所述误差放大器电路31为OTA结构;根据OTA误差放大器的特点,其内部的节点1节点2节点3也属于低阻抗节点,因此可试用与本自适应电压跟随放大电路的设计之中,其他的连接关系保持不变,也能满足本实用新型所述的几大性能的提升和优点。
在本实施例中,误差放大器电路31包括差分对、电流镜负载的PMOS管 M4A和PMOS管M4、电流镜负载的PMOS管M3和PMOS管M3A、电流镜负载的PMOS管M5A和PMOS管M5B、电流镜偏置的NMOS管M8和 NMOS管M9;差分对包括NMOS管M1和NMOS管M2;第一比例电流镜电路32包括PMOS管M5和PMOS管M7;第二比例电流镜电路33包括PMOS 管M6和PMOS管M7,PMOS管M5的栅极与PMOS管M6的栅极及PMOS 管M7的栅极均连接;电流偏置电路35包括PMOS管M10、PMOS管M11、 PMOS管M12、PMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M15以及NMOS 管M16;PMOS管M10的栅极与PMOS管M11的栅极及PMOS管M12的栅极均连接,NMOS管M14的栅极与NMOS管M15的栅极及NMOS管M16 的栅极均连接。
具体的,所述NMOS管M1的栅极与电路输入电压Vin相连,NMOS管 M1的漏极与PMOS管M4的漏极连接、以及与PMOS管M4的栅极和PMOS 管M4A的栅极均连接,NMOS管M8的漏极与NMOS管M1的源极及NMOS 管M2的源极均连接;电路供电电压Vdd与PMOS管M4A的源极、PMOS管M4的源极、PMOS管M3的源极、PMOS管M3A的源极、PMOS管M5 的源极、PMOS管M6的源极、PMOS管M7的源极、PMOS管M10的源极、 PMOS管M11的源极、PMOS管M12的源极均连接;所述PMOS管M5A的源极、NMOS管M8的源极、PMOS管M5B的源极、NMOS管M9的源极、 NMOS管M14的源极、NMOS管M15的源极以及NMOS管M16的源极均连接至地;电路输出电压Vout与PMOS管M7的漏极及NMOS管M16的漏极均连接;负载电容C0一极板接地、另一极板连接于NMOS管M2的栅极及电路输出电压Vout之间。
具体的,所述欠冲检测单元34为第一电容C1;第一电容C1,欠冲检测单元34一极板与电路输出电压Vout连接、另一极板连接于PMOS管M10的栅极及PMOS管M11的栅极之间。
在本实施例中,还包括代表给该自适应电压跟随放大电路的理想电流偏置Ibias,具体的,理想电流偏置Ibias与NMOS管M14的源极连接,以及与 NMOS管M14及NMOS管M15的栅极连接。
在本实施例中,还包括与PMOS管M13的栅极连接的控制输入端EN;当控制输入端EN输入控制逻辑为高电平信号(如为“1”)时,具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路处于低功耗工作模式;当控制输入端EN输入控制逻辑为低电平信号(如为“0”)时,具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路处于正常工作模式。具体的,当自适应电压跟随放大电路需要处于低功耗模式时,可以置EN输入控制逻辑为高电平“1”,相当于减少了自适应电压跟随放大电路的偏置电流;而当EN输入控制逻辑为低电平“0”,自适应电压跟随放大电路就可工作于正常模式,此时自适应电压跟随放大电路的偏置电流比较大,从而不影响自适应电压跟随放大电路的响应速度。
如图5所示,为本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路的具体应用的电路示意图,即为芯片内无片外电容的LDO调节电路。具体不在做赘述。
衡量一个好的具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路,需要从环路的稳定性、负载瞬态响应、功耗和复杂度等多方面去考虑。本实用新型具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路相对现有电路存在以下优势:
(1)稳定性
如图1所示,本实用新型的电路结构,其对环路稳定性影响较大的主要由误差放大器的输出的节点2和内部的节点1,以及输出的节点3决定,而节点1和节点2均为栅漏短接的MOS管——对应图中的MOS管M3和M5(可被看作是一个阻值为1/gm电阻)。在一般通用的模拟系统中,栅漏连接的管子可视为一个低阻抗的节点,因此,可确定本实用新型的电压跟随放大器的主极点主要是在输出的节点3处。将输出设置为环路的主极点的好处,在于输出电容越大,系统的稳定性反而越好。
此外,本实用新型在改善环路稳定性的方面,还引入了自适应电流偏置 (对应图中的M5~M8管),其表现是误差放大器电路其差分对的尾电流随输出负载电流的大小变化而变化,从而能够驱动更大的电流负载;同时,若差分对的尾电流变大,前面分析的非主极点(节点2)阻抗也随之变小,有利于电压跟随器环路的稳定性。
(2)负载瞬态响应
从电路的特点来看,因为电流镜的作用,本实用新型的输出电流负载的大小跟误差放大器电路的尾电流存在一定的比例关系,即尾电流越大,输出的负载电流也越大,即起到自适应变化的功能。
为应对负载电流突变的情况,本实用新型通过欠冲检测单元电容C1,连接在电压跟随器的输出和电流偏置电路之间,利用电容两端的电压不能突变原理,当一旦检测到跟随器的电路输出电压瞬间下降时产生一个窄脉冲时,也会在电流偏置M10的栅极产生一个窄脉冲信号,相当于给M10的栅漏电压增大,M10的漏极电流也随之增加;同理,根据电流镜的比例电流关系,M10 的镜像管子M11和M12的反馈至M9的偏置电流也瞬间增大,那么本实用新型的第一级差分对的尾电流M8(M9的镜像管子)也瞬间增大,本实用新型跟随器输出的负载电流也跟随变大。
除了通过检测欠冲电压改变误差放大器电路的尾电流大小之外,还有一路电流影响尾电流的变化,即M5和M6构成的电流镜,也会增大误差放大器电路的尾电流。正是由于这两个支路电流反馈对误差放大器电路的尾电流的影响,极大的提高了本实用新型的负载动态响应。
(3)功耗管理
为适应芯片不同的功耗管理需求,增加一个EN使能控制输入,可以改变本实用新型电压跟随放大器的偏置电流大小。如低功耗模式情况下,当EN输入控制逻辑为“1”时,可以减小差分放大器的尾电流;当EN输入控制逻辑为“0”时,恢复差分放大器正常工作时所需的尾电流大小。
本实用新型的误差放大器电路的尾电流跟随驱动负载的电流变化,有利于提高输出电流的驱动能力;本实用新型内部的各节点阻抗都比输出极点的阻抗低,有效提高跟随器环路的稳定性问题;为应对驱动负载的瞬态大电流动态响应,本实用新型增加了欠冲检测电路,可瞬速提升输出所需要的瞬间大电流,有效减少有限电容所带来的欠冲电压问题;为实现低功耗待机工作模式,增加使能控制。
本实用新型提出的新型的具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路,与普通的电压跟随器相比,本实用新型电路的差分对的尾电流跟随负载电流动态变化;在环路补偿方式做些调整,将环路的主极点防止在放大器的输出,负载电容越大,对稳定性越好;增加欠冲检测电路可有效改善大负载变化引起的欠冲问题,提高放大器的输出响应;增加EN使能控制,可以改变电压跟随器的偏置电流,实现低待机工作模式。
为了更详细说明具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路,通过多个实施例进行更详细的应用说明,当然,具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路并不仅仅只有这几个应用实施例,还可以应用于其他需要该电路的应用场景均可以,在此不做一一描述及限定。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,本领域技术人员知悉,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外,在本实用新型的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此,本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,包括误差放大器电路(31)、第一比例电流镜电路(32)、第二比例电流镜电路(33)、欠冲检测单元(34)、电流偏置电路(35)以及负载电容(C0);所述电流偏置电路(35)连接有电路输出电压(Vout);
所述误差放大器电路(31)包括差分对,所述差分对的一输入端与电路输入电压(Vin)相连、所述差分对的另一输入端与所述电路输出电压(Vout)相连,构成单位增益的电压跟随器结构。
2.根据权利要求1所述的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,所述误差放大器电路(31)还包括电流镜负载的PMOS管M3和PMOS管M4、电流镜偏置的NMOS管M8和NMOS管M9;所述差分对包括NMOS管M1和NMOS管M2;
所述第一比例电流镜电路(32)包括PMOS管M5和PMOS管M7;
所述第二比例电流镜电路(33)包括PMOS管M6和PMOS管M7,所述PMOS管M6的栅极与所述PMOS管M7的栅极及所述PMOS管M7的栅极均连接;
所述电流偏置电路(35)包括PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M12、PMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M15以及NMOS管M16;所述PMOS管M10的栅极与所述PMOS管M11的栅极及所述PMOS管M12的栅极均连接,所述NMOS管M14的栅极与所述NMOS管M15的栅极及所述NMOS管M16的栅极均连接。
3.根据权利要求2所述的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,所述NMOS管M1的栅极与所述电路输入电压(Vin)相连,所述NMOS管M1的漏极与所述PMOS管M3的漏极连接、以及与所述PMOS管M3的栅极和所述PMOS管M4的栅极均连接,所述NMOS管M8的漏极与所述NMOS管M1的源极及所述NMOS管M2的源极均连接;所述NMOS管M2的栅极与所述电路输出电压(Vout)相连,进而所述电路输出电压(Vout)等于电路输入电压(Vin)。
4.根据权利要求3所述的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,所述PMOS管M3的源极、所述PMOS管M4的源极、PMOS管M5的源极、PMOS管M6的源极、PMOS管M7的源极、PMOS管M10的源极、PMOS管M11的源极、PMOS管M12的源极均与电路供电电压(Vdd)连接;
所述NMOS管M8的源极、NMOS管M9的源极、NMOS管M14的源极、NMOS管M15的源极以及NMOS管M16的源极均接地;
所述电路输出电压(Vout)与所述PMOS管M7的漏极及所述NMOS管M16的漏极均连接;
所述负载电容(C0)一极板接地、另一极板连接于所述PMOS管M2的栅极及所述电路输出电压(Vout)之间。
5.根据权利要求1所述的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,所述误差放大器电路(31)还包括电流镜负载的PMOS管M3和PMOS管M4、电流镜偏置的NMOS管M8和NMOS管M9;所述差分对包括NMOS管M1和NMOS管M2;
所述第一比例电流镜电路(32)包括PMOS管M5和PMOS管M7;
所述第二比例电流镜电路(33)包括PMOS管M6和PMOS管M7;
所述电流偏置电路(35)包括PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M12、PMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M15以及比例电阻R1和比例电阻R2;
所述比例电阻R1一端与所述PMOS管M7的漏极连接,所述比例电阻R1另一端与所述比例电阻R2一端连接,所述比例电阻R2另一端与所述NMOS管M9的源极及所述NMOS管M15的源极均连接至地;
所述NMOS管M2的栅极连接于所述比例电阻R1和比例电阻R2之间;
所述负载电容(C0)一极板接地、另一极板连接于所述电路输出电压(Vout)及第一电容(C1)之间。
7.根据权利要求1所述的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,所述误差放大器电路(31)为OTA结构;
所述误差放大器电路(31)还包括电流镜负载的PMOS管M4A和PMOS管M4、电流镜负载的PMOS管M3和PMOS管M3A、电流镜负载的NMOS管M5A和NMOS管M5B、电流镜偏置的NMOS管M8和NMOS管M9;所述差分对包括NMOS管M1和NMOS管M2;
所述第一比例电流镜电路(32)包括PMOS管M5和PMOS管M7;
所述第二比例电流镜电路(33)包括PMOS管M6和PMOS管M7,所述PMOS管M5的栅极与所述PMOS管M6的栅极及所述PMOS管M7的栅极均连接;
所述电流偏置电路(35)包括PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M12、PMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M15以及NMOS管M16;所述PMOS管M10的栅极与所述PMOS管M11的栅极及所述PMOS管M12的栅极均连接,所述NMOS管M14的栅极与所述NMOS管M15的栅极及所述NMOS管M16的栅极均连接。
8.根据权利要求7所述的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,所述NMOS管M1的栅极与所述电路输入电压(Vin)相连,所述NMOS管M1的漏极与所述PMOS管M4的漏极连接、以及与所述PMOS管M4的栅极和所述PMOS管M4A的栅极均连接,所述NMOS管M8的漏极与所述NMOS管M1的源极及所述NMOS管M2的源极均连接;
电路供电电压(Vdd)与所述PMOS管M4A的源极、所述PMOS管M4的源极、PMOS管M3的源极、PMOS管M3A的源极、PMOS管M5的源极、PMOS管M6的源极、PMOS管M7的源极、PMOS管M10的源极、PMOS管M11的源极、PMOS管M12的源极均连接;
所述PMOS管M5A的源极、所述NMOS管M8的源极、PMOS管M5B的源极、NMOS管M9的源极、NMOS管M14的源极、NMOS管M15的源极以及NMOS管M16的源极均连接至地;
所述电路输出电压(Vout)与所述PMOS管M7的漏极及所述NMOS管M16的漏极均连接;
所述负载电容(C0)一极板接地、另一极板连接于所述NMOS管M2的栅极及所述电路输出电压(Vout)之间。
9.根据权利要求2-8任一项所述的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,所述欠冲检测单元(34)为第一电容(C1);
所述第一电容(C1)一极板与所述电路输出电压(Vout)连接、另一极板连接于所述PMOS管M10的栅极及所述PMOS管M11的栅极之间。
10.根据权利要求9所述的自适应电压跟随放大电路,其特征在于,还包括与所述PMOS管M13的栅极连接的控制输入端(EN);
当所述控制输入端(EN)输入控制逻辑为高电平信号时,所述自适应电压跟随放大电路处于低功耗工作模式;
当所述控制输入端(EN)输入控制逻辑为低电平信号时,所述自适应电压跟随放大电路处于正常工作模式。
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CN201921268361.9U CN210405234U (zh) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | 一种具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路 |
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CN201921268361.9U CN210405234U (zh) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | 一种具有负载动态检测的自适应电压跟随放大电路 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113342111A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-03 | 南京微盟电子有限公司 | 一种应用于低功耗ldo的快速响应电路 |
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2019
- 2019-08-02 CN CN201921268361.9U patent/CN210405234U/zh active Active
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