[实用新型]一种低压差线性稳压器

说明书

技术领域

本实用新型属于电源管理技术领域，具体涉及一种低压差线性稳压器(LDO，Low Dropout Regulator)的设计。

背景技术

低压差线性稳压器能够为模拟电路和射频电路等噪声敏感提供低输出纹波的电源，而且结构相对简单，外围元器件少，因而被广泛应用于片上系统芯片中。多数应用中，需要给每个电路模块的旁边放一个不挂载有输出电容的LDO，这样对每个电路模块电源供电的优化能够带来系统整体性能的提高。

对于便携式设备，电源效率是延长其电池使用时间的关键指标，因此低静态电流和低输入输出电压压差显得尤为重要。然而由于误差放大器的尾电流限制了对功率管栅电容充放电电流的幅值，那么低静态电流不可避免的降低了功率管的栅极处的压摆率。另一方面，压差的减小需要功率管的尺寸足够大，但这会使得LDO的瞬态响应变差。所以设计出一种不以增加静态电流为代价，而增强其瞬态响应的LDO具有较大的应用意义。

在文献“A High Slew-Rate Push-Pull Output Amplifier for Low-Quiescent Current Low-Dropout Regulators With Transient-Response Improvement”(IEEE Trans.Circuits Syst.II，Exp.Briefs，vol.54，no.9，pp.755-759，Sep.2007)提出了一种低压差线性稳压器，这种稳压器由两个差分共栅跨导放大器、电流求和电路和电压缓冲器组成。两个跨导放大器单元由一对匹配的晶体管构成一个电流镜，然后连接成交叉耦合式而形成一个推挽输出级，从而在瞬态响应时增大拉电流和灌电流，最大输出电流I_omax不再像传统具有尾电流源的放大器受恒定电流源IB的限制。尽管这种稳压器显著解决了压摆率受限的问题，但是这种差分式共栅误差放大器具有有限的输入共模电压范围，其跨导和单位增益带宽无法在低偏置电流下响应快速的负载瞬态切换。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的低压差线性稳压器存在的上述问题，提出了一种低压差线性稳压器。

本实用新型的技术方案是：一种低压差线性稳压器，包括功率管，缓冲器，第一跨导放大器，第二跨导放大器，电流减法器和密勒补偿电容，其中，缓冲器的同相输入端接外部的基准电压源，反相输入端接缓冲器的输出；第一跨导放大器的同相输入端接线性稳压器的输出，反相输入端接缓冲器的输出；第二跨导放大器的同相输入端接缓冲器的输出，反相输入端接线性稳压器的输出；电流减法器的被减数端接第一跨导放大器的输出，减数端接第二跨导放大器的输出，电流减法器的输出端与功率管的栅极相连，功率管的源极接输入电源，密勒补偿电容一端接功率管的栅极，另一端与功率管的漏极相连作为线性稳压器的输出，其特征在于，

所述的第一跨导放大器包括PMOS管MS、M1、M2、M3、M4和M12，NMOS管M5、M6、M7、M17、M18、M19、M20和M21，电阻R2与电容C2；

所述第二跨导放大器包括PMOS管MS、M2、M3、M4、M11和M12，NMOS管M13、M14、M15、M17、M18、M19、M20和M21，电阻R1与电容C1；