[发明专利]一种动态电流倍增电路及集成该电路的线性稳压器

说明书

技术领域

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

背景技术

低压差线性稳压器LDO具有成本低、输出噪声小、电路结构简单、占用芯片面积小等优点，已成为电源管理芯片中的一类重要电路。

LDO的本质是利用带隙基准产生的稳定电压和负反馈控制环路得到一个基本不随环境变化的输出电压。现有典型的LDO如图1所示，具体包括：调整管MP1、误差放大器EA、电阻反馈网络。其基本工作原理如下：电阻反馈网络产生反馈电压，误差放大器将反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大，再经调整管放大输出，由此形成负反馈，保证了输出电压的稳定，由于误差放大器将基准电压Vref嵌位到误差放大器的R1和R2的连接点，所以输出电压V_OUT＝(1+R1/R2)Vref。

为了有较高的负载能力，一般调整管MP1的面积较大，在调整管MP1的栅极形成一个高达数十pF的电容，同时为了减小LDO的功耗，静态工作电流很小，使得LDO的摆率SR＝I_G/C_par很小，其中，C_par为调整管栅极等效电容，I_G为栅极充放电电流，从而MP1管的栅极电压变化比较缓慢，导致MP1管的漏极电流也随之变化缓慢，在输出电流跳变时，输出电压需要较长的恢复稳定时间，并会产生高的电压尖峰；同时静态工作电流很小，也会对LDO的带宽产生很大的影响，误差放大器中的差分对管跨导为而系统带宽表达式为GB＝g_M/C_par，因而较小的静态工作电流会降低LDO的带宽。一些文献中针对这一问题提出相应技术方案，比如在文献：P.Hazucha，T.Karnik，B.A.Bradley，C.Parsons，D.Finan，and S.Borkar，Area-efficient linear regulator with ultra-fast load regulation，IEEE J.Solid-State Circuits，vol.40，no.4，933-940中通过增大误差放大器尾电流源电流的方法来增大LDO的摆率和带宽，虽然提高了摆率和带宽，但是6mA的恒定尾电流会产生非常大的功耗，同时传统的LDO为了增加系统的稳定性，LDO片外需要接一个负载电容，将会增加系统成本。

发明内容

本发明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，提出了一种动态电流倍增电路。

本发明的技术方案是：一种动态电流倍增电路，包括，第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管，第七PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管及第一电阻和第一电容，具体连接关系为：