[实用新型]一种内建模拟电源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路领域，特别是涉及一种内建模拟电源电路。

背景技术

在工业电子领域，由于芯片外部电源电压较高，所以内建模拟电源电路被广泛应用。这可以保证低压器件在大规模集成电路中的应用，并且还可以减小芯片面积，降低功耗。

现有技术中的内建模拟电源电路如图1所示，由参考电压产生电路101、运算放大器电路102及输出级103组成。参考电压产生电路101由相同类型的电阻R3和R4串联产生，所产生的参考电压Vref供给运算放大器OPA的负输入端；运算放大器OPA的输出极与PMOS功率管P1的栅极相连；P1的漏极、C1的上极板与电阻R2的上端相连，该节点也是内部模拟电源VCC的输出节点；电阻R2的下端、电阻R1的上端与运算放大器OPA的正输入端相连；外部电源电压VDDA与R4的上端、运算放大器OPA的电源端、P1的源极及衬底相连；地电压与R3的下端、运算放大器OPA的地端、电阻R1的下端及电容C1的下端相连。当系统正常工作时，内部模拟电源电压为VCC＝VDDA*(R3/(R4+R3))*((R1+R2)/R1)，当外部电源电压VDDA在较大范围浮动时，VCC变化范围也会较大，因此该电路不能应用于外部电源电压浮动范围较大的情况。

现有技术中，为了保证系统环路足够的相位裕度，并避免内部电源电压启动过冲击穿负载低压器件，常常需要把主极点设在VCC输出节点，次主极点设置在运算放大器OPA输出端。这就需要把C1的电容值设的很大，一般需要外接电容来实现，但是外接电容会增大系统成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内建模拟电源电路，在电路内部就可以提供所需要的电容，不需要外接电容，进而能够降低内建模拟电源电路的成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种内建模拟电源电路，包括：带隙基准源、运算放大器、第一补偿电容、第二补偿电容、第一稳压电容、第二稳压电容、高压PMOS功率管、低压NMOS管、第一电阻、第二电阻和外部电源电压；

所述带隙基准源的基准电压输出端与所述运算放大器的负输入端相连；所述带隙基准源的基准电压输出端通过所述第二稳压电容接地；

所述运算放大器的输出端、所述第一补偿电容的上极板与所述高压PMOS功率管的栅极相连；所述高压PMOS功率管的漏极、所述第二电阻的一端、所述第二补偿电容的下极板、所述低压NMOS管的漏极与所述第一稳压电容的上极板相连；所述第二电阻的另一端、所述第一电阻的一端、所述第二补偿电容的上极板、所述低压NMOS管的栅极与所述运算放大器的正输入端相连；所述外部电源电压与所述带隙基准源的电源端、所述运算放大器的电源端、所述第一补偿电容的下极板、所述高压功率管的源极及衬底相连；所述带隙基准源的地端、所述运算放大器的地端、所述第一电阻的另一端、所述低压NMOS管的源极及衬底、所述第一稳压电容的下极板与地电压相连。

可选的，所述带隙基准源、所述运算放大器，所述第一补偿电容及所述高压PMOS功率管为耐高压器件。

可选的，所述第一稳压电容、所述第二补偿电容、所述第二稳压电容、所述第一电阻、所述第二电阻和所述低压NMOS管为低压器件。

可选的，所述内建模拟电源电路的主极点设置在所述运算放大器的输出端，所述内建模拟电源电路的次极点设置在所述内建模拟电源电路的内部模拟电源输出端，所述内部模拟电源输出端与所述高压PMOS功率管的漏极相连。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型中，主极点设置在运放输出端，内部模拟电源输出端为次主极点，因此第一稳压电容的电容值较小，可由内部产生，避免了由芯片外部提供而提升系统成本；

此外，本实用新型内部模拟电源电压不随外部电源电压变化而变化，因此适用于外部电源电压变化范围较大的情况，特别是在外部电源电压值较低时，仍能正常工作；

本实用新型第一补偿电容上下端分别相连于外部电源电压和高压PMOS功率管的栅极，在外部电源电压出现高频毛刺时，高压PMOS功率管的栅极会随外部电源电压的变化而变化，因此内部模拟电源电压对外部电源电压的高频电源电压抑制比更好；

本实用新型成功解决了外部电源电压快速启动时，内部模拟电源电压过冲击穿低压器件的问题，在任意启动速度下，都不会发生过冲击穿的现象。

附图说明