[发明专利]低压差线性稳压器与增加其稳定性的方法及锁相环

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及低压差线性稳压器与增加其稳定性的方法及锁相环。

背景技术

锁相环(Phase Locked Loop，简称PLL)是指由鉴相器(Phase Detector)、环路滤波器(Loop Filter)和压控振荡器(Voltage Control Oscillator，简称VCO)等组成的自动控制闭环系统。由于PLL能够完成两个电信号相位同步，因此被广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等领域。由于电源噪声和波动会影响PLL的稳定性，因此在实际使用中，通常需要使用低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，简称LDO)克服电源噪声和波动对PLL的影响，保证PLL等噪声敏感电路的特性。

如图1所示，现有LDO可以由参考电压源101、误差放大器102、补偿电路103、晶体管104、分压电路105构成及负载106构成。其中，所述补偿电路由调零电阻1031和米勒补偿电容1032构成，所述分压电路由第一分压电阻1051及第二分压电阻1052构成。由于补偿电路的存在，现有LDO的噪声分布如图1所示其中，表征误差放大器102的等效输入噪声，表征参考电压源101输出噪声，表征电阻1051的热噪声，表征电阻1052的热噪声。从现有LDO的噪声分布可知，在现有LDO中可以通过显著的增加误差放大器的跨导的方式提升LDO的噪声性能。

但是由于调零电阻在版图实现中存在最小值，该最小值通常为10欧姆量级；米勒补偿电容的电容值在版图实现中也会存在最大值，因此误差放大器的增益带宽积存在最大值下限。由于误差放大器的增益带宽积存在最大值下限，这就决定了误差放大器的跨导上限较低，误差放大器的跨导一旦超过该上限就会导致LDO系统稳定性下降。

由此可以看出，现有LDO由于误差放大器的跨导上限较低，从而会导致噪声性能较差。

发明内容

本发明实施例提供了低压差线性稳压器与增加其稳定性的方法及锁相环，以克服现有低压差线性稳压器噪声性能差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种低压差线性稳压器，包括：参考电压源，用于提供参考电压；误差放大器，与所述参考电压源耦合，用于接收反馈电压及所述参考电压，比较所述反馈电压及所述参考电压，并根据所述反馈电压及所述参考电压的比较结果输出控制电压；调节电路，与所述误差放大器耦合，用于接收所述控制电压，并在所述控制电压的控制下，输出调节电流；负载，与所述调节电路及所述误差放大器耦合，所述调节电流流经所述负载形成负载上的电压，所述反馈电压与所述负载上的电压相关，第一补偿电路，与所述调节电路耦合，用于调节所述低压差线性稳压器的主极点及次主极点以调节相位裕度；及第二补偿电路，与所述第一补偿电路耦合，用于在所述第一补偿电路已调节所述低压差线性稳压器的主极点及次主极点的基础上，调节减小所述低压差线性稳压器的主极点，并进一步增大次主极点，以调节相位裕度，并调节所述低压差线性稳压器的增益带宽积。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述调节电路包括晶体管。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述第一补偿电路包括调零电阻及米勒补偿电容，所述米勒补偿电容的一端与所述晶体管的漏极连接，另一端与所述调零电阻的一端连接；所述调零电阻的另一端与所述第二补偿电路连接。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述第二补偿电路包括补偿电阻，所述补偿电阻的一端与所述误差放大器的输出端连接，另一端与所述调零电阻的一端及晶体管的栅极连接。

结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述补偿电阻的阻值不小于所述误差放大器等效负载电阻的电阻值，并且小于等于R_B-MAX，其中，R_B-MAX是所述补偿电阻所降低的噪声等于补偿电阻所引入的噪声时，所述补偿电阻的电阻值，所述补偿电阻所降低的噪声是指由所述低压差线性稳压器中其他组成部分所引入并被所述补偿电阻所消除的噪声。

结合第一方面或第一方面第一至四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述低压差线性稳压器还包括反馈电路，所述反馈电路，与所述误差放大器及所述负载连接，用于接收所述负载上的电压，并根据所述负载上的电压生成所述反馈电压。