[发明专利]宽范围负载电容的低压差线性稳压器

说明书

技术领域

本发明属于模拟集成电路设计领域，具体涉及到一种宽范围负载电容的低压差线性稳压器。

背景技术

随着消费类电子技术日新月异的发展，对成本、功耗、面积的要求越来越高。低压差线性稳压器(LDO)能提供稳定的低纹波电压而运用到各种集成电路系统中。目前LDO从应用上主要有无负载电容的LDO和带负载电容的LDO，无负载电容的LDO负载调整率通常较大，带负载电容的LDO对负载电容的大小和等效串联电阻ESR有非常明确的要求，通常适应的范围非常小，在应用的过程中会受到很多限制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的宽范围负载电容的低压差线性稳压器，包括：放大级、缓冲级、补偿网络和输出级。

进一步地，所述放大级为单级放大电路，给整个环路提供一定的增益，减少增益误差。所述放大级由单级运算放大器组成，所述放大级具有正输入端、负输入端和输出端。

进一步地，所述缓冲级用于将所述放大级的高输出阻抗和所述输出级的输出极功率管M5的栅极隔离，且其输出阻抗非常低，使其形成一个高频极点，利于环路稳定。

所述缓冲级由电流源IS1、IS2，晶体管M0、M1、M2、M3、M4组成。所述M0、M1、M2为NMOS管，所述M3、M4为PMOS管；所述M4镜像所述输出极功率管M5；电流源IS2>IS1，电流源IS1流进M0；电流源IS2的一部分电流流进M3，一部分电流流进M2；所述M0和M1为1:1的镜像管，M0和M1的源极接系统地VSS；M2的栅极和M1的漏极相连，M2的漏极和M4的栅极连接，M2的源极接系统地；M3的栅极为所述缓冲级的输入端，M3的源极与电流源IS2相连，M3的漏极与M1的漏极、M2的栅极相连，M3的源极为所述缓冲级的输出端；M4的栅、漏极连接到M3的源极，M4的源极接外接电源VDD。

进一步地，所述补偿网络一端与所述放大级输出连接，一端与所述输出极的输出端连接。所述补偿网络由电阻R1和电压C1构成，R1和C1串联组成环路补偿网络。

进一步地，所述输出级，连接一个分压电阻串，电阻分压反馈给放大级的负输入端形成负反馈，输出稳定的电压，同时提供负载需要的驱动电流。所述输出级由PMOS管M5、电容C2、分压电阻R2和R3构成。

所述M5为所述输出级的输出极功率管，具有很强的电流驱动能力；M5的漏极接分压电阻R2和R3；所述分压电阻R2和R3串联形成分压电阻串，所述分压电阻串用于将所述输出级的电阻分压连接到放大级的负输入端形成负反馈环路；所述电容C2跨接在M5的栅极和漏极之间，用于控制输出电压Vout随负载变化保持较为稳定的状态，实现较低的负载调整率。

本发明涉及到一种宽范围负载电容的低压差线性稳压器(LDO)，其可在较宽的负载电容范围都能保持稳定电压输出，且对负载电容的等效串联电阻(ESR)不敏感，同时还具有较低的负载调整率。

附图说明

图1为本专利实施例的宽范围负载电容的低压差线性稳压器电路。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明的优选实施例，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了的宽范围负载电容的低压差线性稳压器，其能够适应的负载变化范围较大，同时还具有较低的负载调整率。

如图1所示，本发明提供的宽范围负载电容的低压差线性稳压器，包括放大级100、缓冲级200、补偿网络300和输出级400。

所述放大级100为单级放大电路，给整个环路提供一定的增益，减少增益误差；所述放大级100由单级运算放大器组成，所述放大级100具有正输入端、负输入端和输出端。所述放大级100的正输入端接参考电压Vref，负输入端接所述输出级400的电阻分压形成的负反馈环路；输出端接所述缓冲级200和所述补偿网络300。

所述缓冲级200用于将所述放大级100的高输出阻抗和所述输出级400的输出极功率管M5的栅极隔离，且其输出阻抗非常低，使其形成一个高频极点，利于环路稳定；