[发明专利]线性稳压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种线性稳压器。

背景技术

线性稳压器在集成电路中被广泛应用，如图1所示，是现有线性稳压器的电路图；现有线性稳压器包括误差放大器，电压调整器件和反馈网络。

误差放大器包括由NMOS管MN1、MN2、MN3和MN4组成的放大器本体，且放大器本体为共源共栅的差分放大器结构，PMOS管MP1、MP2、MP3和MP4组成有源负载，NMOS管MN5组成尾电流源；偏置电压VB1连接到NMOS管MN5的栅极，偏置电压VB2连接到NMOS管MN2和MN4的栅极，偏置电压VB3连接到PMOS管MP2和MP4的栅极，偏置电压VB4连接到PMOS管MP1和MP3的栅极。

电压调整器件由NMOS管MDRV组成，NMOS管MDRV的源极作为输出电压OUT的输出端，反馈网络由电阻R1和R2串联形成。NMOS管MN1的栅极接参考电压VREF，NMOS管MN2的栅极接由电阻R1和R2分压形成的反馈电压。

现有线性稳压器通过反馈电压和参考电压的比较，调节NMOS管MDRV的开启大小，从而在输出电流变化时维持输出电压OUT的稳定。

现有线性稳压器虽然能够实现稳定电压的输出，但是在上电时，会存在直流工作点的建立时间较慢问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种线性稳压器，能提高启动速度。

为解决上述技术问题，本发明提供的线性稳压器包括：误差放大器，电压调整器件和反馈网络。

所述误差放大器包括放大器本体、尾电流源和有源负载。

所述放大器本体为差分结构且包括第一个差分电路和第二个差分电路，所述第一个差分电路的源端和所述第二个差分电路的源端都连接所述尾电流源，所述有源负载包括互为镜像的第一差分有源负载和第二差分有源负载，所述第一差分有源负载连接所述第一个差分电路的负载端，所述第二差分有源负载连接所述第二个差分电路的负载端；所述第一个差分电路的输入端连接参考电压，所述第二差分电路的输入端连接所述反馈网络输出的反馈电压；所述第二个差分电路的负载端还作为输出端输出第一控制信号到所述电压调整器件的控制端。

所述线性稳压器还包括用于加速线性稳压器启动的加速启动电路，所述加速启动电路包括第一部分电路、第二部分电路和第一开关。

所述第一部分电路为所述第一差分有源负载的镜像电路，所述第二部分电路为所述尾电流源的镜像电路，所述第一部分电路和所述第二部分电路相连接并组成电流比较器，所述电流比较器的输出端连接到所述第一开关的控制端。

所述尾电流源的电流大小为所述第一差分有源负载的电流和所述第二差分有源负载的电流的和；所述线性稳压器稳定时，所述第一差分有源负载的电流和所述第二差分有源负载的电流相等。

所述线性稳压器启动过程中，所述第一差分有源负载的电流大于所述第二差分有源负载的电流，且所述第一差分有源负载的电流从等于所述尾电流源的电流的大小逐渐降低为稳定时的值，所述第一部分电路的电流变化方式和所述第一差分有源负载的电流变化方式一致，所述第二部分电路的电流保持不变且所述第二部分电路的电流大小设置为启动过程中所述第一部分电路的电流的最大值和最小值的中间值，使得启动开始阶段所述第二部分电路的电流小于所述第一部分电路的电流从而使所述电流比较器输出第一电压值；在启动结束后所述第二部分电路的电流大于所述第一部分电路的电流从而使所述电流比较器输出第二电压值。

所述第一开关连接在电源电压和所述第一控制信号之间，当所述电流比较器输出所述第一电压值时，所述第一开关导通使所述第一控制信号连接所述电源电压从而使所述第一控制信号快速上升从而加速所述线性稳压器启动；当所述电流比较器输出所述第二电压值时，所述第一开关断开，从而使所述加速启动电路不对所述线性稳压器的输出产生影响。

进一步的改进是，所述第一个差分电路和所述第二个差分电路都为共源共栅放大电路。

进一步的改进是，所述第一个差分电路包括第一NMOS管和第二NMOS管，所述放大器本体的第二个差分电路包括第三NMOS管和第四NMOS管。

所述第一NMOS管的源极和所述第三NMOS管的源极连接在一起作为所述放大器本体的两个差分电路的源端。

所述第一NMOS管的漏极连接所述第二NMOS管的源极，所述第二NMOS管的漏极作为所述第一个差分电路的负载端。

所述第三NMOS管的漏极连接所述第四NMOS管的源极，所述第四NMOS管的漏极作为所述第二个差分电路的负载端以及作为所述放大器本体的输出端。