[发明专利]防止LDO的功率管关闭时产生振荡的系统

说明书

本发明提供了一种防止LDO的功率管关闭时产生振荡的系统，该系统包括一控制电路，控制电路接收到关闭使能信号后，对功率管进行单独关闭控制；控制电路自动检测功率管的栅极电压，执行缓冲放电直至所述功率管的栅极电压拉升至电源电压。本发明中的控制电路可以单独的分阶段拉升功率管的栅极电压，从而使通过功率管的电流不至于瞬间为零，避免在LDO电路的输出存在较大寄生电感时输出电流瞬间降低到零而引起的谐振，进一步使LDO电路的外部LC谐振电路有一个建立稳态的过程，避免振荡现象。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种防止LDO的功率管关闭时产生振荡的控制系统。

背景技术

图像传感器芯片广泛应用于各类便携式电子设备、安防监控设备、车载电子等。其中CMOS图像传感器(CIS)在民用产品中应用最为普遍，由于对该类芯片性能要求日益提高，芯片中供电电路的稳定性和低噪性能是模拟电路部分的设计关键点之一。

在CIS芯片内部通常会使用到低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)来产生稳定、抗干扰强并且具有一定驱动能力的电压。LDO输出的电压一般会用于作为电源电压使用，因此保证LDO稳定工作是非常有必要的。通过对于电路本身进行环路的补偿设计，可以很好的做到电路正常工作时输出想要的电压，但是如果在一些工作状态中LDO电路的使能控制信号EN进行关断控制，电路中一般采用较大尺寸的NMOS或PMOS作为开关管，将关键电路节点进行拉高或拉低来关闭电路中的电流支路，其中包括了功率管的拉高关闭控制(这里假设功率管为PMOS)。如果LDO输出走线存在不可忽略的寄生电感，那么输出端对地的等效电容，寄生电感以及负载电阻和负载端的等效电容组成了LC谐振回路，当LDO处于轻载时功率管瞬间关闭，那么在输出端可能会出现欠阻尼振荡，振荡频率和寄生电感与输出端电容乘积成反比。如图1所示，当需要提供较大驱动电流，外部负载带来的寄生器件如串联等效电感ESL，负载等效电容C2和电阻RL等，由于功率管POWER MOS的源极的分压反馈电阻阻抗一般很大，流过的电流通常非常小，LDO电路关断信号有效，LDO电路中通常会将功率管POWER MOS的栅极电压拉高防止浮空，这样电流瞬间为零。如果ESL(Equivalent SeriesInductance，等效串联电感)较大，功率管POWER MOS关闭后外部回路中存在续流电流和电感两端有压降时，输出点VOUT会发生振荡现象。

上述震荡的存在显然会对LDO电路中的信号稳定性带来影响，而且在CIS芯片设计中也要求模拟电路部分需要具有较高的抗干扰能力和尽可能低的噪声。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种系统来防止LOD功率管关闭时产生振荡。

为了达到上述目的，本发明提供了一种防止LDO的功率管关闭时产生振荡的系统，所述系统包括一控制电路，所述控制电路接收到关闭使能信号后，对功率管进行单独关闭控制；

所述控制电路自动检测功率管的栅极电压，执行缓冲放电直至所述功率管的栅极电压拉升至电源电压。

在一实施例中，当所述控制电路自动检测到功率管的栅极电压与源极电压差的绝对值高于功率管的预先设定的切换电压时，则进行快速放电，将功率管的栅极电压迅速拉高到阈值附近；当所述控制电路自动检测到功率管的栅极电压与源极电压差的绝对值等于或低于或接近所述功率管的预先设定的切换电压时，所述控制电路执行缓冲放电直至所述功率管的栅极电压拉升到电源电压；其中，预先设定的切换电压为所述功率管的栅极电压开启值。

在一实施例中，所述系统还包括一使能信号器，所述使能信号器与所述控制电路的一端相连接，所述控制电路的另一端与所述功率管的栅极相连接，从而使所述使能信号器发送的使能信号通过所述控制电路之后再到达所述功率管的栅极。

在一实施例中，所述控制电路具有等效RC放电通路，通过所述等效RC放电通路来实现缓冲放电。