[发明专利]一种低压差线性稳压器电路及电源

说明书

本发明公开了一种低压差线性稳压器电路，其主要包括误差放大器、电压调整管、第一电阻和第二电阻组成的反馈网络以及第一电容、第三电阻以及运算放大器组成的微分器；其中，微分器插入到上述反馈网络环路中。相比于传统带旁路电容的低压差线性稳压器，本发明公开了的低压差线性稳压器电路能够保证低压差线性稳压器大负载范围瞬态响应能力的同时大大降低旁路电容的大小，从而使旁路电容可以集成到芯片内部去。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体涉及一种低压差线性稳压器电路及电源。

背景技术

低压差线性稳压器电路广泛地应用在各种芯片设计以及电子系统设计中，它具有较低的漏失电压(输入和输出的压差)，相比其他类型的稳压电路，它的电压转换效率较高，因而具有较高的能源利用效率。在理想的情况下，低压差线性稳压器电路能够输出可调节或固定的输出电压，该输出电压不随时间和温度变化，并且不受线路和负载变化的影响。然而，实际情况中，低压差线性稳压器电路只能在一定地负载范围保持相对稳定，当负载突然电流增大，低压差线性稳压器由于本身有限环路带宽的限制，输出电压会突然随之下降，之后由于在低压差线性稳压器环路的负反馈作用下，低压差线性稳压器的输出电压在一定的时间内重新会恢复原始大小，低压差线性稳压器这种输出电压随负载瞬态变化恢复的能力，一般称之为瞬态响应。传统低压差线性稳压器一般在输出端链接一个旁路电路来改善瞬态响应，特别负载范围越大时，旁路电容也越大(uF级)，这就造成旁路电容无法集成到芯片内部的缺点。

现有技术中出现了许多解决方法解决上述问题，最主流的就是增加一个快速响应环路来提高瞬态响应，从而在输出可以不接旁路电容，传统的带输出旁路电容的低压差线性稳压器如附图1所示，它主要包括：误差放大器EA、调整晶体管PM0、电阻R1和R2组成的反馈网络、输出旁路电容Co、负载RL；所述误差放大器EA的反向输入端与电压参考信号VREF相连，所述误差放大器EA的输出端与所述调整晶体管PMOS的栅极相连接，所述调整晶体管PMOS的源极接高电平VDD，所述调整晶体管PMOS的漏极与电阻R1的一端相连接，所述电阻R1的另一端、电阻R2的一端与误差放大器EA的正向输入端相连接，所述电阻R2的另一端接地；其中，电压参考信号VREF作为低压差线性稳压器的输入信号，所述调整晶体管PMOS的漏极与电阻R1相连接的一端作为低压差线性稳压器输出端Vout。输入端VREF一般来自带隙基准电路产生的高精度基准电压，低压差线性稳压器通过高增益的误差放大器EA的负反馈作用，使得误差放大器EA的正、反向输入端电压相等，即VREF＝Vx，Vbg为带隙基准输出，Vx为电阻反馈网络的反馈点电压，且Vx＝(R2/R1+R2)*Vout，所以有：Vout＝(1+R1/R2)*VREF。但是图1中的低压差线性稳压器只能适用于相对较小的负载变化范围

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种低压差线性稳压器电路及电源，能够保证低压差线性稳压器大负载范围瞬态响应能力的同时大大降低旁路电容的大小，从而使旁路电容可以集成到芯片内部去。

为了解决上述问题，本发明技术方案提供一种低压差线性稳压器电路，包括：反馈网络电路和负载电阻，所述反馈网络电路包括误差放大器、电压调整管、第一电阻、第二电阻及微分器电路，所述误差放大器的反向输入端与电压参考信号VREF相连，所述误差放大器的输出端与所述电压调整管的栅极相连接，所述电压调整管的源极接高电平VDD，所述电压调整管的漏极与所述第一电阻的一端相连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连接，所述第二电阻的另一端接地。

进一步，所述微分器电路包括第一电容、第三电阻及运算放大器。所述第一电容的一端与所述电压调整管的漏极、所述第一电阻的一端相连接，所述第一电容的另一端与所述第三电阻的一端、所述运算放大器的反向输入端相连接，所述运算放大器的输出端与所述误差放大器的正向输入端、所述第三电阻的另一端相连接，所述运算放大器的正向输入端与所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的一端相连接。

进一步，所述VREF来自带隙基准电路产生的高精度基准电压。