[发明专利]一种用于提高LDO负载瞬态响应的电路

说明书

本发明揭示了一种用于提高LDO负载瞬态响应的电路，LDO供电MOS管MPP的栅极接设有主控环路，其特征在于：所述LDO接设有一并接入MOS管MPP栅极的辅助响应电路，所述辅助响应电路设有MOS管MN2和放大器AMP2，其中MOS管MN2的源极接地、漏极与MOS管MPP的栅极相接、栅极与放大器AMP2的输出相接，放大器AMP2的一个输入端接参考电压VREF、另一个输入端通过失调电压Vos与负载反馈电压VFB相接。应用本发明的电路改良，通过复制前驱MOS并优选放大器作为负载电流陡增时的接替性配置，能够快速响应拉低供电MOS管的栅极电位，减缓输出电压的降幅，由此提高了LDO输出性能的稳定性，且改良所引入的器件占用面积有限，符合芯片微型化的设计要求。

技术领域

本发明涉及一种LDO性能优化的电路设计，尤其涉及一种克服传统主控环路响应速率差的改善性电路。

背景技术

LDO即low dropout regulator，是一种低压差线性稳压器，这是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78XX系列的芯片都要求输入电压要比输出电压至少高出2V~3V，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5V转3.3V，输入与输出之间的压差只有1.7v，显然这是不满足传统线性稳压器的工作条件的。针对这种情况，芯片制造商们才研发出了LDO类的电压转换芯片。

LDO是一种线性稳压器，使用在其饱和区域内运行的晶体管或场效应管（FET），从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的LDO（低压降）稳压器通常使用功率晶体管（也称为传递设备）作为PNP。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为200mV左右；与之相比，使用NPN复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。负输出LDO使用NPN作为它的传递设备，其运行模式与正输出LDO的PNP设备类似。

如图1所示中框示LOOP1部分电路可见，LDO除POWER MOS和负载外，还设有主控回路。具体地，LDO的MOS管MPP（POWER MOS）的源极与输入电压VIN相接，MOS管MPP的栅极与主控环路的MOS管控制输出端相连接，MOS管MPP的漏极为输出电压VOUT并与负载相接。主控环路设有MOS管MN1和放大器AMP1，其中MOS管MN1的源极接地、漏极与MOS管MPP的栅极相接、栅极与放大器AMP1的输出相接，放大器AMP1的一个输入端接参考电压VREF、另一个输入端接负载反馈电压VFB。为了稳定LDO的输出，主控环路通过反馈电压VFB跟踪负载电流，并通过放大器AMP1和MOS管MN1传递控制将POWER MOS的栅极拉低，从而维稳输出电压VOUT。然而，当前普遍应用的放大器AMP1在电路系统设计时考虑到需要降低噪音干扰，提高电源波纹抑制比的特性要求，往往结构相对复杂，由此对LDO的负载瞬态响应效果偏差，导致输出电压VOUT发生骤降。

发明内容

本发明的目的旨在提出一种用于提高LDO负载瞬态响应的电路，改善负载瞬态响应不足的问题。

本发明实现上述目的的技术解决方案是，一种用于提高LDO负载瞬态响应的电路，LDO供电MOS管MPP的栅极接设有主控环路，其特征在于：所述LDO接设有一并接入MOS管MPP栅极的辅助响应电路，所述辅助响应电路设有MOS管MN2和放大器AMP2，其中MOS管MN2的源极接地、漏极与MOS管MPP的栅极相接、栅极与放大器AMP2的输出相接，放大器AMP2的一个输入端接参考电压VREF、另一个输入端通过失调电压Vos与负载反馈电压VFB相接。

进一步地，所述主控环路设有MOS管MN1和放大器AMP1，其中MOS管MN1的源极接地、漏极与MOS管MPP的栅极相接、栅极与放大器AMP1的输出相接，放大器AMP1的一个输入端接参考电压VREF、另一个输入端接负载反馈电压VFB。