[实用新型]适用于大容量SIM卡芯片的新型LDO电路

说明书

本实用新型提供了一种适用于大容量SIM卡芯片的新型LDO电路，所述LDO电路包括误差放大器、第一采样电阻、第二采样电阻、第一功率管、电流源VCC、核心电压VDD、控制信号、参考电流、参考电压和状态转换控制电路，其中，状态转换控制电路包括脉冲发生电路和辅助偏置电路；本实用新型的状态转换控制电路利用控制信号，在转换瞬间，控制第一功率管MP1的栅端电压，让第一功率管持续输出足够大的电流，直到所述新型LDO电路状态切换完成，维持核心电压VDD的稳定，规避系统复位的风险。同时，本实用新型的新型LDO电路有效规避了核心电压VDD复位问题，保障了所述新型LDO电路能够快速、及时地响应外部的唤醒命令。

技术领域

本实用新型涉及SIM卡的集成电路技术领域，尤其涉及一种适用于大容量SIM卡芯片的新型LDO电路。

背景技术

在大容量SIM卡芯片中，LDO(Low Drop Out Regulator)电路，完成将输入电源VCC转换成核心电压VDD的功能。实际工作中，LDO电路存在两种工作状态：1)激活(Active)状态；2)睡眠(Sleep)状态。在激活(Active)状态下，LDO电路功耗大，驱动能力强，可以为数字电路输出大的电流，协助系统完成数据通信、处理及存储等功能。在睡眠(Sleep)状态下，LDO电路功耗小，驱动能力弱，只提供系统处于待机状态的电流，满足系统对睡眠状态下功耗的要求。

从待机到正常工作的转换中，系统要求LDO电路在维持核心电压稳定的同时快速转换工作状态，恢复驱动能力，提供大的电流给数字系统做出处理，让系统能够及时响应唤醒命令。但在Sleep状态下LDO电路功耗极低，响应很慢，如何在状态转换过程中提供大的电流的同时维持输出电压的稳定性，成为LDO电路设计的难点。

图1为现有的LDO电路结构，该LDO电路由误差放大器、第一采样电阻R1、第二采样电阻R2和功率管MP1构成，IB和Vref分别为LDO电路提供的参考电流和参考电压。

LDO电路工作状态受到控制信号Vsleep的控制。当控制信号Vsleep＝“0”时，LDO电路工作在激活(Active)状态，误差放大器功耗约40uA，环路响应快；当Vsleep＝“1”时，LDO电路工作在睡眠(Sleep)状态，误差放大器功耗约1uA，环路响应慢。

LDO电路处于稳态时，无论是激活(Active)状态，还是睡眠(Sleep)状态，LDO电路的环路工作原理是：当核心电压VDD下降时，采样电阻R1和采样电阻R2的采样信号Vsample下降，误差放大器输出信号到第一功率管MP1，第一功率管MP1的栅端电压VC下降，第一功率管MP1输出电流增大，核心电压VDD升高；反之，第一功率管MP1的栅端电压VC电压升高，功率管MP1输出电流减小，核心电压VDD下降，最终VDD＝Vref*((R1+R2)/R2)。

但是，从睡眠(Sleep)状态向激活(Active)状态切换时，存在两个因素会使得输出核心电压VDD过低导致系统复位。

1)由于系统需要快速响应唤醒命令，在转换瞬间，系统中的振荡器、时钟树、RAM、ROM等模块会同时启动，核心电压VDD存在瞬间大电流负载；

2)在切换时，误差放大器的偏置电流发生了变化，工作点需要重新建立，LDO电路环路短暂失效，第一功率管MP1的栅端电压VC有可能会瞬间被拉高，减小了功率管的输出电流，进一步加剧了核心电压VDD的降低；