[发明专利]一种新型线性稳压器

说明书

本发明公开了一种新型线性稳压器，涉及稳压器技术领域，该新型线性稳压器中的第一级运放电路的输出端连接第一NMOS管的栅极并作为主极点，第一NMOS管的漏极连接工作电源、源极依次通过第一电阻和第二电阻接地，第一NMOS管的源极引出电压输出端并作为次极点与负载正相关变化，电压输出端处连接有片内电容和负载，第一电阻和第二电阻的公共端引出反馈电压端至第一级运放电路；第一电容、第三电阻、第二NMOS管产生的动态零点可以基于动态补偿电路采样的输出电流与负载正相关变化，随负载变化的动态零点可以对次极点实现动态补偿，在片内电容数十pf到数nf，宽负载内具有很好稳定性。

技术领域

本发明涉及稳压器技术领域，尤其是一种新型线性稳压器。

背景技术

在如今的SOC系统中，通常需要多颗LDO(线性稳压器)为其供电，传统的LDO为了补偿环路稳定性和提供较好的负载瞬态响应，通常在输出挂一个0.1uf～10uf左右的电容，这无疑增加了系统的成本和复杂度。因此近年来无片外电容的LDO被提出，但补偿是一个难点，因为SOC系统本身也存在数百pf到数十nf的寄生电容，传统的补偿方式很难在如此宽的范围内保持稳定性。

传统的N型无片外电容LDO的电路结构如图1所示，Cout为片内电容(数十～一二百pf)，主极点P0设置在第一级运放电路(虚线框)输出V_EA，次极点P1在VOUT处且会随着负载电流的增大而增大，补偿零点由R0和C1产生为一个固定的零点zero，用来补偿P1，而P1会随着负载Iload的增大而增大，因此zero很难精确的补偿P1，比如，zero设置在较高的频率用来补偿重载时频率较高的P1，而当负载极轻时，P1会降低到很低的频率，固定的zero起不到补偿的作用，系统将不稳定。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种新型线性稳压器，本发明的技术方案如下：

一种新型线性稳压器，在该新型线性稳压器中，第一级运放电路的输入端连接工作电源、输出端连接第一NMOS管的栅极，第一NMOS管的漏极连接工作电源、源极依次通过第一电阻和第二电阻接地，第一NMOS管的源极还引出作为新型线性稳压器的电压输出端，电压输出端处连接有片内电容和负载，第一电阻和第二电阻的公共端引出反馈电压端至第一级运放电路；

第一级运放电路的输出端还依次通过第一电容和第三电阻接地，第一电容和第三电阻的公共端连接第二NMOS管的漏极，第二NMOS管的源极接地，动态补偿电路采样电压输出端的输出电流并产生对应的补偿信号输入第二NMOS管的栅极，第二NMOS管的导通电阻与电压输出端的输出电流对应，电压输出端的输出电流与负载正相关；

第一级运放电路的输出端产生主极点，电压输出端产生次极点，次极点的大小与负载正相关；第二NMOS管、第一电容和第三电阻产生动态零点补偿次极点，动态零点的大小与第二NMOS管的导通电阻对应并与负载正相关。

其进一步的技术方案为，动态零点的大小为其中，Rdson_N2为第二NMOS管的导通电阻且un为电子迁移率，Cox为单位面积的栅氧电容，为所述第二NMOS管的宽长比，VGS_N2为第二NMOS管的栅源电压，Vth_N2为第二NMOS管的阈值电压，第二NMOS管的栅源电压与栅极的补偿信号相关且与负载正相关，则第二NMOS管的导通电阻与负载负相关，R3为第三电阻的阻值，C1为第一电容的电容值，Rdson_N2||R3表示Rdson_N2与R3的并联阻值。

其进一步的技术方案为，动态补偿电路包括第三NMOS管、第四NMOS管、第一PMOS管和第二PMOS管，第三NMOS管的栅极连接第一NMOS管的栅极、源极连接电压输出端、漏极连接第一PMOS管的漏极，第一PMOS管的栅极与第二PMOS管的栅极相连并连接第一PMOS管的漏极，第一PMOS管的源极和第二PMOS管的源极均连接工作电源，第二PMOS管的漏极连接第四NMOS管的漏极和栅极，第四NMOS管的源极接地，第四NMOS管栅极还连接至第二NMOS管的栅极。