[发明专利]一种具有超低片外电容的LDO电路

说明书

本申请公开了一种具有超低片外电容的LDO电路，涉及电源技术领域。本申请所述的LDO电路包括：误差放大器；第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联构成反馈电阻网络，将LDO电路的输出电压分压后反馈给误差放大器；NMOS管，NMOS管的栅极连接误差放大器的输出端，其源极连接输出级的输入端并连接输入电压，其漏极通过反馈电阻网络后接地；小电荷泵电路，小电荷泵电路与误差放大器的输入端连接。本申请实施例通过在LDO的误差放大器电路中引入小电荷泵电路，从而可以通过采用控制小电荷泵电路输出提高NMOS管N1的栅端电压。据此，在LDO电路应用时，即使是在输入最小压差的情况下，依然能够驱动外部应用的负载。

技术领域

本申请涉及电源技术领域，特别涉及一种具有超低片外电容的LDO电路。

背景技术

LDO线性稳压器的设计与应用正在向高功率密度、高稳定性、高可靠性、高效率发展。当LDO电源电压和负载电流突然发生阶跃式跳变时，由于其增益带宽积和摆率的限制，导致输出电压相对于负载电流的快速变化而延迟变化，所以会出现过冲和下冲电压。因此，在传统LDO输出端需要接大负载电容，在主环路响应之前大负载电容通过充放电补偿负载电流的跳变，从而保证下冲和过冲电压的幅度在可接受范围内。所以，传统LDO线性稳压器需要外接大电容以保持系统环路稳定。

传统结构的LDO电路结构如1所示，一般包括误差放大器、PMOS管、片外电容CL以及反馈电阻网络。为解决输出电压的过冲及环路快速响应等问题，一般需要采用μF级的片外电容CL。而近年来，如何设计高性能的无片外电容LDO是电源管理领域研究的一个方向，研究主要针对更容易进行片上集成、更低功耗、占芯片面积更少等方面。但是，如果采用直接减小片外电容容量的LDO应用，往往会导致输出下冲电压和上冲电压变得极端恶劣，最坏的情况下输出下冲电压甚至会接近地电位。

发明内容

本申请的目的是提供一种具有超低片外电容的LDO电路，解决上述问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种具有超低片外电容的LDO电路，包括：误差放大器；第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联构成反馈电阻网络，将LDO电路的输出电压分压后反馈给误差放大器；NMOS管，NMOS管的栅极连接误差放大器的输出端，其源极连接输出级的输入端并连接输入电压，其漏极通过反馈电阻网络后接地；小电荷泵电路，小电荷泵电路与误差放大器的输入端连接。

在上述技术方案中，本申请实施例通过在LDO的误差放大器电路中引入小电荷泵电路，从而可以通过采用控制小电荷泵电路输出提高NMOS管N1的栅端电压。据此，在LDO电路应用时，即使是在输入最小压差(ΔV＝V_IN-V_REF)的情况下，依然能够驱动外部应用的负载。

进一步地，根据本申请实施例，其中，误差放大器的同相输入端连接基准电压。

进一步地，根据本申请实施例，其中，NMOS管的栅极端摆率高。

进一步地，根据本申请实施例，其中，小电荷电路产生的电压作为误差放大器的供电电压。

进一步地，根据本申请实施例，其中，小电荷电路包括振荡器、第一开关D1、第二开关D2，第一电容C1和第二电容C2。

进一步地，根据本申请实施例，其中，振荡器的输入端连接供电电压。

进一步地，根据本申请实施例，其中，小电荷电路的工作模式为：当控制脉冲为低电平时，小电荷电路的反向输出为高电平。

进一步地，根据本申请实施例，其中，第一开关D1为正向偏压，第二开关D2为反向偏压，第一电容C1和第二开关D1导通，第一电容C1的跨压Vc1最高可充电至Vc1-(Vcc-Vd)的电压量，式中的Vd为二极管的正向偏压。

进一步地，根据本申请实施例，其中，小电荷电路的工作模式为：当控制脉冲为高电平时，小电荷电路的反向输出为低电平。