[发明专利]一种输出电容为任意大小的LDO

说明书

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体的说是涉及一种输出电容为任意大小的LDO。现有的LDO的片外大电容增加了成本，而本发明的capless LDO通过芯片内部的环路补偿实现了无片外大电容的LDO，保证了在外部电容很小或者没有时，LDO的环路稳定性，减小了成本；同时，当外部有大电容(uF级)时，也能保证良好的稳定性，也就实现了无论外部电容多大，都能保证输出电压稳定的LDO；另外本发明的电路通过不同的环路反馈，得到了瞬态响应较好的LDO，扩展了capless LDO在芯片上的使用。

技术领域

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体的说是涉及一种输出电容为任意大小的LDO电路。

背景技术

低压差线性稳压器(low dropout regulator，LDO)在电源管理电路领域中是非常重要的一个模块，其作用是将外部供电电压转换为一个较低的且更加稳定的电压。当负载变化时，LDO能自动调节功率管的输出电流，使得输出电压保持在一个稳定的值。

在LDO集成电路芯片中，电路中的调整管要求通过大电流，因此其尺寸一般较大，从而造成该调整管的输入电容较大，而LDO的片外大电容会导致成本的增加。

在一些给数字模块供电的LDO中，其往往对规模不大的数字电路不会要求过大的负载要求，这时候Capless(无片外大电容)LDO，因为其无片外大电容的成本优势，吸引了许多集成电路设计者的注意。

但是Capless LDO因其本身的特性，由于使用的片上电容的容值(皮法级)远远小于片外电容，在应用于高速变化的负载时，其瞬态响应无法满足高速电路的应用，即便有些设计通过增加LDO的静态功耗，来保证LDO具有好的瞬态性能，但是大的功耗对电池能量消耗过快，极大地减弱了产品的续航能力。

发明内容

针对上述问题，本发明通过将RC高通电路加入反馈回路，在环路中产生一个零点，作为频率补偿，扩展环路带宽，保证在外部负载电容很小或者没有时，能够稳定(即稳定的capless LDO)，当外部输出电容很大时也能保证稳定(即任何电容负载都能稳定的LDO)。同时，本发明的电路具有较好的瞬态响应性能，能够保证负载切换过程中输出电压的稳定。

本发明的技术方案是：

一种输出电容为任意大小的LDO，其特征在于，包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12、第十三MOS管M13、第十四MOS管M14、第十五MOS管M15、第十六MOS管M16、第十七MOS管M17、第十八MOS管M18、第十九MOS管M19、第二十MOS管M20、第二十一MOS管M21、第二十二MOS管M22、第二十三MOS管M23、第二十四MOS管M24、第二十五MOS管M25、第二十六MOS管M26、第二十七MOS管M27、第二十八MOS管M28、第二十九MOS管M29、第三十MOS管M30、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；其中，

第一MOS管M1的漏极接偏置电压，其栅极和漏极互连，其源极接地；第二MOS管M2的漏极接第三MOS管M3的漏极，第二MOS管M2的栅极接第一MOS管M1的漏极，第二MOS管M2的源极接地；

第三MOS管M3的源极接电源，其栅极和漏极互连；第四MOS管M4的源极接电源，其栅极接第三MOS管M3的漏极，第四MOS管M4的漏极接第五MOS管M5的漏极，第五MOS管M5的栅极和漏极互连，其源极接地；第四MOS管M4漏极与第五MOS管M5漏极的连接点还通过第三电阻R3后接第八MOS管M8的栅极；