[发明专利]一种高PSR快速瞬态响应双模式无片外电容LDO

权利要求书

1.设计了一种高PSR，快速瞬态响应，有两种工作模式的无片外电容LDO，适用于数模混合芯片内部数字部分的供电。其特征在于，电路分为前级降压器和后级降压器，其中前级降压包含前级带隙基准，前级误差放大器和前级功率管，后级降压器包含后级带隙基准，后级电压缓冲器，后级误差放大器和后级功率管，此外还有使能电路，过压保护和过温保护，负载电流检测和负载跳变检测电路构成瞬态提升和工作模式切换(轻载模式和重载模式)。

2.根据权利要求1所述的一种高PSR，快速瞬态响应，有两种工作模式的无片外电容LDO，其主要特征为前级降压器产生局部电源电压为后级降压器提供电源，由于前级模块的存在会消除大部分输入电压纹波，且该局部电源电压随着输入电压的改变变化已经很小，后级模块通过该局部电源电压作为电源后，可以得到进一步提升的纹波抑制比和线性调整率。前级误差放大器和功率管构成的三级放大器通过合理的零极点配置，产生稳定的局部电源电压，传到后级偏置和带隙基准电路，后级带隙基准为电流基准再通过电阻产生低压电压基准，通过电压缓冲器传至源端输入的GM单元的同向端，反向端连接功率管的漏端，再通过瞬态提升电路改善瞬态响应。

3.除在权利要求2所述电路结构特征外，后级误差放大器的可控偏置电流构成的双工作模式电路，其主要特征为负载电流的检测电路LOAD_DETECT模块产生的Module_Switch信号可以控制GM单元的偏置电流，从而在轻载时可以减少静态功耗。

4.在权利要求3中，LOAD_DETECT模块内部分为两个部分，其中有一个为负载跳变检测模块和另外一个为负载电流镜像模块，负载跳变检测模块的原理为输出端的负载出现跳变时，会出现电流的瞬间跳变，从而引起输出电压的变化，该模块可以瞬间检测该变化，并产生一个瞬间的电流，负载电流镜像模块则会镜像一部分负载电流，两个部分相加通过I_U变换，得到电压值，当该电压大于设定阈值，则LOAD_DETECT输出重载模式切换信号，从而增加后级误差放大器的偏置电流。

5.根据权利要求4所述的负载跳变检测模块，通过极低偏置电流(200nA)和大宽长比MOS管从而保证该检测电路除开偏置管为倒比管外，其余MOS管工作在亚阈值区，能够得到灵敏的跳变感应和极大的补偿跳变电流，故该模块的改动版就构成了权利要求2所述的瞬态提升电路。