一種低壓差線性穩(wěn)壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓器。
【背景技術(shù)】
[0002] 低壓差線性穩(wěn)壓器（LD0，LowDropoutRegulator)能夠?yàn)槟M電路和射頻電路等 噪聲敏感提供低輸出紋波的電源，而且結(jié)構(gòu)相對簡單，外圍元器件少，因而被廣泛應(yīng)用于閃 存（flashmemory)等片上系統(tǒng)（System-〇n-a-Chip)中。
[0003] 參照圖1，示出了現(xiàn)有技術(shù)一種LD0的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中，V120表示反饋電壓， VBG表示參考電壓，out表示電壓輸出端，VB表示偏置電壓輸入端，麗3、MN4、麗5、麗1、麗2、 MP1、MP2、MP3和MP4構(gòu)成誤差放大器，Rm、Cm構(gòu)成帶調(diào)零電阻的米勒補(bǔ)償部分，MP7是功 率管，R1和R2構(gòu)成電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，V120反饋給該誤差放大器的輸入端，由該誤差放大器將 V120與VBG進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果開控制MP7的gate端。
[0004] 圖1所示電路主要依靠米勒補(bǔ)償，由于MP7的輸出阻抗與流經(jīng)的電流成反比，故 在負(fù)載電流很大時MP7的輸出阻抗將變小，MP7的增益降低，幾乎變?yōu)?，米勒效應(yīng)減弱，這 樣會導(dǎo)致輸出電壓的穩(wěn)定性變差；從而降低了LD0的驅(qū)動能力，在實(shí)際應(yīng)用中，全片集成的 LD0只能驅(qū)動100pF左右的電容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低壓差線性穩(wěn)壓器，能夠增強(qiáng)大負(fù)載電流 時輸出電壓的穩(wěn)定性，從而能夠增強(qiáng)穩(wěn)壓器的驅(qū)動能力。
[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括：
[0007] 誤差放大器，其反向輸入端與參考電壓端相連，其同相輸入端與反饋電壓端相 連；
[0008] 補(bǔ)償場效應(yīng)管，其柵極接所述誤差放大器的輸出端，漏極接輸入電源；
[0009] 補(bǔ)償電容，其一端接所述補(bǔ)償場效應(yīng)管的源極，另一端接所述誤差放大器的輸出 端；
[0010] 串接的調(diào)零電阻和調(diào)零電容，構(gòu)成帶調(diào)零電阻的米勒補(bǔ)償部分，該米勒補(bǔ)償部分 的一端接所述誤差放大器的輸出端，另一端接電壓輸出端；
[0011] 功率管，其柵極接所述誤差放大器的輸出端，源極接電壓輸出端，漏極接輸入電 源；
[0012] 串接的第一電阻和第二電阻構(gòu)成電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，該電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的一端接電壓輸 出端，另一端接地，中間接所述反饋電壓端。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0014] 本發(fā)明引入了補(bǔ)償場效應(yīng)管MP6和補(bǔ)償電容Cz，在負(fù)載電流很大時，調(diào)零電阻Rm 和調(diào)零電容Cm所起的密勒效應(yīng)很弱，功率管MP7柵極的電壓會降低，此時會開啟補(bǔ)償場效 應(yīng)管MP6;而對于補(bǔ)償場效應(yīng)管MP6,其漏極和源極之間的溝道電阻與柵極和源極之間的電 壓有關(guān)，故可以看成一個壓控電阻Rz，該壓控電阻Rz可與補(bǔ)償電容Cz引入一個左半平面的 零點(diǎn)RzCz，且可與誤差放大器U1輸出端的寄生電容CQ1引入一個極點(diǎn)RzCQ1 ;而同時，功率 管MP7柵極的電壓降低會使得該壓控電阻Rz變得足夠小，以致于該左半平面的零點(diǎn)RzCz 和極點(diǎn)RzQ也變得足夠小，遠(yuǎn)在系統(tǒng)帶寬之外，此種情況下，該左半平面的零點(diǎn)RzCz和極 點(diǎn)RzC^對于系統(tǒng)來說可以忽略不計(jì)，使得系統(tǒng)在大負(fù)載電流下依然能夠工作，故相對于現(xiàn) 有技術(shù)能夠增強(qiáng)大負(fù)載電流時輸出電壓的穩(wěn)定性，從而能夠增強(qiáng)穩(wěn)壓器的驅(qū)動能力。例如， 本發(fā)明實(shí)施例的低壓差線性穩(wěn)壓器能夠驅(qū)動2nF~10nF的負(fù)載電容。
【附圖說明】
[0015] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種LD0的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明一種低壓差線性穩(wěn)壓器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]參照圖2,示出了本發(fā)明一種低壓差線性穩(wěn)壓器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，具體可以包括：[0019] 誤差放大器U1，其反向輸入端與參考電壓端Vref相連，其同相輸入端與反饋電壓 端V120相連；
[0020] 補(bǔ)償場效應(yīng)管MP6,其柵極接所述誤差放大器U1的輸出端，漏極接輸入電源；
[0021] 補(bǔ)償電容Cz，其一端接所述補(bǔ)償場效應(yīng)管MP6的源極，另一端接所述誤差放大器 U1的輸出端；
[0022] 串接的調(diào)零電阻Rm和調(diào)零電容Cm，構(gòu)成帶調(diào)零電阻的米勒補(bǔ)償部分，該米勒補(bǔ)償 部分的一端Rm接所述誤差放大器U1的輸出端，另一端Cm接電壓輸出端out;
[0023] 功率管MP7,其柵極接所述誤差放大器U1的輸出端，源極接電壓輸出端out，漏極 接輸入電源；
[0024] 串接的第一電阻R1和第二電阻R2構(gòu)成電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，該電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的一端R1 接電壓輸出端，另一端R2接地，中間接所述反饋電壓端V120。
[0025] 本發(fā)明實(shí)施例的低壓差線性穩(wěn)壓器可以應(yīng)用于閃存（flashmemory)等片上系統(tǒng) (System-〇n-a-Chip)中，以發(fā)揮其體積小、外接元件小、低功耗、干擾小、輸出噪聲低、使用 方便、價格低廉的優(yōu)勢。
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例引入了補(bǔ)償場效應(yīng)管MP6和補(bǔ)償電容Cz，在負(fù)載電流很大時，調(diào)零 電阻Rm和調(diào)零電容Cm所起的密勒效應(yīng)很弱，功率管MP7柵極的電壓會降低，此時會開啟補(bǔ) 償場效應(yīng)管MP6 ;而對于補(bǔ)償場效應(yīng)管MP6,其漏極和源極之間的溝道電阻與柵極和源極之 間的電壓有關(guān)，故可以看成一個壓控電阻Rz，該壓控電阻Rz可與補(bǔ)償電容Cz組成一個相 移電路（RC電路，resistor-capacitorcircuit),該RC電路可以引入一個左半平面的零 點(diǎn)RzCz，且與誤差放大器U1輸出端的寄生電容CQ1引入一個極點(diǎn)RzCQ1 ;而同時，功率管MP7 柵極的電壓降低會使得該壓控電阻Rz變得足夠小，以致于該左半平面的零點(diǎn)RzCz和極點(diǎn) RzCQ1也變得足夠小，遠(yuǎn)在系統(tǒng)帶寬之外，此種情況下，該左半平面的零點(diǎn)RzCz和極點(diǎn)RzCQ1 對于系統(tǒng)來說可以忽略不計(jì)，因此能夠使得系統(tǒng)在大負(fù)載電流下依然能夠工作，故相對于 現(xiàn)有技術(shù)能夠增強(qiáng)大負(fù)載電流時輸出電壓的穩(wěn)定性，從而能夠增強(qiáng)驅(qū)動能力。例如，本發(fā)明 實(shí)施例的低壓差線性穩(wěn)壓器能夠驅(qū)動2nF~10nF的負(fù)載電容。
[0027] 下面通過傳遞函數(shù)說明上述零點(diǎn)抵消極點(diǎn)的過程。
[0028] 根據(jù)基爾霍夫方程可以得到圖2所示電路的傳遞函數(shù)：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，包括： 誤差放大器，其反向輸入端與參考電壓端相連，其同相輸入端與反饋電壓端相連； 補(bǔ)償場效應(yīng)管，其柵極接所述誤差放大器的輸出端，漏極接輸入電源； 補(bǔ)償電容，其一端接所述補(bǔ)償場效應(yīng)管的源極，另一端接所述誤差放大器的輸出端； 串接的調(diào)零電阻和調(diào)零電容，構(gòu)成帶調(diào)零電阻的米勒補(bǔ)償部分，該米勒補(bǔ)償部分的一 端接所述誤差放大器的輸出端，另一端接電壓輸出端； 功率管，其柵極接所述誤差放大器的輸出端，源極接電壓輸出端，漏極接輸入電源； 串接的第一電阻和第二電阻構(gòu)成電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，該電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的一端接電壓輸出 端，另一端接地，中間接所述反饋電壓端。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括：誤差放大器，其反向輸入端與參考電壓端相連，其同相輸入端與反饋電壓端相連；補(bǔ)償場效應(yīng)管，其柵極接所述誤差放大器的輸出端，漏極接輸入電源；補(bǔ)償電容，其一端接所述補(bǔ)償場效應(yīng)管的源極，另一端接所述誤差放大器的輸出端；串接的調(diào)零電阻和調(diào)零電容，構(gòu)成帶調(diào)零電阻的米勒補(bǔ)償部分，該米勒補(bǔ)償部分的一端接所述誤差放大器的輸出端，另一端接電壓輸出端；功率管，其柵極接所述誤差放大器的輸出端，源極接電壓輸出端，漏極接輸入電源；串接的第一電阻和第二電阻構(gòu)成電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，該電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的一端接電壓輸出端，另一端接地，中間接所述反饋電壓端。本發(fā)明能夠增強(qiáng)大負(fù)載電流時輸出電壓的穩(wěn)定性。
【IPC分類】G05F1-56
【公開號】CN104750149
【申請?zhí)枴緾N201310752967
【發(fā)明人】胡龍山, 劉銘
【申請人】北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月31日