低噪音低功耗ldo電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LDO電路，尤其是涉及一種噪音低、功耗低的LDO電路，屬于集成芯片技術領域。
【背景技術】
[0002]LDO (low dropout regulator)，是一種低壓差線性穩(wěn)壓器，LDO電路因其具有結構簡單、成本低廉以及封裝體積小等優(yōu)點，而在便攜式電子設備中得到了廣泛的應用；
常規(guī)的LDO電路如圖1所示，其由基準電壓、運算放大器、MOS驅動管、串聯(lián)分壓電阻構成，基準電壓輸入運算放大器的同時，由分壓電阻采樣到的信號同時輸入運算放大器，運算放大器比較采用信號和基準電壓的電壓值大小，然后將比較結果輸出至MOS驅動管的柵極對其進行控制，從而實現(xiàn)對MOS驅動管的驅動調整；
但是，這類常規(guī)LDO電路結構的電源變化對輸出電壓的影響較大，當負載電流發(fā)生比較大的變化時其性能不穩(wěn)定，原因在于，當負載電流發(fā)生比較大的變化時，LDO電路的零點沒有隨著第二極點同向移動，因此對于穩(wěn)定性造成了不良影響；如圖1所示電路中，當負載電流發(fā)生比較大的變化第二極點將由低頻移動到高頻，而LDO電路的零點并沒有發(fā)生變化，因此，第二極點由低頻轉移到高頻使得LDO電路的穩(wěn)定性變差；同時，也相應的增加了整個電路的功耗；
并且，此時為了獲取較為穩(wěn)定的環(huán)路，運算放大器只能采用較小的增益，然而，對于指紋采集等精確要求較高的場合，小增益無法實現(xiàn)對信號的識別，此時若是增大增益，不但使得電路的穩(wěn)定性變差，而且將引入更多的系統(tǒng)噪音，從而降低應用時對指紋的識別能力，并且使得其功耗增大，不利于便攜式設備的續(xù)航。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種低噪音低功耗LDO電路，其在保持大增益的同時，仍然具有功耗低且噪音低的優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種低噪音低功耗LDO電路，所述電路的基準電壓Vref經(jīng)運算放大器一 OPl和運算放大器二 0P2后連接至MOS驅動管的柵極，同時，基準電壓Vref經(jīng)運算放大器三0P3連接至運算放大器二 0P2的輸出端；上述MOS驅動管的源極連接至輸入電壓Vin，所述MOS驅動管的漏極經(jīng)兩個串聯(lián)相連的分壓電阻接地，兩個分壓電阻之間的采樣點連接至運算放大器一OPl和運算放大器三0P3的輸入端。
[0005]本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路，基準電壓Vref經(jīng)噪音過濾模塊一 NRl接入運算放大器一 OPI。
[0006]本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路，運算放大器二 0P2的輸出端經(jīng)噪音過濾模塊二NR2接入MOS驅動管的柵極。
[0007]本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路，MOS驅動管的源極和漏極之間連接有噪音過濾模塊三NR3。
[0008]本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路，所述噪音過濾模塊一 NRl包含有并聯(lián)設置的MOS驅動管一 Ml和MOS驅動管二 M2，所述MOS驅動管一 Ml和MOS驅動管二 M2的漏極和源極分別連接后構成噪音過濾模塊一 NRl的輸入、輸出端，且輸出端上對地串接有一電容Cl。
[0009]本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路，所述噪音過濾模塊二 NR2包含有MOS驅動管三gml和MOS驅動管四gm2，所述MOS驅動管三gml的柵極為噪音過濾模塊二 NR2的輸入端，高電平VDD經(jīng)電流源二 I2、M0S驅動管三gml的源漏極和電流源一 Il后接地；所述MOS驅動管三gml的源極構成噪音過濾模塊二 NR2的輸出端，且所述MOS驅動管三gml的漏極接入MOS驅動管四gm2的柵極，所述噪音過濾模塊二 NR2的輸出端經(jīng)MOS驅動管四gm2的源漏極后接地。
[0010]本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路，所述噪音過濾模塊三NR3用于濾除高電平VDD中的噪音信號，此時，高電平VDD經(jīng)電容Cx、M0S驅動管五的源漏極后接地，所述MOS驅動管五的柵極構成噪音過濾模塊三NR3的輸出端。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過二級放大加兩級反饋方式改進常規(guī)的LDO電路，并在電路中加入噪音過濾模塊濾除相關噪音信號，從而使得電路在獲得更大增益的同時，降低噪音和功耗。
【附圖說明】
[0012]圖1為一種常規(guī)LDO電路的電路結構示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路的電路結構示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路的噪音過濾模塊一的電路結構示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路的噪音過濾模塊二的電路結構示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路的噪音過濾模塊三的電路結構示意圖。
[0017]圖6為本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路的噪音過濾模塊三的輸出模擬圖。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1~6，本發(fā)明涉及的一種低噪音低功耗LDO電路，所述電路的基準電壓Vref經(jīng)噪音過濾模塊一 NRl連接至運算放大器一 OPl的輸入端，且該基準電壓Vref同時連接至運算放大器三0P3的輸入端，所述運算放大器三0P3的輸出端連接至運算放大器二 0P2的輸出端，所述運算放大器一 OPl的輸出端經(jīng)運算放大器二 0P2、噪音過濾模塊二 NR2后連接至MOS驅動管的柵極，所述MOS驅動管的源極連接至輸入電壓Vin，所述MOS驅動管的漏極經(jīng)兩個串聯(lián)相連的分壓電阻接地，且MOS驅動管的源極和漏極之間連接有噪音過濾模塊三NR3 ;兩個分壓電阻之間的采樣點連接至運算放大器一 OPl和運算放大器三0P3的輸入端;
優(yōu)選的，上述運算放大器一 OPl的輸出端和分壓電阻的采樣點之間連接有電容；
進一步的，上述噪音過濾模塊一 NRl、噪音過濾模塊二 NR2和噪音過濾模塊三NR3可根據(jù)實際需求設置一個或多個；
參見圖3，所述噪音過濾模塊一 NRl包含有并聯(lián)設置的MOS驅動管一 Ml和MOS驅動管二M2，所述MOS驅動管一 Ml和MOS驅動管二 M2的漏極和源極分別連接后構成噪音過濾模塊一 NRl的輸入、輸出端，且輸出端上對地串接有一電容Cl JMtVbiasl < Vbias2，工作時，MOS驅動管二 M2先行導通，此時輸入信號經(jīng)MOS驅動管二 M2對電容Cl充電，當電容Cl充滿電后，MOS驅動管二 M2上的柵極電壓Vbias2降低，此時MOS驅動管一 Ml導通并對電容Cl充電，從而構成RC濾波回路；
參見圖4，所述噪音過濾模塊二 NR2包含有MOS驅動管三gml和MOS驅動管四gm2，所述MOS驅動管三gml的柵極為噪音過濾模塊二 NR2的輸入端，高電平VDD經(jīng)電流源二 12、MOS驅動管三gml的源漏極和電流源一 Il后接地；所述MOS驅動管三gml的源極構成噪音過濾模塊二 NR2的輸出端，且所述MOS驅動管三gml的漏極接入MOS驅動管四gm2的柵極，所述噪音過濾模塊二 NR2的輸出端經(jīng)MOS驅動管四gm2的源漏極后接地；
參見圖5，所述噪音過濾模塊三NR3用于濾除高電平VDD中的噪音信號，此時，高電平VDD經(jīng)電容Cx、M0S驅動管五的源漏極后接地，所述MOS驅動管五的柵極構成噪音過濾模塊三NR3的輸出端；噪音過濾模塊三NR3的工作原理為，將設高電平未經(jīng)噪音過濾模塊三NR3時的輸出電壓為Va，經(jīng)噪音過濾模塊三NR3后的輸出電壓為Vb，通過噪音過濾模塊三NR3中的電阻R、CX和MOS驅動管五的匹配，可使得Va、Vb構成180°的相位差，此時即可消除高電平VDD信號上的噪音信號；通過調整R、CX的值，還可以實現(xiàn)對不同頻段的VDD噪聲信號進行消除，特別適合具有各種SOC芯片系統(tǒng)的場合，如指紋采集和識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)往往有某個頻段的噪聲較大，可以通過以上方法濾掉；其仿真模擬的輸出為圖6所示；該圖中不同的zero的位置對應于不同的感興趣頻段。
[0019]另外:需要注意的是，上述【具體實施方式】僅為本專利的一個優(yōu)化方案，本領域的技術人員根據(jù)上述構思所做的任何改動或改進，均在本專利的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種低噪音低功耗LDO電路，其特征在于:所述電路的基準電壓Vref經(jīng)運算放大器一 OPl和運算放大器二 0P2后連接至MOS驅動管的柵極，同時，基準電壓Vref經(jīng)運算放大器三0P3連接至運算放大器二 0P2的輸出端；上述MOS驅動管的源極連接至輸入電壓Vin，所述MOS驅動管的漏極經(jīng)兩個串聯(lián)相連的分壓電阻接地，兩個分壓電阻之間的采樣點連接至運算放大器一 OPl和運算放大器三0P3的輸入端。2.如權利要求1所述一種低噪音低功耗LDO電路，其特征在于:基準電壓Vref經(jīng)噪音過濾模塊一 NRl接入運算放大器一 OPl。3.如權利要求1所述一種低噪音低功耗LDO電路，其特征在于:運算放大器二0P2的輸出端經(jīng)噪音過濾模塊二 NR2接入MOS驅動管的柵極。4.如權利要求1所述一種低噪音低功耗LDO電路，其特征在于:M0S驅動管的源極和漏極之間連接有噪音過濾模塊三NR3。5.如權利要求2所述一種低噪音低功耗LDO電路，其特征在于:所述噪音過濾模塊一NRl包含有并聯(lián)設置的MOS驅動管一 Ml和MOS驅動管二 M2，所述MOS驅動管一 Ml和MOS驅動管二 M2的漏極和源極分別連接后構成噪音過濾模塊一 NRl的輸入、輸出端，且輸出端上對地串接有一電容Cl。6.如權利要求3所述一種低噪音低功耗LDO電路，其特征在于:所述噪音過濾模塊二NR2包含有MOS驅動管三gml和MOS驅動管四gm2，所述MOS驅動管三gml的柵極為噪音過濾模塊二 NR2的輸入端，高電平VDD經(jīng)電流源二 I2、M0S驅動管三gml的源漏極和電流源一Il后接地；所述MOS驅動管三gml的源極構成噪音過濾模塊二 NR2的輸出端，且所述MOS驅動管三gml的漏極接入MOS驅動管四gm2的柵極，所述噪音過濾模塊二 NR2的輸出端經(jīng)MOS驅動管四gm2的源漏極后接地。7.如權利要求4所述一種低噪音低功耗LDO電路，其特征在于:所述噪音過濾模塊三NR3用于濾除高電平VDD中的噪音信號，此時，高電平VDD經(jīng)電容Cx、MOS驅動管五的源漏極后接地，所述MOS驅動管五的柵極構成噪音過濾模塊三NR3的輸出端。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低噪音低功耗LDO電路,所述電路的基準電壓Vref經(jīng)運算放大器一OP1和運算放大器二OP2后連接至MOS驅動管的柵極，同時，基準電壓Vref經(jīng)運算放大器三OP3連接至運算放大器二OP2的輸出端；上述MOS驅動管的源極連接至輸入電壓Vin，所述MOS驅動管的漏極經(jīng)兩個串聯(lián)相連的分壓電阻接地，兩個分壓電阻之間的采樣點連接至運算放大器一OP1和運算放大器三OP3的輸入端。本發(fā)明一種低噪音低功耗LDO電路,在保持大增益的同時，仍然具有功耗低且噪音低的優(yōu)點。
【IPC分類】G05F1/56
【公開號】CN105094199
【申請?zhí)枴緾N201510395968
【發(fā)明人】陶憲博
【申請人】江陰市飛凌科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月8日