专利名称：一种混合补偿式高稳定性ldo芯片电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LDO芯片电路，特别涉及一种混合采用多种补偿技术的高稳定性LDO芯片电路，属于集成电路技术领域。
背景技术：
低压差线性稳压源，简称LD0，是稳压源的一种，但是相对于普通线性稳压源具有压差低，转换效率高的特点，在便携电子产品供电领域有广泛的应用前景。LDO目前存在的关键技术问题就是环路稳定性的问题，由于LDO电路采用PMOS做输出调整管，增加一级共源反相放大，有着较高的输出阻抗，使得输出极点的位置会随着负载变化，电路稳定性不高，并且LDO是一个闭环系统，稳定性不高会直接导致输出电压振荡而不能使用，因此迫切需要对LDO进行严格的频率补偿来满足其环路稳定性要求。目前国内外对LDO环路稳定性的补偿都比较单一，而混合采用多种补偿方式的LDO则能够很好的满足频率稳定性要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明目的在于提供一种混合补偿式高稳定性LDO芯片电路。为实现上述目的，本发明提供技术方案如下:包括差分输入放大器Al，推挽缓冲放大器A2，集成PMOS器件PO，电阻Rc、RFl、RF2，电容Ce、CFF，芯片输出电容Cout，Cout的等效串联电阻Resr，芯片输出负载Rload ;其特征在于:差分输入放大器Al的输出连接推挽缓冲放大器A2，电阻Re和电容Ce串联后跨接A2两端，A2输出接PO栅极，PO漏极为输出端Vout，接RFl、Cout、Rload的一端，RFl与RF2串联接地，CFF跨接在RFl两端，RFl和RF2交点接到Al输入负端，Cout与Resr串联接地，Rload另一端接地。由Re和Ce串联后跨接在推挽缓冲放大器A2两端构成的米勒补偿电路，由Cout和Resr串联起来接在Vout和Gnd之间构成的ESR补偿电路，由CFF并联接在RFl两端后与RF2串联构成的前馈补偿电路，这三个补偿电路混合起来对电路进行稳定性补偿。所述的推挽缓冲放大器A2包括:P5和N5串联在电源Vdd和地Gnd之间，P5和N5漏极连接点构成输出端，P5栅极和P3栅极接在一起构成输入端，N5栅极接在P4和N4漏极的公共结点，该结点也接和N6栅极接在一起，N6漏极和N4源极串联，N6源极接地，N4栅极和N3栅极接在一起同时接到P3和N3漏极的公共结点，N3源极接地。与传统LDO相比，本发明具有如下有益效果:采用米勒补偿、前馈补偿和ESR补偿的三种混合补偿方法能够使LDO最大程度上达到系统稳定性，传统LDO为达到系统稳定，输出电容Cout必须采用大于IuF的大体积电解电容，通常为luF、2.2uF、10uF，而本发明混合补偿式高稳定性LDO芯片电路只需要0.1uF的贴片输出电容即可，缩小了 LDO面积，降低了成本。
图1是一种混合补偿式高稳定性LDO芯片结构图。图2是一种混合补偿式高稳定性LDO芯片电路图。图3是带ESR的输出阻抗等效电路。图4是带调零电阻的两级运放结构图。图5是带前馈补偿电容的电阻反馈网络。
具体实施例方式请参阅 说明书附图1所示，本发明是一种混合补偿式高稳定性LDO芯片电路，包括差分输入放大器Al，推挽缓冲放大器A2，集成PMOS器件PO，电阻Rc、RFl、RF2，电容Cc、CFF，芯片输出电容Cout，Cout的等效串联电阻Resr，芯片输出负载Rload。Al输出连接A2，Re和Ce串联后跨接A2两端，A2输出接PO栅极，PO漏极为输出端Vout，接RFl、Cout、Rload的一端，RFl与RF2串联接地，CFF跨接在RFl两端，RFl和RF2交点接到Al输入负端，Cout与Resr串联接地，Rload另一端接地。所述一种混合补偿式高稳定性LDO芯片电路的详细电路图见说明书附图2所示，差分输出放大器Al包括:N1栅极是Al的输入正端，N2栅极是Al的输入负端，NI和N2源极相连公共结点接到NO漏极，NO源极接地，NO栅极接偏置Bias电压，NI的漏极和Pl漏极相连，N2漏极和P2漏极相连作为Al的输出端，Pl和P2的栅极连接并接到NI和Pl漏极的公共结点，Pl和P2的源极共同接电源Vdd ;推挽缓冲放大器A2包括:P5和N5串联在电源Vdd和地Gnd之间，P5和N5漏极连接点构成输出端，P5栅极和P3栅极接在一起构成输入端，N5栅极接在P4和N4漏极的公共结点，该结点也接和N6栅极接在一起，N6漏极和N4源极串联，N6源极接地，N4栅极和N3栅极接在一起同时接到P3和N3漏极的公共结点，N3源极接地。所述ESR补偿电路的原理为:Cout和自身等效串联电阻Resr串联起来接在Vout和Gnd之间构成ESR零点补偿电路。等效电路见附图3所示，输出电阻Rout为负载电阻Rload和PO调整管在输出节点Vout处的等效电阻，其输出传递函数如下:
权利要求
1.一种混合补偿式高稳定性LDO芯片电路,其特征在于:差分输入放大器Al的输出连接推挽缓冲放大器A2，电阻Re和电容Ce串联后跨接A2两端，A2输出接PMOS器件PO的栅极，PO漏极为输出端Vout，接RF1、Cout, Rload的一端，RFl与RF2串联接地，CFF跨接在RFl两端，RFl和RF2交点接到Al输入负端，Cout与Resr串联接地，Rload另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种混合补偿式高稳定性LDO芯片电路，其特征在于:由Re和Ce串联后跨接在推挽缓冲放大器A2两端构成的米勒补偿电路，由Cout和Resr串联起来接在Vout和Gnd之间构成的ESR补偿电路，由CFF并联接在RFl两端后与RF2串联构成的前馈补偿电路，这三个补偿电路混合起来对电路进行稳定性补偿。
3.根据权利要求1所述的一种混合补偿式高稳定性LDO芯片电路，其特征在于，所述推挽缓冲放大器A2包括:P5和N5串联在电源Vdd和地Gnd之间，P5和N5漏极连接点构成输出端，P5栅极和P3栅极接在一起构成输入端，N5栅极接在P4和N4漏极的公共结点，该结点也接和N6栅极接在一起，N6漏极和N4源极串联，N6源极接地，N4栅极和N3栅极接在一起同时接到P3和N3漏极的公共结点，N3源极接地。
全文摘要
本发明提供了一种混合补偿式高稳定性LDO芯片电路，包括差分输入放大器A1，推挽缓冲放大器A2，集成PMOS器件P0，电阻Rc、RF1、RF2，电容Cc、CFF，芯片输出电容Cout，Cout的等效串联电阻Resr，芯片输出负载Rload；其特征在于A1输出连接A2，Rc和Cc串联后跨接A2两端，A2输出接P0栅极，P0漏极为输出端Vout，接RF1、Cout、Rload的一端，RF1与RF2串联接地，CFF跨接在RF1两端，RF1和RF2交点接到A1输入负端，Cout与Resr串联接地，Rload另一端接地。本发明综合采用ESR补偿、米勒补偿、前馈电容补偿，提高了LDO系统的稳定性。
文档编号G05F1/56GK103092241SQ20111032984
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者仝刚, 常远山, 张彦素 申请人:厦门立昂电子科技有限公司