一种低压跟随的开环电压调整电路的制作方法

文档序号:6273881
专利名称:一种低压跟随的开环电压调整电路的制作方法
技术领域
本发明属于模拟电源技术领域,涉及一种电压调整电路结构,具体为一种低压跟随的开环电压调整电路。
背景技术
传统的电压调整电路,如图1所示,由电压比较器、N型或P型输出驱动管、分压电路、反馈电路等组成,这种电路一方面对环路的稳定性要求较高,另外一方面,当电源电压较低时,输出电压无法充分跟随电源电压,从而造成电压损失。

发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种低压跟随的开环电压调整电路,其提供了一个低电压降、高稳定性的电压调整电路。其技术方案是这样的:一种低压跟随的开环电压调整电路,其特征在于,其包括参考电路和输出电路,所述参考电路包括栅端相连的第一 PMOS管和第二 PMOS管,所述第一PMOS管的源端连接电源VDD,所述第一 PMOS管的栅端和漏端相连产生pbias信号,所述第一 PMOS管的漏端连接参考电流源后接地,所述第二 PMOS管的源端连接所述电源VDD,所述第二 PMOS管的依次串联连接第三PMOS管、第四NMOS管后接地,所述第三PMOS管的栅端连接参考电压,所述第四NMOS管的栅端、漏端相连产生nbiasl信号,所述输出电路包括依次串联的第五PMOS管、第六PMOS管、第七NMOS管,所述第五PMOS管的源端连接所述电源VDD、栅端连接所述pbias信号,所述第六PMOS管的栅端连接所述参考电压,所述第七NMOS管的栅端和漏端相连、源端接地,所述第五PMOS管的漏端、第六PMOS管的源端分别连接第八NMOS管的栅端,所述第八NMOS管的漏端连接所述电源VDD、源端与第九PMOS管的漏端相连后连接电压输出端,所述第九PMOS管的源端连接所述电源VDD、栅端分别连接第十PMOS管的漏端、第十一 NMOS管的漏端,所述第十PMOS管的源端连接所述电源VDD、栅端连接所述pbias信号,所述第^ NMOS管的源端接地、栅端分别连接第十二 PMOS管的漏端、第十三NMOS管的漏端,所述第十二 PMOS管的源端连接所述电源VDD、栅端连接所述pbias信号,所述第十三NMOS管的栅端连接所述nbiasl信号、源端接地。其进一步特征在于,所述第一 PMOS管与所述第二、第五、第十、第十二 PMOS管为倍乘关系;所述第十PMOS管大于第二 PMOS管,所述第二 PMOS管、第五PMOS管与所述第十二PMOS管相同;所述第三PMOS管与所述第六PMOS管为倍乘关系;所述第三PMOS管与所述第六PMOS管相同;所述第四NMOS管与所述第七NMOS管、第十三NMOS管为倍乘关系;所述第十三NMOS管大于所述第四NMOS管,所述第四NMOS管与所述第七NMOS管相同。采用本发 明的结构后,在电源电压较低情况下,电压输出端的输出电压通过第九PMOS管能较好的跟随电源电压,而在电源电压较高的情况下,输出电压通过第八NMOS管被参考电压Vref限制,同时,参考电路和输出电路为两路独立的电路结构,较好地隔离了来自电压输出端产生的干扰,使得电路形成开环结构,稳定性高。


图1为现有技术电路 图2为本发明电路 图3为NMOS管和PMOS管示意图。
具体实施例方式见图2所示,一种低压跟随的开环电压调整电路,其包括参考电路和输出电路,参考电路包括栅端相连的第一 PMOS管Ml和第二 PMOS管M2,第一 PMOS管Ml的源端连接电源VDD,第一 PMOS管Ml的栅端和漏端相连产生pbias信号,第一 PMOS管Ml的漏端连接参考电流源Iref后接地GND,第二 PMOS管M2的源端连接电源VDD,第二 PMOS管M2的依次串联连接第三PMOS管M3、第四NMOS管M4后接地GND,第三PMOS管M3的栅端连接参考电压Vref,第四NMOS管M4的栅端、漏端相连产生nbiasl信号,输出电路包括依次串联的第五PMOS管M5、第六PMOS管M6、第七NMOS管M7,第五PMOS管M5的源端连接电源VDD、栅端连接pbias信号,第六PMOS管M6的栅端连接参考电压Vref,第七NMOS管M7的栅端和漏端相连、源端接地GND,第五PMOS管M5的漏端、第六PMOS管M6的源端分别连接第八NMOS管M8的栅端,第八NMOS管M8的漏端连接电源VDD、源端与第九PMOS管M9的漏端相连后连接电压输出端,第九PMOS管M9的源端连接电源VDD、栅端分别连接第十PMOS管MlO的漏端、第i^一 NMOS管Mll的漏端,第十PMOS管MlO的源端连接电源VDD、栅端连接pbias信号,第H^一 NMOS管Mll的源端接地GND、栅端分别连接第十二 PMOS管M12的漏端、第十三NMOS管M13的漏端,第十二 PMOS管M12的源端连接电源VDD、栅端连接pbias信号,第十三NMOS管Ml3的栅端连接nbiasl信号、源端接地GND,见图3所示,为图1、图2中NMOS管和PMOS管的源端、栅端、漏端示意图 ’第一 PMOS管Ml与第二、第五、第十、第十二 PMOS管M2、M5、M10、M12为倍乘关系;第十PMOS管MlO大于第二 PMOS管M2,第二 PMOS管M2、第五PMOS管M5与第十二 PMOS管M12相同,第三PMOS管M3与第六PMOS管M6为倍乘关系,第三PMOS管M3与第六PMOS管M6相同,第四NMOS管M4与第七NMOS管M7、第十三NMOS管M13为倍乘关系,第十三NMOS管M13大于第四NMOS管M4,第四NMOS管M4与第七NMOS管M7相同,对应的MOS管之间设置为倍乘关系,保证电路的稳定运行;参考电压Vref和电源VDD的电源电压比较后的电流可与参考电流源Iref的参考电流进行比较。其工作原理如下所述:参考电压Vref接入电路后,第五PMOS管M5的漏端与第六PMOS管M6的源端处电流比较得到Vgn输出给第八NMOS管M8的栅端,由Vgn控制第八NMOS管M8,十二 PMOS管M12的漏端与第十三NMOS管M13的漏端处的电流比较后得到Vc输出给第i^一 NMOS管Mll的栅端,由Vc控制第i^一 NMOS管Ml I,第十PMOS管MlO的漏端与第i^一 NMOS管Mll的漏端处的电流比较后得到电压Vgp输出给第九PMOS管M9的栅端,由Vgp控制第九PMOS管M9,假设第三PMOS管M3与第六PMOS管M6的阈值电压为Vtp,第i^一NMOS管Mll的阈值电压为Vtnl,第八NMOS管M8的阈值电压为Vtn2,电源VDD的电源电压为Vd.当Vd < (Vref+Vtp)时,第三PMOS管M3与第六PMOS管M6关闭,第四NMOS管M4与第七NMOS管M7处电路不通,第十三NMOS管M 13处电路也不通,此时Vgn=Vd, Vc=Vd,第十PMOS管MlO的漏端与第i^一 NMOS管Mll的漏端相当于被拉低至地GND端,即Vgp=O,第八NMOS管M8与第九PMOS管M9都导通,输出电压Vout=Vd ;当Vd彡(Vref+Vtp)时,第三PMOS管M3与第六PMOS管M6都导通,第四NMOS管M4处产生nbias信号传递到第十三NMOS管M13的栅端,第十三NMOS管M13导通,此时Vc < Vtnl,Vgp=Vd,此时第九PMOS管M9关闭,第八 NMOS 管 M8 导通,输 出电压 Vout= (Vref+Vtp-Vtn2)。
权利要求
1.一种低压跟随的开环电压调整电路,其特征在于,其包括参考电路和输出电路,所述参考电路包括栅端相连的第一 PMOS管和第二 PMOS管,所述第一 PMOS管的源端连接电源VDD,所述第一 PMOS管的栅端和漏端相连产生pbias信号,所述第一 PMOS管的漏端连接参考电流源后接地,所述第二 PMOS管的源端连接所述电源VDD,所述第二 PMOS管的依次串联连接第三PMOS管、第四NMOS管后接地,所述第三PMOS管的栅端连接参考电压,所述第四NMOS管的栅端、漏端相连产生nbiasl信号,所述输出电路包括依次串联的第五PMOS管、第六PMOS管、第七NMOS管,所述第五PMOS管的源端连接所述电源VDD、栅端连接所述pbias信号,所述第六PMOS管的栅端连接所述参考电压,所述第七NMOS管的栅端和漏端相连、源端接地,所述第五PMOS管的漏端、第六PMOS管的源端分别连接第八NMOS管的栅端,所述第八NMOS管的漏端连接所述电源VDD、源端与第九PMOS管的漏端相连后连接电压输出端,所述第九PMOS管的源端连接所述电源VDD、栅端分别连接第十PMOS管的漏端、第i^一 NMOS管的漏端,所述第十PMOS管的源端连接所述电源VDD、栅端连接所述pbias信号,所述第十一NMOS管的源端接地、栅端分别连接第十二 PMOS管的漏端、第十三NMOS管的漏端,所述第十二 PMOS管的源端连接所述电源VDD、栅端连接所述pbias信号,所述第十三NMOS管的栅端连接所述nbiasl信号、源端接地。
2.根据权利要求1所述的一种低压跟随的开环电压调整电路,其特征在于,所述第一PMOS管与所述第二、第五、第十、第十二 PMOS管为倍乘关系。
3.根据权利要求2所述的一种低压跟随的开环电压调整电路,其特征在于,所述第十PMOS管大于第二 PMOS管,所述第二 PMOS管、第五PMOS管与所述第十二 PMOS管相同。
4.根据权利要求1所述的一种低压跟随的开环电压调整电路,其特征在于,所述第三PMOS管与所述第六PMOS管为倍乘关系。
5.根据权 利要求4所述的一种低压跟随的开环电压调整电路,其特征在于,所述第三PMOS管与所述第六PMOS管相同。
6.根据权利要求1所述的一种低压跟随的开环电压调整电路,其特征在于,所述第四NMOS管与所述第七NMOS管、第十三NMOS管为倍乘关系。
7.根据权利要求6所述的一种低压跟随的开环电压调整电路,其特征在于,所述第十三NMOS管大于所述第四NMOS管,所述第四NMOS管与所述第七NMOS管相同。
全文摘要
本发明属于模拟电源技术领域,涉及一种电压调整电路结构,具体为一种低压跟随的开环电压调整电路,其提供了一个低电压降、高稳定性的电压调整电路,其包括参考电路和输出电路,参考电路包括栅端相连的第一PMOS管和第二PMOS管,第二PMOS管的依次串联连接第三PMOS管、第四NMOS管后接地,第三PMOS管的栅端连接参考电压,输出电路包括依次串联的第五PMOS管、第六PMOS管、第七NMOS管,第五PMOS管的漏端、第六PMOS管的源端分别连接第八NMOS管的栅端,第八NMOS管的源端与第九PMOS管的漏端相连后连接电压输出端,第九PMOS管栅端分别连接第十PMOS管的漏端、第十一NMOS管的漏端,第十一NMOS管的源端接地、栅端分别连接第十二PMOS管的漏端、第十三NMOS管的漏端。
文档编号G05F3/24GK103235632SQ20131012907
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者李兆桂 申请人:无锡普雅半导体有限公司
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