一种低压差稳压器的制作方法

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种低压差稳压器。

背景技术

图1是传统低压差稳压器的结构示意图，图2是传统低压差稳压器的信号波形示意图。如图2所示，传统低压差稳压器存在以下缺陷：正相端输入管p6’的控制端电压v_ref’一直存在，当低压差稳压器的使能信号拉高时，低压差稳压器的输出电压v_out’也会冲高，超过低压差稳压器所需要的电压。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种低压差稳压器，以解决传统低压差稳压器在使能信号拉高时，输出电压冲高的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种低压差稳压器，所述低压差稳压器包括低压差稳压模块，所述低压差稳压模块包括第一正相端输入管，所述低压差稳压器还包括：

电流提供模块，当所述低压差稳压器的使能信号为高电平时，所述电流提供模块提供电流；

第二正相端输入管，所述第二正相端输入管的第一端与所述第一正相端输入管的第一端相连，所述第二正相端输入管的第二端与所述第一正相端输入管的第二端相连；

充放电模块，所述充放电模块分别与所述电流提供模块和所述第二正相端输入管的控制端相连，当所述低压差稳压器的使能信号为高电平时，所述电流提供模块对所述充放电模块进行充电，当所述低压差稳压器的使能信号为低电平时，所述充放电模块进行放电。

可选地，所述电流提供模块包括：

第一pmos管，所述第一pmos管的源端与所述低压差稳压器的电源相连；

第二pmos管，所述第二pmos管与所述第一pmos管镜像设置，所述第二pmos管的漏端分别与所述充放电模块和所述第二正相端输入管的控制端相连；

第一开关器件，所述第一开关器件的第一端与所述低压差稳压器的电源相连，所述第一开关器件的第二端分别与所述第一pmos管的控制端和所述第二pmos管的控制端相连，所述第一开关器件的控制端接收所述低压差稳压器的使能信号，当所述低压差稳压器的使能信号为低电平时，所述第一开关器件导通；

电流源；

第二开关器件，所述第二开关器件的第一端与所述第一pmos管的漏端相连，所述第二开关器件的第二端与所述电流源相连，所述第二开关器件接收所述低压差稳压器的使能反信号，当所述低压差稳压器的使能反信号为低电平时，所述第二开关器件导通。

可选地，所述第一开关器件包括：

第三pmos管，所述第三pmos管的源端与所述低压差稳压器的电源相连，所述第三pmos管的漏端分别与所述第一pmos管的控制端和所述第二pmos管的控制端相连，所述第三pmos管的控制端接收所述低压差稳压器的使能信号。

可选地，所述第二开关器件包括：

第四pmos管，所述第四pmos管的源端与所述第一pmos管的漏端相连，所述第四pmos管的漏端与所述第一电流源相连，所述第四pmos管的控制端接收所述低压差稳压器的使能反信号。

可选地，所述第二正相端输入管包括：

第五pmos管，所述第五pmos管的源端与所述第一正相端输入管的第一端相连，所述第五pmos管的漏端与所述第一正相端输入管的第二端相连，所述第五pmos管的控制端与所述充放电模块相连。

可选地，所述电流源的电流大小可调。

可选地，所述充放电模块包括：

电容子模块，所述电容子模块的一端分别与所述电流提供模块和所述第二正相端输入管的控制端相连；

第三开关器件，所述第三开关器件的第一端与所述电容子模块的一端相连，所述第三开关器件的第二端与所述电容子模块的另一端相连，所述第三开关器件的控制端接收所述低压差稳压器的使能反信号，当所述低压差稳压器的使能反信号为高电平时，所述第三开关器件导通，当所述低压差稳压器的使能反信号为低电平时，所述第三开关器件断开。

可选地，所述电容子模块包括可调电容器。

可选地，所述第三开关器件包括：

nmos管，所述nmos管的漏端与所述电容子模块的一端相连，所述nmos管的源端与所述电容子模块的另一端相连，所述nmos管的控制端接收所述低压差稳压器的使能反信号。

本发明实施例包括以下优点：通过在低压差稳压器中增加电流提供模块、第二正相端输入管和充放电模块，并设置第二正相端输入管的第一端与低压差稳压器中第一正相端输入管的第一端相连，第二正相端输入管的第二端与第一正相端输入管的第二端相连，设置充放电模块分别与电流提供模块和第二正相端输入管的控制端相连，当低压差稳压器的使能信号为高电平时，电流提供模块提供电流，电流提供模块对充放电模块进行充电，以及当低压差稳压器的使能信号为低电平时，充放电模块进行放电至零电压。这样，当低压差稳压器的使能信号为高电平时，电流提供模块对充放电模块进行充电，充放电模块的电压(即第二正相端输入管的控制端电压)从零电压逐渐增大。当第二正相端输入管的控制端电压小于第一正相端输入管的控制端电压时，第二正相端输入管导通，第一正相端输入管处于断开状态，低压差稳压器的输出电压跟随第二正相端输入管的控制端电压，即当第二正相端输入管的控制端电压大于第一正相端输入管的控制端电压时，第一正相端输入管导通，第二正相端输入管处于断开状态，低压差稳压器的输出电压跟随第一正相端输入管的控制端电压。实现了低压差稳压器的输出电压从零电压逐渐增大至所需电压，避免了低压差稳压器的输出电压过冲，提高了低压差稳压器的输出电压的稳定性。

附图说明

图1是传统低压差稳压器的结构示意图；

图2是传统低压差稳压器的信号波形示意图；

图3是本发明的一种低压差稳压器实施例的结构框图；

图4是本发明的一种低压差稳压器实施例的结构示意图；

图5是本发明的一种低压差稳压器实施例的信号波形示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图3，示出了本发明的一种低压差稳压器实施例的结构框图，该低压差稳压器包括低压差稳压模块1，低压差稳压模块1包括第一正相端输入管11，该低压差稳压器还包括：电流提供模块2，当低压差稳压器的使能信号为高电平时，电流提供模块2提供电流；第二正相端输入管3，第二正相端输入管3的第一端与第一正相端输入管11的第一端相连，第二正相端输入管3的第二端与第一正相端输入管11的第二端相连；充放电模块4，充放电模块4分别与电流提供模块2和第二正相端输入管3的控制端相连，当低压差稳压器的使能信号为高电平时，电流提供模块2对充放电模块4进行充电，当低压差稳压器的使能信号为低电平时，充放电模块4进行放电。

由于当低压差稳压器的使能信号为低电平时，充放电模块4将放电至零电压，这样，当低压差稳压器的使能信号为高电平时，电流提供模块2对充放电模块4进行充电，充放电模块4的电压(即第二正相端输入管3的控制端电压)将从零电压逐渐增大。进一步地，当第二正相端输入管3的控制端电压小于第一正相端输入管11的控制端电压时，第二正相端输入管3导通，第一正相端输入管11处于断开状态，低压差稳压器的输出电压跟随第二正相端输入管3的控制端电压，以及当第二正相端输入管3的控制端电压大于第一正相端输入管11的控制端电压时，第一正相端输入管11导通，第二正相端输入管3处于断开状态，低压差稳压器的输出电压跟随第一正相端输入管11的控制端电压。实现了低压差稳压器的输出电压从零电压逐渐增大至所需电压，避免了低压差稳压器的输出电压过冲，提高了低压差稳压器的输出电压的稳定性。

具体地，低压差稳压模块1可以由在使能信号拉高时，输出电压冲高的任意现有低压差稳压器构成，例如图1所示的低压差稳压器。

可选地，参照图4，在本发明的一个实施例中，电流提供模块2可以包括：第一pmos管p1，第一pmos管p1的源端与低压差稳压器的电源相连；第二pmos管p2，第二pmos管p2与第一pmos管p1镜像设置(第二pmos管p2的源端与低压差稳压器的电源相连，第二pmos管p2的栅端与第一pmos管p1的栅端相连)，第二pmos管p2的漏端分别与充放电模块4和第二正相端输入管3的控制端相连；第一开关器件21，第一开关器件21的第一端与低压差稳压器的电源相连，第一开关器件21的第二端分别与第一pmos管p1的控制端和第二pmos管p2的控制端相连，第一开关器件21的控制端接收低压差稳压器的使能信号en，当低压差稳压器的使能信号en为低电平时，第一开关器件21导通，当低压差稳压器的使能信号en为高电平时，第一开关器件21断开；电流源i1；第二开关器件22，第二开关器件22的第一端与第一pmos管p1的漏端相连，第二开关器件22的第二端与电流源i1相连，第二开关器件22接收低压差稳压器的使能反信号enb，当低压差稳压器的使能反信号enb为低电平时，第二开关器件22导通，当低压差稳压器的使能反信号enb为高电平时，第二开关器件22断开。

可选地，参照图4，在本发明的一个实施例中，第一开关器件21可以包括：第三pmos管p3，第三pmos管p3的源端与低压差稳压器的电源相连，第三pmos管p3的漏端分别与第一pmos管p1的控制端和第二pmos管p2的控制端相连，第三pmos管p3的控制端接收低压差稳压器的使能信号en。

可选地，参照图4，在本发明的一个实施例中，第二开关器件22可以包括：第四pmos管p4，第四pmos管p4的源端与第一pmos管p1的漏端相连，第四pmos管p4的漏端与第一电流源i1相连，第四pmos管p4的控制端接收低压差稳压器的使能反信号enb。

可选地，参照图4，在本发明的一个实施例中，第二正相端输入管3可以包括：第五pmos管p5，第五pmos管p5的源端与第一正相端输入管11的第一端相连，第五pmos管p5的漏端与第一正相端输入管11的第二端相连，第五pmos管p5的控制端与充放电模块4相连。此时，第一正相端输入管11可以为第六pmos管p6。

可选地，参照图4，在本发明的一个实施例中，充放电模块4可以包括：电容子模块41，电容子模块41的一端分别与电流提供模块2和第二正相端输入管3的控制端相连；第三开关器件42，第三开关器件42的第一端与电容子模块41的一端相连，第三开关器件42的第二端与电容子模块41的另一端相连，第三开关器件42的控制端接收低压差稳压器的使能反信号enb，当低压差稳压器的使能反信号enb为高电平时，第三开关器件42导通，电容子模块41进行放电，当低压差稳压器的使能反信号enb为低电平时，第三开关器件42断开，电容子模块41以一定斜率进行充电。其中，该斜率由电流提供模块2提供的电流大小和电容子模块41的电容值大小决定。图4中，电容子模块41可以由电容c构成。

可选地，参照图4，在本发明的一个实施例中，第三开关器件42可以包括：

nmos管n1，nmos管n1的漏端与电容子模块41的一端相连，nmos管n1的源端与电容子模块41的另一端相连，nmos管n1的控制端接收低压差稳压器的使能反信号enb。

可选地，在本发明的一个实施例中，参照图4，电容子模块41可以包括可调电容器。通过调节电容子模块41的电容大小，可以调节充放电模块4的充电速度和放电速度，实现调节第二正相端输入管3的控制端电压v_ramp从零电压上升至第一正相端输入管11的控制端电压v_ref的时间，即实现调节低压差稳压器的输出电压v_out上升时间t。

可选地，在本发明的一个实施例中，电流源i1的电流大小可调。这样，可以调节充放电模块4的充电速度，实现调节第二正相端输入管3的控制端电压v_ramp从零电压上升至第一正相端输入管11的控制端电压v_ref的时间，即实现调节低压差稳压器的输出电压v_out上升时间t。

综上所述，图4中低压差稳压器防止输出电压过冲的工作原理为：当低压差稳压器的使能信号en跳变为高电平时，第一pmos管p1、第二pmos管p2和第四pmos管p4导通，第三pmos管p3和nmos管n1断开。此时，第一pmos管p1流过的电流等于电流提供模块2提供的电流，第二pmos管p2流过的电流是第一pmos管p1流过的电流的镜像，第二pmos管p2对电容c进行充电，第五pmos管p5的控制端电压v_ramp从零电压以一定的斜率增大，当第五pmos管p5的控制端电压v_ramp小于第六pmos管p6的控制端电压v_ref时，第五pmos管p5导通，第六pmos管p6关断，如图5所示，低压差稳压器的输出电压v_out跟随第五pmos管p5的控制端电压v_ramp。如图5所示，当第五pmos管p5的控制端电压v_ramp大于第六pmos管p6的控制端电压v_ref时，第五pmos管p5断开，第六pmos管p6导通，低压差稳压器的输出电压v_out跟随第六pmos管p6的控制端电压v_ref。上述过程消除了在使能信号en拉高时，输出电压冲高的问题。

本发明实施例包括以下优点：通过在低压差稳压器中增加电流提供模块、第二正相端输入管和充放电模块，并设置第二正相端输入管的第一端与低压差稳压器中第一正相端输入管的第一端相连，第二正相端输入管的第二端与第一正相端输入管的第二端相连，设置充放电模块分别与电流提供模块和第二正相端输入管的控制端相连，当低压差稳压器的使能信号为高电平时，电流提供模块提供电流，电流提供模块对充放电模块进行充电，以及当低压差稳压器的使能信号为低电平时，充放电模块进行放电至零电压。这样，当低压差稳压器的使能信号为高电平时，电流提供模块对充放电模块进行充电，充放电模块的电压(即第二正相端输入管的控制端电压)从零电压逐渐增大。当第二正相端输入管的控制端电压小于第一正相端输入管的控制端电压时，第二正相端输入管导通，第一正相端输入管处于断开状态，低压差稳压器的输出电压跟随第二正相端输入管的控制端电压，即当第二正相端输入管的控制端电压大于第一正相端输入管的控制端电压时，第一正相端输入管导通，第二正相端输入管处于断开状态，低压差稳压器的输出电压跟随第一正相端输入管的控制端电压。实现了低压差稳压器的输出电压从零电压逐渐增大至所需电压，避免了低压差稳压器的输出电压过冲，提高了低压差稳压器的输出电压的稳定性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种低压差稳压器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。