专利名称：一种低压线性电压调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及低压降线性电压调节器(LDO-Low dropout voltageregulator)，尤其涉及一种适于集成电路的LDO。
背景技术：
LDO广泛应用于便携式电子设备(如手机，MP3等)的电源供给，其电路结构如图1所示，核心电路由基准电压源(Voltage Reference)、误差放大器(Error Amplifier)、反馈网络(Feedback Network)和功率管(Series-pass Element)组成。图中Vb是带隙参考提供的基准电压。其工作原理是若负载增加(负载阻值降低)造成输出电压Vout偏低，低于所需要的电压，则反馈电压Vref也与之成比例偏低，误差放大器输入电压减小，误差放大器输出电压Vampout降低，于是通过功率管M0的电流增加(功率管可以是PMOS管也可以是PNP通路元件)，从而使Vout增加，Vref增加，电路恢复平衡，稳定输出电压。LDO的评价指标一般包括以下几点(1)降(Dropout Voltage)VDropoutLDO输入电压大于输出电压一定数值时，系统具有保证输出电压稳定的能力，当输入电压减小到某一临界值时，系统失去对输出电压的调整能力，VDropout定义为临界点处输入电压和输出电压之间的差值。
(2)静态电流Iq和效率η静态电流定义为输入输出电流之差，它反映了LDO内部电路消耗的功率。静态电流由偏置电流(提供给基准源、采样电阻和误差放大器)与调整管的驱动电流组成。效率η定义为η=IoVo(Io+Iq)VI×100%,]]>其中Io是输出电流；Vo是输出电压；Iq为静态电流；VI为输入电压。效率η与输入电压有关，在设计中应降低Iq和VDropout，在应用中应减小输入和输出电压之间的差值。同时为了得到最大的电流效率，减小内部电路的功耗，设计的静态电流值越小越好。
(3)负载调整能力和线性调整能力负载调整能力是指当负载发生变化时，输出电压保持恒定的能力，定义为ΔVout/ΔILoad，线性调整能力是指当输入电压变化时，输出电压保持恒定的能力，定义为ΔVout/ΔVInput(4)负载瞬态响应负载瞬态响应由负载电流突变时引起输出电压的最大变化，即最大瞬态电压变化AVtr，max来表征。它是输出电容Co及其寄生电阻ESR和旁路电容Cb的函数。最大瞬态电压变化ΔVtr，max定义为ΔVtr,max=Io,maxCo+CbΔt1+ΔVESR,]]>ΔVESR为电阻ESR上的压降；Io，max为最大负载电流；Δt1与LDO的闭环带宽有关Δt1≈1/BWcl+tsr＝1/BWcl+CparΔV/Isr，tsr是误差放大器的压摆稳定时间，Cpar是功率管在误差放大器输出端的等效寄生电容，Isr是误差放大器的压摆限定电流。
随着SOC芯片集成功能和规模的不断增加以及便携式应用的迅猛发展，人们期望LDO具有尽可能小的VDropout和静态电流，尽可能快的瞬态响应和对日益多变的系统负载优良的电压调节能力。然而静态电流的降低必然使误差放大器的驱动能力降低，进而使瞬态响应与电压调节能力恶化；而增加buffer无疑又增加了功耗。因此现有方案均是通过在误差放大器驱动和系统要求性能之间的折衷来达到设计要求，但是由于芯片中LDO系统的负载是动态变化的，这就对驱动能力和系统要求性能之间的折衷带来无法克服的困难，系统的灵活性很差。或者使用如图2所示的多模方式，通过用动态管理较小的LDO阵列组合来实现较大的LDO输出，以增加芯片面积和复杂度为代价来获取灵活性。但是芯片面积大大增加，同时在一定程度上增加了芯片的复杂度，成本上升。
发明内容
本发明的目的是，提供一种瞬态响应好并且电压调节能力极强的低压线性电压调节器。
本发明的技术方案为一种低压线性电压调节器，包括一误差放大器，该误差放大器反相输入端连接一基准电压源；一P型功率管，该功率管的栅极连接所述误差放大器的输出端，其漏极作为电压调节器的输出端，且连接一反馈网络，所述误差放大器的同相输入端与反馈网络的出端连接；还包括一动态控制单元，所述动态控制单元的输入端连接误差放大器的同相输入端，动态控制单元的输出端连接功率管的栅极或源极，所述动态控制单元根据功率管漏极电压的变化，动态控制功率管栅源之间的电压，使功率管漏极电压朝着相反方向变化。
所述的电压调节器，其中当所述动态控制单元的输出端与所述功率管的栅极连接时，设置该动态控制单元的输出端与输入端电压同方向变化。
所述的电压调节器，其中所述动态控制单元包括一控制脉冲产生电路，该控制脉冲产生电路包括第一控制输出端和第二控制输出端，以及作为动态控制单元输入端的控制输入端；
一开关电路，所述开关电路包括一P型开关管和一N型开关管，所述P型开关管的栅极与第二控制输出端连接，其源极连接一预设高电位；所述N型开关管的栅极与第一控制输出端连接，其源极连接一预设低电位，所述P型开关管和N型开关管的漏极相连作为所述动态调控单元的输出端；当控制输入端电压降低时，第一控制输出端输出一正脉冲，控制所述N型开关管打开，使动态控制单元输出一低电位；当控制输入端电压升高时，第二控制输出端输出一负脉冲，控制所述P型开关管打开，使动态控制单元输出一高电位。
所述的电压调节器，其中所述控制脉冲产生电路包括第一、第二P型管组成差分输入级，所述两管源极相连，接一电流源，所述两管漏极与地之间分别串接一N型管；第一P型管栅极作为控制脉冲产生电路的控制输入端，第二P型管栅极设置第一偏置电压；由第五、第六P型管组成电流镜，作为参考端的第五P型管漏极与地之间串接第三N型管，第三N型管栅极连接第一P型管漏极，作为镜像端的第六P型管漏极与地之间串接第八N型管，第八N型管栅极设置第二偏置电压，且第六P型管与第八N型管漏极相连，作为第一控制输出端；第七P型管与第四N型管漏极相连，串接在电源与地之间，第七P型管栅极设置第三偏置电压，第四N型管栅极连接第二P型管漏极，第四N型管漏极作为第二控制输出端。
所述的电压调节器，其中所述控制脉冲产生电路还可以包括第三、第四N型管组成差分输入级，所述两管源极相连，接一电流源，所述两管漏极与电源之间分别串接一P型管；第四N型管栅极作为控制脉冲产生电路的控制输入端，第三N型管栅极设置第一偏置电压；由第七、第六N型管组成电流镜，作为参考端的第七N型管漏极与电源之间串接第十P型管，第十P型管栅极连接第四N型管漏极，作为镜像端的第六N型管漏极与电源之间串接第二P型管，第二P型管栅极设置第二偏置电压，且第二P型管漏极与第六N型管漏极相连，作为第二控制输出端；第一P型管与第五N型管串接在电源与地之间，第五N型管栅极设置第三偏置电压，第一P型管栅极连接第三N型管漏极，第一P型管与第五N型管漏极相连，作为第一控制输出端。
所述的电压调节器，其中当所述动态控制单元的输出端与所述功率管的源极连接时，设置该动态控制单元的输出端与输入端电压反方向变化。
一种低压线性电压调节器，包括一误差放大器，该误差放大器同相输入端连接一基准电压源；一N型功率管，该功率管的栅极连接所述误差放大器的输出端，其源极作为电压调节器的输出端，且连接一反馈网络，所述误差放大器的反相输入端与反馈网络的出端连接；还包括一动态控制单元，所述动态控制单元的输入端连接误差放大器的反相输入端，动态控制单元的输出端连接功率管的栅极，所述动态控制单元根据功率管漏极电压的变化，动态控制功率管栅源之间的电压，使功率管漏极电压朝着相反方向变化；所述功率管栅极与地之间还串接一电阻电容。
一种低压线性电压调节器，包括一误差放大器，该误差放大器反相输入端连接一基准电压源；一P型功率管，该功率管的栅极连接所述误差放大器的输出端，其漏极作为电压调节器的输出端，且连接一反馈网络，所述误差放大器的同相输入端与反馈网络的出端连接；还包括一动态控制单元，所述动态控制单元包括两个输入端以及一输出端，所述动态控制单元的两输入端分别连接误差放大器差分输入级的两输出端，动态控制单元的输出端连接功率管的栅极，所述动态控制单元根据功率管漏极电压的变化，动态控制功率管栅源之间的电压，使功率管漏极电压朝着相反方向变化。
所述的电压调节器，其中所述动态控制单元包括一控制脉冲产生电路，该控制脉冲产生电路包括作为动态控制单元输入端的第一控制输入端和第二控制输入端，所述第一控制输入端连接误差放大器差分输入级同相输入端漏极，所述第二控制输入端连接误差放大器差分输入级反相输入端漏极；还包括第一控制输出端和第二控制输出端；一开关电路，所述开关电路包括一P型开关管和一N型开关管，所述P型开关管的栅极与第二控制输出端连接，其源极连接一预设高电位；所述N型开关管的栅极与第一控制输出端连接，其源极连接一预设低电位，所述P型开关管和N型开关管的漏极相连作为所述动态控制单元的输出端；当第一控制输入端电压降低时，第一控制输出端输出一正脉冲，控制所述N型开关管打开，使动态控制单元输出一低电位；当第一控制输入端电压升高时，第二控制输出端输出一负脉冲，控制所述P型开关管打开，使动态控制单元输出一高电位。
所述的电压调节器，其中当误差放大器是P差分输入级时，所述控制脉冲产生电路包括由第五、第六P型管组成电流镜，作为参考端的第五P型管漏极与地之间串接第三N型管，第三N型管栅极为第一控制输入端；作为镜像端的第六P型管漏极与地之间串接第八N型管，第八N型管栅极设置第二偏置电压，且第六P型管与第八N型管漏极相连，作为第一控制输出端；第七P型管与第四N型管漏极相连，串接在电源与地之间，第七P型管栅极设置第三偏置电压，第四N型管栅极为第二控制输入端，第四N型管漏极为第二控制输出端。
所述的电压调节器，其中当误差放大器是N差分输入级时，所述控制脉冲产生电路包括由第七、第六N型管组成电流镜，作为参考端的第七N型管漏极与电源之间串接第十P型管，第十P型管栅极为第一控制输入端；作为镜像端的第六N型管漏极与电源之间串接第二P型管，第二P型管栅极设置第二偏置电压，且第二P型管漏极与第六N型管漏极相连，作为第二控制输出端；第一P型管与第五N型管串接在电源与地之间，第五N型管栅极设置第三偏置电压，第一P型管栅极为第二控制输入端，第一P型管与第五N型管漏极相连，作为第一控制输出端。
本发明的有益效果为采用了本发明的技术方案，在几乎不增加芯片面积和功耗的同时，大大地提高了LDO的瞬态响应和电压调节能力。
图1为现有技术LDO的核心电路方框图；图2为多模LDO系统框图；图3为本发明LDO电路方框图；图4为动态控制单元电路示意图；
图5为第一种控制脉冲产生电路(P差分输入级)示意图；图6为第二种控制脉冲产生电路(N差分输入级)示意图；图7为现有技术与本发明的瞬态输出电压曲线；图8为P差分输入级控制脉冲产生电路的简化电路；图9为N差分输入级控制脉冲产生电路的简化电路；图10为本发明LDO采用N型功率管时电路方框图；图11为在多电源系统中本发明一种替代方案的LDO电路方框图。
具体实施例方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明本发明实现了在几乎不增加芯片面积和功耗的同时提高LDO的瞬态响应和电压调节能力。从技术背景介绍对LDO核心电路工作原理的分析中可以看到，LDO本质上是通过利用反馈环路控制功率管栅源漏电压来实现系统电压的稳定输出。因此增加带宽能够提高LDO的瞬态响应，但是带宽的增加又会对电路设计提出更高的要求。在带宽确定的前提下，我们提出了通过动态调节功率管栅源电压来提高LDO瞬态响应和电压调节能力的方案。本发明核心电路如图3所示，包括基准电压源(VoltageReference)、误差放大器(Error Amplifier)、反馈网络(FeedbackNetwork)、动态控制单元和P型功率管M0(Series-pass Element)。动态控制单元的输入端连接误差放大器的同相输入端，动态控制单元的输出端连接功率管的栅极，动态控制单元根据P型功率管M0漏极电压的变化，动态控制功率管栅源之间的电压，使P型功率管漏极电压朝着相反方向变化。若Vout偏低，低于所需要的电压，则Vref也与之成比例偏低，误差放大器输入电压减小，Vampout降低，同时动态控制输出电压Vdynamic_out为负，功率管栅极电压Vg_M0快速降低，于是通过功率管M0的电流快速增加，从而使Vout快速增加，Vref快速增加，电路恢复平衡，同时动态控制单元(dynamic control)不再工作，输出电压快速稳定。反之当Vout偏高，反馈电压Vref升高，Vampout升高，同时动态控制单元输出电压Vdynamic_out为正，功率管栅极电压Vg_M0快速升高，通过功率管M0的电流快速减小从而使Vout快速降低，Vref快速降低，电路恢复平衡，同时动态控制单元(dynamic control)不再工作，输出电压快速稳定。
动态控制单元如图4所示，包括一控制脉冲产生电路，该控制脉冲产生电路包括两个控制输出端，和作为动态控制单元输入端的控制输入端；还包括一开关电路，开关电路包括一P型开关管Mp和一N型开关管Mn，Mp的栅极与第二控制输出端连接，其源极连接一预设高电位；Mn的栅极与第一控制输出端连接，其源极连接一预设低电位，Mp和Mn的漏极相连作为动态控制单元的输出端；当控制输入端电压Vref降低时，第一控制输出端输出一正脉冲，控制Mn打开，使动态控制单元输出一低电位；当控制输入端电压Vref升高时，第二控制输出端输出一负脉冲，控制Mp打开，使动态控制单元输出一高电位。动态调节控制电路根据反馈电压的不同变化情况使Mn或Mp导通，使动态调节输出预设的高电压或者低电压，从而使功率管栅极电压Vg_M0快速升高或者降低。由于动态控制单元只在需要调节功率管栅极电压时工作，所以其功耗几乎可以忽略；同时由于功率管和反馈电阻面积占LDO的绝大部分，因此芯片面积(成本)的代价也非常小。而且由于运用了动态控制单元，对误差放大器的性能要求也大大降低，从而降低了放大器的设计难度。在满足性能要求的基础上，误差放大器的功耗也可以大大减小。
动态调节控制单元中的控制脉冲产生电路可以用数字逻辑电路或模拟电路来实现，也可以通过片上或片外系统以软件或软硬件结合的方式实现。而Vampout与动态控制输出电压Vdynamic_out的加减可以通过模拟/数字加法器实现，也可以是简单的线与来实现。如图5所示的一种模拟控制脉冲产生电路(P差分输入级)，M1、M2两P型管组成差分输入级，M1、M2源极相连，接一电流源，M1、M2漏极与地之间分别串接一N型管M10和M9；M1栅极为控制脉冲产生电路的控制输入端，M2栅极设置第一偏置电压Vb；M5、M6两P型管组成电流镜，作为参考端的M5漏极与地之间串接N型管M3，M3栅极连接M1漏极，作为镜像端的P型管M6漏极与地之间串接N型管M8，M8栅极设置第二偏置电压VB2，且M6与M8漏极相连，作为第一控制输出端；P型管M7与N型管M4漏极相连，串接在电源与地之间，M7栅极设置第三偏置电压VB1，M4栅极连接M2漏极，M4漏极作为第二控制输出端；并且Vb、VB1、VB2分别为不同的偏置电压。该控制脉冲产生电路的工作过程为当系统输出电压Vout由于负载变化突然降低时，反馈电压Vref也会降低，这时流过M1的电流减小，M3栅源电压增大产生一个尖峰电流，通过M5、M6镜像Vout1产生一个尖峰脉冲，使开关Mn打开，功率管栅源电压迅速增大，通过功率管M0的电流快速增加，从而使Vout快速增加，Vref快速增加，电路恢复平衡；反之如果系统输出电压Vout升高，控制脉冲将开关Mp打开，功率管栅源电压迅速减小直至关断，通过功率管M0的电流快速减小，从而使Vout快速降低，Vref快速降低，电路恢复平衡。由于在整个调节过程中脉冲控制电路只有瞬态脉冲输出，所以动态功耗很小，通过电路参数调整，静态功耗也可以得到很好的控制，因此整个系统增加的功耗非常小。
图6所示为另一种模拟控制脉冲产生电路，即N差分输入级模拟控制脉冲产生电路，其工作原理与P差分输入级模拟控制脉冲产生电路，在此不再赘述。
我们设计了一个3.7V转3.3V，最大输出电流200mA的LDO，并采用图5所示的模拟控制脉冲产生电路的动态控制单元，对使用本发明和不使用本发明的情况进行了仿真，对比了负载输出从0到200mA条件下不同情况的瞬态输出电压如图7所示，图7中曲线2是使用本发明的瞬态输出电压，曲线1是没有使用本发明的瞬态输出电压，从图7可以看到采用本发明提出的技术后LDO的电压调节能力和瞬态响应都大大提高，而仿真结果表明采用本发明功耗增加了100μW。
为了简化电路，进一步降低成本，可以将控制脉冲产生电路的差分输入级与误差放大器EA的差分输入级合并。当EA为P差分输入级时，图5所示的P差分输入级控制脉冲产生电路可以简化成如图8所示的P差分输入级简化电路。该电路取消了由M1、M2、M10、M9组成的差分输入，并且M3栅极作为第一控制输入端，连接EA差分输入级的同相输入端漏极，M4作为第二控制输入端，连接EA差分输入级的反相输入端漏极；而其它电路结构，以及输出端与开关电路的连接形式均不变。同样，当EA为N差分输入级时，图6所示的P差分输入级控制脉冲产生电路可以简化成如图9所示的N差分输入级简化电路。该电路取消了由M8、M9、M4、M3组成的差分输入，并且M10栅极作为第一控制输入端，连接EA差分输入级的反相输出端，M1作为第二控制输入端，连接EA差分输入级的同相输出端；而其它电路结构，以及输出端与开关电路的连接形式均不变。
本发明中动态调节的功率管可以是P型MOS管或者N型MOS管，也可以是pnp或者npn晶体管。如果功率管是NMOS管，如图10所示，需要将基准电压源输出电压Vb接误差放大器正向输入端，而反馈网络输出电压Vref以及动态控制单元的输入端接误差放大器反向输入端，并且在功率管栅极与地之间还串接一电阻电容，即可实现对NMOS功率管的动态调节。如果是功率管是pnp或者npn晶体管，只需要将相应的PMOS功率管方案或者NMOS功率管方案中的PMOS功率管或者NMOS功率管换为pnp晶体管或者npn晶体管即可实现对晶体管的动态调节。
在多电源系统中本发明所提出的的动态调节技术也可以通过动态调节功率管的输入电压来实现，由于与理想电源相比实际电源尤其是便携设备的电源可以等效为理想电源串联一定的阻抗，因此在多电源系统中当动态控制单元由其他模块单独供电时，可以采用下图11所示的方法通过对功率管输入电压动态调节实现对输出的动态管理，即动态控制单元的输出端连接功率管的源极，此时，该动态控制单元的输出端与输入端电压反方向变化，同样可以实现本发明所述的效果。Vcc是功率管的电源电压，动态调节控制单元由另外的电源模块供电。
应当理解的是，本发明所述的低压线性电压调节器，上述针对较佳实施例的描述过于具体，并不能因此而理解为对本实用新型的专利保护范围的限制，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种低压线性电压调节器，包括一误差放大器，该误差放大器反相输入端连接一基准电压源；一P型功率管，该功率管的栅极连接所述误差放大器的输出端，其漏极作为电压调节器的输出端，且连接一反馈网络，所述误差放大器的同相输入端与反馈网络的出端连接；其特征在于还包括一动态控制单元，所述动态控制单元的输入端连接误差放大器的同相输入端，动态控制单元的输出端连接功率管的栅极或源极，所述动态控制单元根据功率管漏极电压的变化，动态控制功率管栅源之间的电压，使功率管漏极电压朝着相反方向变化。
2.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于当所述动态控制单元的输出端与所述功率管的栅极连接时，设置该动态控制单元的输出端与输入端电压同方向变化。
3.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于当所述动态控制单元的输出端与所述功率管的源极连接时，设置该动态控制单元的输出端与输入端电压反方向变化。
4.根据权利要求2所述的电压调节器，其特征在于所述动态控制单元包括一控制脉冲产生电路，该控制脉冲产生电路包括第一控制输出端和第二控制输出端，以及作为动态控制单元输入端的控制输入端；一开关电路，所述开关电路包括一P型开关管和一N型开关管，所述P型开关管的栅极与第二控制输出端连接，其源极连接一预设高电位；所述N型开关管的栅极与第一控制输出端连接，其源极连接一预设低电位，所述P型开关管和N型开关管的漏极相连作为所述动态调控单元的输出端；当控制输入端电压降低时，第一控制输出端输出一正脉冲，控制所述N型开关管打开，使动态控制单元输出一低电位；当控制输入端电压升高时，第二控制输出端输出一负脉冲，控制所述P型开关管打开，使动态控制单元输出一高电位。
5.根据权利要求4所述的电压调节器，其特征在于所述控制脉冲产生电路包括第一、第二P型管组成差分输入级，所述两管源极相连，接一电流源，所述两管漏极与地之间分别串接一N型管；第一P型管栅极作为控制脉冲产生电路的控制输入端，第二P型管栅极设置第一偏置电压；由第五、第六P型管组成电流镜，作为参考端的第五P型管漏极与地之间串接第三N型管，第三N型管栅极连接第一P型管漏极，作为镜像端的第六P型管漏极与地之间串接第八N型管，第八N型管栅极设置第二偏置电压，且第六P型管与第八N型管漏极相连，作为第一控制输出端；第七P型管与第四N型管漏极相连，串接在电源与地之间，第七P型管栅极设置第三偏置电压，第四N型管栅极连接第二P型管漏极，第四N型管漏极作为第二控制输出端。
6.根据权利要求4所述的电压调节器，其特征在于所述控制脉冲产生电路包括第三、第四N型管组成差分输入级，所述两管源极相连，接一电流源，所述两管漏极与电源之间分别串接一P型管；第四N型管栅极作为控制脉冲产生电路的控制输入端，第三N型管栅极设置第一偏置电压；由第七、第六N型管组成电流镜，作为参考端的第七N型管漏极与电源之间串接第十P型管，第十P型管栅极连接第四N型管漏极，作为镜像端的第六N型管漏极与电源之间串接第二P型管，第二P型管栅极设置第二偏置电压，且第二P型管漏极与第六N型管漏极相连，作为第二控制输出端；第一P型管与第五N型管串接在电源与地之间，第五N型管栅极设置第三偏置电压，第一P型管栅极连接第三N型管漏极，第一P型管与第五N型管漏极相连，作为第一控制输出端。
7.一种低压线性电压调节器，包括一误差放大器，该误差放大器同相输入端连接一基准电压源；一N型功率管，该功率管的栅极连接所述误差放大器的输出端，其源极作为电压调节器的输出端，且连接一反馈网络，所述误差放大器的反相输入端与反馈网络的出端连接；其特征在于还包括一动态控制单元，所述动态控制单元的输入端连接误差放大器的反相输入端，动态控制单元的输出端连接功率管的栅极，所述动态控制单元根据功率管漏极电压的变化，动态控制功率管栅源之间的电压，使功率管漏极电压朝着相反方向变化；所述功率管栅极与地之间还串接一电阻电容。
8.一种低压线性电压调节器，包括一误差放大器，该误差放大器反相输入端连接一基准电压源；一P型功率管，该功率管的栅极连接所述误差放大器的输出端，其漏极作为电压调节器的输出端，且连接一反馈网络，所述误差放大器的同相输入端与反馈网络的出端连接；其特征在于还包括一动态控制单元，所述动态控制单元包括两个输入端以及一输出端，所述动态控制单元的两输入端分别连接误差放大器差分输入级的两输出端，动态控制单元的输出端连接功率管的栅极，所述动态控制单元根据功率管漏极电压的变化，动态控制功率管栅源之间的电压，使功率管漏极电压朝着相反方向变化。
9.根据权利要求7所述的电压调节器，其特征在于所述动态控制单元包括一控制脉冲产生电路，该控制脉冲产生电路包括作为动态控制单元输入端的第一控制输入端和第二控制输入端，所述第一控制输入端连接误差放大器差分输入级同相输入端漏极，所述第二控制输入端连接误差放大器差分输入级反相输入端漏极；还包括第一控制输出端和第二控制输出端；一开关电路，所述开关电路包括一P型开关管和一N型开关管，所述P型开关管的栅极与第二控制输出端连接，其源极连接一预设高电位；所述N型开关管的栅极与第一控制输出端连接，其源极连接一预设低电位，所述P型开关管和N型开关管的漏极相连作为所述动态控制单元的输出端；当第一控制输入端电压降低时，第一控制输出端输出一正脉冲，控制所述N型开关管打开，使动态控制单元输出一低电位；当第一控制输入端电压升高时，第二控制输出端输出一负脉冲，控制所述P型开关管打开，使动态控制单元输出一高电位。
10.根据权利要求9所述的电压调节器，其特征在于当误差放大器是P差分输入级时，所述控制脉冲产生电路包括由第五、第六P型管组成电流镜，作为参考端的第五P型管漏极与地之间串接第三N型管，第三N型管栅极为第一控制输入端；作为镜像端的第六P型管漏极与地之间串接第八N型管，第八N型管栅极设置第二偏置电压，且第六P型管与第八N型管漏极相连，作为第一控制输出端；第七P型管与第四N型管漏极相连，串接在电源与地之间，第七P型管栅极设置第三偏置电压，第四N型管栅极为第二控制输入端，第四N型管漏极为第二控制输出端。
11.根据权利要求9所述的电压调节器，其特征在于当误差放大器是N差分输入级时，所述控制脉冲产生电路包括由第七、第六N型管组成电流镜，作为参考端的第七N型管漏极与电源之间串接第十P型管，第十P型管栅极为第一控制输入端；作为镜像端的第六N型管漏极与电源之间串接第二P型管，第二P型管栅极设置第二偏置电压，且第二P型管漏极与第六N型管漏极相连，作为第二控制输出端；第一P型管与第五N型管串接在电源与地之间，第五N型管栅极设置第三偏置电压，第一P型管栅极为第二控制输入端，第一P型管与第五N型管漏极相连，作为第一控制输出端。
全文摘要
一种低压线性电压调节器，包括一误差放大器，该误差放大器反相输入端连接一基准电压源；一P型功率管，该功率管的栅极连接所述误差放大器的输出端，其漏极作为电压调节器的输出端，且连接一反馈网络，误差放大器的同相输入端与反馈网络的出端连接；还包括一动态控制单元，其输入端连接误差放大器的同相输入端，其输出端连接功率管的栅极或源极，该动态控制单元根据功率管漏极电压的变化，动态控制功率管栅源之间的电压，使功率管漏极电压朝着相反方向变化，导致电压调节器输出电压迅速趋于稳定。本发明的优点是，可以在几乎不增加芯片面积和功耗的同时，大大地提高LDO的瞬态响应和电压调节能力。
文档编号G05F1/56GK101075143SQ20061006078
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月17日 优先权日2006年5月17日
发明者索武生, 李小明, 刘志坚, 郑士源, 刘坚斌 申请人:深圳安凯微电子技术有限公司