采用自适应片内补偿的线性稳压器的制作方法

本技术涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种采用自适应片内补偿的线性稳压器。

背景技术：

1、微控制器(mcu)系统需要稳定、低噪声且无片外电容的供电，若没有这样的供电电源，微控制器就无法正常的工作。稳压器作为微控制器的重要组成部分，它的作用就是把这些不稳定的、有噪声的电源电压转变成稳定的、精确的、不随负载变化而变化的电压，且稳压器的电源调整能力对于集成度高且充放电频率极快的微控制器显得极为重要。

2、微控制器在时钟沿上的快速动作要求电源能够在较短的响应时间内提供高电流。如果电源不能相应的做出迅速反应，电源线上就会出现显著的瞬态波动，这是对微控制器系统不利的。

3、为了解决微控制器的供电问题，传统的解决方案是通过传统的低压差线性稳压器来供电，如图1所示，其中，cc为补偿电容，ea为误差放大器电路，power mos为输出功率管，r1和r2为采样电阻网络。

4、图1中传统的线性稳压器电路可以提供稳定的输出电压，但用于微控制器供电会有一些问题。其中最主要的问题是：传统的线性稳压器需要外接电容进行环路补偿及稳压，使得芯片需要额外的io引脚，系统需要额外的器件和电路板空间，不利于产品成本的降低。

5、综上所述，在线性稳压器中，缺乏一个可行的片内补偿电路，并且可以满足微控制器较大的负载变化范围。

6、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本技术旨在提供一种采用自适应片内补偿的线性稳压器，面积小、易实现、高稳定度，能够适应较大负载变化范围，且可以为高频运转的微控制器提供稳定的电压偏置。

2、根据本技术的一方面，提出一种采用自适应片内补偿的线性稳压器，包括误差放大器、第一场效应管、动态零点产生电路、第一电容、第一电阻和第二电阻，其中：

3、所述误差放大器包括正输入端、负输入端、偏置电压端、电源端、接地端和输出端；所述正输入端与所述第一电阻的第一端电连接，用于获取电压变化；所述负输入端电连接所述线性稳压器的第一输入电压端，所述偏置电压端电连接所述动态零点产生电路的第一端，所述电源端电连接供电电源，所述接地端接地，所述输出端电连接所述动态零点产生电路的第二端；

4、所述第一电阻的第二端电连接所述线性稳压器的电压输出端；

5、所述第一场效应管的栅极电连接所述动态零点产生电路的所述第二端，所述第一场效应管的源极电连接所述供电电源，所述第一场效应管的漏极电连接所述线性稳压器的所述电压输出端；

6、所述第一电容的第一端电连接所述动态零点产生电路的所述第二端，所述第一电容的第二端电连接所述线性稳压器的所述电压输出端；

7、所述动态零点产生电路电连接所述线性稳压器的所述电压输出端；

8、所述第二电阻的第一端电连接所述误差放大器的所述正输入端，所述第二电阻的第二端接地。

9、根据一些实施例，所述动态零点产生电路包括第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管和第二电容，其中：

10、所述第二场效应管的源极与所述线性稳压器的所述电压输出端电连接，所述第二场效应管的栅极与所述第三场效应管的栅极电连接；

11、所述第三场效应管的源极电连接所述线性稳压器的所述电压输出端，所述第三场效应管的漏极与所述第七场效应管的漏极电连接，所述第三场效应管的栅极与所述第三场效应管的漏极电连接；

12、所述第四场效应管的源极电连接所述供电电源，所述第四场效应管的栅极与所述误差放大器的所述输出端电连接，所述第四场效应管的漏极与所述第五场效应管的源极电连接；

13、所述第五场效应管的栅极与所述第八场效应管的漏极电连接，所述第五场效应管的漏极与所述第三场效应管的漏极、所述第九场效应管的漏极电连接；

14、所述第六场效应管的栅极与所述供电电源电连接，所述第六场效应管的源极与所述第六场效应管的栅极电连接，所述第六场效应管的漏极与所述第五场效应管的源极、所述第八场效应管的漏极电连接；

15、所述第七场效应管的栅极与所述第九场效应管的栅极电连接，所述第七场效应管的源极接地；

16、所述第九场效应管的栅极与漏极电连接，所述第九场效应管的源极接地；

17、所述第八场效应管的栅极与所述线性稳压器的偏置电压端电连接，所述第八场效应管的源极接地；

18、所述第二电容的第一端与所述第二场效应管的漏极电连接，所述第二电容的第二端与所述误差放大器的输出端电连接。

19、根据一些实施例，所述第六场效应管与所述第八场效应管为所述第五场效应管提供偏置电压。

20、根据一些实施例，在负载电流变大的情况下，所述线性稳压器的所述电压输出端的电压变小，所述误差放大器的所述正输入端的输入电压变小，所述误差放大器的所述输出端的输出电压变小，流经所述第一场效应管的电流变大，所述第一场效应管的内阻变小，所述线性稳压器的次极点频率变大；

21、在负载电流变小的情况下，所述线性稳压器的所述电压输出端的电压变大，所述误差放大器的所述正输入端的输入电压变大，所述误差放大器的所述输出端的输出电压变大，流经所述第一场效应管的电流变小，所述第一场效应管的内阻变大，所述线性稳压器的次极点频率变小。

22、根据一些实施例，在所述误差放大器的所述输出端的输出电压变小的情况下，所述动态零点产生电路产生的零点频率变大，与所述线性稳压器的次级点频率抵消。

23、根据一些实施例，在所述误差放大器的输出端的输出电压变大的情况下，所述动态零点产生电路产生的零点频率变小，与所述线性稳压器的次级点频率抵消。

24、根据一些实施例，在所述误差放大器的输出端的输出电压变小的情况下，流经所述第四场效应管的电流变大，流经所述第五场效应管和所述第八场效应管的电流变大，流经所述第七场效应管的电流变大，流经所述第三场效应管的电流变大，所述第三场效应管的栅极和源极之间的电压变大，所述第二场效应管的栅极和源极之间的电压变大，所述第二场效应管的内阻变小，所述动态零点产生电路产生的零点频率增大，与所述线性稳压器的次级点频率抵消。

25、根据一些实施例，在所述误差放大器的输出端的输出电压变大的情况下，流经所述第四场效应管的电流变小，流经所述第五场效应管和所述第八场效应管的电流变小，流经所述第七场效应管的电流变小，流经所述第三场效应管的电流变小，所述第三场效应管的栅极和源极之间的电压变小，所述第二场效应管的栅极和源极之间的电压变小，所述第二场效应管的内阻变大，所述动态零点产生电路产生的零点频率减小，与所述线性稳压器的次级点频率抵消。

26、本技术提供一种采用自适应片内补偿的线性稳压器，线性稳压器电路通过电阻网络检测输出负载的变化，将输出端的电压变化反馈到误差放大器的输入端，影响误差放大器的输出端，再通过检测误差放大器输出端电压的变化，改变偏置电流的大小，从而产生一个跟随次级点变化的零点，使得线性稳压器在输出负载的变化范围内都是稳定的，没有片外补偿电容，降低线性稳压器的成本，适合给高工作频率、宽负载变化范围的微控制器供电，实用性强。

27、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。