一种高PSRR双环路LDO电路的制作方法

本发明涉及模拟集成电路，特别是涉及一种高psrr双环路ldo电路。

背景技术：

1、近年来，便携式电子设备迅猛发展，为了匹配这些便携式电子设备的发展需求，满足它们对于电源的要求，需要设计电源管理系统控制多个电压，以满足不同的功能模块对电源电压的不同需求，一个性能优良的电源管理系统可以提升电源转换效率、稳定输出电压、延长电池使用时间以及延长电子设备寿命。

2、电源管理芯片主要包括dc-dc变换器、ldo稳压器（low dropout regulator，低压差线性稳压器）以及电荷泵三种，其中ldo稳压器具有体积小、噪声小等特点，相对于其他电源管理芯片其成本低廉的同时，也便于实现片上集成，因此受到人们的广泛关注，在市场中也具有绝对的优势。

3、传统的ldo稳压器使用大型片外电容来保持在输出端瞬态负载切换时的稳定性，同时也减小瞬态响应中的过冲和下冲，片外电容越大，电压毛刺就越小，但是大的片外电容不能集成在芯片上。

4、无片外电容的ldo稳压器有助于减小芯片面积，增加集成度从而减小芯片成本，因此设计一个无需片外电容即可实现稳定和快速瞬态响应的ldo电路已成为当今ldo稳压器设计的一个热点。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明提供一种高psrr双环路ldo电路，包括误差放大器、频率补偿电路、快速瞬态响应电路以及功率模块；

2、误差放大器，其两个输入端分别连接有参考电压vref和输出电压vout，输出端分别连接于频率补偿电路和快速瞬态响应电路的输入端，用于比较参考电压vref和输出电压vout的压差，并对功率管做出调整；

3、频率补偿电路，用于对整体电路的高频信号进行补偿，保持在高频下电路的稳定；

4、快速瞬态响应电路，用于在负载变化时进行快速调节，提高电路的瞬态响应能力，减小输出电压稳定时间；

5、功率模块，连接于频率补偿电路和快速瞬态响应电路的输出端，用于驱动大电流。

6、本发明进一步限定的技术方案是：

7、进一步的，功率模块设置为pmos管。

8、前所述的一种高psrr双环路ldo电路，包括pmos管pm1～pmos管pm12、nmos管nm1～nmos管nm8、电容c1～电容c5以及电阻r1～电阻r11；

9、其中，误差放大器包括pmos管pm2～pmos管pm5、nmos管nm1、nmos管nm2、nmos管nm4、nmos管nm5以及nmos管nm10；

10、频率补偿电路和快速瞬态响应电路构成的整体包括pmos管pm1和pmos管pm6～pmos管pm12、nmos管nm3～nmos管nm8、电容c1～电容c5以及电阻r1～电阻r4以及电阻r7～电阻r11。

11、前所述的一种高psrr双环路ldo电路，pmos管pm1～pmos管pm12均设置为单极型pmos管，nmos管nm1～nmos管nm8均设置为单极型nmos管。

12、前所述的一种高psrr双环路ldo电路，误差放大器中，pmos管pm2的栅极连接pmos管pm3的栅极，源极连接vdd，漏极连接nmos管nm3的漏极；

13、pmos管pm3的栅极连接pmos管pm2的栅极，源极连接vdd，漏极连接nmos管nm1的漏极；

14、pmos管pm4的栅极连接pmos管pm5的栅极，源极连接vdd，漏极连接nmos管nm2的漏极；

15、pmos管pm5的栅极连接pmos管pm6的栅极，源极连接vdd，漏极连接nmos管nm6的漏极；

16、nmos管nm1的栅极连接偏置电压vbn1，源极连接nmos管nm4的漏极，漏极连接pmos管pm3的漏极；

17、nmos管nm2的栅极连接nmos管nm1的栅极和偏置电压vbn1,源极连接nmos管nm5的漏极，漏极连接pmos管pm4的漏极。

18、前所述的一种高psrr双环路ldo电路，频率补偿电路和快速瞬态响应电路构成的整体中，pmos管pm1的栅极连接参考电压vref，源极连接vdd，漏极连接电容c1的一端；

19、pmos管pm6的栅极连接输出电压vout，源极连接vdd，漏极连接电容c2的一端；

20、pmos管pm7的栅极连接pmos管pm8的栅极和pmos管pm9的漏极，源极连接电阻r7的一端，漏极连接pmos管pm9的源极；

21、pmos管pm8的栅极连接pmos管pm7的栅极，源极连接电阻r8的一端，漏极连接电阻pmos管pm10的源极；

22、pmos管pm9的栅极连接pmos管pm10的栅极，源极连接pmos管pm7的漏极，漏极连接nmos管nm7的漏极；

23、pmos管pm10的栅极连接pmos管pm9的栅极，源极连接pmos管pm8的漏极，漏极连接nmos管nm8的漏极；

24、pmos管pm11的栅极连接电容c5和电阻r9的一端，源极连接电源vdd，漏极连接pmos管pm12的源极；

25、pmos管pm12的栅极连接电容c5的另一端，源极连接pmos管pm11的漏极，漏极连接电阻r10的一端；

26、nmos管nm3的栅极连接nmos管nm1的漏极和电阻r5的一端，漏极连接pmos管pm2的漏极，源极连接电阻r1的一端和电容c3的一端；

27、nmos管nm4的栅极连接电阻r5的另一端和nmos管nm5的栅极，漏极连接nmos管nm1的源极，源极连接电阻r2的一端；

28、nmos管nm5的栅极连接电阻r6的一端，漏极连接nmos管nm2的源极，源极连接电阻r3的一端；

29、nmos管nm6的栅极连接电阻r6的另一端，漏极连接pmos管pm5的漏极一端，源极连接电阻r4的一端；

30、nmos管nm7的栅极连接nmos管nm8的栅极和偏置电压值vbn1，漏极连接pmos管pm9的漏极，源极连接pmos管pm5的漏极和nmos管nm6的漏极；

31、nmos管nm8栅极连接nmos管nm7的栅极，漏极连接pmos管pm10的漏极和pmos管pm12的栅极,源极连接pmos管pm2的漏极和nmos管nm3的漏极；

32、电容c1的一端连接pmos管pm1的漏极，另一端连接pmos管pm2的漏极；电容c2的一端连接pmos管pm6的漏极，另一端连接pmos管pm5的漏极；电容c3的一端连接nmos管nm3的源极，另一端连接输出电压vout；电容c4的一端连接pmos管pm8的源极，另一端连接输出电压vout，电容c5的一端连接pmos管pm11的栅极，另一端连接pmos管pm12的栅极；

33、电阻r5的一端连接nmos管nm3的栅极，另一端连接nmos管nm4的栅极；电阻r6的一端连接nmos管nm5的栅极，另一端连接nmos管nm6的栅极；电阻r9的一端连接pmos管pm11的栅极，另一端连接地gnd；电阻r10的一端连接pmos管pm12的漏极，另一端连接输出电压vout和电阻r11的一端；电阻r11的另一端连接地gnd。

34、本发明的有益效果是：

35、本发明中，采用误差放大器、频率补偿电路、快速瞬态响应电路以及功率模块，误差放大器用于比较参考电压和输出电压的压差，并对功率管做出调整；频率补偿电路用于对整体电路的高频信号进行补偿，保持在高频下电路的稳定；快速瞬态响应电路用于负载变化时的快速调节，提高电路的瞬态响应能力，减小输出电压稳定时间；功率模块由一个pmos管组成，用于驱动大电流；从而在保证电路稳定性的前提下，既满足低功耗的要求，也显著提高了电路的瞬态响应速度，减小负载变化所引起的输出电压的过冲和下冲，从而有效解决了传统的ldo电路瞬态响应速度慢、过冲和下冲电压大以及高频psrr差的问题；且本电路结构简单，在保证电路稳定性的同时，也节省了版图的面积。