稳压器、芯片和设备的制作方法

本申请涉及芯片，特别是涉及一种稳压器、芯片和设备。

背景技术：

1、在物联网芯片系统上，很多系统为了降低功耗，都是将锂电池或者其它电源经过转换器转换后输出一个较低的输出电压，利用该输出电压向芯片的一些低压差线性稳压器(low dropout regulator，ldo)供电，这个输出电压越低，体现在电池端的电流消耗就越小，所以电池的供电持续时间就越长。

2、目前的ldo包括共源共栅电路和误差放大器等，例如共源共栅电路包括两对晶体管，每对晶体管构成共源共栅电路，且其中一对晶体管的共源共栅偏置电压是由额外的偏置电路产生。

3、然而，由于目前的ldo需要额外的偏置电路，因此实现难度也较大。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低偏置电路的实现难度的稳压器、芯片和设备。

2、第一方面，本申请提供了一种稳压器，所述稳压器包括误差放大器、分压电路、功率管和补偿电路，所述误差放大器包括电流镜电路和差分对管电路，所述差分对管电路包括多级串联的差分对管，各级所述差分对管中的第一晶体管的栅极均与所述分压电路连接，各级所述差分对管中的第二晶体管的栅极均与参考电压源连接，所述电流镜电路与所述差分对管电路中第一级差分对管和所述功率管的栅极连接，所述功率管的漏极与所述补偿电路和所述分压电路连接，所述补偿电路与所述第一级差分对管中第二晶体管的源极和所述分压电路连接；

3、所述误差放大器，用于根据所述参考电压源提供的参考电压和所述分压电路的输出电压，控制所述功率管的电流大小，以使所述稳压器的输出电压位于预设电压范围内。

4、在其中一个实施例中，所述补偿电路，用于降低所述功率管的栅极的极点，并提高所述功率管的漏极的极点。

5、在其中一个实施例中，所述补偿电路包括补偿电容，所述补偿电容的第一端与所述第一级差分对管中第二晶体管的源极连接，所述补偿电容的第二端与所述分压电路连接；

6、所述补偿电容，用于降低所述功率管的栅极的极点，并提高所述功率管的漏极的极点。

7、在其中一个实施例中，所述差分对管电路包括所述第一级差分对管和至少一个第二级差分对管，所述第一级差分对管的源极与相邻的第二级差分对管的漏极连接，所述至少一个第二级差分对管中的最后一个第二级差分对管中两个晶体管的源极连接。

8、在其中一个实施例中，所述第二级差分对管的数量为多个，多个所述第二级差分对管包括中间级差分对管和最后一个第二级差分对管；

9、相邻的两个中间级差分对管中前一个中间级差分对管的源极与后一个中间级差分对管的漏极连接，最后一个中间级差分对管的源极与所述最后一个第二级差分对管的漏极连接。

10、在其中一个实施例中，所述误差放大器还包括偏置电流源，所述差分对管电路中最后一级差分对管的源极与所述偏置电流源的第一端连接，所述偏置电流源的第二端接地；

11、所述偏置电流源，用于向所述误差放大器提供电流。

12、在其中一个实施例中，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻；

13、所述补偿电路与所述第一电阻的第一端、所述功率管连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述差分对管电路中各第一晶体管的栅极连接，所述第二电阻的第二端接地。

14、在其中一个实施例中，所述稳压器还包括供电电源，所述电流镜电路和所述功率管与所述供电电源连接。

15、第二方面，本申请还提供了一种芯片。包括上述的稳压器。

16、第三方面，本申请还提供了一种设备。包括上述的芯片。

17、上述稳压器、芯片和设备，由于各级差分对管中的第一晶体管的栅极均与分压电路连接，即分压电路的输出电压反馈至各级差分对管中的第一晶体管的栅极，各级差分对管中的第一晶体管的栅极作为稳压器的同相输入端。各级差分对管中的第二晶体管的栅极均与参考电压源连接，即参考电压源向各级差分对管中的第二晶体管的栅极提供参考电压，各级差分对管中的第二晶体管的栅极作为稳压器的反相输入端。由于各级差分对管中第一晶体管的栅极均与分压电路连接，各级差分对管中的第二晶体管的栅极均与参考电压源连接，因此，无需额外的偏置电路向误差放大器中的差分对管中晶体管提供栅极电压，也即无需设置额外的偏置电路，因此，降低了稳压器的实现难度。并且由于补偿电路与第一级差分对管中第二晶体管的源极和分压电路连接，从而使得电路中不存在较明显的从功率管的栅极经过补偿电路到输出端的直接通路，避免了右半平面零点，从而提高环路的稳定性。

技术特征：

1.一种稳压器，其特征在于，所述稳压器包括误差放大器、分压电路、功率管和补偿电路，所述误差放大器包括电流镜电路和差分对管电路，所述差分对管电路包括多级串联的差分对管，各级所述差分对管中的第一晶体管的栅极均与所述分压电路连接，各级所述差分对管中的第二晶体管的栅极均与参考电压源连接，所述电流镜电路与所述差分对管电路中第一级差分对管和所述功率管的栅极连接，所述功率管的漏极与所述补偿电路和所述分压电路连接，所述补偿电路与所述第一级差分对管中第二晶体管的源极和所述分压电路连接；

2.根据权利要求1所述的稳压器，其特征在于，所述补偿电路，用于降低所述功率管的栅极的极点，并提高所述功率管的漏极的极点。

3.根据权利要求2所述的稳压器，其特征在于，所述补偿电路包括补偿电容，所述补偿电容的第一端与所述第一级差分对管中第二晶体管的源极连接，所述补偿电容的第二端与所述分压电路连接；

4.根据权利要求1-3任一项所述的稳压器，其特征在于，所述差分对管电路包括所述第一级差分对管和至少一个第二级差分对管，所述第一级差分对管的源极与相邻的第二级差分对管的漏极连接，所述至少一个第二级差分对管中的最后一个第二级差分对管中两个晶体管的源极连接。

5.根据权利要求4所述的稳压器，其特征在于，所述第二级差分对管的数量为多个，多个所述第二级差分对管包括中间级差分对管和最后一个第二级差分对管；

6.根据权利要求1-3任一项所述的稳压器，其特征在于，所述误差放大器还包括偏置电流源，所述差分对管电路中最后一级差分对管的源极与所述偏置电流源的第一端连接，所述偏置电流源的第二端接地；

7.根据权利要求1-3任一项所述的稳压器，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻；

8.根据权利要求1-3任一项所述的稳压器，其特征在于，所述稳压器还包括供电电源，所述电流镜电路和所述功率管与所述供电电源连接。

9.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的稳压器。

10.一种设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的芯片。

技术总结
本申请涉及一种稳压器、芯片和设备，该稳压器包括误差放大器、分压电路、功率管和补偿电路，误差放大器包括电流镜电路和差分对管电路，差分对管电路包括多级串联的差分对管，各级差分对管中的第一晶体管的栅极均与分压电路连接，各级差分对管中的第二晶体管的栅极均与参考电压源连接，电流镜电路与差分对管电路中第一级差分对管和功率管的栅极连接，功率管的漏极与补偿电路和分压电路连接，补偿电路与第一级差分对管中第二晶体管的源极和分压电路连接。降低了稳压器的实现难度，避免了右半平面零点，从而提高环路的稳定性。

技术研发人员：徐华超
受保护的技术使用者：广州安凯微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14