降压稳压电路及供电设备的制作方法

本技术属于集成电路，尤其涉及一种降压稳压电路及供电设备。

背景技术：

1、随着集成电路的发展，电子系统对电源的要求越来越高，越来越需要耐高压、宽输入范围的电源。

2、为了解决宽输入范围的高压电源给内部低压模块供电的问题，芯片内部一般采用高压结型场效应晶体管(junction field effect transistor，jfet)，但由于制作工艺限制，很多工艺无法提供高压jfet器件，因此需要对其进行替代。

3、传统的集成电路在设计供电设备时，一般采用低压差线性稳压器(low dropoutregulator，ldo)来替代jfet器件。但为实现耐高压、宽输入的电压范围，传统ldo采用大量高压管进行设计，这增大了芯片的面积；同时由于高压管的阈值电压一般较高，为使误差放大器中各器件工作在饱和区，需要提高基准模块输出的基准电压，因此，这不仅增大了基准模块设计的复杂度，同时还限制了输入电压的最低工作电压；另外，由于高压管版图匹配性差，因此误差放大器的差分输入存在较大的失配，导致ldo输出电压精度较低；最后，由于ldo的输出反馈模块一般采用pmos管，在该供电设备电源上电时，输出电压存在过冲，特别在高压电源上电时，该过冲容易使内部低压器件烧毁。

4、因此，传统的降压稳压电路存在使用大量高压管的问题。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种降压稳压电路及供电设备，旨在解决传统的降压稳压电路存在使用大量高压管的问题。

2、本技术实施例的第一方面提了一种降压稳压电路，包括：降压预调整模块、基准模块及线性稳压模块；

3、所述降压预调整模块，用于将接入的输入电压钳位至低电平输出给所述基准模块及所述线性稳压模块；

4、所述基准模块，用于根据所述降压预调整模块的输出向所述线性稳压模块输出基准电压；

5、所述线性稳压模块，用于根据所述基准电压输出输出电压。

6、在一个实施例中，所述降压预调整模块，包括：第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一负沟道金属氧化物半导体及第二负沟道金属氧化物半导体；

7、所述第一电阻的第一端用于接入所述输入电压，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，并作为第二输出端与所述基准模块连接；

8、所述第二电阻的第二端分别与所述第二负沟道金属氧化物半导体的漏极及所述第二负沟道金属氧化物半导体的栅极连接，并作为第一输出端分别与所述基准模块及所述线性稳压模块连接；

9、所述第二负沟道金属氧化物半导体的源极分别与所述第一负沟道金属氧化物半导体的漏极及所述第一负沟道金属氧化物半导体的栅极连接，并作为第三输出端与所述基准模块连接；

10、所述第一负沟道金属氧化物半导体的源极分别与所述第一三极管的集电极及所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极接地。

11、在一个实施例中，所述基准模块，包括：第一正沟道金属氧化物半导体、第二正沟道金属氧化物半导体、第三正沟道金属氧化物半导体、第四正沟道金属氧化物半导体、第三负沟道金属氧化物半导体、第四负沟道金属氧化物半导体、第五负沟道金属氧化物半导体、第六负沟道金属氧化物半导体、第二三极管、第三三极管、第三电阻、第四电阻及第五电阻；

12、所述第一正沟道金属氧化物半导体的源极、所述第三正沟道金属氧化物半导体的源极及所述第三负沟道金属氧化物半导体的漏极分别与所述降压预调整模块的第二输出端连接；

13、所述第一正沟道金属氧化物半导体的栅极分别与所述第一正沟道金属氧化物半导体的漏极、所述第二正沟道金属氧化物半导体的源极及所述第三正沟道金属氧化物半导体的栅极连接，所述第三正沟道金属氧化物半导体的漏极与所述第四正沟道金属氧化物半导体的源极连接；

14、所述第二正沟道金属氧化物半导体的栅极分别与所述第二正沟道金属氧化物半导体的漏极、所述第六负沟道金属氧化物半导体的漏极及所述第四正沟道金属氧化物半导体的栅极连接；

15、所述第六负沟道金属氧化物半导体的栅极及所述第三负沟道金属氧化物半导体的栅极分别与所述降压预调整模块的第一输出端连接；

16、所述第三负沟道金属氧化物半导体的源极分别与所述第四负沟道金属氧化物半导体的漏极及所述第五负沟道金属氧化物半导体的漏极连接，所述第四负沟道金属氧化物半导体的栅极与所述降压预调整模块的第三输出端连接；

17、所述第四负沟道金属氧化物半导体的源极分别与所述第五负沟道金属氧化物半导体的源极、所述第五电阻的第一端、所述第二三极管的基极及所述第三三极管的基极连接，并作为所述基准模块的输出端，向所述线性稳压模块输出基准电压；

18、所述第五负沟道金属氧化物半导体的栅极分别与所述第四正沟道金属氧化物半导体的漏极及所述第三三极管的集电极连接，所述第六负沟道金属氧化物半导体的源极与所述第二三极管的集电极连接；

19、所述第二三极管的发射极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端及所述第三三极管的发射极连接，所述第四电阻的第二端接地，所述第五电阻的第二端接地。

20、在一个实施例中，所述线性稳压模块，包括：误差放大单元、输出反馈单元及补偿单元；

21、所述误差放大单元，用于比较所述基准电压及反馈电压，将比较所得到的差值放大后得到输出驱动电压，并向所述输出反馈单元提供所述输出驱动电压；

22、所述输出反馈单元，用于根据所述输出驱动电压进行驱动，输出所述输出电压，并根据所述输出电压向所述误差放大单元输出所述反馈电压；

23、所述补偿单元，用于对所述误差放大单元的输出驱动电压及所述输出电压进行补偿。

24、在一个实施例中，所述误差放大单元，包括：第五正沟道金属氧化物半导体、第六正沟道金属氧化物半导体、第七负沟道金属氧化物半导体、第八负沟道金属氧化物半导体、第九负沟道金属氧化物半导体、第十负沟道金属氧化物半导体及第六电阻；

25、所述第五正沟道金属氧化物半导体的源极及所述第六正沟道金属氧化物半导体的源极分别用于接入所述输入电压，所述第五正沟道金属氧化物半导体的栅极分别与所述第六正沟道金属氧化物半导体的栅极、所述第六正沟道金属氧化物半导体的漏极及所述第八负沟道金属氧化物半导体的漏极连接；

26、所述第五正沟道金属氧化物半导体的漏极与所述第七负沟道金属氧化物半导体的漏极连接，并作为所述误差放大单元的输出端，与所述输出反馈单元连接；

27、所述第七负沟道金属氧化物半导体的栅极与所述第八负沟道金属氧化物半导体的栅极连接，并与所述降压预调整模块连接；

28、所述第七负沟道金属氧化物半导体的源极与所述第九负沟道金属氧化物半导体的漏极连接，所述第八负沟道金属氧化物半导体的源极与所述第十负沟道金属氧化物半导体的漏极连接；

29、所述第九负沟道金属氧化物半导体的栅极作为所述误差放大单元的输入端，接入所述基准电压；

30、所述第九负沟道金属氧化物半导体的源极分别与所述第十负沟道金属氧化物半导体的源极及所述第六电阻的第一端连接，所述第十负沟道金属氧化物半导体的栅极与所述输出反馈单元连接，接入所述反馈电压；

31、所述第六电阻的第二端接地。

32、在一个实施例中，所述补偿单元，包括：第七电阻、第一电容及第二电容；

33、所述第七电阻的第一端用于接入所述输入电压，所述第七电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接；

34、所述第一电容的第二端与所述误差放大单元的输出端连接；

35、所述第二电容的第一端与所述输出反馈单元的输出端连接，所述第二电容的第二端与所述第七负沟道金属氧化物半导体的源极连接。

36、在一个实施例中，所述输出反馈单元，包括：第七正沟道金属氧化物半导体、第八电阻及第九电阻；

37、所述第七正沟道金属氧化物半导体的源极用于接入所述输入电压，所述第七正沟道金属氧化物半导体的栅极作为所述输出反馈单元的输入端，用于接入所述输出驱动电压；

38、所述第七正沟道金属氧化物半导体的漏极与所述第八电阻的第一端连接，并作为所述输出反馈单元的输出端；

39、所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端连接，并作为所述输出反馈单元的反馈电压输出端，向所述误差放大单元输出反馈电压；

40、所述第九电阻的第二端接地。

41、在一个实施例中，所述降压稳压电路，还包括：软启动模块；

42、所述软启动模块，用于根据所述输入电压控制所述输出反馈单元是否能够被驱动。

43、在一个实施例中，所述软启动模块，包括：第八正沟道金属氧化物半导体、第九正沟道金属氧化物半导体及第三电容；

44、所述第八正沟道金属氧化物半导体的源极及所述第九正沟道金属氧化物半导体的源极分别用于接入所述输入电压；

45、所述第八正沟道金属氧化物半导体的栅极分别与所述第九正沟道金属氧化物半导体的栅极、所述第九正沟道金属氧化物半导体的漏极及所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端接地；

46、所述第八正沟道金属氧化物半导体的漏极与所述输出反馈单元的输入端连接。

47、本技术实施例的第二方面提了一种供电设备，包括如上述的降压稳压电路。

48、本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过降压预调整模块，将接入的输入电压钳位至低电平输出给基准模块及线性稳压模块，使得基准模块及线性稳压模块不再需要大量的高压管，从而减少高压管的使用，缩小版图面积，降低基准设计的复杂度，且可保证关键器件的匹配，减小误差放大器的差分输入失配，提高输出电压的精度。