一种高稳定性的低压差线性稳压器的制作方法

文档序号:36414802发布日期:2023-12-19 12:52阅读:55来源:国知局
一种高稳定性的低压差线性稳压器的制作方法

本发明涉及电子,具体但不限于涉及一种高稳定性的低压差线性稳压器。


背景技术:

1、图1示出了一种常见的低压差线性稳压器(ldo),它的基本功能如下:误差放大器(ea)的输出控制功率管(mp)的导通程度,当输出电压变大,误差放大器的输出增加,功率管的导通程度变小,从而抑制输出电压增高;反之输出电压变小,误差放大器的输出减小,功率管的导通程度变大,从而抑制输出电压降低。因此,低压差线性稳压器能使输出电压保持在正常工作电压附近。

2、然而,低压差线性稳压器的负载拥有非常大的变化范围,因此,在低压差线性稳压器的环路中存在多个极点,这些极点会导致低压差线性稳压器的稳定性变差,从而造成输出电压偏离正常工作电压。

3、有鉴于此,需要提供一种新的结构或控制方法,以期解决上述至少部分问题。


技术实现思路

1、至少针对背景技术中的一个或多个问题,本发明提出了一种高稳定性的低压差线性稳压器,能够降低极点的影响,从而提高电路的稳定性。

2、本发明一实施例提供一种高稳定性的低压差线性稳压器,包括:

3、功率管;

4、误差放大器,其第一输入端耦接反馈电压,其第二输入端耦接第一基准电压,所述误差放大器用于根据所述反馈电压与所述第一基准电压的差值信号控制所述功率管的导通程度;

5、补偿电路,用于根据负载状况对所述差值信号进行补偿,当负载为一类负载时,对所述差值信号补偿一个等于负载电流的电流信号,当负载为二类负载时,对所述差值信号补偿一个跟随负载电流变化的电流信号。

6、可选地,所述一类负载为超轻载负载,所述二类负载为轻载负载。

7、可选地,所述补偿电路包括超轻载补偿电路,所述超轻载补偿电路包括:第一比较电路,用于比较负载电流与基准电流,并输出比较结果;第一控制单元,用于根据比较结果判断是否对所述差值信号进行补偿,若负载电流小于基准电流,则对所述差值信号补偿一个等于负载电流的电流信号。

8、可选地,所述第一比较电路包括:第一电流源,用于生成基准电流;第一电流镜,具有基准电流端和偏置电流端,其基准电流端耦接负载电流,其偏置电流端耦接所述第一电流源的输出端。

9、可选地,所述第一控制单元包括:第二电流镜,具有基准电流端和偏置电流端,其基准电流端耦接负载电流;第三十八晶体管,具有输入端、输出端和控制端,其输入端耦接所述误差放大器的输出端,其输出端耦接所述第二电流镜的偏置电流端,其控制端耦接所述第一电流源;其控制端用于根据负载电流与基准电流的比较结果判断所述第三十八晶体管是否导通。

10、可选地,所述补偿电路还包括轻载补偿电路,所述轻载补偿电路包括:第三电流镜,具有基准电流端和偏置电流端,其基准电流端耦接负载电流;第四电流镜,具有基准电流端和偏置电流端,其基准电流端耦接所述第三电流镜的偏置电流端;可变电阻电路,具有输入端、输出端和控制端,其输入端耦接所述误差放大器的输出端,其输出端耦接参考地,其控制端耦接所述第四电流镜的偏置电流端;所述可变电阻电路的内部电阻值跟随所述第四电流镜的偏置电流值改变。

11、可选地,所述可调电阻电路包括:第三十二晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接负载电流;其控制端耦接所述第三十一晶体管的控制端;第三十三晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接所述第三十二晶体管的第二端,其控制端耦接所述第三十一晶体管的控制端;第三十四晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接所述第三十三晶体管的第二端,其控制端耦接所述第三十一晶体管的控制端;第三十五晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接所述第三十四晶体管的第二端,其第二端耦接参考地,其控制端耦接所述第三十一晶体管的控制端。

12、可选地,所述低压差线性稳压器还包括过流保护电路,所述过流保护电路包括:第二比较电路,用于将表征负载电流的电压信号与第二基准电压进行比较,并输出比较结果;第二控制单元,用于根据比较结果判断第二控制单元是否导通,其中,第二控制单元在表征负载电流的电压信号小于第二基准电压时导通,在负载电流的电压信号大于第二基准电压时关断。第五电流镜,具有基准电流端和偏置电流端,其基准电流端耦接第六电流源,其偏置电流端耦接所述第二控制单元;充电电路,具有输入端和输出端,其输入端耦接供电电压,其输出端耦接所述功率管的控制端,当所述第二控制单元关断时,所述充电电路导通,供电电压给所述功率管的控制端充电。

13、可选地,所述第二比较电路包括:第六电流镜;第一差分电路,具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,其第一输入端耦接第三电流源,其第二输入端耦接第五电流源;第七电流镜,具有基准电流端和偏置电流端,其基准电流端耦接所述第一差分电路的第一输入端,其偏置电流端耦接所述第六电流镜的偏置电流端;第八电流镜,具有基准电流端和偏置电流端,其基准电流端耦接所述第一差分电路的第二输入端,其偏置电流端耦接所述第六电流镜的基准电流端;第十九晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接所述第三电流源,其第二端耦接参考地,其控制端耦接负载电流;第二十晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接所述第五电流源,其第二端耦接参考地,其控制端耦接第二参考电压。

14、可选地,所述第二控制单元包括:第十晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接所述第五电流镜的偏置电流端,其第二端耦接参考地,其控制端耦接所述第六电流镜的偏置电流端。

15、可选地,所述充电电路包括:第九晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接供电电压,其第二端耦接所述功率管的控制端,其控制端耦接所述第十晶体管的第一端。

16、可选地,所述低压差线性稳压器还包括短路保护电路,所述短路保护电路包括:第二差分电路,具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,其第一输入端耦接表征负载电流的第一电压信号,其第二输入端耦接第三基准电压;第二十五晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接所述第二差分电路的第一输出端,其第二端耦接参考地,其控制端耦接其第一端;第二十六晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接所述第二差分电路的第二输出端,其第二端耦接参考地,其控制端耦接其第一端;第二十七晶体管,具有第一端、第二端和控制端,其第一端耦接表征负载电流的第二电压信号,其第二端耦接参考地,其控制端耦接所述第二差分电路的第二输出端。

17、有益效果

18、本发明提出的一种高稳定性的低压差线性稳压器,包括功率管、误差放大器和补偿电路,其中,功率管输出负载电流;误差放大器用于根据反馈电压与第一基准电压的差值信号控制功率管的导通程度,从而影响负载电流的大小;补偿电路用于根据负载状况对差值信号进行补偿,当负载为一类负载时,对差值补偿一个等于负载电流的电流信号,对功率管的控制端的电压进行一类修正,当负载为二类负载时,对差值信号补偿一个跟随负载电流变化的电流信号,对功率管的控制端的电压进行二类修正。根据不同的负载,设置不同的补偿值降低不同极点的影响,能够增强低压差线性稳压器的稳定性。

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