一种高电源抑制比的低压差线性稳压器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于集成电路设计领域，涉及一类低压差线性稳压器，尤其涉及一种高电 源抑制比的低压差线性稳压器。
【背景技术】
[0002] 低压差线性稳压器（LowDropoutLinerRegulator)作为系统芯片的主要电源管 理单元被广泛应用，从中央处理器、内存到数模、模数转换器，再到DSP，基带芯片，所有模块 的正常运行都需要稳定的供电。传统线性稳压器的主要组成电路如图1所示，包括：1)输 出功率管，导通输入供电电压端到输出电压端之间的线路并形成恒定的输出电压；2)反馈 网络，用于监测输出电压；3)电压基准，生成一个与电源电压无关，受温度变化、工艺误差 影响很小的恒定的基准电压；4)误差放大器，通过将反馈回来的输出电压信息和相基准电 压比较，根据所得的误差调节功率管以形成一个稳定的输出电压。
[0003] 随着射频SOC通讯芯片的大力发展，低压差线性稳压器被大量应用于便携式设备 的射频收发器系统当中，这类系统通常需要比较高的电源抑制比，同时能提供比较准确的 电源电压。伴随着全集成SOC芯片的发展，将低压差线性稳压器集成于射频收发机系统中 成为了未来发展的一个趋势。在射频收发机中，通常会使用多块全片内线性低压差稳压器 为其中的模拟电路、射频电路以及数字电路单独供电。这种方法的优势在于能够很大程度 上减小串扰，提高输出电压的负载线性度，同时能够减小由于传输线上电感带来的电压抖 动。另一方面，全片内的线性稳压器能够很大程度上减小电路的片外引脚降低成本，从而方 便客户的使用。
[0004] 由于市场对于这种高性能低压差线性稳压器的需求不断增加，近年来很多研究采 用了多种方法来改善这种稳压器的性能，提出了很多结构和方法，但是真正做到全片内集 成、能够同时满足射频收发机中所需要的高电源抑制比的芯片却很少。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种新型的高电源抑制比 的低压差线性稳压器电路结构，具有标准CMOS工艺集成，面积小，适用性强，稳定性高，电 源抑制比高，噪声低的特点。
[0006] 低压差线性稳压器的电源抑制比是指在电源出现低频小信号或者高频小信号变 化时，电路对于输出的调节能力。PSR被定义为电源输入的互补，或者等效为电源增益Ain 的倒数，而Ain是由小信号输入电源（即Srifl或vin)引起的小信号输出电压或vout
【主权项】
1. 一种高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于，包括误差放大器，所述误差放 大器的两个输入端为参考电压和反馈电压，所述误差放大器的输出端接输出管，所述输出 管的漏端为串联的提供反馈电压的负载电阻，所述输出管的源端级联NMOS管和Vt偏置追 踪电路，所述Vt偏置追踪电路包括串联电阻和连接所述串联电阻的三极管，所述NMOS管连 接于所述输出管的源端和电源电压输入端之间，所述NMOS管的输入端连接所述Vt偏置追 踪电路的二极管。
2. 如权利要求1所述的高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于：所述输出管 的源端级联的NMOS管为负阈值的NMOS管，所述Vt偏置追踪电路中的三极管为负阈值的 NMOS管。
3. 如权利要求1所述的高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于：所述误差放 大器采用5管的单级运算放大器结构，并采用外部电流偏置。
4. 如权利要求3所述的高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于：所述误差放 大器采用由三极管M0、M1、M2、M2和M4组成的单级运算放大器结构，其中Ml的栅是参考电 压输入端，M2的栅为反馈电压输入端，MO为偏置管，M3和M4为负载管。
5. 如权利要求1所述的高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于：所述输出管 为负阈值的PMOS输出管。
6. 如权利要求5所述的高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于：所述输出管 的宽长比的范围为32um*100/180nm~16um*100/180nm，其中100是并联的管子数量。
7. 如权利要求1所述的高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于：所述输出管 的漏端串联的负载电阻的阻值范围为3k~IOkQ。
8. 如权利要求1所述的高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于：所述Vt偏置 追踪电路的串联电阻包括RO、Rl和R2,所述输出管设为M5,所述Vt偏置追踪电路的三极管 设为M7,所述负阈值的NMOS管设为M6,在M7和M6的输入端之间连接有R3，M6的栅端到地 之间连接有隔离电容Cl,R3和Cl作为RC滤波过滤电源到M6栅端的纹波，M5的栅端到地 之间连接有隔离电容CO,M5的源端到地之间连接有隔离电容C2。
9. 如权利要求8所述的高电源抑制比的低压差线性稳压器，其特征在于：所述电容C0、 Cl和C2采用NMOS电容。
【专利摘要】本发明公开一种高电源抑制比的低压差线性稳压器，其误差放大器的两个输入端为参考电压和反馈电压，误差放大器的输出端接输出管；输出管的漏端为串联的用于提供反馈电压的负载电阻，所述输出管的源端级联NMOS管和Vt偏置追踪电路，所述Vt偏置追踪电路包括串联电阻和连接所述串联电阻的三极管，所述NMOS管连接于输出管的源端和电源电压输入端之间，所述NMOS管的输入端连接所述Vt偏置追踪电路的三极管。本发明具有兼容性好，成本小，面积小，效率高，噪声低，稳定性好，电源抑制比高，适于工作在空负载和全负载下的特点。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN104793672
【申请号】CN201410020307
【发明人】叶乐, 洪阳, 杨丽杰, 廖怀林, 黄如
【申请人】北京大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月16日