双模切换式ldo电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体集成电路制造，特别是涉及一种双模切换式低压差线性稳压器(LDO)电路。
【背景技术】
[0002]在超低功耗MCU设计中，LDO是必不可少的模块，LDO要提供稳定的核心(core)电压。如图1所示，是双模切换式LDO电路;现有双模切换式LDO电路包括:第一 LDO主体电路I和第二 LDO主体电路2。
[0003]所述第一LDO主体电路I的驱动电流大于所述第二 LDO主体电路2的驱动电流，所述第一LDO主体电路I用于在大驱动模式(Active Mode)下提供LDO输出电压VPWR;所述第二LDO主体电路2的功耗小于所述第一 LDO主体电路I的功耗，所述第二 LDO主体电路2用于在低功耗模式(Standby Mode)下提供所述LDO输出电压VPWR。所述第一LDO主体电路I一般称为Active LDO，所述第二LDO主体电路2—般称为Standby LDO0
[0004]所述第一 LDO主体电路I包括第一 PMOS管PpassO、第一差分放大器3和由电阻Rl和R2串联形成的第一串联电阻;所述第一差分放大器3的第一输入端连接参考电压VREF、第二输入端连接第一反馈电压、输出端连接到所述第一 PMOS管PpassO的栅极，所述第一 PMOS管PpassO的源极连接电源电压VPWR5，第一开关SWl连接在所述第一 PMOS管PpassO的源极和栅极之间；在所述第一 PMOS管PpassO的漏极和地之间串联有第二开关SW2和所述第一串联电阻，所述第一PMOS管PpassO的漏极连接到双模切换式LDO电路的输出端，所述第一PMOS管PpassO的漏极在大驱动模式下输出所述LDO输出电压VPWR，所述第一串联电阻的对大驱动模式下的所述LDO输出电压VPWR分压后得到所述第一反馈电压。在PMOS管PpassO的栅极和漏极之间还串联有补偿电阻Re和补偿电容Ce。
[0005]所述第二 LDO主体电路2包括第二差分放大器、第二 PMOS管Ppass I和由电阻R3和R3串联形成的第二串联电阻;所述第二差分放大器的第一输入端连接第二反馈电压VFD、第二输入端连接参考电压VREF、输出端连接到所述第二 PMOS管Ppassl的栅极，所述第二 PMOS管Ppassl的源极连接电源电压VPWR5，所述第二串联电阻连接在所述第二 PMOS管Ppassl的漏极和地之间，所述第二PMOS管PpassI的漏极通过第三开关SWO连接到双模切换式LDO电路的输出端，所述第二 PMOS管Ppass I的漏极在低功耗模式下输出所述LDO输出电压VPWR，所述第二串联电阻的对低功耗模式下的所述LDO输出电压VPWR分压后得到所述第二反馈电压VFD。
[0006]第二差分放大器包括由匪OS管匪O和匪I组成的差分放大器主体电路，由PMOS管PMO和PMl组成的有源负载电路，以及由匪OS管匪irrO和匪irrl组成的镜像电路，匪OS管NMirrO的漏极输入电流源IB，NM0S管匪irrl提供尾电流;在PMOS管Ppassl的栅极和漏极之间还串联有补偿电阻Rcl和补偿电容Ccl。节点NB为NMOS管匪irrO和匪irrl的栅极连接点，节点PB为PMOS管PMO和PMl的栅极连接点，节点PG为PMOS管Ppassl的栅极连接点。
[0007]当所述第一开关SWl断开、所述第二开关SW2闭合和所述第三开关SWO断开时，所述双模切换式LDO电路工作于大驱动模式；当所述第一开关SWl闭合、所述第二开关SW2断开和所述第三开关SWO闭合时，所述双模切换式LDO电路工作于低功耗模式。
[0008]采用双模切换式LDO电路，能够在工作时切换到具有强驱动能力的ActiveLD0，而在备用时切换到Standby LD0，这样能降低整体功耗，能在超低功耗MCU设计中提供稳定的核心(core)电压。
[0009]但是，Active LDO中由于要提供大的驱动能力，第一PMOS管PpassO的尺寸会很大，当切换到Standby状态(swl闭合，sw2断开，swO闭合)后第一PMOS管PpassO会存在漏电，特别是高温下，该漏电流会流过电阻R3和R4，影响Standby LDO的反馈环路，从而会把LDO的输出VPWR充高。
【发明内容】
[0010]本发明所要解决的技术问题是提供一种双模切换式LDO电路，能在大驱动模式向低功耗模式切换时保持LDO输出电压稳定。
[0011]为解决上述技术问题，本发明提供的双模切换式LDO电路包括:第一LDO主体电路、第二 LDO主体电路和动态负载电路。
[0012]所述第一LDO主体电路的驱动电流大于所述第二 LDO主体电路的驱动电流，所述第一 LDO主体电路用于在大驱动模式下提供LDO输出电压;所述第二 LDO主体电路的功耗小于所述第一 LDO主体电路的功耗，所述第二 LDO主体电路用于在低功耗模式下提供所述LDO输出电压。
[0013]所述第一LDO主体电路包括第一PMOS管、第一差分放大器和第一串联电阻;所述第一差分放大器的第一输入端连接参考电压、第二输入端连接第一反馈电压、输出端连接到所述第一 PMOS管的栅极，所述第一 PMOS管的源极连接电源电压，第一开关连接在所述第一PMOS管的源极和栅极之间;在所述第一 PMOS管的漏极和地之间串联有第二开关和所述第一串联电阻，所述第一 PMOS管的漏极连接到双模切换式LDO电路的输出端，所述第一 PMOS管的漏极在大驱动模式下输出所述LDO输出电压，所述第一串联电阻的对大驱动模式下的所述LDO输出电压分压后得到所述第一反馈电压。
[0014]所述第二LDO主体电路包括第二差分放大器、第二 PMOS管和第二串联电阻;所述第二差分放大器的第一输入端连接第二反馈电压、第二输入端连接参考电压、输出端连接到所述第二 PMOS管的栅极，所述第二 PMOS管的源极连接电源电压，所述第二串联电阻连接在所述第二PMOS管的漏极和地之间，所述第二PMOS管的漏极通过第三开关连接到双模切换式LDO电路的输出端，所述第二 PMOS管的漏极在低功耗模式下输出所述LDO输出电压，所述第二串联电阻的对低功耗模式下的所述LDO输出电压分压后得到所述第二反馈电压。
[0015]所述第二差分放大器包括两个互为镜像的第一有源负载和第二有源负载，所述第二差分放大器还包括尾电流。
[0016]所述动态负载电路包括电流比较器和电流泄放通路。
[0017]所述电流比较器对所述尾电流的镜像电流和所述第一有源负载的镜像电流进行比较。
[0018]所述电流泄放通路连接在所述第二PMOS管的漏极和地之间，所述电流比较器的输出端控制所述电流泄放通路的通断。
[0019]当所述第一开关断开、所述第二开关闭合和所述第三开关断开时，所述双模切换式LDO电路工作于大驱动模式；当所述第一开关闭合、所述第二开关断开和所述第三开关闭合时，所述双模切换式LDO电路工作于低功耗模式。
[0020]在所述双模切换式LDO电路由大驱动模式切换到低功耗模式过程中，当所述第一PMOS管的漏极漏电影响所述第二 LDO主体电路的环路并使所述第二 PMOS管的漏极电压升高时，所述第二反馈电压增加，所述第一有源负载的电流跟随所述第二反馈电压变