本技术涉及线性稳压器,具体涉及一种无片外电容ldo。
背景技术:
1、低压差线性稳压器ldo,是芯片中的重要组成部分;同时,也属于模拟ic设计中电源管理方向的重要分支,ldo一般作为dc-dc或者锂电池的下一级单元,负责对上级电压进行降压、消除纹波、过滤噪声等处理,最后再作为mcu内部的理想电压源;传统ldo为简单的改善瞬态响应,会在负载端外接几十皮到上百皮的负载电容。当负载从重载瞬间突变到轻载时,变化的差值电流对负载电容进行充电吸收额外的差值电流;当轻载突变为重载时,负载电容对负载端放电提供额外的差值电流,这样改善瞬态响应空间有限;所以传统ldo需要负载电容过大占用了大量芯片面积从而压缩了调整管和补偿电容的设计空间限制了输出电流的范围,而且会降低输出极点频率轻则拖慢ldo上电速度重则引发输出端小信号振荡。
2、例如中国专利cn216697088u公开了一种无片外电容ldo结构,该实用新型在现有ldo基础上,将反馈电阻网络产生的反馈电压通过额外的一条反馈支路引回到ldo的基准电路,这样基准电路所产生的基准电流大小就可以通过反馈电压的大小来调整,该基准电流作为输入误差放大器的尾电流管的尾电流,通过提高尾电流来提高误差放大器的摆率,提高了ldo的瞬态特性,从而减小了ldo的过冲电压和恢复时间。
3、但是,其技术存在以下问题,无法消除传统ldo中大的负载电容的问题。
4、基于此,本实用新型设计了一种无片外电容ldo以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术所存在的上述缺点,本实用新型提供了一种无片外电容ldo。
2、为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:
3、一种无片外电容ldo,包括偏置电路,所述偏置电路连接有误差放大器组件和开关管组件,所述误差放大器组件和开关管组件连接,误差放大器组件连接有中间级放大器组件,中间级放大器组件和开关管组件连接,开关管组件连接有反馈电阻组件。
4、更进一步的,所述偏置电路包括p1、p2、p3、p4、n1、n2、n3、n4、r1、r2和idc;所述p1的漏极与p2的源极电连接,p2的源极与r2电连接,r2与n2的漏极电连接,n2的源极与n4的漏极电连接,n4的栅极与n3的栅极电连接,n3的漏极与n1的源极电连接,n1的漏极与n3的栅极、n4的栅极均电连接,n1的栅极与n2的栅极电连接,n1的栅极、n2的栅极均与r1、idc电连接,p4的漏极与误差放大器组件连接,n3的栅极与开关管组件连接。
5、更进一步的,所述n1的栅极、r1的正端、n2的栅极短接,构成第一电流镜电路;n3的栅极、n1的漏极、n4的栅极短接,构成第二电流镜电路;p2的栅极、r2的负端、p4的栅极短接,构成第三电流镜电路;p1的栅极、p2的漏极、p3的栅极短接,构成第四电流镜电路。
6、更进一步的,所述误差放大器组件包括p7、p9、p10、p11、p18、p19、p20、n7、n8、n9和n10,所述p7的漏极与p10的源极电连接,p7的栅极与p9的栅极电连接,p7的栅极、p9的栅极均与开关管组件连接,p7的栅极、p9的栅极、n7的漏极均与p10的漏极电连接,p9的漏极与p11的源极电连接,p10的栅极与p11的栅极、p2的栅极、p4的栅极、r2的负端均电连接,p11的漏极与n8的漏极电连接,p11的漏极与中间级放大器组件电连接,n8的栅极与n7的栅极、n1的栅极、n2的栅极、idc、r1的负端均电连接,n8的源极与n10的漏极、p20的漏极均电连接,n10的栅极与n9的栅极、r1的正端、n3的栅极、n4的栅极均电连接,n9的漏极与p18的漏极、p19的漏极均电连接,p18的源极、p19的源极、p20的源极与p4的漏极均电连接,p18的栅极电连接有ramp。
7、更进一步的,所述中间级放大器组件包括p12、p13、p15、n11、n12、n13、n14、n15、n18、r3、r4和r5;所述p12的栅极与p11的漏极、n8的漏极、p13的栅极短接,p12的栅极电连接有补偿电容c1,p13的漏极与p15的漏极、n14的漏极、n18的栅极、r4的负端均电连接,p15的栅极与开关管组件连接,p15的源极与r5的负端电连接,p12漏极与n11的漏极、n11的栅极、n12的栅极均电连接,r3的正端与n12的漏极、n13的漏极、n14的栅极均电连接,r4的正端与n15的漏极电连接,n11的栅极、n12的栅极均与开关管组件电连接。
8、更进一步的,所述反馈电阻组件包括r6和r7;所述r6的负端和r7的正端电连接,r6的正端连接有开关管组件,r6的负端和r7的正端之间电连接有vfb。
9、更进一步的,所述开关管组件包括p5、p6、p8、p14、p17、n5、n6、n13、n16和n17,所述p5的漏极与p2的栅极电连接,p6的漏极与p1的栅极电连接,p8的漏极与p7的栅极电连接,p14的漏极与p15的栅极电连接,p17的漏极与p16的栅极电连接,n16的漏极与n18的漏极电连接,n16的栅极与n15的栅极电连接,所述p16的漏极电连接有vout,所述p5的栅极、p6的栅极、p8的栅极、p17的栅极均电连接有pda,所述n16的栅极、n15的栅极、n13的栅极、n17的栅极、n6的栅极、n5的栅极均连接有pdb,p14的源极电连接有vref,p10的栅极与p11的栅极、p2的栅极、p4的栅极、r2的负端、p5的漏极均电连接,p1的栅极与p2的栅极、r2的正端、p6的漏极均电连接。
10、更进一步的,所述n18的漏极与n16的漏极、p13的源极、r3的正端、p12的源极、p9的源极、p8的源极、p7的源极、p6的源极、p5的源极、p3的源极、p1的源极均电连接。
11、更进一步的,所述idc、r5的正端、p17的源极、p16的源极均电连接有vdd。
12、更进一步的,所述n3的源极、n4的源极、n5的源极、n6的源极、n9的源极、n10的源极、n11的源极、n17的源极、n12的源极、n13的源极、n14的源极、n15的源极、n16的源极、n18的源极、r7的负端均电连接有gnd。
13、本实用新型具有以下技术效果:
14、本实用新型相较于传统的软启动电路,有利于集成于soc内部,消除传统ldo中大的负载电容的问题,其次,软启动时间可编程,有利于应用于复杂的使用场景。
1.一种无片外电容ldo,包括偏置电路(1),其特征在于:所述偏置电路(1)连接有误差放大器组件(2)和开关管组件(5),所述误差放大器组件(2)和开关管组件(5)连接,误差放大器组件(2)连接有中间级放大器组件(3),中间级放大器组件(3)和开关管组件(5)连接,开关管组件(5)连接有反馈电阻组件(4)。
2.根据权利要求1所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述偏置电路(1)包括p1、p2、p3、p4、n1、n2、n3、n4、r1、r2和idc;所述p1的漏极与p2的源极电连接,p2的源极与r2电连接,r2与n2的漏极电连接,n2的源极与n4的漏极电连接,n4的栅极与n3的栅极电连接,n3的漏极与n1的源极电连接,n1的漏极与n3的栅极、n4的栅极均电连接,n1的栅极与n2的栅极电连接,n1的栅极、n2的栅极均与r1、idc电连接,p4的漏极与误差放大器组件(2)连接,n3的栅极与开关管组件(5)连接。
3.根据权利要求2所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述n1的栅极、r1的正端、n2的栅极短接,构成第一电流镜电路;n3的栅极、n1的漏极、n4的栅极短接,构成第二电流镜电路;p2的栅极、r2的负端、p4的栅极短接,构成第三电流镜电路;p1的栅极、p2的漏极、p3的栅极短接,构成第四电流镜电路。
4.根据权利要求3所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述误差放大器组件(2)包括p7、p9、p10、p11、p18、p19、p20、n7、n8、n9和n10,所述p7的漏极与p10的源极电连接,p7的栅极与p9的栅极电连接,p7的栅极、p9的栅极均与开关管组件(5)连接,p7的栅极、p9的栅极、n7的漏极均与p10的漏极电连接,p9的漏极与p11的源极电连接,p10的栅极与p11的栅极、p2的栅极、p4的栅极、r2的负端均电连接,p11的漏极与n8的漏极电连接,p11的漏极与中间级放大器组件(3)电连接,n8的栅极与n7的栅极、n1的栅极、n2的栅极、idc、r1的负端均电连接,n8的源极与n10的漏极、p20的漏极均电连接,n10的栅极与n9的栅极、r1的正端、n3的栅极、n4的栅极均电连接,n9的漏极与p18的漏极、p19的漏极均电连接,p18的源极、p19的源极、p20的源极与p4的漏极均电连接,p18的栅极电连接有ramp。
5.根据权利要求4所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述中间级放大器组件(3)包括p12、p13、p15、n11、n12、n13、n14、n15、n18、r3、r4和r5;所述p12的栅极与p11的漏极、n8的漏极、p13的栅极短接,p12的栅极电连接有补偿电容c1,p13的漏极与p15的漏极、n14的漏极、n18的栅极、r4的负端均电连接,p15的栅极与开关管组件(5)连接,p15的源极与r5的负端电连接,p12漏极与n11的漏极、n11的栅极、n12的栅极均电连接,r3的正端与n12的漏极、n13的漏极、n14的栅极均电连接,r4的正端与n15的漏极电连接,n11的栅极、n12的栅极均与开关管组件(5)电连接。
6.根据权利要求5所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述反馈电阻组件(4)包括r6和r7;所述r6的负端和r7的正端电连接,r6的正端连接有开关管组件(5),r6的负端和r7的正端之间电连接有vfb。
7.根据权利要求6所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述开关管组件(5)包括p5、p6、p8、p14、p17、n5、n6、n13、n16和n17,所述p5的漏极与p2的栅极电连接,p6的漏极与p1的栅极电连接,p8的漏极与p7的栅极电连接,p14的漏极与p15的栅极电连接,p17的漏极与p16的栅极电连接,n16的漏极与n18的漏极电连接,n16的栅极与n15的栅极电连接,所述p16的漏极电连接有vout,所述p5的栅极、p6的栅极、p8的栅极、p17的栅极均电连接有pda,所述n16的栅极、n15的栅极、n13的栅极、n17的栅极、n6的栅极、n5的栅极均连接有pdb,p14的源极电连接有vref,p10的栅极与p11的栅极、p2的栅极、p4的栅极、r2的负端、p5的漏极均电连接,p1的栅极与p2的栅极、r2的正端、p6的漏极均电连接。
8.根据权利要求7所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述n18的漏极与n16的漏极、p13的源极、r3的正端、p12的源极、p9的源极、p8的源极、p7的源极、p6的源极、p5的源极、p3的源极、p1的源极均电连接。
9.根据权利要求8所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述idc、r5的正端、p17的源极、p16的源极均电连接有vdd。
10.根据权利要求9所述的无片外电容ldo,其特征在于,所述n3的源极、n4的源极、n5的源极、n6的源极、n9的源极、n10的源极、n11的源极、n17的源极、n12的源极、n13的源极、n14的源极、n15的源极、n16的源极、n18的源极、r7的负端均电连接有gnd。