專利名稱：一種低壓差線性穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種低壓差線性穩(wěn)壓器，尤其涉及一種能夠產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)的低壓差線性穩(wěn)壓器。
背景技術(shù)：
低壓差線性穩(wěn)壓器(LD0穩(wěn)壓器)因其成本低，噪音低，靜態(tài)電流小而被廣泛應(yīng)用于電池供電的便攜式電子產(chǎn)品中，諸如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及MP3等的復(fù)合電源模塊中。圖I顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的LDO穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)中的LDO穩(wěn)壓器I包括差分放大電路11、輸出級(jí)電路12、反饋電路13和限流電路14。差分放大電路11的正相輸入端與反饋電路13的輸出端相連接，差分放大電路11的反相輸入端輸入 有基準(zhǔn)電壓Vref，并且差分放大電路11的輸出端與輸出級(jí)電路12的輸入端相連接。在輸出級(jí)電路12的輸入端連接有限流電路14。反饋電路13的輸入端與輸出級(jí)電路12的輸出端相連接。差分放大電路11在LDO穩(wěn)壓器I處于正常工作狀態(tài)的情況下，通過反饋電路13對(duì)輸出級(jí)電路12進(jìn)行控制，以使輸出級(jí)電路12輸出穩(wěn)定的輸出電壓。限流電路14在LDO穩(wěn)壓器I處于啟動(dòng)狀態(tài)的情況下，對(duì)輸出級(jí)電路12進(jìn)行控制，以限制輸出級(jí)電路12的輸出電流。對(duì)于圖I所示的現(xiàn)有技術(shù)中的LDO穩(wěn)壓器I而言，我們只能夠?qū)υ揕DO穩(wěn)壓器I的打開/關(guān)閉進(jìn)行控制，但是，對(duì)于LDO穩(wěn)壓器I的當(dāng)前的工作狀態(tài)，尤其是LDO穩(wěn)壓器I的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，我們并不知道。在LDO穩(wěn)壓器I中，由于不知道LDO穩(wěn)壓器I的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，即無法區(qū)分出LDO穩(wěn)壓器I的啟動(dòng)狀態(tài)和正常工作狀態(tài)，因此不能對(duì)LDO電路中的器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。另外，在LDO穩(wěn)壓器I啟動(dòng)時(shí)，有時(shí)需要特別限制LDO穩(wěn)壓器I的啟動(dòng)電流。但是，由于不知道LDO穩(wěn)壓器I的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，在用于限制LDO穩(wěn)壓器I的啟動(dòng)電流的控制電路中還需要另外設(shè)置延時(shí)電路，從而造成控制電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在復(fù)合電源模塊中，如果采用現(xiàn)有技術(shù)的LDO穩(wěn)壓器1，則當(dāng)啟動(dòng)多個(gè)LDO穩(wěn)壓器I時(shí)，由于不知道各個(gè)LDO穩(wěn)壓器I的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，需要在啟動(dòng)時(shí)序電路中増加延時(shí)電路，從而造成啟動(dòng)時(shí)序電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，此外，多個(gè)LDO穩(wěn)壓器I的整體啟動(dòng)時(shí)間也較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供ー種低壓差線性穩(wěn)壓器，該低壓差線性穩(wěn)壓器能夠產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)，以準(zhǔn)確區(qū)分低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)狀態(tài)和正常工作狀態(tài)。本發(fā)明的ー種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括差分放大電路、輸出級(jí)電路、反饋電路和限流電路，其中差分放大電路的正相輸入端與反饋電路的輸出端相連接，差分放大電路的反相輸入端輸入有基準(zhǔn)電壓，并且差分放大電路的輸出端與輸出級(jí)電路的輸入端相連接；在輸出級(jí)電路的輸入端連接有限流電路；反饋電路的輸入端與輸出級(jí)電路的輸出端相連接；
差分放大電路在低壓差線性穩(wěn)壓器處于正常工作狀態(tài)的情況下，通過反饋電路對(duì)輸出級(jí)電路進(jìn)行控制，以使輸出級(jí)電路輸出穩(wěn)定的輸出電壓；低壓差線性穩(wěn)壓器進(jìn)ー步包括啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路，該啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路與差分放大電路相連接，或者與限流電路相連接，用于在低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)差分放大電路或者限流電路中隨啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)，并保持該啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。在本發(fā)明的低壓差線性穩(wěn)壓器中，由于能夠產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，以準(zhǔn)確區(qū)分低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)狀態(tài)和正常工作狀態(tài)，因此能夠?qū)Φ蛪翰罹€性穩(wěn)壓器中的某些器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而提高低壓差線性穩(wěn)壓器的性能。另外，在本發(fā)明的低壓差線性穩(wěn)壓器中，由于能夠產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，因此當(dāng)需要特別限制低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)電流時(shí)，在控制電路中不需要另外設(shè)置延時(shí)電路，從而簡(jiǎn)化了控制電路。進(jìn)ー步地，當(dāng)在復(fù)合電源模塊中采用多個(gè)本發(fā)明的低壓差線性穩(wěn)壓器的時(shí)候，則當(dāng)啟動(dòng)多個(gè)本發(fā)明的低壓差線性穩(wěn)壓器時(shí)，由于各個(gè)低壓差線性穩(wěn)壓器都能夠產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，也就是說，能夠知道各個(gè)LDO穩(wěn)壓器I的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，能夠簡(jiǎn)化啟動(dòng)時(shí)序電路，同時(shí)也能夠縮短多個(gè)低壓差線性穩(wěn)壓器的整體啟動(dòng)時(shí)間。


圖I顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的LDO穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的電路圖的一個(gè)實(shí)例；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的電路圖的另ー個(gè)實(shí)例；圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的電路圖的又一個(gè)實(shí)例；圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的局部電路圖；圖8㈧顯示了控制電路對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)電流進(jìn)行控制的時(shí)序圖；圖8(B)顯示了控制電路對(duì)本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)電流進(jìn)行控制的時(shí)序圖；圖9 (A)顯示了多個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的LDO穩(wěn)壓器在復(fù)合電源模塊中啟動(dòng)的時(shí)序圖；圖9(B)顯示了多個(gè)本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器在復(fù)合電源模塊中啟動(dòng)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式下文將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例。對(duì)于LDO穩(wěn)壓器來說，主要分以下兩種工作狀態(tài)正常工作狀態(tài)(輸出電壓、輸出電流都處于正常區(qū)間內(nèi))，和保護(hù)狀態(tài)(輸出電流較大于正常輸出電流，LDO穩(wěn)壓器需要限制自身留過的電流，進(jìn)而起到保護(hù)的目的)。
當(dāng)LDO穩(wěn)壓器處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí),輸出電壓小于正常電壓,LDO穩(wěn)壓器需要向外部電容充電，輸出電流則會(huì)超過正常電流，如果沒有限制，電流將超過外部或者內(nèi)部金屬線的載流能力。也就是說，LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)狀態(tài)屬于保護(hù)狀態(tài)中的ー種。無論哪種狀態(tài)，LDO穩(wěn)壓器都需要對(duì)輸出級(jí)電路的控制點(diǎn)Pgate進(jìn)行控制。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器處于正常工作狀態(tài)時(shí)，輸出級(jí)電路由差分放大電路來控制，同吋，限流電路的輸出相對(duì)處于高阻態(tài)。相反，當(dāng)LDO穩(wěn)壓器處于保護(hù)狀態(tài)(啟動(dòng)狀態(tài))吋，輸出級(jí)電路由限流電路來控制，同時(shí)，差分放大電路的輸出相對(duì)處于高阻態(tài)。因此，不論是從差分放大電路還是從限流電路中，都可以判斷出LDO穩(wěn)壓器是否處于啟動(dòng)狀態(tài)中，從而產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)(RISEND信號(hào))。RISEND信號(hào)是表示LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)狀態(tài)結(jié)束的信號(hào)。RISEND信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)狀態(tài)結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。RISEND信號(hào)產(chǎn)生前表示LDO穩(wěn)壓器處于啟動(dòng)狀態(tài)中，RISEND信號(hào)產(chǎn)生后表示LDO穩(wěn)壓器處于正常工作狀態(tài)中。在本發(fā)明中，RISEND 信號(hào)以電壓信號(hào)的形式表現(xiàn)。第一實(shí)施例下面參照?qǐng)D2至圖5說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的從差分放大電路產(chǎn)生RISEND信號(hào)的LDO穩(wěn)壓器的實(shí)例。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的電路圖的ー個(gè)實(shí)例。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的電路圖的另ー個(gè)實(shí)例。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的電路圖的又ー個(gè)實(shí)例。如圖2至圖5所示，本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器2包括差分放大電路21、輸出級(jí)電路22、反饋電路23、限流電路24和啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25。(I)差分放大電路21如圖2所示，差分放大電路21的正相輸入端與反饋電路23的輸出端相連接，差分放大電路21的反相輸入端輸入有基準(zhǔn)電壓Vref,并且差分放大電路21的輸出端與輸出級(jí)電路22相連接。差分放大電路21在LDO穩(wěn)壓器2處于正常工作狀態(tài)的情況下，通過反饋電路23對(duì)輸出級(jí)電路22進(jìn)行控制，以使輸出級(jí)電路22輸出穩(wěn)定的輸出電壓Vout。另外，如圖2所示，差分放大電路21還與啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25相連接，以便于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25在LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)差分放大電路21中隨啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生RISEND信號(hào)。然后，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25可以將產(chǎn)生的RISEND信號(hào)反饋輸入至差分放大電路21中，以便于差分放大電路21根據(jù)RISEND信號(hào)對(duì)某些器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，諸如可以對(duì)由外部電壓源產(chǎn)生并輸入到差分放大電路21的反相輸入端中的基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行調(diào)整，或者可以對(duì)由反饋電路23產(chǎn)生并輸入到差分放大電路21中的正相輸入端的反饋電壓Vfb進(jìn)行調(diào)整等等。下面參照?qǐng)D3至圖5具體說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的差分放大電路21的電路結(jié)構(gòu)。如圖3和4所示，差分放大電路21包括MOS場(chǎng)效應(yīng)管M12 M16和電流源Isl、Is2，其中M12 M14為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管，M15和M16為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。M16的柵極與產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓Vref的外部電壓源相連接，M16的源極與電流源Isl的第一端相連接，M16的漏極與M14的漏極和柵極、以及M13的柵極相連接。M12、M13和M14的源極與直流電源相連接。M13的漏極與M12的柵極以及M15的漏極相連接。M15的源極與電流源Isl的第一端相連接，M15的柵極與反饋電路23相連接。M12的漏極與電流源Is2的第一端以及輸出級(jí)電路22相連接。電流源Isl和Is2的第二端接地。電流源Isl和Is2用于在差分放大電路21中提供偏置電流，也可以用其他電路部件代替，例如MOS場(chǎng)效應(yīng)管等。差分放大電路21的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖3和圖4所示的具體結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)“在LDO穩(wěn)壓器處于正常工作狀態(tài)的情況下，通過反饋電路對(duì)輸出級(jí)電路進(jìn)行控制，以使輸出級(jí)電路輸出穩(wěn)定的輸出電壓Vout ”這一功能的電路結(jié)構(gòu)均可作為本發(fā)明中的差分放大電路21。在本發(fā)明中，如圖3和圖4所示，Ml2是差分放大電路21的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管，Ml2 的柵極處的電壓Va是差分放大電路21中在LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候隨啟動(dòng)過程變化的電壓，因此，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25可以根據(jù)該電壓Va產(chǎn)生RISEND信號(hào)。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)前和啟動(dòng)過程中吋，M12的柵極處的電壓Va等于直流電源的電壓Vdd，M12截止，差分放大電路21處于高阻態(tài)。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)過程結(jié)束吋，Ml 2的柵極處的電壓Va變低，Ml 2導(dǎo)通，差分放大電路21開始工作。因此，差分放大電路21中的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管M12的柵極處的電壓Va是差分放大電路21中在LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候隨啟動(dòng)過程變化的電壓。在本發(fā)明中，雖然以末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管M12的柵極處的電壓Va作為差分放大電路21中用于產(chǎn)生RISEND信號(hào)的電壓的實(shí)例進(jìn)行說明，但是，差分放大電路中可以用于產(chǎn)生RISEND信號(hào)的電壓并不局限于差分放大電路的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極處的電壓。例如，當(dāng)因需要而在差分放大電路21的M12的后面又増加幾級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，新増加的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極處的電壓，或者M(jìn)12的柵極處的電壓均可以作為用于產(chǎn)生RISEND信號(hào)的電壓。也就是說，在差分放大電路中，只要符合在“LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候隨啟動(dòng)過程變化”這ー條件的電壓均可以作為用于產(chǎn)生RISEND信號(hào)的電壓。另外，在LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)過程中，當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2的輸出電壓Vout上升到目標(biāo)電壓吋，因?yàn)楹馁M(fèi)了差分放大電路21的反映時(shí)間，充電電流不會(huì)止于外部電容，因此輸出電壓Vout有時(shí)會(huì)發(fā)生過沖現(xiàn)象。為了避免這種過沖現(xiàn)象，我們可以基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)輸入至差分放大電路21的基準(zhǔn)電壓Vref或反饋電壓Vfb進(jìn)行調(diào)整。圖5顯示了基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行調(diào)整的差分放大電路21的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例。如圖5所示，差分放大電路21除了包括圖3和圖4中所示的MOS場(chǎng)效應(yīng)管M12 M16和電流源Isl、Is2以外，差分放大電路21還包括基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路211，用于根據(jù)啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)輸入的基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行調(diào)整?；鶞?zhǔn)電壓調(diào)整電路211包括電壓源Vosl和與電壓源Vosl相并聯(lián)的開關(guān)，開關(guān)的打開/關(guān)閉受到RISEND信號(hào)的控制，電壓源Vosl的正極與產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓Vref的電壓源的正極相連接，電壓源Vosl的負(fù)極與M16的柵極相連接，M16的柵極處的電壓Vref’為調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓。當(dāng)差分放大電路21未接收到RISEND信號(hào)時(shí)，表示LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)，開關(guān)打開，調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓Vref’等于基準(zhǔn)電壓Vref減去電壓源Vosl的電壓。當(dāng)差分放大電路21接收到RISEND信號(hào)吋，表示LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)狀態(tài)結(jié)束并處于正常工作狀態(tài)，開關(guān)關(guān)閉，調(diào)整后的基準(zhǔn)電壓Vref’等于基準(zhǔn)電壓Vref。這樣，由于在LDO穩(wěn)壓器2啟動(dòng)時(shí)，將輸出電壓Vout的目標(biāo)電壓設(shè)定成小于最終目標(biāo)電壓，因此即使輸出電壓Vout發(fā)生過沖現(xiàn)象，其過沖時(shí)的電壓也小于最終目標(biāo)電壓，從而避免了因過沖而導(dǎo)致的問題。LDO穩(wěn)壓器2啟動(dòng)結(jié)束后，輸出電壓Vout的目標(biāo)電壓回到最終目標(biāo)電壓，通過差分放大電路21進(jìn)行控制，輸出電壓Vout不會(huì)發(fā)生過沖現(xiàn)象。此處，使用電壓源Vosl僅僅是為了便于說明基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行調(diào)整，電壓源Vosl所表示的電壓可以通過具體的電路來實(shí)現(xiàn)。同理，也可以基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)反饋電壓Vfb進(jìn)行調(diào)整。具體的電路結(jié)構(gòu)將在下文中作詳細(xì)說明。(2)啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25如圖2所示，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25與差分放大電路21相連接，用于在LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)差分放大電路21中隨啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生RISEND信號(hào)，并保持該RISEND信號(hào)，RISEND信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。此外，如圖2所示，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25可以將產(chǎn)生的RISEND信號(hào)輸入到差分放大電路21和/或反饋電路23中。下面參照?qǐng)D3至圖5具體說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25的電路結(jié)構(gòu)。啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25包括MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml M5、電阻R1、或門0R、與門AND、和反向器INV，其中Ml M4為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管，M5為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。Ml的源極與差分放大電路21的M12 (末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管)的柵極相連接，Ml的漏極與M2的漏極以及M3的柵極相連接，Ml的柵極與或門OR的輸出端相連接。M2的源極與直流電源相連接，M2的柵極與開關(guān)信號(hào)EN相連接。M3的源極與M4的源極相連接后與直流電源相連接，M3的漏極與M4的漏極相連接后與電阻Rl的第一端以及與門AND的第一輸入端相連接。M4的柵極與反向器INV的輸出端以及M5的柵極相連接。M5的源極接地，M5的漏極與電阻Rl的第二端相連接。或門OR的第一輸入端與反相開關(guān)信號(hào)ENB相連接，或門OR的第二輸入端與與門AND的輸出端相連接。與門AND的第二輸入端與開關(guān)信號(hào)EN相連接，與門AND的輸出端輸出RISEND信號(hào)。反向器INV的輸入端與與門AND的輸出端相連接。開關(guān)信號(hào)EN是指使本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器通電的信號(hào)，而反相開關(guān)信號(hào)ENB是對(duì)開關(guān)信號(hào)EN取反后的信號(hào)。下面結(jié)合圖3至圖5顯示的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25的電路結(jié)構(gòu)，說明RISEND信號(hào)產(chǎn)生的原理。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)之前吋，M12的柵極處的電壓Va等于直流電源的電壓Vdd，反相開關(guān)信號(hào)ENB為高電平，Ml截止，開關(guān)信號(hào)EN為低電平，M2導(dǎo)通，M3的柵極處的電壓Vb變高，M3截止，與門AND的輸出為低電平，反相器INV的輸出為高電平，M4截止， M5導(dǎo)通。此時(shí)，RISEND信號(hào)作為與門AND的輸出，為低電平，表示尚未產(chǎn)生RISEND信號(hào)。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)中吋，開關(guān)信號(hào)EN變成高電平，反相開關(guān)信號(hào)ENB變成低電平，或門OR的輸出為低電平，則Ml導(dǎo)通，M2截止，M12的柵極處的電壓Va等于M3的柵極處的電壓Vb為高電平，M3截止，與門AND的輸出為低電平，反相器INV的輸出為高電平，M4截止，M5導(dǎo)通。此時(shí)，RISEND信號(hào)作為與門AND的輸出，為低電平，表示尚未產(chǎn)生RISEND 信號(hào)。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)結(jié)束吋，Ml2的柵極處的電壓Va變低，M3的柵極處的電壓Vb等于M12的柵極處的電壓Va，M3的柵極和源極之間的電壓大于M3的閾值電壓，M3導(dǎo)通，M3的漏極處的電壓Vc變高，開關(guān)信號(hào)EN為高電平，與門AND的輸出為高電平。此吋，RISEND信號(hào)作為與門AND的輸出，為高電平，表示產(chǎn)生RISEND信號(hào)。一旦產(chǎn)生RISEND信號(hào)，即RISEND信號(hào)變成高電平時(shí)，Ml截止，M4導(dǎo)通，M5截止，則RISEND信號(hào)的高電平狀態(tài)被保持。啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖3至圖5所示的具體結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)“在LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)差分放大電路中隨啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生RISEND信號(hào)，并保持該RISEND信號(hào)，RISEND信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與啟動(dòng)過程結(jié)束 的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)”這一功能的電路結(jié)構(gòu)均可作為本發(fā)明中的啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25。產(chǎn)生后RISEND信號(hào)可以被輸入到差分放大電路21和/或反饋電路23中，用以對(duì)差分放大電路21和/或反饋電路23中一些器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。例如，可以對(duì)輸入到差分放大電路21中的外部電壓源產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref、反饋電路23輸出的反饋電壓Vfb、以及反饋電路中的加速電容的容量等進(jìn)行調(diào)整。關(guān)于上述參數(shù)的調(diào)整，在對(duì)差分放大電路21和反饋電路23的具體描述中給出了詳細(xì)的說明。(3)限流電路24如圖2所示，在輸出級(jí)電路22的輸入端連接有限流電路24，該限流電路24在LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)的情況下，對(duì)輸出級(jí)電路22進(jìn)行控制，以限制輸出級(jí)電路22的輸出電流。下面參照?qǐng)D3至圖5具體說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的限流電路24的電路結(jié)構(gòu)。如圖3至圖5所示，限流電路24包括皿)3場(chǎng)效應(yīng)管16、]\17、]\19、]\110和肌1，以及可變電阻R2，其中M6、MlO和Mll為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管，M7和M9為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。Mll的源極與直流電源相連接，Mll的漏極與MlO的源極相連接，Mll的柵極與M6的漏極以及輸出級(jí)電路22相連接。MlO的柵極輸入有其自身的偏置電壓，MlO的漏極與M9的柵極和漏極、以及M7的柵極相連接。M6的源極與可變電阻的第一端相連接后與直流電源相連接，M6的柵極與可變電阻R2的第二端以及M7的漏極相連接。M7和M9的源極接地。M6是限流電路24的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管。限流電路24的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖3至圖5所示的具體結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)“在LDO穩(wěn)壓器處于啟動(dòng)狀態(tài)的情況下，對(duì)輸出級(jí)電路進(jìn)行控制，以限制輸出級(jí)電路的輸出電流”這一功能的電路結(jié)構(gòu)均可作為本發(fā)明中的限流電路24。(4)輸出級(jí)電路22如圖2所示，輸出級(jí)電路22的輸入端連接有差分放大電路21和限流電路24，用于當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于正常工作狀態(tài)時(shí),在差分放大電路21的控制下,輸出穩(wěn)定的輸出電壓Vout,當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，在限流電路24的控制下，限制其輸出電流。下面參照?qǐng)D3至圖5具體說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的輸出級(jí)電路22的電路結(jié)構(gòu)。如圖3至圖5所示，輸出級(jí)電路22包括MOS場(chǎng)效應(yīng)管M17，M17為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管。M17的源極與直流電源相連接。M17的柵極Pgate與差分放大電路21中的M12的漏極、以及限流電路24中的Mll的柵極和M6的漏極相連接。M17的漏極與反饋電路23相連接并輸出電壓Vout。輸出級(jí)電路22的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖3至圖5所示的具體結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)“當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于正常工作狀態(tài)時(shí),在差分放大電路21的控制下,輸出穩(wěn)定的輸出電壓Vout，當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，在限流電路24的控制下，限制其輸出電流”這ー功能的電路結(jié)構(gòu)均可作為本發(fā)明中的輸出級(jí)電路22。(5)反饋電路23如圖2所示，反饋電路23的輸入端與輸出級(jí)電路22的輸出端相連接，反饋電路22用于將輸出級(jí)電路22的輸出電壓反饋至差分放大電路21的正相輸入端。另外，如圖2所示，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25可以將產(chǎn)生的RISEND信號(hào)輸入至反饋電路23中，以便于反饋電路23根據(jù)RISEND信號(hào)對(duì)某些器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，諸如可以 對(duì)反饋電路23中加速電容231的容量進(jìn)行調(diào)整，或者可以對(duì)其產(chǎn)生的反饋電壓Vfb進(jìn)行調(diào)整等等。下面參照?qǐng)D3至圖5具體說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的反饋電路23的電路結(jié)構(gòu)。如圖3所示，反饋電路23包括電阻R3和R4、以及加速電容231。電阻R3與加速電容231并聯(lián)后一端與輸出級(jí)電路22中的M17的漏極相連接，另一端與電阻R4串聯(lián)后接地。電阻R3和電阻R4之間的連接點(diǎn)的電壓Vfb作為反饋電壓被輸入到差分放大電路21中的M15的柵極。反饋電路23的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖3所示的具體結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)“將輸出級(jí)電路的輸出電壓反饋至差分放大電路的正相輸入端”這一功能的電路結(jié)構(gòu)均可作為本發(fā)明中的反饋電路23。例如，反饋電路23可以僅包括電阻R3和R4而不包括加速電容231。對(duì)于反饋電路23而言，在LDO穩(wěn)壓器2處于正常工作狀態(tài)的時(shí)候，為了保障相位，減小輸出噪音，需要較大容量的加速電容231，而在LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候，為了保證較少的啟動(dòng)時(shí)間，則需要較小容量的加速電容231。為了解決這ー問題，我們可以基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)反饋電路23中包含的加速電容231的容
量進(jìn)行調(diào)整。圖4和圖5顯示了基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)加速電容231的容量進(jìn)行調(diào)整的反饋電路23的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例。如圖4和圖5所示，反饋電路23中的加速電容231進(jìn)ー步包括電容Cl和C2，以及MOS場(chǎng)效應(yīng)管M18，M18為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。電容C2與M18串聯(lián)后與電容Cl并聯(lián)，電容Cl與電容C2之間的連接點(diǎn)與M17的漏極相連接，電容Cl與M18的源極之間連接點(diǎn)與電阻R3和電阻R4之間的連接點(diǎn)相連接，M18的柵極輸入有RISEND信號(hào)。當(dāng)反饋電路23未接收到RISEND信號(hào)時(shí)，表示LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)，M18截止，加速電容231的容量等于電容Cl的容量。當(dāng)反饋電路23接收到RISEND信號(hào)吋，表示LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)狀態(tài)結(jié)束并處于正常工作狀態(tài)，加速電容231的容量等于電容Cl的容量加上電容C2的容量。這樣，就使得反饋電路23既能夠在LDO穩(wěn)壓器2處于正常工作狀態(tài)的時(shí)候保障相位并減小輸出噪音，又能夠在LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候保證較少的啟動(dòng)時(shí)間。
另外，在上文中，提及在LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)過程中，當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2的輸出電壓Vout上升到目標(biāo)電壓時(shí)，因?yàn)楹馁M(fèi)了差分放大電路21的反映時(shí)間，充電電流不會(huì)止于外部電容，因此輸出電壓Vout有時(shí)會(huì)發(fā)生過沖現(xiàn)象。為了避免這種過沖現(xiàn)象，我們可以基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)反饋電壓Vfb進(jìn)行調(diào)整。下面將參照?qǐng)D4說明基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)反饋電壓Vfb進(jìn)行調(diào)整的反饋電路23的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例。如圖4所示，反饋電路23除了包括圖3和圖5中所示的電阻R3和R4、以及加速電容231以外，反饋電路23還包括反饋電壓調(diào)整電路232，用于根據(jù)啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)反饋電路23產(chǎn)生的反饋電壓Vfb進(jìn)行調(diào)整。反饋電壓調(diào)整電路232包括電壓源Vos2和與電壓源Vos2相并聯(lián)的開關(guān)，開關(guān)的打開/關(guān)閉受到RISEND信號(hào)的控制，電壓源Vos2的正極被連接到差分放大電路21中的M15的柵極，電壓源Vos2的負(fù)極被連接到電阻R3和電阻R4之間的連接點(diǎn)，M15的柵極處的電壓Vfb’為調(diào)整后的反饋電壓。當(dāng)反饋電路23未接收到RISEND信號(hào)吋，表示LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)狀態(tài)，開關(guān)打開，調(diào)整后的反饋電壓Vfb’等于反饋電壓Vfb加上電壓源Vos2的電壓。當(dāng)反饋電路23接收到RISEND信號(hào)吋，表示LDO穩(wěn)壓器2的啟動(dòng)狀態(tài)結(jié)束并處于正常工作狀態(tài)，開關(guān)關(guān)閉，調(diào)整后的反饋電壓Vfb’等于反饋電壓Vfb。這樣，同樣能夠在LDO穩(wěn)壓器2啟動(dòng)時(shí)將輸出電壓Vout的目標(biāo)電壓設(shè)定成小于最終目標(biāo)電壓，并在LDO穩(wěn)壓器2啟動(dòng)結(jié)束后，使輸出電壓Vout的目標(biāo)電壓回到最終目標(biāo)電壓，從而避免了因過沖而導(dǎo)致的問題。此處，使用電壓源Vos2僅僅是為了便于說明基于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25產(chǎn)生的RISEND信號(hào)對(duì)反饋電壓Vfb進(jìn)行調(diào)整，電壓源Vos2所表示的電壓可以通過具體的電路來實(shí)現(xiàn)。此外，如果將反饋電路23中的反饋電壓調(diào)整電路232設(shè)置到差分放大電路中，也能夠達(dá)到相同的效果。第二實(shí)施例下面參照?qǐng)D6和圖7說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的從限流電路產(chǎn)生RISEND信號(hào)的LDO穩(wěn)壓器的實(shí)例。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器的局部電路圖。如圖6所示，本發(fā)明的第二實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器3的結(jié)構(gòu)與圖2所示的第一實(shí)施例的LDO穩(wěn)壓器2的結(jié)構(gòu)基本相同，其區(qū)別僅在在第一實(shí)施例中，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25根據(jù)差分放大電路中的電壓產(chǎn)生RISEND信號(hào)，而在第二實(shí)施例中，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35根據(jù)限流電路中的電壓產(chǎn)生RISEND信號(hào)。由于第二實(shí)施例中的差分放大電路31、輸出級(jí)電路32和反饋電路33的電路結(jié)構(gòu)，與第一實(shí)施例中的差分放大電路21、輸出級(jí)電路22和反饋電路23的電路結(jié)構(gòu)相同，因此，在此省略了其相關(guān)說明。下面參照?qǐng)D6和圖7具體說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的限流電路34和啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35的電路結(jié)構(gòu)。 (I)限流電路34如圖6所示，在輸出級(jí)電路32的輸入端連接有限流電路34，該限流電路34在LDO穩(wěn)壓器3處于啟動(dòng)狀態(tài)的情況下，對(duì)輸出級(jí)電路32進(jìn)行控制，以限制輸出級(jí)電路32的輸出電流。此外，如圖6所示，限流電路34還與啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35相連接，以便于啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35在LDO穩(wěn)壓器3的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)限流電路34中隨啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生RISEND信號(hào)。如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的限流電路34的電路結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的限流電路24的電路結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別僅在于，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的限流電路34增加了ー個(gè)NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M8。如圖7所示，限流電路34包括MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6、M7、M8、M9、MlO和M11，以及可變電阻R2，其中M6、M10和Mll為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管，M7、M 8和M9為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。Mll的源極與直流電源相連接，Mll的漏極與MlO的源極相連接，Mll的柵極與M6的漏極以及輸出級(jí)電路22相連接。MlO的柵極輸入有其自身的偏置電壓，MlO的漏極與M9的柵極和漏極、以及M7的柵極相連接。M6的源極與可變電阻的第一端相連接后與直流電源相連接，M6的柵極與可變電阻R2的第二端以及M7的漏極相連接。M9的源極接地，M7的源極與M8的漏極相連接，M8的源極接地，M8的柵極連接有開關(guān)信號(hào)ΕΝ。M6是限流電路34的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管。限流電路34的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖7所示的具體結(jié)構(gòu)，也可以采用圖3至圖5中的電路結(jié)構(gòu)，或者其他能夠?qū)崿F(xiàn)“在LDO穩(wěn)壓器處于啟動(dòng)狀態(tài)的情況下，對(duì)輸出級(jí)電路進(jìn)行控制，以限制輸出級(jí)電路的輸出電流”這一功能的電路結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，如圖7所示，M6是限流電路34的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管，M6的柵極處的電壓Va’是限流電路34中在LDO穩(wěn)壓器3的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候隨啟動(dòng)過程變化的電壓，因此，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路25可以根據(jù)該電壓Va’產(chǎn)生RISEND信號(hào)。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器3處于啟動(dòng)前和啟動(dòng)過程中時(shí),M6的柵極處的電壓Va為低電壓,貝IjM6的源極和柵極之間的電壓大于M6的閾值電壓，M6導(dǎo)通，限流電路34開始工作。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器2處于啟動(dòng)過程結(jié)束吋，M6的柵極處的電壓Va’變高，M6導(dǎo)通，限流電路34處于高阻態(tài)。因此，限流電路34中的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6的柵極處的電壓Va’是限流電路34中在LDO穩(wěn)壓器3的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候隨啟動(dòng)過程變化的電壓。在本發(fā)明中，雖然以末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6的柵極處的電壓Va’作為限流電路34中用于產(chǎn)生RISEND信號(hào)的電壓的實(shí)例進(jìn)行說明，但是，限流電路中可以用于產(chǎn)生RISEND信號(hào)的電壓并不局限于限流電路的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極處的電壓。例如，當(dāng)因需要而在限流電路34的M6的后面又増加幾級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管吋，新増加的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極處的電壓，或者M(jìn)6的柵極處的電壓均可以作為用于產(chǎn)生RISEND信號(hào)的電壓。也就是說，在限流電路中，只要符合在“ LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候隨啟動(dòng)過程變化”這ー條件的電壓均可以作為用于產(chǎn)生RISEND信號(hào)的電壓。(2)啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35如圖6所示，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35與限流電路34相連接，用于在LDO穩(wěn)壓器3的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)限流電路34中隨啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生RISEND信號(hào)，并保持該RISEND信號(hào)，RISEND信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。此外,如圖6所不,與第一實(shí)施例中相同，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35可以將產(chǎn)生的RISEND信號(hào)輸入到差分放大電路31和/或反饋電路33中。下面參照?qǐng)D7具體說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35的電路結(jié)構(gòu)。啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35包括MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml’ M4’、電阻R1’、與非門NAND、反向器INV’和電流源Is’，其中Ml’和M4’為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管，M2’和M3’為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。Ml’的源極與直流電源相連接，Ml’的漏極與電阻R1’的第一端相連接，Ml’的柵極與反相開關(guān)信號(hào)ENB相連接。M2’的源極與M3’的漏極相連接，M2’的漏極與電阻R1’的第二端和與非門NAND的第一輸入端相連接，M2’的柵極與與非門NAND的輸出端和反向器INV’的輸入端相連接。M3’的源極接地，M3’的柵極與M4’的漏極和電流源Is’的第一端相連接。M4’的源極與直流電源相連接，M4’的柵極與限流電路34的M6(末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管)的柵極相連接。電流源Is’的第二端接地，與非門NAND的第二輸入端與開關(guān)信號(hào)EN相連接，反向器INV’的輸出端輸出RISEND信號(hào)。這里，電流源Is’用于在啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35中提供偏置電流，也可以用其他電路部件來代替，例如MOS場(chǎng)效應(yīng)管等。
開關(guān)信號(hào)EN是指示使本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器通電的信號(hào)，而反相開關(guān)信號(hào)ENB是對(duì)開關(guān)信號(hào)EN取反后的信號(hào)。下面結(jié)合圖7顯示的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35的電路結(jié)構(gòu)，說明RISEND信號(hào)產(chǎn)生的原理。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器3處于啟動(dòng)狀態(tài)之前吋，M4’的柵極處的電壓等于M6的柵極處的電壓Va’為低電壓，M4’導(dǎo)通；由于電流源Is’的電流較小，因此M3’的柵極處的電壓Vb’為高電壓，M3’導(dǎo)通；反相開關(guān)信號(hào)ENB為高電平，Ml’截止；開關(guān)信號(hào)EN為低電平，與非門NAND的輸出為高電平，M2’導(dǎo)通，反相器INV’的輸出為低電平。此時(shí)，RISEND信號(hào)作為反相器INV’的輸出，為低電平，表示尚未產(chǎn)生RISEND信號(hào)。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器3處于啟動(dòng)狀態(tài)中吋，M4’的柵極處的電壓等于M6的柵極處的電壓Va’為低電壓，M4’導(dǎo)通；由于電流源Is’的電流較小，因此M3’的柵極處的電壓Vb’為高電壓，M3’導(dǎo)通；反相開關(guān)信號(hào)ENB變?yōu)榈碗娖?，Ml’導(dǎo)通；開關(guān)信號(hào)EN變?yōu)楦唠娖?，與非門NAND的除開關(guān)信號(hào)EN以外的輸入端的電壓Vc’為低電壓，則與非門NAND的輸出為高電平，M2’導(dǎo)通，反相器INV’的輸出為低電平。此時(shí)，RISEND信號(hào)作為反相器INV’的輸出，為低電平，表示尚未產(chǎn)生RISEND信號(hào)。當(dāng)LDO穩(wěn)壓器3處于啟動(dòng)狀態(tài)結(jié)束吋，M4’的柵極處的電壓等于M6的柵極處的電壓Va’變高，M4’截止，M3’的柵極處的電壓Vb’為地，M3’截止；與非門NAND的除開關(guān)信號(hào)EN以外的輸入端的電壓Vc’因上拉電阻R1’的存在而變高，則非門NAND的兩個(gè)輸入都為高電平，其輸出為低電平，反相器INV’的輸出為高電平。此時(shí)，RISEND信號(hào)作為反相器INV’的輸出，為高電平，表示產(chǎn)生RISEND信號(hào)。一旦產(chǎn)生RISEND信號(hào)，即RISEND信號(hào)變成高電平時(shí)，M2’截止，則RISEND信號(hào)的高電平狀態(tài)被保持。啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖7所示的具體結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)“在LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)限流電路中隨啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生RISEND信號(hào)，并保持該RISEND信號(hào)，RISEND信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)”這一功能的電路結(jié)構(gòu)均可作為本發(fā)明中的啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路35。產(chǎn)生后RISEND信號(hào)可以被輸入到差分放大電路31和/或反饋電路33中，用以對(duì)差分放大電路31和/或反饋電路33中一些器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。例如，可以對(duì)輸入到差分放大電路31中的外部電壓源產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref、反饋電路33輸出的反饋電壓Vfb、以及反饋電路中的加速電容的容量等進(jìn)行調(diào)整。關(guān)于上述參數(shù)的調(diào)整，在第一實(shí)施例中已經(jīng)給出了詳細(xì)的說明，因此在此省略了對(duì)其的說明。本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器由于能夠產(chǎn)生RISEND信號(hào)，因此，不僅能夠?qū)ψ陨黼娐分心承┢骷?shù)進(jìn)行調(diào)整以提高自身性能以外，而且還能夠被應(yīng)用于很多電路結(jié)構(gòu)中，下面結(jié)合圖8至圖11說明ー下本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器的幾種應(yīng)用(I)啟動(dòng)電流限制在LDO穩(wěn)壓器啟動(dòng)時(shí)，有時(shí)需要特別限制LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)電流。但是，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的LDO穩(wěn)壓器而言，由于不知道LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，在用于限制LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)電流的控制電路中還需要另外設(shè)置延時(shí)電路，從而造成控制電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖8 (A)顯示了控制電路對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)電流進(jìn)行控制的時(shí)序圖。在圖8中，EN表示使LDO穩(wěn)壓器通電的開關(guān)信號(hào)，SHTEST表示控制電路輸出的對(duì)LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)電流進(jìn)行限制的電流限制信號(hào)，VOUT表示LDO穩(wěn)壓器的輸出電壓。從圖8中可以看出，由于不知道LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，控制電路需要對(duì)輸出的SHTEST信號(hào)預(yù)設(shè)例如200 μ s的延時(shí)時(shí)間，從而致使控制電路因需要另外設(shè)置延時(shí)電路而造成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。然而，對(duì)于本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器而言，由于能夠產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)，因此當(dāng)需要特別限制LDO的啟動(dòng)電流時(shí)，在控制電路中不需要另外設(shè)置延時(shí)電路，從而簡(jiǎn)化了控制電路。圖8 (B)顯示了控制電路對(duì)本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)電流進(jìn)行控制的時(shí)序圖。從圖9中可以看出，由于本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器產(chǎn)生了 RISEND信號(hào)，也就是說，可以知道LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，控制電路不需要對(duì)輸出的SHTEST信號(hào)預(yù)設(shè)延時(shí)時(shí)間，一旦產(chǎn)生RISEND信號(hào)，控制電路就停止對(duì)啟動(dòng)電流的控制。因此，在控制電路中不需要另外設(shè)置延時(shí)電路，從而簡(jiǎn)化了控制電路。(2)復(fù)合電源模塊中的LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)在復(fù)合電源模塊中，如果采用現(xiàn)有技術(shù)的LDO穩(wěn)壓器，則當(dāng)啟動(dòng)多個(gè)LDO穩(wěn)壓器時(shí)，由于不知道各個(gè)LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，需要在啟動(dòng)時(shí)序電路中増加延時(shí)電路，從而造成啟動(dòng)時(shí)序電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，此外，多個(gè)LDO穩(wěn)壓器的整體啟動(dòng)時(shí)間也較長(zhǎng)。圖9(A)顯示了多個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的LDO穩(wěn)壓器在復(fù)合電源模塊中啟動(dòng)的時(shí)序圖。在圖10中，LDOl LDOx表示LDOl LDOx穩(wěn)壓器的輸出電壓。如圖10所示，由于不知道各個(gè)LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，啟動(dòng)時(shí)序電路輸出的啟動(dòng)時(shí)序信號(hào)需要對(duì)每個(gè)LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)時(shí)間都預(yù)設(shè)延時(shí)時(shí)間，例如，對(duì)LDOl的啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置50 μ s的延時(shí)時(shí)間，對(duì)LD02的啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置60 μ s的延時(shí)時(shí)間，對(duì)LD03的啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置50 μ s的延時(shí)時(shí)間等等。也就是說，即使LDOl在50 μ s內(nèi)已經(jīng)啟動(dòng)結(jié)束，也必須等到設(shè)置的50 μ s的延時(shí)時(shí)間過去后，才能夠使LD02啟動(dòng)。這樣，不僅造成啟動(dòng)時(shí)序電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且多個(gè)LDO穩(wěn)壓器的整體啟動(dòng)時(shí)間也較長(zhǎng)。
然而，在復(fù)合電源模塊中，如果采用本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器，則當(dāng)啟動(dòng)多個(gè)LDO穩(wěn)壓器時(shí)，由于知道各個(gè)LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，不需要在啟動(dòng)時(shí)序電路中増加延時(shí)電路,從而簡(jiǎn)化啟動(dòng)時(shí)序電路的結(jié)構(gòu),此外，也可以極大地縮短多個(gè)LDO穩(wěn)壓器的整體啟動(dòng)時(shí)間。圖9(B)顯示了多個(gè)本發(fā)明的LDO穩(wěn)壓器在復(fù)合電源模塊中啟動(dòng)的時(shí)序圖。如圖11所示，由于知道各個(gè)LDO穩(wěn)壓器的啟動(dòng)結(jié)束時(shí)間，因此，啟動(dòng)時(shí)序電路輸出的啟動(dòng)時(shí)序信號(hào)不需要預(yù)設(shè)延時(shí)時(shí)間，一旦LDOl啟動(dòng)結(jié)束就使LD02啟動(dòng)。這樣，不僅可以簡(jiǎn)化啟動(dòng)時(shí)序電路的結(jié)構(gòu)，而且也可以極大地縮短多個(gè)LDO穩(wěn)壓器的整體啟動(dòng)時(shí)間。雖然經(jīng)過對(duì)本發(fā)明結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行描述，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)上文的敘述后作出的許多替代、修改與變化將是顯而易見。因此，當(dāng)這樣的替代、修改和變化落入附后的權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)時(shí)，應(yīng)該被包括在本發(fā)明中。權(quán)利要求
1.ー種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括差分放大電路、輸出級(jí)電路、反饋電路和限流電路，其中 所述差分放大電路的正相輸入端與所述反饋電路的輸出端相連接，所述差分放大電路的反相輸入端輸入有基準(zhǔn)電壓，并且所述差分放大電路的輸出端與所述輸出級(jí)電路的輸入端相連接；在所述輸出級(jí)電路的輸入端連接有所述限流電路；所述反饋電路的輸入端與所述輸出級(jí)電路的輸出端相連接； 所述差分放大電路在所述低壓差線性穩(wěn)壓器處于正常工作狀態(tài)的情況下，通過所述反饋電路對(duì)所述輸出級(jí)電路進(jìn)行控制，以使所述輸出級(jí)電路輸出穩(wěn)定的輸出電壓； 所述限流電路在所述低壓差線性穩(wěn)壓器處于啟動(dòng)狀態(tài)的情況下，對(duì)所述輸出級(jí)電路進(jìn)行控制，以限制所述輸出級(jí)電路的輸出電流； 其特征在于，所述低壓差線性穩(wěn)壓器進(jìn)一歩包括啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路，所述啟動(dòng)結(jié) 束信號(hào)產(chǎn)生電路與所述差分放大電路相連接，或者與所述限流電路相連接，用于在所述低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)所述差分放大電路或者所述限流電路中隨所述啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，并保持所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與所述啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求I所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路將產(chǎn)生的所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)輸入至所述反饋電路。
3.如權(quán)利要求2所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述反饋電路包括加速電容，所述反饋電路根據(jù)所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，對(duì)所述加速電容的容量進(jìn)行調(diào)整； 當(dāng)所述反饋電路接收到所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)時(shí)，所述反饋電路將所述加速電容的容量從第一容量調(diào)整至第二容量； 所述第一容量的容量值小于所述第二容量的容量值。
4.如權(quán)利要求2所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述反饋電路根據(jù)所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，對(duì)其輸出的反饋電壓進(jìn)行調(diào)整； 當(dāng)所述反饋電路接收到所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)時(shí)，所述反饋電路將所述反饋電壓從第一電壓調(diào)整至第二電壓； 所述第一電壓的電壓值大于所述第二電壓的電壓值。
5.如權(quán)利要求I所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路將產(chǎn)生的所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)輸入至所述差分放大電路。
6.如權(quán)利要求5所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述差分放大電路根據(jù)所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)，對(duì)輸入的所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行調(diào)整； 當(dāng)所述差分放大電路接收到所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)時(shí)，所述差分放大電路將所述基準(zhǔn)電壓從第一電壓調(diào)整至第二電壓； 所述第一電壓的電壓值小于所述第二電壓的電壓值。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述差分放大電路包括末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管，所述啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路與所述差分放大電路的末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連接時(shí)，所述啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束時(shí)隨所述啟動(dòng)過程變化的所述末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極的電壓產(chǎn)生所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、或門、與門和反向器，其中 所述第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第一末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連接，所述第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和所述第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連接，所述第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述或門的輸出端相連接； 所述第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極與直流電源相連接，所述第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與開關(guān)信號(hào)相連接； 所述第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連接后，與所述直流電源相連接，所述第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連接后，與所述電阻的第一端和所述與門的第一輸入端相連接； 所述第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述反向器的輸出端和所述第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連接； 所述第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，所述第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述電阻的第二端相連接； 所述或門的第一輸入端與反相開關(guān)信號(hào)相連接，所述或門的第二輸入端與所述與門的輸出端相連接； 所述與門的第二輸入端與所述開關(guān)信號(hào)相連接，所述與門的輸出端輸出啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào); 所述反向器的輸入端與所述與門的輸出端相連接； 所述第一、第二、第三和第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管，所述第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述限流電路包括末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)所述啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路與所述限流電路相連接時(shí)，所述啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束時(shí)隨所述啟動(dòng)過程變化的所述末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極的電壓產(chǎn)生所述啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、與非門、反向器和電流源，其中 所述第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極與直流電源相連接，所述第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述電阻的第一端相連接，所述第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與反相開關(guān)信號(hào)相連接； 所述第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連接，所述第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述電阻的第二端和所述與非門的第一輸入端相連接，所述第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述與非門的輸出端和所述反向器的輸入端相連接； 所述第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，所述第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和所述電流源的第一端相連接； 所述第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述直流電源相連接，所述第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第二末級(jí)MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連接； 所述電流源的第二端接地，所述與非門的第二輸入端與開關(guān)信號(hào)相連接，所述反向器的輸出端輸出啟動(dòng)結(jié)束電壓信號(hào)； 所述第一和第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管，所述第二和第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括差分放大電路、輸出級(jí)電路、反饋電路限流電路和啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路，該啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生電路與差分放大電路相連接，或者與限流電路相連接，用于在低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)候，根據(jù)差分放大電路或者限流電路中隨啟動(dòng)過程變化的電壓產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)，并保持該啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)，啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)與啟動(dòng)過程結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，該啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)為電壓信號(hào)。在本發(fā)明的低壓差線性穩(wěn)壓器中，由于能夠產(chǎn)生啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)，以準(zhǔn)確區(qū)分低壓差線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)狀態(tài)和正常工作狀態(tài)，因此能夠?qū)Φ蛪翰罹€性穩(wěn)壓器中的某些器件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而提高低壓差線性穩(wěn)壓器的性能。
文檔編號(hào)G05F1/56GK102650893SQ20111005422
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者孫中元 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光