專利名稱：一種低壓差線性穩(wěn)壓器及芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓器及芯片。
背景技術(shù)：
目前，在集成電路設(shè)計領(lǐng)域，低功率低壓差線性穩(wěn)壓器作為一種能夠為電子系統(tǒng)提供穩(wěn)定工作電壓的供電電路，被廣泛應(yīng)用于各種集成電路中。在現(xiàn)有技術(shù)提供的低功率低壓差線性穩(wěn)壓器中，一般采用一個運算放大器、一個帶隙電壓基準(zhǔn)源和頻率補償網(wǎng)絡(luò)，其雖然能夠達(dá)到為集成電路提供工作電壓的目的，但是整個電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本高，且在低功耗條件下很難滿足應(yīng)用需求。因此，現(xiàn)有技術(shù)難以在低功耗條件下為集成電路提供固定的工作電壓，且存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用面積大和靜態(tài)功耗高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低壓差線性穩(wěn)壓器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的難以在低功耗條件下為集成電路提供固定的工作電壓，且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種低壓差線性穩(wěn)壓器，與直流電源和負(fù)載相連接，所述低壓差線性穩(wěn)壓器包括電流源模塊、第一電流鏡、電流鏡驅(qū)動模塊、第二電流鏡、第三電流鏡、第四電流鏡、第五電流鏡以及第一穩(wěn)壓二極管；所述電流源模塊的第一輸入端同時與所述直流電源的輸出端、所述第一電流鏡的輸入端、所述第二電流鏡的輸入端及所述第三電流鏡的輸入端相連接，所述電流源模塊的第二輸入端接所述第一電流鏡的第一輸出端，所述電流源模塊的輸出端接地，所述第一電流鏡的第二輸出端接所述電流鏡驅(qū)動模塊的第一輸入端，所述電流鏡驅(qū)動模塊的第二輸入端和第三輸入端分別與所述電流源模塊的輸出端和所述第二電流鏡的第一輸出端相連接， 所述第四電流鏡的第一輸入端和第二輸入端分別與所述第二電流鏡的第二輸出端和所述第三電流鏡的第一輸出端相連接，所述第四電流鏡的第一輸出端接所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第四電流鏡的第二輸出端接所述負(fù)載，所述第五電流鏡的第一輸入端和第二輸入端分別與所述電流鏡驅(qū)動模塊的輸出端和所述第三電流鏡的第二輸出端相連接，所述第五電流鏡的第一輸出端和第二輸出端均與所述第一穩(wěn)壓二極管的陽極和地相連接；所述電流源模塊將所述直流電源輸出的直流電和所述第一電流鏡的第一輸出端輸出的直流電進行放大疊加處理后輸出使所述電流鏡驅(qū)動模塊驅(qū)動所述第二電流鏡進入工作狀態(tài)，所述第三電流鏡、所述第四電流鏡、所述第五電流鏡以及所述第一穩(wěn)壓二極管跟隨所述第二電流鏡依次開始工作，并通過所述第四電流鏡的第二輸出端為所述負(fù)載供電， 并由所述第二電流鏡、所述第三電流鏡以及所述第五電流鏡對所述第四電流鏡的第二輸出端的輸出電壓進行調(diào)整，將所述輸出電壓穩(wěn)定于一固定電壓范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一目的還在于提供一種包括所述低壓差線性穩(wěn)壓器的芯片。
在本發(fā)明中，通過采用包括所述電流源模塊、所述第一電流鏡、所述電流鏡驅(qū)動模塊、所述第二電流鏡、所述第三電流鏡、所述第四電流鏡、所述第五電流鏡以及所述第一穩(wěn)壓二極管的低壓差線性穩(wěn)壓器，能夠在負(fù)載所獲取的供電電流發(fā)生變化時自動調(diào)整輸出電壓以達(dá)到為負(fù)載提供固定工作電壓的目的，且整個低壓差線性穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)簡單、靜態(tài)功耗小和成本低，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)難以在低功耗條件下為集成電路提供固定的工作電壓，且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問題。


圖I是本發(fā)明第一實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的模塊結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明第二實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的示例電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明第三實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實施例中，通過采用包括電流源模塊、第一電流鏡、電流鏡驅(qū)動模塊、第二電流鏡、第三電流鏡、第四電流鏡、第五電流鏡以及第一穩(wěn)壓二極管的低壓差線性穩(wěn)壓器，能夠在負(fù)載所獲取的供電電流發(fā)生變化時自動調(diào)整輸出電壓以達(dá)到為負(fù)載提供固定工作電壓的目的，且整個低壓差線性穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)簡單、靜態(tài)功耗小和成本低。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)進行詳細(xì)描述實施例一:圖I示出了本發(fā)明第一實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明第一實施例相關(guān)的部分，詳述如下低壓差線性穩(wěn)壓器與直流電源100和負(fù)載200相連接，低壓差線性穩(wěn)壓器包括電流源模塊300、第一電流鏡400、電流鏡驅(qū)動模塊500、第二電流鏡600、第三電流鏡700、第四電流鏡800、第五電流鏡900以及第一穩(wěn)壓二極管Dl ；電流源模塊300的第一輸入端同時與直流電源100的輸出端、第一電流鏡400的輸入端、第二電流鏡600的輸入端及第三電流鏡700的輸入端相連接，電流源模塊300的第二輸入端接第一電流鏡400的第一輸出端，電流源模塊300的輸出端接地，第一電流鏡400 的第二輸出端接電流鏡驅(qū)動模塊500的第一輸入端，電流鏡驅(qū)動模塊500的第二輸入端和第三輸入端分別與電流源模塊300的輸出端和第二電流鏡600的第一輸出端相連接，第四電流鏡800的第一輸入端和第二輸入端分別與第二電流鏡600的第二輸出端和第三電流鏡 700的第一輸出端相連接，第四電流鏡800的第一輸出端接第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極，第四電流鏡800的第二輸出端接負(fù)載200,第五電流鏡900的第一輸入端和第二輸入端分別與電流鏡驅(qū)動模塊500的輸出端和第三電流鏡700的第二輸出端相連接，第五電流鏡900的第一輸出端和第二輸出端均與第一穩(wěn)壓二極管Dl的陽極和地相連接。電流源模塊300將直流電源100輸出的直流電和第一電流鏡400的第一輸出端輸出的直流電進行放大疊加處理后輸出使電流鏡驅(qū)動模塊500驅(qū)動第二電流鏡600進入工作狀態(tài)，第三電流鏡700、第四電流鏡800、第五電流鏡900以及第一穩(wěn)壓二極管Dl跟隨第二電流鏡600依次開始工作，并通過第四電流鏡800的第二輸出端為負(fù)載200供電，并由第二電流鏡600、第三電流鏡700以及第五電流鏡900對第四電流鏡800的第二輸出端的輸出電壓進行調(diào)整，將該輸出電壓穩(wěn)定于一固定電壓范圍內(nèi)。低壓差線性穩(wěn)壓器還包括電阻Rl和電阻R2，電阻Rl的第一端接第五電流鏡900 的第一輸出端，電阻Rl的第二端同時與第一穩(wěn)壓二極管Dl的陽極和地相連接；電阻R2的第一端接第五電流鏡900的第二輸出端，電阻R2的第二端同時與第一穩(wěn)壓二極管Dl的陽極和地相連接。實施例二 :圖2示出了本發(fā)明第二實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明第二實施例相關(guān)的部分，詳述如下作為本發(fā)明一實施例，電流源模塊300包括電阻R3、NMOS 管 Ml、NMOS 管 M2 及電阻 R4 ；電阻R3的第一端為電流源模塊300的第一輸入端，NMOS管Ml的漏極為電流源模塊300的第二輸入端，NMOS管Ml的柵極同時與電阻R3的第二端及NMOS管M2的漏極相連接，NMOS管M2的柵極同時與NMOS管Ml的源極和電阻R4的第一端相連接，NMOS管M2的源極為電流源模塊300的輸出端，電阻R4的第二端同時與NMOS管M2的源極和地相連接。作為本發(fā)明一實施例，第一電流鏡400包括PMOS管M3和PMOS管M4，PMOS管M3 的源極和PMOS管M4的源極共同構(gòu)成第一電流鏡400的輸入端，PMOS管M3的柵極和源極共接后再與PMOS管M4的柵極連接，PMOS管M3的漏極和PMOS管M4的漏極分別為第一電流鏡400的第一輸出端和第二輸出端。作為本發(fā)明一實施例，電流鏡驅(qū)動模塊500包括穩(wěn)壓二極管D2和NMOS管M5，穩(wěn)壓二極管D2的陰極和陽極分別為電流鏡驅(qū)動模塊500的第一輸入端和第二輸入端，NMOS管 M5的柵極接穩(wěn)壓二極管D2的陰極，NMOS管M5的漏極和源極分別為電流鏡驅(qū)動模塊500的第三輸入端和輸出端。作為本發(fā)明一實施例，第二電流鏡600包括PMOS管M6和PMOS管M7，PMOS管M6 的源極和PMOS管M7的源極共同構(gòu)成第二電流鏡600的輸入端，PMOS管M6的柵極和源極共接后再與PMOS管M7的柵極連接，PMOS管M6的漏極和PMOS管M7的漏極分別為第二電流鏡600的第一輸出端和第二輸出端。作為本發(fā)明一實施例，第三電流鏡700包括PMOS管M8和PMOS管M9，PMOS管M8 的源極和PMOS管M9的源極共同構(gòu)成第三電流鏡700的輸入端，PMOS管M8的柵極和源極共接后再與PMOS管M9的柵極連接，PMOS管M8的漏極和PMOS管M9的漏極分別為第三電流鏡700的第一輸出端和第二輸出端。作為本發(fā)明一實施例，第四電流鏡800包括NMOS管MlO和NMOS管Mil，NMOS管 MlO的漏極和NMOS管Mll的漏極分別為第四電流鏡800的第一輸入端和第二輸入端，NMOS 管MlO的柵極與漏極共接后再與NMOS管Ml I的柵極相連，NMOS管MlO的源極和NMOS管Ml I 的源極分別為第四電流鏡800的第一輸入端和第二輸入端。作為本發(fā)明一實施例，第五電流鏡900包括NMOS管M12和NMOS管M13，NMOS管 M12的漏極和NMOS管M13的漏極分別為第五電流鏡900的第一輸入端和第二輸入端，NMOS管M13的柵極與漏極共接后再與NMOS管M12的柵極相連，NMOS管M12的源極和NMOS管M13 的源極分別為第五電流鏡900的第一輸出端和第二輸出端。在本發(fā)明實施例中，負(fù)載200為一電流源11，其輸入端接NMOS管Ml I的源極，輸出端接地。以下結(jié)合工作原理對本發(fā)明第二實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器作進一步說明直流電源100輸出直流電驅(qū)動進入電阻R3的第一端和PMOS管M3的源極，然后由 NMOS管Ml和NMOS管M2對從PMOS管M3的漏極流出的直流電和從電阻Rl進入的直流電進行放大和疊加處理后，通過電阻R4輸出至穩(wěn)壓二極管D2的陽極，進而由穩(wěn)壓二極管D2的陰極觸發(fā)NMOS管M5導(dǎo)通，NMOS管M5的漏極開始從PMOS管M6的漏極抽取電流，從而啟動 PMOS 管 M7、PMOS 管 M8、PMOS 管 M9、NMOS 管 MlO、NMOS 管 Ml I、NMOS 管 Ml2 以及 NMOS 管 Ml3 進入工作狀態(tài)，并由NMOS管MlI作最后一次電流鏡像后為電流源Il供電。當(dāng)電流源Il從NMOS管Mll的源極抽取的電流變大時，則NMOS管Mll的柵源電壓 Vgsll增大，隨后通過由PMOS管M6和PMOS管M7組成的第二電流鏡600、由PMOS管M8和 PMOS管M9組成的第三電流鏡700以及NMOS管M12和NMOS管M13組成的第五電流鏡900 對直流電源100輸出的直流電依次進行遞減傳遞處理，同時NMOS管MlO的導(dǎo)通電流相應(yīng)增大，進而使第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極電壓升高，但由于NMOS管MlO的柵源電壓增大的幅度較小，則NMOS管MlO的柵極電壓跟隨第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極電壓的升高而增大，且NMOS 管MlO的柵極電壓等于NMOS管Mll的柵極電壓Vgll，所以NMOS管Mll的柵極電壓VglI增大，于是NMOS管Mll的源極電壓Vsll = VglI-VgslI，進而使NMOS管Mll的源極電壓(即第四電流鏡800的輸出電壓)保持穩(wěn)定。當(dāng)電流源Il從NMOS管Mll的源極抽取的電流變小時，則NMOS管Mll的柵源電壓 Vgsll降低，隨后通過由PMOS管M6和PMOS管M7組成的第二電流鏡600、由PMOS管M8和 PMOS管M9組成的第三電流鏡700以及NMOS管M12和NMOS管M13組成的第五電流鏡900 對直流電源100輸出的直流電依次進行遞減傳遞處理，同時NMOS管MlO的導(dǎo)通電流相應(yīng)減小，進而使第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極電壓降低，但由于NMOS管MlO的柵源電壓降低的幅度較小，則NMOS管MlO的柵極電壓跟隨第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極電壓的降低而減小，且NMOS 管MlO的柵極電壓等于NMOS管Mll的柵極電壓Vgll，所以NMOS管Mll的柵極電壓VglI減小，于是NMOS管Mll的源極電壓Vsll = VglI-VgslI，進而使NMOS管Mll的源極電壓保持穩(wěn)定。其中，電阻Rl和電阻R2分別與PMOS管M12和PMOS管M13串接，當(dāng)電流源Il從 NMOS管Mll的源極抽取的電流發(fā)生突變時，PMOS管M12和PMOS管M13會產(chǎn)生一個電流負(fù)反饋至第一穩(wěn)壓二極管Dl，進而使由PMOS管M6和PMOS管M7組成的第二電流鏡600、由 PMOS管M8和PMOS管M9組成的第三電流鏡700以及NMOS管M12和NMOS管M13組成的第五電流鏡900形成的電流傳遞環(huán)路的電流減小，進而通過第一穩(wěn)壓二極管Dl維持NMOS管 Mll的源極電壓保持穩(wěn)定。電阻Rl和電阻R2能夠使PMOS管M12和PMOS管M13產(chǎn)生的電流負(fù)反饋更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確，從而使NMOS管Mll的源極電壓得到更加精確的控制。在本發(fā)明實施例中，通過采用包括電流源模塊、第一電流鏡、電流鏡驅(qū)動模塊、第二電流鏡、第三電流鏡、第四電流鏡、第五電流鏡以及第一穩(wěn)壓二極管的低壓差線性穩(wěn)壓器，能夠在負(fù)載所獲取的供電電流發(fā)生變化時自動調(diào)整輸出電壓以達(dá)到為負(fù)載提供固定工作電壓的目的，且整個低壓差線性穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)簡單、靜態(tài)功耗小和成本低，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)難以在低功耗條件下為集成電路提供固定的工作電壓，且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問題。實施例三:圖3示出了本發(fā)明第三實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明第三實施例相關(guān)的部分，詳述如下作為本發(fā)明一實施例，電流源模塊300包括電阻R5、NPN型三極管M14、NPN型三極管M15及電阻R6 ；電阻R5的第一端為電流源模塊300的第一輸入端，NPN型三極管M14的集電極為電流源模塊300的第二輸入端，NPN型三極管M14的基極同時與電阻R5的第二端及NPN型三極管M15的集電極相連接，NPN型三極管M15的基極同時與NPN型三極管M14的發(fā)射極和電阻R6的第一端相連接，NPN型三極管M15的發(fā)射極為電流源模塊300的輸出端，電阻 R6的第二端同時與NPN型三極管M15的發(fā)射極和地相連接。在本發(fā)明第三實施例中，第一電流鏡400、電流鏡驅(qū)動模塊500和第二電流鏡600 的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)組成與本發(fā)明第二實施例相同，因此不再贅述。作為本發(fā)明一實施例，第三電流鏡700包括PNP型三極管M16和PNP型三極管M17， PNP型三極管M16的發(fā)射極和PNP型三極管M17的發(fā)射極共同構(gòu)成第三電流鏡700的輸入端，PNP型三極管M16的基極和發(fā)射極共接后再與PNP型三極管M17的基極連接，PNP型三極管M16的集電極和PNP型三極管M17的集電極分別為第三電流鏡700的第一輸出端和第
二輸出端。作為本發(fā)明一實施例，第四電流鏡800包括NPN型三極管M18和NPN型三極M19， NPN型三極管M18的集電極和NPN型三極管M19的集電極分別為第四電流鏡800的第一輸入端和第二輸入端，NPN型三極管M18的基極與集電極共接后再與NPN型三極管M19的柵極相連，NPN型三極管M18的發(fā)射極和NPN型三極管M19的發(fā)射極分別為第四電流鏡800的第一輸入端和第二輸入端。作為本發(fā)明一實施例，第五電流鏡900包括NPN型三極管M20和NPN型三極管M21， NPN型三極管M20的集電極和NPN型三極管M21的集電極分別為第五電流鏡900的第一輸入端和第二輸入端，NPN型三極管M21的基極與集電極共接后再與NPN型三極管M20的基極相連，NPN型三極管M20的發(fā)射極和NPN型三極管M21的發(fā)射極分別為第五電流鏡900的
第一輸出端和第二輸出端。 在本發(fā)明實施例中，負(fù)載200為一電流源11，其輸入端接NPN型三極管M19的發(fā)射極，輸出端接地。以下結(jié)合工作原理對本發(fā)明第三實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器作進一步說明直流電源100輸出直流電驅(qū)動進入電阻R5的第一端和PMOS管M3的源極，然后由 NMOS管Ml和NMOS管M2對從PMOS管M3的漏極流出的直流電和從電阻R5進入的直流電進行放大和疊加處理后，通過電阻R6輸出至穩(wěn)壓二極管D2的陽極，進而由穩(wěn)壓二極管D2的陰極觸發(fā)NMOS管M5導(dǎo)通，NMOS管M5的漏極開始從PMOS管M6的漏極抽取電流，從而啟動PMOS管M7、PNP型三極管M16、PNP型三極管M17、NPN型三極管M18、NPN型三極管M19、NPN 型三極管M20以及NPN型三極管M21進入工作狀態(tài)，并由NPN型三極管M19作最后一次電流鏡像后為電流源11供電。當(dāng)電流源Il從NPN型三極管M19的發(fā)射極抽取的電流變大時，則NPN型三極管 M19的發(fā)射結(jié)電壓Vbe 19增大，隨后通過由PMOS管M6和PMOS管M7組成的第二電流鏡600、 由PNP型三極管M16和PNP型三極管M17組成的第三電流鏡700以及NPN型三極管M20和 NPN型三極管M21組成的第五電流鏡900對直流電源100輸出的直流電依次進行遞減傳遞處理，同時NPN型三極管M18的導(dǎo)通電流相應(yīng)增大，進而使第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極電壓升高，但由于NPN型三極管M18的發(fā)射結(jié)電壓增大的幅度較小，則NPN型三極管M18的基極電壓跟隨第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極電壓的升高而增大，且NPN型三極管M18的基極電壓等于NPN型三極管M19的基極電壓Vbl9，所以NPN型三極管M19的柵極電壓Vb 19增大，于是 NPN型三極管M19的發(fā)射極電壓Veil = VblI-VbelI，進而使NPN型三極管M19的發(fā)射極電壓(即第四電流鏡800的輸出電壓)保持穩(wěn)定。當(dāng)電流源Il從NPN型三極管M19的發(fā)射極抽取的電流變小時，則NPN型三極管 M19的發(fā)射結(jié)電壓Vbe 19降低，隨后通過由PMOS管M6和PMOS管M7組成的第二電流鏡600、 由PNP型三極管M16和PNP型三極管M17組成的第三電流鏡700以及NPN型三極管M20和 NPN型三極管M21組成的第五電流鏡900對直流電源100輸出的直流電依次進行遞減傳遞處理，同時NPN型三極管M18的導(dǎo)通電流相應(yīng)減小，進而使第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極電壓降低，但由于NPN型三極管M18的發(fā)射結(jié)電壓降低的幅度較小，則NPN型三極管M18的基極電壓跟隨第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極電壓的降低而減小，且NPN型三極管M18的基極電壓等于NPN型三極管M19的基極電壓Vbl9，所以NPN型三極管M19的基極電壓Vb 19減小，于是 NPN型三極管M19的發(fā)射極電壓Veil = VblI-VbelI，進而使NPN型三極管M19的發(fā)射極電壓(即第四電流鏡800的輸出電壓)保持穩(wěn)定。其中，電阻Rl和電阻R2分別與PNP型三極管M20和PNP型三極管M21串接，當(dāng)電流源Il從NPN型三極管M19的發(fā)射極抽取的電流發(fā)生突變時，PNP型三極管M20和PNP型三極管M21會產(chǎn)生一個電流負(fù)反饋至第一穩(wěn)壓二極管Dl，進而使由PMOS管M6和PMOS管 M7組成的第二電流鏡600、由PNP型三極管M16和PNP型三極管M17組成的第三電流鏡700 以及NPN型三極管M20和NPN型三極管M21組成的第五電流鏡900形成的電流傳遞環(huán)路的電流減小，進而通過第一穩(wěn)壓二極管Dl維持NPN型三極管M19的發(fā)射極電壓保持穩(wěn)定。電阻Rl和電阻R2能夠使PNP型三極管M20和PNP型三極管M21產(chǎn)生的電流負(fù)反饋更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確，從而使NPN型三極管M19的發(fā)射極電壓得到更加精確的控制。在本發(fā)明的其他實施例中，PMOS管均可以替換為PNP型三極管、NMOS管均可以替換為NPN型三極管。本發(fā)明第二實施例中所提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)組成是在 CMOS工藝條件下所要求的電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明第三實施例中所提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)組成是在B⑶工藝條件下所要求的電路結(jié)構(gòu)，因此，根據(jù)實際應(yīng)用過程中不同的生產(chǎn)需求，可以對本發(fā)明第二實施例和第三實施例中的MOS管替換為三極管，也可以將三極管替換為MOS管。本發(fā)明的另一實施例還在于提供提供一種包括上述低壓差線性穩(wěn)壓器的芯片。在本發(fā)明實施例中，通過采用包括電流源模塊、第一電流鏡、電流鏡驅(qū)動模塊、第二電流鏡、第三電流鏡、第四電流鏡、第五電流鏡以及第一穩(wěn)壓二極管的低壓差線性穩(wěn)壓器，能夠在負(fù)載所獲取的供電電流發(fā)生變化時自動調(diào)整輸出電壓以達(dá)到為負(fù)載提供固定工作電壓的目的，且整個低壓差線性穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)簡單、靜態(tài)功耗小和成本低，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)難以在低功耗條件下為集成電路提供固定的工作電壓，且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問題。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低壓差線性穩(wěn)壓器，與直流電源和負(fù)載相連接，其特征在于，所述低壓差線性穩(wěn)壓器包括電流源模塊、第一電流鏡、電流鏡驅(qū)動模塊、第二電流鏡、第三電流鏡、第四電流鏡、第五電流鏡以及第一穩(wěn)壓二極管；所述電流源模塊的第一輸入端同時與所述直流電源的輸出端、所述第一電流鏡的輸入端、所述第二電流鏡的輸入端及所述第三電流鏡的輸入端相連接，所述電流源模塊的第二輸入端接所述第一電流鏡的第一輸出端，所述電流源模塊的輸出端接地，所述第一電流鏡的第二輸出端接所述電流鏡驅(qū)動模塊的第一輸入端，所述電流鏡驅(qū)動模塊的第二輸入端和第三輸入端分別與所述電流源模塊的輸出端和所述第二電流鏡的第一輸出端相連接，所述第四電流鏡的第一輸入端和第二輸入端分別與所述第二電流鏡的第二輸出端和所述第三電流鏡的第一輸出端相連接，所述第四電流鏡的第一輸出端接所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第四電流鏡的第二輸出端接所述負(fù)載，所述第五電流鏡的第一輸入端和第二輸入端分別與所述電流鏡驅(qū)動模塊的輸出端和所述第三電流鏡的第二輸出端相連接，所述第五電流鏡的第一輸出端和第二輸出端均與所述第一穩(wěn)壓二極管的陽極和地相連接。
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，所述電流源模塊包括電阻R3、NMOS管Ml、NMOS管M2及電阻R4 ；所述電阻R3的第一端為所述電流源模塊的第一輸入端，所述NMOS管Ml的漏極為所述電流源模塊的第二輸入端，所述NMOS管Ml的柵極同時與所述電阻R3的第二端及所述NMOS 管M2的漏極相連接，所述NMOS管M2的柵極同時與所述NMOS管Ml的源極和所述電阻R4 的第一端相連接，所述NMOS管M2的源極為所述電流源模塊的輸出端，所述電阻R4的第二端同時與所述NMOS管M2的源極和地相連接。
3.如權(quán)利要求I所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述電流源模塊包括電阻R5、NPN型三極管M14、NPN型三極管M15及電阻R6 ；所述電阻R5的第一端為所述電流源模塊的第一輸入端，所述NPN型三極管M14的集電極為所述電流源模塊的第二輸入端，所述NPN型三極管M14的基極同時與所述電阻R5的第二端及所述NPN型三極管M15的集電極相連接，所述NPN型三極管M15的基極同時與所述 NPN型三極管M14的發(fā)射極和所述電阻R6的第一端相連接，所述NPN型三極管M15的發(fā)射極為所述電流源模塊的輸出端，所述電阻R6的第二端同時與所述NPN型三極管M15的發(fā)射極和地相連接。
4.如權(quán)利要求I所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述第一電流鏡包括PMOS管 M3和PMOS管M4，所述PMOS管M3的源極和所述PMOS管M4的源極共同構(gòu)成所述第一電流鏡的輸入端，所述PMOS管M3的柵極和源極共接后再與所述PMOS管M4的柵極連接，所述PMOS 管M3的漏極和所述PMOS管M4的漏極分別為所述第一電流鏡的第一輸出端和第二輸出端。
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，所述電流鏡驅(qū)動模塊包括穩(wěn)壓二極管D2和NMOS管M5，所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極和陽極分別為所述電流鏡驅(qū)動模塊的第一輸入端和第二輸入端，所述NMOS管M5的柵極接所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極，所述NMOS 管M5的漏極和源極分別為所述電流鏡驅(qū)動模塊的第三輸入端和輸出端。
6.如權(quán)利要求I所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述第二電流鏡包括PMOS管 M6和PMOS管M7，所述PMOS管M6的源極和所述PMOS管M7的源極共同構(gòu)成所述第二電流鏡的輸入端，所述PMOS管M6的柵極和源極共接后再與所述PMOS管M7的柵極連接，所述PMOS 管M6的漏極和所述PMOS管M7的漏極分別為所述第二電流鏡的第一輸出端和第二輸出端。
7.如權(quán)利要求I所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述第三電流鏡包括PMOS管 M8和PMOS管M9，所述PMOS管M8的源極和所述PMOS管M9的源極共同構(gòu)成所述第三電流鏡的輸入端，所述PMOS管M8的柵極和源極共接后再與所述PMOS管M9的柵極連接，所述PMOS 管M8的漏極和所述PMOS管M9的漏極分別為所述第三電流鏡的第一輸出端和第二輸出端。所述第四電流鏡包括NMOS管MlO和NMOS管Ml I，所述NMOS管MlO的漏極和所述NMOS 管Mll的漏極分別為所述第四電流鏡的第一輸入端和第二輸入端，所述NMOS管MlO的柵極與漏極共接后再與所述NMOS管Mll的柵極相連，所述NMOS管MlO的源極和所述NMOS管 Mll的源極分別為所述第四電流鏡的第一輸入端和第二輸入端。所述第五電流鏡包括NMOS管M12和NMOS管M13，所述NMOS管M12的漏極和所述NMOS 管M13的漏極分別為所述第五電流鏡的第一輸入端和第二輸入端，所述NMOS管M13的柵極與漏極共接后再與所述NMOS管M12的柵極相連，所述NMOS管M12的源極和所述NMOS管 M13的源極分別為所述第五電流鏡的第一輸出端和第二輸出端。
8.如權(quán)利要求I所述的低壓差線性穩(wěn)壓器，其特征在于，所述第三電流鏡包括PNP型三極管M16和PNP型三極管M17，所述PNP型三極管M16的發(fā)射極和所述PNP型三極管M17 的發(fā)射極共同構(gòu)成所述第三電流鏡的輸入端，所述PNP型三極管M16的基極和發(fā)射極共接后再與所述PNP型三極管M17的基極連接，所述PNP型三極管M16的集電極和所述PNP型三極管M17的集電極分別為所述第三電流鏡的第一輸出端和第二輸出端。所述第四電流鏡包括NPN型三極管M18和NPN型三極M19，所述NPN型三極管M18的集電極和所述NPN型三極管M19的集電極分別為所述第四電流鏡的第一輸入端和第二輸入端，所述NPN型三極管M18的基極與集電極共接后再與所述NPN型三極管M19的柵極相連， 所述NPN型三極管M18的發(fā)射極和所述NPN型三極管M19的發(fā)射極分別為所述第四電流鏡的第一輸入端和第二輸入端。所述第五電流鏡包括NPN型三極管M20和NPN型三極管M21，所述NPN型三極管M20的集電極和所述NPN型三極管M21的集電極分別為所述第五電流鏡的第一輸入端和第二輸入端，所述NPN型三極管M21的基極與集電極共接后再與所述NPN型三極管M20的基極相連， 所述NPN型三極管M20的發(fā)射極和所述NPN型三極管M21的發(fā)射極分別為所述第五電流鏡的第一輸出端和第二輸出端。
9.一種芯片，其特征在于，所述芯片包括如權(quán)利要求I至8任一項所述的低壓差線性穩(wěn)壓器。
全文摘要
本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計領(lǐng)域，提供了一種低壓差線性穩(wěn)壓器及芯片。在本發(fā)明中，通過采用包括電流源模塊、第一電流鏡、電流鏡驅(qū)動模塊、第二電流鏡、第三電流鏡、第四電流鏡、第五電流鏡以及第一穩(wěn)壓二極管的低壓差線性穩(wěn)壓器，能夠在負(fù)載所獲取的供電電流發(fā)生變化時自動調(diào)整輸出電壓以達(dá)到為負(fù)載提供固定工作電壓的目的，且整個低壓差線性穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)簡單、靜態(tài)功耗小和成本低，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)難以在低功耗條件下為集成電路提供固定的工作電壓，且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問題。
文檔編號G05F1/56GK102591392SQ201210022540
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者吳小曄, 白驥, 羅賢亮, 邵彥生 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司