本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于ldo的緩沖電路。

背景技術(shù)：

在ldo集成電路芯片中，電路中的調(diào)整管要求通過(guò)大電流，因此其尺寸一般較大。從而造成該調(diào)整管的輸入電容較大。在ldo反饋環(huán)路中，輸出電壓反饋信號(hào)輸入誤差放大器然后驅(qū)動(dòng)調(diào)整管。該誤差放大器由于功耗限制，因此其驅(qū)動(dòng)電流有限。這種情況會(huì)導(dǎo)致電路的瞬態(tài)響應(yīng)變差。此外，由于誤差放大器的大輸出電容和大輸出電阻導(dǎo)致誤差放大器輸出極點(diǎn)偏小。該極點(diǎn)一般是第三極點(diǎn)p3會(huì)使電路的穩(wěn)定性惡化。目前的解決方案一般是在誤差放大器的輸出端加一級(jí)緩沖放大器。該緩沖放大器可以增大誤差放大器的驅(qū)動(dòng)能力使ldo的瞬態(tài)響應(yīng)變好。此外，由于緩沖放大器的低輸出電阻，因此可以把極點(diǎn)p3推到更高的頻率上，使其不對(duì)電路的穩(wěn)定性造成影響。但是一般的緩沖器放大器的功耗太大，效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的ldo的緩沖放大器的功耗太大，或電路結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜造成電路面積太大引起的問(wèn)題。從而提出了一種簡(jiǎn)潔高效率的ldo緩沖放大器。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種用于ldo的緩沖電路，其特征在于，所述緩沖電路連接在ldo的誤差放大器和調(diào)整管之間，所述緩沖電路用于增大誤差放大器的驅(qū)動(dòng)能力；所述緩沖電路由第一pmos管mp1、第二pmos管mp2、第一npn管t1、第一nmos管mn1和第二nmos管mn2構(gòu)成；其中，

第一npn管t1的集電極接ldo的輸入電壓，其基極接ldo誤差放大器的輸出信號(hào)ve，第一npn管t1的發(fā)射極連接第一nmos管mn1的漏極和第二pmos管mp2的柵極；第一pmos管mp1的柵極接偏置電壓，其源極接ldo的輸入電壓，第一pmos管mp1的漏極連接第一nmos管mn1的柵極、第二nmos管mn2的柵極、第二pmos管mp2的漏極和第二nmos管mn2的漏極；第一pmos管的襯底接ldo的輸入電壓，第二pmos管mp2的柵極連接第一npn晶體管t1的發(fā)射極，第二pmos管mp2的源級(jí)和襯底連接ldo的輸入電壓；第一nmos管mn1的漏極接第一npn管t1的發(fā)射極；第一nmos管mn1的源極和襯底連接vss；第二nmos管mn2的源極和襯底連接電源vss；第一npn管t1發(fā)射極、第一nmos管mn1漏極和第二pmos管mp2柵極的連接點(diǎn)為緩沖電路的輸出端，接調(diào)整管的柵極。

本發(fā)明的有益效果為，相對(duì)于傳統(tǒng)的ldo電路，本發(fā)明的方案中增加了緩沖電路；該緩沖電路可以增大誤差放大器的驅(qū)動(dòng)能力使ldo的瞬態(tài)響應(yīng)得到極大改善；此外，由于緩沖電路是由源極跟隨器組成，源極跟隨器具有極低的輸出電阻，因此可以誤差放大器輸出端產(chǎn)生的極點(diǎn)p3推到更高的頻率上，使其不對(duì)電路的穩(wěn)定性造成影響；更為重要的是該電路通過(guò)電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減小了緩沖器的靜態(tài)電流，這對(duì)ldo電路整體功耗的降低是有非常重要的意義的。

附圖說(shuō)明

圖1為ldo的整體電路框圖；

圖2為本發(fā)明的緩沖電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述

圖1為ldo整體電路框圖，其中包含本發(fā)明的緩沖電路。如圖所示，ldo整體電路包含基準(zhǔn)，誤差放大器，緩沖電路，調(diào)整管，反饋環(huán)路，還包括一些保護(hù)電路(圖中沒(méi)有畫出)。整個(gè)ldo的基本工作原理就是通過(guò)反饋電阻r1，r2采樣輸出電壓數(shù)值，并反饋到誤差放大器與基準(zhǔn)電壓比較。然后把誤差信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)調(diào)整管改變其電阻以保持輸出電壓穩(wěn)定。相對(duì)于傳統(tǒng)的不含緩沖電路的ldo，由于電路功耗的限制，誤差放大器的擺率受到限制。因此當(dāng)輸出劇烈波動(dòng)時(shí)，誤差放大器的輸出沒(méi)法迅速變化導(dǎo)致ldo電路的調(diào)整時(shí)間變長(zhǎng)，從而導(dǎo)致輸出電壓波動(dòng)太大。由于模擬電路抗干擾能力差，因此ldo輸出電壓的波動(dòng)對(duì)一些模擬電路來(lái)說(shuō)會(huì)導(dǎo)致電路工作不正常。

如圖2所示，為本發(fā)明的緩沖電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的工作原理是：

ldo緩沖電路主體結(jié)構(gòu)是由第一npn管t1和第一nmos管mn1組成的一個(gè)源極跟隨器。第一nmos管mn1和第二nmos管mn2組成電流鏡結(jié)構(gòu)。第一pmos管是一個(gè)鏡像電流源向第二nmos管mn2注入一個(gè)固定電流ibias。第二pmos管mp2檢測(cè)輸出電壓，并把檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換成電流注入到第二nmos管mn2。

該緩沖電路的整體功能檢測(cè)發(fā)射極跟隨器的輸出電壓然后產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電流，再通過(guò)電流鏡鏡像到發(fā)射極跟隨器的負(fù)載電流源，從而調(diào)整改善電路的瞬態(tài)響應(yīng)。當(dāng)電路處于低負(fù)載條件下，緩沖電路中第二pmos管mp2檢測(cè)發(fā)射極跟隨器輸出從而產(chǎn)生出的電流非常小幾乎可以忽略。因此注入第二nmos管mn2的電流只有電流源第一pmos管注入的電流，該電流是固定的。這樣在低負(fù)載條件下就不會(huì)造成太大的功耗。當(dāng)電路處于高負(fù)載條件下，第二pmos管檢測(cè)發(fā)射極跟隨器的輸出從而產(chǎn)生一個(gè)很大的電流，該電流加上固定電流源mp1產(chǎn)生的電流ibias鏡像到發(fā)射極跟隨器，從而減小ldo的調(diào)整時(shí)間，改善ldo的輸出電壓性能。此外由于緩沖電路是發(fā)射極跟隨器，輸出電阻非常小，因此調(diào)整管輸入端的極點(diǎn)可以被推到更高的頻率上，避免影響電路的穩(wěn)定性。

綜上可以看出，本發(fā)明所提出的ldo緩沖電路的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于一般的ldo電路，該緩沖放大器可以增大誤差放大器的驅(qū)動(dòng)能力使ldo的瞬態(tài)響應(yīng)變好。此外，由于緩沖放大器的低輸出電阻，因此可以把極點(diǎn)p3推到更高的頻率上，使其不對(duì)電路的穩(wěn)定性造成影響。更為重要的是該緩沖器在提升電路的性能時(shí)并不會(huì)增加太大的靜態(tài)電流，效率高。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于LDO的緩沖電路。相對(duì)于傳統(tǒng)的LDO電路，本發(fā)明的方案中增加了緩沖電路；該緩沖電路可以增大誤差放大器的驅(qū)動(dòng)能力使LDO的瞬態(tài)響應(yīng)得到極大改善；此外，由于緩沖電路是由源極跟隨器組成，源極跟隨器具有極低的輸出電阻，因此可以誤差放大器輸出端產(chǎn)生的極點(diǎn)P3推到更高的頻率上，使其不對(duì)電路的穩(wěn)定性造成影響；更為重要的是該電路通過(guò)電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減小了緩沖器的靜態(tài)電流，這對(duì)LDO電路整體功耗的降低是有非常重要的意義的。

技術(shù)研發(fā)人員：方健;王科竣;馮磊;陳智昕;劉振國(guó);張波;楊健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.15
技術(shù)公布日：2017.08.18