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低壓差線性穩(wěn)壓器、基準(zhǔn)模塊及集成片上系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):11486625閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,用于將供電端提供的供電電壓轉(zhuǎn)換成輸出端的輸出電壓,包括:

基準(zhǔn)模塊,用于產(chǎn)生偏置電流和帶隙基準(zhǔn)電壓;

放大模塊,與所述基準(zhǔn)模塊相連接,用于將輸出電壓與所述帶隙基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,以獲得二者的誤差信號(hào);以及

輸出模塊,與所述放大模塊相連接,用于根據(jù)誤差信號(hào)控制調(diào)整管的電壓降,從而穩(wěn)定輸出電壓,

其中,所述輸出模塊包括:

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第一晶體管和第二晶體管,

所述第一晶體管的控制端接收所述誤差信號(hào),

所述第二晶體管采用鏡像方式從所述放大模塊獲得所述偏置電流,從而為所述第一晶體管提供所述偏置電流,

所述第一晶體管和所述第二晶體管的中間節(jié)點(diǎn)作為所述輸出端,提供所述輸出電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述基準(zhǔn)模塊包括:

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第三晶體管、第四晶體管和至少一個(gè)第五晶體管;以及

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第六晶體管、第七晶體管、電阻和至少一個(gè)第八晶體管,

其中,所述第三晶體管和第六晶體管構(gòu)成電流鏡,所述第四晶體管和第七晶體管構(gòu)成電流鏡,所述至少一個(gè)第五晶體管彼此并聯(lián)連接,所述至少一個(gè)第八晶體管彼此并聯(lián)連接,并且,所述至少一個(gè)第五晶體管和所述至少一個(gè)第八晶體管的控制端彼此連接且接地,

所述基準(zhǔn)電流流經(jīng)所述第六晶體管。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述至少一個(gè)第五晶體管和所述至少一個(gè)第八晶體管的數(shù)量比大于1:8且小于等于1:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述基準(zhǔn)模塊還包括:

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第九晶體管、第十晶體管和第十一晶體管,

其中,所述第九晶體管與所述第六晶體管構(gòu)成電流鏡,從而獲得所述基準(zhǔn)電流,

所述第十晶體管連接成二極管結(jié)構(gòu),所述第十一晶體管的控制端接地,

所述第九晶體管和所述第十晶體管的中間節(jié)點(diǎn)提供所述帶隙基準(zhǔn)電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,通過(guò)設(shè)置所述第九晶體管與所述第六晶體管的寬長(zhǎng)比的比例關(guān)系,獲得所需數(shù)值的所述帶隙基準(zhǔn)電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述帶隙基準(zhǔn)電壓的數(shù)值范圍為1V到1.8V。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述第三晶體管、所述第六晶體管、所述第九晶體管分別為P型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,

所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第四晶體管、所述第七晶體管分別為N型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,

所述第十晶體管為N型或P型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,

所述第五晶體管、所述第八晶體管和所述第十一晶體管分別為PNP型雙極晶體管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述放大模塊包括:

運(yùn)算放大器,所述運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸入端分別接收所述帶隙基準(zhǔn)電壓和所述輸出電壓,輸出端提供所述誤差信號(hào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述放大模塊還包括:

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第十二晶體管和第十三晶體管,

其中,所述第十二晶體管采用鏡像方式從所述基準(zhǔn)模塊獲得所述偏置電流。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述第二晶體管與所述第十三晶體管形成電流鏡。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述第十二晶體管為P型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,所述第十三晶體管為N型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,還包括:

補(bǔ)償模塊,與所述放大模塊相連接,用于補(bǔ)償所述輸出電壓,

其中,所述補(bǔ)償模塊包括在所述供電端和所述放大模塊的輸出端之間的串聯(lián)連接的第十四晶體管和電容,所述第十四晶體管工作于線性區(qū)從而作為補(bǔ)償電阻與所述電容起到補(bǔ)償作用。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述第十四晶體管為P型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

14.一種基準(zhǔn)模塊,其特征在于,包括:

串聯(lián)連接在供電端和接地端之間的第三晶體管、第四晶體管和至少一個(gè)第五晶體管;以及

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第六晶體管、第七晶體管、電阻和至少一個(gè)第八晶體管,

其中,所述第三晶體管和第六晶體管構(gòu)成電流鏡,所述第四晶體管和第七晶體管構(gòu)成電流鏡,所述至少一個(gè)第五晶體管彼此并聯(lián)連接,所述至少一個(gè)第八晶體管彼此并聯(lián)連接,并且,所述至少一個(gè)第五晶體管和所述至少一個(gè)第八晶體管的控制端彼此連接且接地,

所述基準(zhǔn)電流流經(jīng)所述第六晶體管。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基準(zhǔn)模塊,其特征在于,所述至少一個(gè)第五晶體管和所述至少一個(gè)第八晶體管的數(shù)量比大于1:8且小于等于1:1。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基準(zhǔn)模塊,其特征在于,所述基準(zhǔn)模塊還包括:

串聯(lián)連接在所述供電端和接地端之間的第九晶體管、第十晶體管和第十一晶體管,

其中,所述第九晶體管與所述第六晶體管構(gòu)成電流鏡,從而獲得所述基準(zhǔn)電流,

所述第十晶體管連接成二極管結(jié)構(gòu),所述第十一晶體管的控制端接地,

所述第九晶體管和所述第十晶體管的中間節(jié)點(diǎn)提供帶隙基準(zhǔn)電壓。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的基準(zhǔn)模塊,其特征在于,通過(guò)設(shè)置所述第九晶體管與所述第六晶體管的寬長(zhǎng)比的比例關(guān)系,獲得所需數(shù)值的所述帶隙基準(zhǔn)電壓。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的基準(zhǔn)模塊,其特征在于,所述帶隙基準(zhǔn)電壓的數(shù)值范圍為1V到1.8V。

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的基準(zhǔn)模塊,其特征在于,所述第三晶體管、所述第六晶體管、所述第九晶體管分別為P型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,

所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第四晶體管、所述第七晶體管分別為N型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,

所述第十晶體管為N型或P型的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,

所述第五晶體管、所述第八晶體管和所述第十一晶體管分別為PNP型雙極晶體管。

20.一種集成片上系統(tǒng),其特征在于,包括:

處理器;

存儲(chǔ)器;

外圍電路;以及

根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的低壓差線性穩(wěn)壓器,用于為所述處理器和所述存儲(chǔ)器供電。

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