本實(shí)用新型涉及穩(wěn)壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，特別涉及一種動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)品的迅速普及，以及半導(dǎo)體制造工藝的逐步提升，低壓差線性穩(wěn)壓器被大量應(yīng)用在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，原因是其在給整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)模塊供應(yīng)所需穩(wěn)定直流電壓方面具有十分出色的性能。但在滿足一定指標(biāo)和工藝的同時(shí)，往往我們要犧牲一部分電路的穩(wěn)定性，例如在消除運(yùn)放產(chǎn)生極點(diǎn)問題時(shí)候，我們采用傳統(tǒng)電阻加電容串聯(lián)的密勒補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)果往往導(dǎo)致電路不能有恒定的帶寬，系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)能力不夠高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器及電子設(shè)備。所述技術(shù)方案如下：

一方面，提供了一種動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器，包括：帶隙基準(zhǔn)電源、誤差放大器、緩沖器以及功率調(diào)整管，所述帶隙基準(zhǔn)電源與所述誤差放大器的輸入端連接，所述誤差放大器的輸出端與所述緩沖器的輸入端連接，所述緩沖器的輸出端與所述功率調(diào)整管連接；所述動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器還包括：動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路；

所述動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路包括電阻、電容以及PMOS管；所述電容、電阻以及PMOS管串聯(lián)，一端為所述電容，另一端為所述PMOS管；所述電容與所述誤差放大器的輸出端連接；所述PMOS管的柵極與所述功率調(diào)整管連接。

可選地，所述帶隙基準(zhǔn)電源為所述誤差放大器提供穩(wěn)定的電流，并作為所述動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入級。

可選地，所述誤差放大器比較輸出反饋取樣信號與基準(zhǔn)電壓；所述誤差放大器采用雙端輸入的結(jié)構(gòu)。

可選地，所述緩沖器的輸入端與所述誤差放大器連接，輸出端與所述功率調(diào)整管連接，用于快速驅(qū)動(dòng)所述功率調(diào)整管；所述緩沖器采用PMOS管串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

可選地，所述功率調(diào)整管的輸出端連接有負(fù)載，作為所述動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出級；所述功率調(diào)整管采用正向連接的PMOS管。

另一方面，提供了一種電子設(shè)備，包括所述的動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器。

可選地，所述電子設(shè)備為移動(dòng)終端。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

功耗低，效率高，由于動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路采用PMOS管作線性電阻連接的設(shè)計(jì)，使得電路具有非常恒定的帶寬，大大提高了系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的能力，并且提高了穩(wěn)壓器環(huán)路的穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器電路的穩(wěn)定性仿真曲線圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種電子設(shè)備的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

本實(shí)用新型提供了一種動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器，參見圖1，包括：帶隙基準(zhǔn)電源100、誤差放大器200、緩沖器300以及功率調(diào)整管500，所述帶隙基準(zhǔn)電源100與所述誤差放大器200的輸入端連接，所述誤差放大器200的輸出端與所述緩沖器300的輸入端連接，所述緩沖器300的輸出端與所述功率調(diào)整管500連接；所述動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器10還包括：動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路400，保護(hù)電路始終保持在負(fù)反饋狀態(tài)下正常工作；

所述動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路400包括電容C1、電阻R1以及PMOS管M1；所述電容C1、電阻R1以及PMOS管M1串聯(lián)，一端為所述電容C1，另一端為所述PMOS管M1；所述電容C1與所述誤差放大器200的輸出端連接；所述PMOS管M1的柵極與所述功率調(diào)整管500連接。

具體地，高的輸出阻抗和大的負(fù)載電容連接構(gòu)成的密勒補(bǔ)償結(jié)構(gòu)可以有效地使放大器輸出端產(chǎn)生的極點(diǎn)頻率具有良好的相位裕度，并且后接PMOS管M1，可以使得電路具有非常恒定的帶寬，提高了系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的能力，提高了電路的穩(wěn)定性。

具體地，動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路400為了消除差分放大器200輸出產(chǎn)生的極點(diǎn)問題，利用高的輸出阻抗和大的負(fù)載電容可以有效地使放大器輸出端產(chǎn)生的極點(diǎn)頻率具有良好的相位裕度的原理，采用電容C1、電阻R1和PMOS管M1連接作負(fù)載的新型結(jié)構(gòu)，其中PMOS管M1的柵極與功率調(diào)整管500連接，所以PMOS管M1能跟蹤功率調(diào)整管500的電流。保持PMOS管M1偏置在線性區(qū)，那么此時(shí)的PMOS管M1可以被看作一個(gè)等效的線性電阻Ron，Ron可以被表示成：

另外，工作在飽和區(qū)的功率調(diào)整管可以推出：

帶入上式，可以得到：

PMOS管M1的等效電阻Ron，會(huì)隨著負(fù)載電流Ioad的增大而減小，實(shí)現(xiàn)了讓PMOS管M1跟隨負(fù)載電流變化?？紤]到電路中的主要零點(diǎn)和極點(diǎn)，則存在一個(gè)零點(diǎn)Zc，位于誤差放大器200的輸出端。另外，還存在一個(gè)極點(diǎn)P1，位于穩(wěn)壓器的輸出端。零點(diǎn)Zc和極點(diǎn)P1可以表示為：

極點(diǎn)P1與零點(diǎn)Zc在負(fù)載電流增大時(shí)，都會(huì)向著高頻方向移動(dòng)。通過適當(dāng)調(diào)整，可以使極點(diǎn)P1與零點(diǎn)Zc的位置不斷靠近，從而利用零點(diǎn)Zc壓縮單位增益帶寬，提高了穩(wěn)壓器環(huán)路的穩(wěn)定性。

可選地，所述帶隙基準(zhǔn)電源100為所述誤差放大器200提供穩(wěn)定的電流，并作為所述動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器10的輸入級。

具體地，所述帶隙基準(zhǔn)電源100采用一種基于與絕對溫度成正比的電流型

帶隙基準(zhǔn)；帶隙電壓電路輸出與絕對溫度無關(guān)的帶隙電壓表達(dá)式為：

由于BJT管的基極—發(fā)射極電壓具有負(fù)的溫度系數(shù)，而V_T具有正溫度系數(shù)，因此調(diào)節(jié)電阻的大小可將正負(fù)溫度系數(shù)抵消，從而得到一個(gè)與溫度無關(guān)的基準(zhǔn)電壓。

可選地，所述誤差放大器200比較輸出反饋取樣信號與基準(zhǔn)電壓，并控制著后級電路的工作狀態(tài)，使輸出保持穩(wěn)定；所述誤差放大器200采用雙端輸入的結(jié)構(gòu)。

具體地，采用雙端輸入是為了減小增益變化時(shí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的漂移，并且采用PMOS管作為輸入，優(yōu)化了放大器的噪聲性能。

可選地，所述緩沖器300的輸入端與所述誤差放大器200連接，輸出端與所述功率調(diào)整管500連接，用于快速驅(qū)動(dòng)所述功率調(diào)整管500；所述緩沖器300采用PMOS管串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

具體地，前與誤差放大器200連接，后與動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路400中的PMOS管M1連接，目的是為了快速驅(qū)動(dòng)后級的功率調(diào)整管500；將PMOS管M1和電阻R1串聯(lián)起來調(diào)整了電路穩(wěn)態(tài)偏置情況，并且快速驅(qū)動(dòng)了后級的功率調(diào)整管500。

可選地，所述功率調(diào)整管500的輸出端連接有負(fù)載，作為所述動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器10的輸出級；所述功率調(diào)整管500采用正向連接的PMOS管。

具體地，為了電路要正常工作，輸入電源電壓與輸出電壓的電壓差必須比閾值電壓高0.4-0.6V，因此選擇了正向的連接的PMOS管。PMOS功率調(diào)整管不僅能夠驅(qū)動(dòng)、適應(yīng)寬范圍內(nèi)的穩(wěn)態(tài)負(fù)載，而且有足夠高的效率。

本實(shí)施例中，還提供了動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性仿真曲線，參見圖2，得到該曲線的工作條件是：電源工作電壓±3V,負(fù)載調(diào)整率小于0.5％，線性調(diào)整率小于0.5％，采用TSMC 0.18um CMOS工藝?？梢娫谪?fù)載為2.5KΩ時(shí)，低壓差線性穩(wěn)壓器的相位裕度為72度。

本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

功耗低，效率高，由于動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路采用PMOS作線性電阻連接的設(shè)計(jì)，使得電路具有非常恒定的帶寬，大大提高了系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的能力，并且提高了穩(wěn)壓器環(huán)路的穩(wěn)定性。

實(shí)施例二

本實(shí)用新型提供了一種電子設(shè)備，參見圖3，包括實(shí)施例一中所述的動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償?shù)腃MOS低壓差線性穩(wěn)壓器。

可選地，所述電子設(shè)備為移動(dòng)終端。

具體地，移動(dòng)終端可以是手機(jī)或平板電腦。

本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

功耗低，效率高，由于動(dòng)態(tài)密勒補(bǔ)償電路采用PMOS作線性電阻連接的設(shè)計(jì)，使得電路具有非常恒定的帶寬，大大提高了系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的能力，并且提高了穩(wěn)壓器環(huán)路的穩(wěn)定性。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。