一種低壓差線性穩(wěn)壓器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括：基準(zhǔn)電壓源、多級(jí)運(yùn)算放大器、功率管、第一反饋電阻、第二反饋電阻、使能控制器件、負(fù)載電路和保護(hù)電路；其中：所述負(fù)載電路和保護(hù)電路分別與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接。本實(shí)用新型通過(guò)在低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端設(shè)置保護(hù)電路，提供了一個(gè)相對(duì)比較低的泄放通路，能夠大大縮短放電時(shí)間，從而抑制了輸出電壓不斷增加的現(xiàn)象，進(jìn)而保護(hù)了低壓差線性穩(wěn)壓器本身的器件和系統(tǒng)中低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載器件。
【專利說(shuō)明】一種低壓差線性穩(wěn)壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于模擬集成電路設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓差線性穩(wěn)壓器可以提供穩(wěn)定的電源電壓，被廣泛應(yīng)用在各種電子系統(tǒng)中，帶使能功能的低壓差線性穩(wěn)壓器在系統(tǒng)應(yīng)用中更是不可替代?，F(xiàn)有技術(shù)公開的帶使能功能的低壓差線性穩(wěn)壓器，當(dāng)使能信號(hào)高于閾值電壓時(shí)，低壓差線性穩(wěn)壓器工作在有效狀態(tài)，當(dāng)使能信號(hào)低于閾值電壓時(shí)，低壓差線性穩(wěn)壓器工作在睡眠狀態(tài)，此時(shí)低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管被關(guān)斷，輸出負(fù)載電容通過(guò)負(fù)載電阻以及反饋電阻放電，當(dāng)負(fù)載電容較大，負(fù)載電阻和反饋電阻都比較大時(shí)，放電時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。如果使能信號(hào)出現(xiàn)比較高頻率切換或抖動(dòng)時(shí)，低壓差線性穩(wěn)壓管的功率管會(huì)快速的導(dǎo)通并對(duì)輸出負(fù)載電容不斷充電，由于放電時(shí)間比較長(zhǎng)，就會(huì)造成輸出電壓不斷增加。當(dāng)電荷積累到一定程度就會(huì)造成與輸出電壓相關(guān)的器件損壞，包括低壓差線性穩(wěn)壓器本身的器件和系統(tǒng)中低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載器件。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種壓差線性穩(wěn)壓器，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)蛪翰罹€性穩(wěn)壓器工作在睡眠狀態(tài)時(shí)，能夠快速放電，提高系統(tǒng)中芯片的可靠性。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括:基準(zhǔn)電壓源、多級(jí)運(yùn)算放大器、功率管、第一反饋電阻、第二反饋電阻、使能控制器件和負(fù)載電路，還包括保護(hù)電路；其中:
[0005]所述基準(zhǔn)電壓源與所述多級(jí)運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入端連接；
[0006]所述多級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端與所述功率管的柵極連接；
[0007]所述功率管的漏極與所述第一反饋電阻的一端連接，源極和襯底與電壓輸入端連接;
[0008]所述第一反饋電阻的另一端與所述第二反饋電阻的一端連接；
[0009]所述第二反饋電阻的另一端接地；
[0010]所述第一反饋電阻和所述第二反饋電阻的串聯(lián)中點(diǎn)與所述多級(jí)運(yùn)算放大器的另一個(gè)輸入端連接；
[0011]所述使能控制器件的柵極與使能信號(hào)輸入端連接，源極和襯底與電壓輸入端連接，漏極與所述功率管的柵極連接；
[0012]所述保護(hù)電路包括:電阻、N型場(chǎng)效應(yīng)管和反相器；其中:
[0013]所述電阻的一端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接，另一端與所述N型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接；
[0014]所述反相器的輸入端與所述使能信號(hào)輸入端連接，輸出端與所述N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接；[0015]所述N型場(chǎng)效應(yīng)管的源極和襯底接地。
[0016]優(yōu)選地，所述負(fù)載電路包括:負(fù)載電容和負(fù)載電阻；其中:
[0017]所述負(fù)載電容的一端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接，另一端接地；
[0018]所述負(fù)載電阻的一端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接，另一端接地。
[0019]優(yōu)選地，所述使能控制器件為P型場(chǎng)效應(yīng)管。
[0020]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型公開的一種低壓差線性穩(wěn)壓器，通過(guò)在低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端設(shè)置保護(hù)電路，提供了一個(gè)相對(duì)比較低的泄放通路，能夠大大縮短放電時(shí)間，從而抑制了輸出電壓不斷增加的現(xiàn)象，進(jìn)而保護(hù)了低壓差線性穩(wěn)壓器本身的器件和系統(tǒng)中低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載器件。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)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。
[0022]圖1為本實(shí)用新型公開的一種低壓差線性穩(wěn)壓器的電路圖；
[0023]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中低壓差線性穩(wěn)壓器輸出電壓的仿真曲線；
[0024]圖3為本實(shí)用新型公開的低壓差線性穩(wěn)壓器輸出電壓的仿真曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種壓差線性穩(wěn)壓器，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)蛪翰罹€性穩(wěn)壓器工作在睡眠狀態(tài)時(shí)，能夠快速放電，提高系統(tǒng)中芯片的可靠性。
[0027]如圖1所示，一種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括:基準(zhǔn)電壓源、多級(jí)運(yùn)算放大器EA、功率管MPM0S、第一反饋電阻RFl、第二反饋電阻RF2和使能控制器件Pl ；由電阻R1、N型場(chǎng)效應(yīng)管NI和反相器構(gòu)成的保護(hù)電路；由負(fù)載電容CL和負(fù)載電阻RL構(gòu)成的負(fù)載電路；其中:
[0028]基準(zhǔn)電壓源與多級(jí)運(yùn)算放大器EA的一個(gè)輸入端連接，多級(jí)運(yùn)算放大器EA的輸出端與功率管MPMOS的柵極連接，功率管MPMOS的漏極與第一反饋電阻RFl的一端連接，源極和襯底與電壓輸入端VIN連接，第一反饋電阻RFl的另一端與第二反饋電阻RF2的一端連接，第二反饋電阻RF2的另一端接地，第一反饋電阻RFl和第二反饋電阻RF2的串聯(lián)中點(diǎn)與多級(jí)運(yùn)算放大器EA的另一個(gè)輸入端連接，使能控制器件Pl的柵極與使能信號(hào)輸入端EN連接，源極和襯底與電壓輸入端VIN連接，漏極與功率管MPMOS的柵極連接，電阻Rl的一端與低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端VOUT連接，另一端與N型場(chǎng)效應(yīng)管NI的漏極連接，反相器的輸入端與使能信號(hào)輸入端EN連接，輸出端與N型場(chǎng)效應(yīng)管NI的柵極連接，N型場(chǎng)效應(yīng)管NI的源極和襯底接地，負(fù)載電容CL的一端與低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端VOUT連接，另一端接地，負(fù)載電阻RL的一端與低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端VOUT連接，另一端接地。[0029]具體的，上述的使能控制器件Pl為P型場(chǎng)效應(yīng)管。
[0030]在上述電路中，由于功率管MPMOS的尺寸比較大，當(dāng)使能信號(hào)高于功率管MPMOS的閾值電壓時(shí)，功率管MPMOS瞬間有比較大的對(duì)負(fù)載電容CL的充電電流，環(huán)路響應(yīng)時(shí)間一般大于這個(gè)時(shí)間，所以穩(wěn)壓器瞬間輸出電壓高于正常輸出電壓。如果在環(huán)路還沒有開始響應(yīng)時(shí)使能信號(hào)出現(xiàn)低電平，對(duì)于圖1所示電路，一般為了減小功耗反饋電阻RFl和反饋電阻RF2的阻值都比較大，當(dāng)負(fù)載電阻RL較大時(shí)(特別是空載時(shí))，負(fù)載電容CL的電荷放電速度就會(huì)很慢，如果短時(shí)間內(nèi)使能信號(hào)跳變?yōu)楦唠娖?，功率管MPMOS就會(huì)再次產(chǎn)生大電流對(duì)負(fù)載電容CL充電，頻率較高的觸發(fā)使能信號(hào)就會(huì)使輸出電壓不斷升高。因此，通過(guò)采用由電阻R1、N型場(chǎng)效應(yīng)管NI和反相器構(gòu)成的保護(hù)電路，當(dāng)?shù)蛪翰罹€性穩(wěn)壓器工作在睡眠狀態(tài)時(shí)，能夠形成泄放通路，縮短放電的時(shí)間，從而抑制輸出電壓不斷增加的現(xiàn)象，進(jìn)而保護(hù)低壓差線性穩(wěn)壓器本身的器件和系統(tǒng)中低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載器件。
[0031]如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中低壓差線性穩(wěn)壓器輸出電壓的仿真曲線，如圖3所示，為采用本實(shí)用新型公開的低壓差線性穩(wěn)壓器的保護(hù)電路低壓差線性穩(wěn)壓器輸出電壓的仿真曲線，對(duì)比圖2和圖3可以發(fā)現(xiàn)，圖2可以明顯看到輸出電壓隨使能信號(hào)的切換不斷增力口，圖3中雖然每一次的輸出電壓會(huì)稍高于正常輸出電壓，但已經(jīng)不存在隨著使能信號(hào)的切換不斷增加的現(xiàn)象。
[0032]本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0033]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括基準(zhǔn)電壓源、多級(jí)運(yùn)算放大器、功率管、第一反饋電阻、第二反饋電阻、使能控制器件和負(fù)載電路，其特征在于，還包括保護(hù)電路；其中: 所述基準(zhǔn)電壓源與所述多級(jí)運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入端連接； 所述多級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端與所述功率管的柵極連接； 所述功率管的漏極與所述第一反饋電阻的一端連接，源極和襯底與電壓輸入端連接； 所述第一反饋電阻的另一端與所述第二反饋電阻的一端連接； 所述第二反饋電阻的另一端接地； 所述第一反饋電阻和所述第二反饋電阻的串聯(lián)中點(diǎn)與所述多級(jí)運(yùn)算放大器的另一個(gè)輸入端連接； 所述使能控制器件的柵極與使能信號(hào)輸入端連接，源極和襯底與電壓輸入端連接，漏極與所述功率管的柵極連接； 所述保護(hù)電路包括:電阻、N型場(chǎng)效應(yīng)管和反相器；其中: 所述電阻的一端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接，另一端與所述N型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接； 所述反相器的輸入端與所述使能信號(hào)輸入端連接，輸出端與所述N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接； 所述N型場(chǎng)效應(yīng)管的源極和襯底接地。
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，所述負(fù)載電路包括:負(fù)載電容和負(fù)載電阻；其中: 所述負(fù)載電容的一端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接，另一端接地； 所述負(fù)載電阻的一端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接，另一端接地。
3.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，所述使能控制器件為P型場(chǎng)效應(yīng)管。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK203520222SQ201320711390
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】閆琳靜 申請(qǐng)人:北京經(jīng)緯恒潤(rùn)科技有限公司