本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域,具體的說是涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓電路。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)的進(jìn)步和人類社會(huì)的發(fā)展,能源問題變得日益突出。如何更好的進(jìn)行能源管理逐漸成為社會(huì)的討論熱點(diǎn)。在集成電路電源管理領(lǐng)域中,LDO(即低壓差線性穩(wěn)壓器)因其較高的轉(zhuǎn)換效率,較低的成本以及較簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的LDO(如圖1所示)結(jié)構(gòu)包含運(yùn)放結(jié)構(gòu),使得電路在結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜。所以,結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、更易集成的LDO電路逐漸引起的關(guān)注。
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結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的問題,提出了一種片內(nèi)易集成的低壓差線性穩(wěn)壓電路。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:如圖2所示,一種低壓差線性穩(wěn)壓電路,其特征在于,所述低壓差線性穩(wěn)壓電路由第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、第九NMOS管MN9、第十NMOS管MN10、第十一NMOS管MN11和第一電容C1構(gòu)成;其中,
第一PMOS管MP1的源極接電源,第一PMOS管MP1的柵極為使能控制端;
第二PMOS管MP2的源極接電源,其柵極接第一PMOS管MP1的漏極;
第三PMOS管MP3的源極接電源,其柵極接第四PMOS管MP4的漏極,第三PMOS管MP3的漏極接第二PMOS管MP2柵極與第一PMOS管MP1漏極的連接點(diǎn);
第四PMOS管MP4的漏極接電源,其柵極和漏極互連;
第一NMOS管MN1的漏極和柵極接第一基準(zhǔn)電壓源,第二NMOS管MN2的柵極和漏極接第一NMOS管MN1的源極,第三NMOS管MN3的柵極和漏極接第二NMOS管MN2的源極,第三NMOS管MN3的源極接地;
第四NMOS管MN4的柵極和漏極接第二PMOS管MP2的漏極,第五NMOS管MN5的柵極和漏極接第四NMOS管MN4的源極,第六NMOS管MN6的柵極接第二NMOS管MN2的源極,第六NMOS管MN6的漏極接第五NMOS管MN5的源極,第六NMOS管MN6的源極接地;
第七NMOS管MN7的漏極接第三PMOS管MP3的漏極,第七NMOS管MN7的柵極接第一基準(zhǔn)電壓源;
第八NMOS管MN8的漏接接第七NMOS管MN7的源極,第八NMOS管MN8的柵極接第二基準(zhǔn)電壓源,其源極接第五NMOS管MN5的源極;
第九NMOS管MN9的漏極接第四PMOS管MP4的漏極,第九NMOS管MN9的柵極接第一基準(zhǔn)電壓源;
第十NMOS管MN10的漏接接第九NMOS管MN9的源極,第十NMOS管MN10的柵極接第二基準(zhǔn)電壓源;
第十一NMOS管MN11的漏接接第十NMOS管MN10的源極,第十一NMOS管MN11的柵極接第二NMOS管MN2的源極,第十一NMOS管MN11的源極接地;
第一電容C1的一端接第二PMOS管MP2漏極、第四NMOS管MN4漏極和柵極的連接點(diǎn),另一端接第五NMOS管MN5源極、第六NMOS管MN6漏極、第八NMOS管MN8源極的連接點(diǎn);
第二PMOS管MP2漏極、第四NMOS管MN4漏極和柵極與第一電容C1的連接點(diǎn)為低壓差線性穩(wěn)壓電路輸出端。
本發(fā)明的有益效果是:相對(duì)于常見的LDO,本發(fā)明的方案中采用了以第二PMOS管MP2、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8所構(gòu)成的負(fù)反饋環(huán)路,使得反饋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易集成。
附圖說明
圖1為傳統(tǒng)LDO示意圖;
圖2為本發(fā)明的LDO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2所示為本發(fā)明的LDO結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的工作原理是:
當(dāng)使能端EN異常時(shí)(即使能端為低電平),第一PMOS管MP1開啟,使得第二PMOS管MP2關(guān)斷,輸出低電平信號(hào)。
當(dāng)使能端EN正常時(shí)(即使能端為高電平),流過第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2和第三NMOS管MN3的電流I1,這個(gè)電流會(huì)被鏡像到第六NMOS管MN6產(chǎn)生電流I4和第十一NMOS管MN11產(chǎn)生電流I2,由于第六NMOS管MN6寬長(zhǎng)比是第三NMOS管MN3寬長(zhǎng)比的兩倍,所以
電流I4等于I1。由于第十一NMOS管MN11寬長(zhǎng)比等于第三NMOS管MN3寬長(zhǎng)比,所以
電流I2等于I1。電流I2通過第四PMOS管MP4再鏡像到第三PMOS管MP3產(chǎn)生電流I3,因?yàn)榈谌齈MOS管MP3和第四PMOS管MP4的寬長(zhǎng)比之比為1:1,所以
電流I3等于I2。電流I3流經(jīng)第七NMOS管MN7和第八NMOS管MN8再流過第六NMOS管MN6。所以
I4=2·I1=2·I2=2·I3
I4=I5+I3
I1=I2=I3=I5
由于流過第四NMOS管MN4和第五NMOS管MN5的電流I5等于電流I1,使得輸出端電位等于基準(zhǔn)1電位。第一電容C1為補(bǔ)償電容,起到前饋電容和米勒補(bǔ)償電容的作用。
若輸出端電位略有上升,則VDS減小,使得I5減小。由于
I4=I5+I3=2·I1
所以I3增大,反饋使得第二PMOS管MP2的柵極電位減小,從而增大電流I5,最終輸出端電位下降到與基準(zhǔn)1電源電位相等。
若輸出端電位略有下降,則則VDS增大,使得I5增大。同理可得,I3減小,反饋使得第二PMOS管MP2的柵極電位增大,從而減小電流I5,最終輸出端電位下降到與基準(zhǔn)1電源電位相等。
綜上可以看出,本發(fā)明所提出的低壓差線性穩(wěn)壓電路的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):相對(duì)于傳統(tǒng)的LDO,本發(fā)明的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,易集成,不需要分壓電阻、誤差放大器等器件及結(jié)構(gòu)。