CN109613949A - 低压降稳压器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一低压降稳压器，低压降稳压器包括一阻抗单元、一差分放大器、一电流镜单元以及一自适应偏压单元。差分放大器被电性连接至阻抗单元。电流镜单元被电性连接至差分放大器。自适应偏压单元被电性连接至差分放大器与电流镜单元。阻抗单元被电性连接至差分放大器的一负反馈路径以使差分放大器中负反馈路径的一增益大于其一正反馈路径的一增益。本发明的低压降稳压器能得到更大增益，同时不会通过阻抗单元让稳定度大幅降低。

Description

低压降稳压器
技术领域
本发明关于一低压降稳压器，且特别涉及一低压降稳压器，其具有一阻抗单元电性连接至低压降稳压器中的一差分放大器的一负反馈路径。
背景技术
一低压降(low dropout,LDO)稳压器是一种电压稳压器，其被广泛地运用在电力管理集成电路，以满足低噪声与精确供压的需求。区域性低压降稳压器可被用于降低互扰、改善电压稳压以及消除电压跳动问题。
低压降稳压器的增益越大会使***越准确。然而，较大的增益也会使低压降稳压器中的***在增加电流负载与降低电阻负载时稳定度下降。
因此，需要提出改良的低压降稳压器，以获得较大增益，同时不会让稳定度大幅降低。
发明内容
本发明的主要目的一是提出一低压降稳压器，其具有一阻抗单元电性连接至低压降稳压器中的一差分放大器的一负反馈路径。
本发明一实施例提出了一低压降稳压器，其包括一阻抗单元、一差分放大器、一电流镜单元以及一自适应偏压单元。差分放大器被电性连接至阻抗单元。电流镜单元被电性连接至差分放大器。自适应偏压单元被电性连接至差分放大器与电流镜单元。阻抗单元被电性连接至差分放大器的一负反馈路径以使差分放大器中负反馈路径的一增益大于其一正反馈路径的一增益。
本发明另一实施例提出一低压降稳压器，其包括一阻抗单元、一差分放大器以及一自适应偏压单元。差分放大器被电性连接至阻抗单元。自适应偏压单元被电性连接至差分放大器。阻抗单元被电性连接至差分放大器的一负反馈路径以使差分放大器中负反馈路径的一增益大于其一正反馈路径的一增益。
本发明又一实施例提出一低压降稳压器包括一阻抗单元以及一差分放大器。差分放大器具有对称结构且被电性连接至一阻抗单元。阻抗单元被电性连接至差分放大器的一负反馈路径以使差分放大器中负反馈路径的一增益大于其一正反馈路径的一增益。
因此，本发明的低压降稳压器能得到较大增益，同时不会通过阻抗单元大幅降低稳定度。
为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1是依据本发明一实施例的一低压降稳压器电路图。
图2是依据本发明另一实施例的一低压降稳压器电路图。
具体实施方式
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求的保护范围内。
请参照图1，图1是依据本发明一实施例的一低压降稳压器电路图。如图1所示，低压降稳压器1包括一阻抗单元10、一差分放大器11、一电流镜单元12以及一自适应偏压单元13。差分放大器11被电性连接至阻抗单元10。电流镜单元12被电性连接至差分放大器11。自适应偏压单元13被电性连接至差分放大器11与电流镜单元12。阻抗单元10被电性连接至差分放大器11的一负反馈路径Rn以使差分放大器11中负反馈路径Rn的一增益Gn大于其一正反馈路径Rp的一增益Gp。
差分放大器11包括一第一晶体管T1、一第二晶体管T2、一第三晶体管T3以及一第四晶体管T4。第一晶体管T1具有一源极、一漏极、与一栅极。第二晶体管T2的一源极被连接至第一晶体管T1的源极。第三晶体管T3的一漏极被连接至第一晶体管T1的漏极。第四晶体管T4的一栅极被连接至第三晶体管T3的一栅极与第四晶体管T4的一漏极，第四晶体管T4的一源极被连接至阻抗单元10，且第四晶体管T4的一漏极被连接至第四晶体管T4的栅极与第二晶体管T2的一漏极。第一晶体管T1的源极与第二晶体管T2的源极被连接至一第一偏压电流Ibias1。
电流镜单元12包括一第五晶体管T5、一第六晶体管T6、以及一第七晶体管T7。第五晶体管T5的一漏极被连接至第二晶体管T2的源极。第六晶体管T6的一栅极被连接至第五晶体管T5的一栅极以及第六晶体管T6的一漏极。第七晶体管T7的一栅极被连接至第三晶体管T3的漏极，且第七晶体管T7的一漏极被连接至第六晶体管T6的漏极。
自适应偏压单元13包括一第八晶体管T8、一第九晶体管T9一第十晶体管T10、与一第十一晶体管T11。第八晶体管T8的一栅极被连接至第八晶体管T8的一漏极。第九晶体管T9的一栅极被连接至第三晶体管T3的栅极，且第九晶体管T9的一漏极被连接至第八晶体管T8的漏极。第十晶体管T10的一漏极被连接至第二晶体管T2的栅极，且第十晶体管T10的一栅极被连接至第八晶体管T8的漏极。第十一晶体管T11的一栅极被连接至第三晶体管T3的漏极，且第十一晶体管T11的一漏极被连接至第十晶体管T10的漏极。
低压降稳压器1中的阻抗单元10能增加增益Gn对增益Gp的比值，并借此进一步降低噪声，并得到更大增益同时不让稳定度大幅降低的效果。
请参照图2，图2是依据本发明另一实施例的一低压降稳压器电路图。一低压降稳压器2包括一阻抗单元10以及一差分放大器11。差分放大器11具有对称结构且被电性连接至一阻抗单元10。阻抗单元10被电性连接至差分放大器11的一负反馈路径Rn’以使差分放大器11中负反馈路径Rn’的一增益Gn’大于其一正反馈路径Rp’的一增益Gp’。
差分放大器11包括一第一晶体管T1、一第二晶体管T2、一第三晶体管T3以及一第四晶体管T4。第一晶体管T1具有一源极、一漏极、与一栅极。第二晶体管T2的一源极被连接至第一晶体管T1的源极。第三晶体管T3的一漏极被连接至第一晶体管T1的漏极。第四晶体管T4的一栅极被连接至第三晶体管T3的一栅极与第四晶体管T4的一漏极，第四晶体管T4的一源极被连接至阻抗单元10，且第四晶体管T4的一漏极被连接至第四晶体管T4的栅极与第二晶体管T2的一漏极。第一晶体管T1的源极与第二晶体管T2的源极被连接至一第一偏压电流Ibias1。
自适应偏压单元23包括一第七晶体管T7，第七晶体管T7的一栅极被连接至第三晶体管T3的漏极，且第七晶体管T7的一漏极被连接至一第二偏压电流Ibias2。
同样地，如图1中的实施例，低压降稳压器2中的阻抗单元10能增加增益Gn’对增益Gp’的比值，并借此进一步降低噪声，并得到更大增益同时不让稳定度大幅降低的效果。
因此，本发明的低压降稳压器1、2能得到更大增益，同时不会通过阻抗单元10让稳定度大幅降低。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种低压降稳压器，其特征在于，该低压降稳压器包括：
一阻抗单元；
一差分放大器，其电性连接至该阻抗单元；
一电流镜单元，其电性连接至该差分放大器；以及
一自适应偏压单元，其电性连接至该差分放大器与该电流镜单元；
其中，该阻抗单元被电性连接至该差分放大器的一负反馈路径以使该差分放大器中该负反馈路径的一增益大于其一正反馈路径的一增益。
2.如权利要求1所述的低压降稳压器，其特征在于，该差分放大器包括：
一第一晶体管，其具有一源极、一漏极、与一栅极；
一第二晶体管，该第二晶体管的一源极被连接至该第一晶体管的该源极；
一第三晶体管，该第三晶体管的一漏极被连接至该第一晶体管的该漏极；以及
一第四晶体管，该第四晶体管的一栅极被连接至该第三晶体管的一栅极与该第四晶体管的一漏极，该第四晶体管的一源极被连接至该阻抗单元，且该第四晶体管的一漏极被连接至该第四晶体管的该栅极与该第二晶体管的一漏极；
其中，该第一晶体管的该源极与该第二晶体管的该源极被连接至一第一偏压电流。
3.如权利要求2所述的低压降稳压器，其特征在于，该电流镜单元包括：
一第五晶体管，该第五晶体管的一漏极被连接至该第二晶体管的该源极；
一第六晶体管，该第六晶体管的一栅极被连接至该第五晶体管的一栅极以及该第六晶体管的一漏极；以及
一第七晶体管，该第七晶体管的一栅极被连接至该第三晶体管的该漏极，且该第七晶体管的一漏极被连接至该第六晶体管的该漏极。
4.如权利要求3所述的低压降稳压器，其特征在于，该自适应偏压单元包括：
一第八晶体管，该第八晶体管的一栅极被连接至该第八晶体管的一漏极；以及
一第九晶体管，该第九晶体管的一栅极被连接至该第三晶体管的该栅极，且该第九晶体管的一漏极被连接至该第八晶体管的该漏极。
5.如权利要求3所述的低压降稳压器，其特征在于，该自适应偏压单元包括：
一第八晶体管，其具有一源极、一漏极、与一栅极；
一第九晶体管，该第九晶体管的一栅极被连接至该第三晶体管的该栅极，且该第九晶体管的一漏极被连接至该第八晶体管的该漏极；
一第十晶体管，该第十晶体管的一漏极被连接至该第二晶体管的该栅极，且该第十晶体管的一栅极被连接至该第八晶体管的该漏极；以及一第十一晶体管，该第十一晶体管的一栅极被连接至该第三晶体管的该漏极，且该第十一晶体管的一漏极被连接至该第十晶体管的该漏极。
6.如权利要求1所述的低压降稳压器，其特征在于，该阻抗单元是一电阻。
7.一种低压降稳压器，其特征在于，该低压降稳压器包括：
一阻抗单元；
一差分放大器，其电性连接至该阻抗单元；以及
一自适应偏压单元，其电性连接至该差分放大器；
其中，该阻抗单元被电性连接至该差分放大器的一负反馈路径以使该差分放大器中该负反馈路径的一增益大于其一正反馈路径的一增益。
8.如权利要求7所述的低压降稳压器，其特征在于，该差分放大器包括：
一第一晶体管，其具有一源极、一漏极、与一栅极；
一第二晶体管，该第二晶体管的一源极被连接至该第一晶体管的该源极；
一第三晶体管，该第三晶体管的一漏极被连接至该第一晶体管的该漏极；以及
一第四晶体管，该第四晶体管的一栅极被连接至该第三晶体管的一栅极，该第四晶体管的一漏极被连接至该第四晶体管的该栅极，且该第二晶体管的一漏极被连接至该阻抗单元；
其中，该第一晶体管的该源极与该第二晶体管的该源极被连接至一第一偏压电流。
9.如权利要求8所述的低压降稳压器，其特征在于，该自适应偏压单元包括：
一第七晶体管，该第七晶体管的一栅极被连接至该第三晶体管的该漏极，且该第七晶体管的一漏极被连接至一第二偏压电流。
10.如权利要求7所述的低压降稳压器，其特征在于，该阻抗单元是一电阻。
11.一种低压降稳压器，其特征在于，该低压降稳压器包括：
一阻抗单元；以及
一差分放大器，其具有对称结构，该差分放大器被电性连接至一阻抗单元；
其中，该阻抗单元被电性连接至该差分放大器的一负反馈路径以使该差分放大器中该负反馈路径的一增益大于其一正反馈路径的一增益。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11977402B2 (en) * 2021-11-29 2024-05-07 Texas Instruments Incorporated Transconductors with improved slew performance and low quiescent current

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006318327A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 差動増幅回路およびシリーズレギュレータ
EP1729197A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-06 Micrel Incorporated A low-drop out (LDO) voltage regulator with pole zero compensation.
US20070210770A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-13 Analog Devices, Inc. AC-coupled equivalent series resistance
CN102063146A (zh) * 2011-01-21 2011-05-18 东南大学 自适应频率补偿低压差线性稳压器
CN102385406A (zh) * 2010-09-01 2012-03-21 上海宏力半导体制造有限公司 一种无电容低压差稳压器结构
CN103309386A (zh) * 2012-03-15 2013-09-18 德州仪器公司 自校准稳定ldo调节器
JP5385237B2 (ja) * 2010-09-28 2014-01-08 旭化成エレクトロニクス株式会社 レギュレータ回路
CN105955387A (zh) * 2016-05-12 2016-09-21 西安电子科技大学 一种双环保护低压差ldo线性稳压器
US20170090497A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Texas Instruments Incorporated Fault tolerant voltage regulator
CN106774577A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 北京华大九天软件有限公司 一种提高电源抑制比的供电电路

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3638132A (en) * 1968-04-10 1972-01-25 Theodore R Trilling Differential amplifier
US4988654A (en) * 1989-12-29 1991-01-29 Chevron Research Company Dual component cracking catalyst with vanadium passivation and improved sulfur tolerance
US6621675B2 (en) * 2001-02-02 2003-09-16 Broadcom Corporation High bandwidth, high PSRR, low dropout voltage regulator
EP2372485B1 (en) * 2010-04-01 2014-03-19 ST-Ericsson SA Voltage regulator
EP2887175B1 (en) * 2013-12-19 2017-11-29 Dialog Semiconductor GmbH Method and system for gain boosting in linear regulators
US9477246B2 (en) * 2014-02-19 2016-10-25 Texas Instruments Incorporated Low dropout voltage regulator circuits

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006318327A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 差動増幅回路およびシリーズレギュレータ
EP1729197A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-06 Micrel Incorporated A low-drop out (LDO) voltage regulator with pole zero compensation.
US20070210770A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-13 Analog Devices, Inc. AC-coupled equivalent series resistance
CN102385406A (zh) * 2010-09-01 2012-03-21 上海宏力半导体制造有限公司 一种无电容低压差稳压器结构
JP5385237B2 (ja) * 2010-09-28 2014-01-08 旭化成エレクトロニクス株式会社 レギュレータ回路
CN102063146A (zh) * 2011-01-21 2011-05-18 东南大学 自适应频率补偿低压差线性稳压器
CN103309386A (zh) * 2012-03-15 2013-09-18 德州仪器公司 自校准稳定ldo调节器
US20170090497A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Texas Instruments Incorporated Fault tolerant voltage regulator
CN105955387A (zh) * 2016-05-12 2016-09-21 西安电子科技大学 一种双环保护低压差ldo线性稳压器
CN106774577A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 北京华大九天软件有限公司 一种提高电源抑制比的供电电路

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