CN203520222U - 一种低压差线性稳压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压差线性稳压器，包括：基准电压源、多级运算放大器、功率管、第一反馈电阻、第二反馈电阻、使能控制器件、负载电路和保护电路；其中：所述负载电路和保护电路分别与所述低压差线性稳压器的电压输出端连接。本实用新型通过在低压差线性稳压器的电压输出端设置保护电路，提供了一个相对比较低的泄放通路，能够大大缩短放电时间，从而抑制了输出电压不断增加的现象，进而保护了低压差线性稳压器本身的器件和***中低压差线性稳压器的负载器件。

Description

一种低压差线性稳压器

技术领域

本实用新型属于模拟集成电路设计技术领域，更具体地说，涉及一种低压差线性稳压器。

背景技术

低压差线性稳压器可以提供稳定的电源电压，被广泛应用在各种电子***中，带使能功能的低压差线性稳压器在***应用中更是不可替代。现有技术公开的带使能功能的低压差线性稳压器，当使能信号高于阈值电压时，低压差线性稳压器工作在有效状态，当使能信号低于阈值电压时，低压差线性稳压器工作在睡眠状态，此时低压差线性稳压器的功率管被关断，输出负载电容通过负载电阻以及反馈电阻放电，当负载电容较大，负载电阻和反馈电阻都比较大时，放电时间会比较长。如果使能信号出现比较高频率切换或抖动时，低压差线性稳压管的功率管会快速的导通并对输出负载电容不断充电，由于放电时间比较长，就会造成输出电压不断增加。当电荷积累到一定程度就会造成与输出电压相关的器件损坏，包括低压差线性稳压器本身的器件和***中低压差线性稳压器的负载器件。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种压差线性稳压器，以实现当低压差线性稳压器工作在睡眠状态时，能够快速放电，提高***中芯片的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种低压差线性稳压器，包括：基准电压源、多级运算放大器、功率管、第一反馈电阻、第二反馈电阻、使能控制器件和负载电路，还包括保护电路；其中：

所述基准电压源与所述多级运算放大器的一个输入端连接；

所述多级运算放大器的输出端与所述功率管的栅极连接；

所述功率管的漏极与所述第一反馈电阻的一端连接，源极和衬底与电压输入端连接；

所述第一反馈电阻的另一端与所述第二反馈电阻的一端连接；

所述第二反馈电阻的另一端接地；

所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的串联中点与所述多级运算放大器的另一个输入端连接；

所述使能控制器件的栅极与使能信号输入端连接，源极和衬底与电压输入端连接，漏极与所述功率管的栅极连接；

所述保护电路包括：电阻、N型场效应管和反相器；其中：

所述电阻的一端与所述低压差线性稳压器的电压输出端连接，另一端与所述N型场效应管的漏极连接；

所述反相器的输入端与所述使能信号输入端连接，输出端与所述N型场效应管的栅极连接；

所述N型场效应管的源极和衬底接地。

优选地，所述负载电路包括：负载电容和负载电阻；其中：

所述负载电容的一端与所述低压差线性稳压器的电压输出端连接，另一端接地；

所述负载电阻的一端与所述低压差线性稳压器的电压输出端连接，另一端接地。

优选地，所述使能控制器件为P型场效应管。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的一种低压差线性稳压器，通过在低压差线性稳压器的电压输出端设置保护电路，提供了一个相对比较低的泄放通路，能够大大缩短放电时间，从而抑制了输出电压不断增加的现象，进而保护了低压差线性稳压器本身的器件和***中低压差线性稳压器的负载器件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的一种低压差线性稳压器的电路图；

图2为现有技术中低压差线性稳压器输出电压的仿真曲线；

图3为本实用新型公开的低压差线性稳压器输出电压的仿真曲线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种压差线性稳压器，以实现当低压差线性稳压器工作在睡眠状态时，能够快速放电，提高***中芯片的可靠性。

如图1所示，一种低压差线性稳压器，包括：基准电压源、多级运算放大器EA、功率管MPMOS、第一反馈电阻RF1、第二反馈电阻RF2和使能控制器件P1；由电阻R1、N型场效应管N1和反相器构成的保护电路；由负载电容CL和负载电阻RL构成的负载电路；其中：

基准电压源与多级运算放大器EA的一个输入端连接，多级运算放大器EA的输出端与功率管MPMOS的栅极连接，功率管MPMOS的漏极与第一反馈电阻RF1的一端连接，源极和衬底与电压输入端VIN连接，第一反馈电阻RF1的另一端与第二反馈电阻RF2的一端连接，第二反馈电阻RF2的另一端接地，第一反馈电阻RF1和第二反馈电阻RF2的串联中点与多级运算放大器EA的另一个输入端连接，使能控制器件P1的栅极与使能信号输入端EN连接，源极和衬底与电压输入端VIN连接，漏极与功率管MPMOS的栅极连接，电阻R1的一端与低压差线性稳压器的电压输出端VOUT连接，另一端与N型场效应管N1的漏极连接，反相器的输入端与使能信号输入端EN连接，输出端与N型场效应管N1的栅极连接，N型场效应管N1的源极和衬底接地，负载电容CL的一端与低压差线性稳压器的电压输出端VOUT连接，另一端接地，负载电阻RL的一端与低压差线性稳压器的电压输出端VOUT连接，另一端接地。

具体的，上述的使能控制器件P1为P型场效应管。

在上述电路中，由于功率管MPMOS的尺寸比较大，当使能信号高于功率管MPMOS的阈值电压时，功率管MPMOS瞬间有比较大的对负载电容CL的充电电流，环路响应时间一般大于这个时间，所以稳压器瞬间输出电压高于正常输出电压。如果在环路还没有开始响应时使能信号出现低电平，对于图1所示电路，一般为了减小功耗反馈电阻RF1和反馈电阻RF2的阻值都比较大，当负载电阻RL较大时（特别是空载时），负载电容CL的电荷放电速度就会很慢，如果短时间内使能信号跳变为高电平，功率管MPMOS就会再次产生大电流对负载电容CL充电，频率较高的触发使能信号就会使输出电压不断升高。因此，通过采用由电阻R1、N型场效应管N1和反相器构成的保护电路，当低压差线性稳压器工作在睡眠状态时，能够形成泄放通路，缩短放电的时间，从而抑制输出电压不断增加的现象，进而保护低压差线性稳压器本身的器件和***中低压差线性稳压器的负载器件。

如图2所示，为现有技术中低压差线性稳压器输出电压的仿真曲线，如图3所示，为采用本实用新型公开的低压差线性稳压器的保护电路低压差线性稳压器输出电压的仿真曲线，对比图2和图3可以发现，图2可以明显看到输出电压随使能信号的切换不断增加，图3中虽然每一次的输出电压会稍高于正常输出电压，但已经不存在随着使能信号的切换不断增加的现象。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种低压差线性稳压器，包括基准电压源、多级运算放大器、功率管、第一反馈电阻、第二反馈电阻、使能控制器件和负载电路，其特征在于，还包括保护电路；其中：

所述基准电压源与所述多级运算放大器的一个输入端连接；

所述多级运算放大器的输出端与所述功率管的栅极连接；

所述功率管的漏极与所述第一反馈电阻的一端连接，源极和衬底与电压输入端连接；

所述第一反馈电阻的另一端与所述第二反馈电阻的一端连接；

所述第二反馈电阻的另一端接地；

所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的串联中点与所述多级运算放大器的另一个输入端连接；

所述使能控制器件的栅极与使能信号输入端连接，源极和衬底与电压输入端连接，漏极与所述功率管的栅极连接；

所述保护电路包括：电阻、N型场效应管和反相器；其中：

所述电阻的一端与所述低压差线性稳压器的电压输出端连接，另一端与所述N型场效应管的漏极连接；

所述反相器的输入端与所述使能信号输入端连接，输出端与所述N型场效应管的栅极连接；

所述N型场效应管的源极和衬底接地。

2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述负载电路包括：负载电容和负载电阻；其中：

所述负载电容的一端与所述低压差线性稳压器的电压输出端连接，另一端接地；

所述负载电阻的一端与所述低压差线性稳压器的电压输出端连接，另一端接地。

3.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述使能控制器件为P型场效应管。

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