專利名稱：低壓降穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬低壓降穩(wěn)壓電路領(lǐng)域，具體涉及一種低壓降穩(wěn)壓器。
背景技術(shù)：
在低壓降穩(wěn)壓器電路設(shè)計(jì)中，環(huán)路穩(wěn)定性的是一個(gè)重要的部分。

圖1為現(xiàn)有低壓 降穩(wěn)壓器電路的結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖1，低壓降穩(wěn)壓器電路10主要由誤差放大器電路100， PMOS驅(qū)動(dòng)管110和電阻反饋網(wǎng)絡(luò)120構(gòu)成。誤差放大器電路100的正向輸入端接輸入?yún)⒖?電壓Vref，誤差放大器電路100的輸出端接PMOS驅(qū)動(dòng)管110的柵極G，，輸入?yún)⒖茧妷篤ref 由帶隙電壓基準(zhǔn)電路產(chǎn)生。PMOS驅(qū)動(dòng)管110漏極D的輸出通過(guò)電阻反饋網(wǎng)絡(luò)120的第一電 阻Rl和第二電阻R2分壓后反饋到誤差放大器電路100的反向輸入端。在輸出點(diǎn)Vout接 有用以穩(wěn)定低壓降穩(wěn)壓器輸出電壓的輸出電容Co。Resr為輸出電容Co的等效串聯(lián)電阻， Iload為電路的負(fù)載電流。圖2是圖1所示的低壓降穩(wěn)壓器電路的小信號(hào)模型圖。其中Roa為誤差放大器電 路100的輸出阻抗，Cgs為PMOS驅(qū)動(dòng)管的柵源極電容，Cgd為PMOS驅(qū)動(dòng)管的柵漏極電容。 gmVgs為PMOS驅(qū)動(dòng)管的柵源電壓Vgs控制的電流源，r0為PMOS驅(qū)動(dòng)管的輸出阻抗。對(duì)圖 2所示低壓降穩(wěn)壓器電路的小信號(hào)模型進(jìn)行零極點(diǎn)分析可知，其輸出電容Co的值一般遠(yuǎn)大 于誤差放大器電路100輸出點(diǎn)上的寄生電容，所以通常這一點(diǎn)為輸出主極點(diǎn)P1。輸出主極 點(diǎn)Pl的角頻率ωρ1為
_ 1ωρ1 =- - (1)
roC0其中Γ(1是穩(wěn)定環(huán)路的PMOS驅(qū)動(dòng)管的輸出阻抗。第二主極點(diǎn)Ρ2位于誤差放大器電路100的輸出端，由誤差放大器電路100的輸出 阻抗Roa，PMOS驅(qū)動(dòng)管110的柵源電容Cgs與柵漏電容Cgd的并聯(lián)電容得到。第二主極點(diǎn) P2的角頻率ωρ2為
「00071 ωΡ7 - - (2)
Roa (C, +CgJ由于輸出電容Co存在等效串聯(lián)電阻Resr，電路會(huì)存在一個(gè)零點(diǎn)Ζ1。零點(diǎn)Zl的角 頻率ω zl為COzi = 1 - (3)
Kew。ο圖3是圖1所示低壓降穩(wěn)壓器電路的幅頻特性曲線圖。由圖3可知，零點(diǎn)Zl帶來(lái) 的90度相移抵消了第二主極點(diǎn)Ρ2帶來(lái)的負(fù)90度相移，由此可見(jiàn)，只要使穩(wěn)壓器的單位增 益帶寬小于第三主極點(diǎn)Ρ3就可以使環(huán)路有較好的穩(wěn)定性。以上分析假設(shè)了零點(diǎn)Zl的頻率低于第二主極點(diǎn)Ρ2的頻率，或二者的頻率相靠近， 因?yàn)檫@樣才能使零點(diǎn)Zl的正相移抵消第二主極點(diǎn)Ρ2負(fù)相移的影響。但在一些實(shí)際應(yīng)用中，
3往往要求低壓降穩(wěn)壓器電路的輸出電容Co值較小，由于輸出電容Co通常采用瓷片電容，其 電容值和電阻值的變化受工藝和溫度的影響很大，更具體的說(shuō)，某些情況下輸出電容Co及 其等效串聯(lián)電阻Resr的值會(huì)很小，從而使得零點(diǎn)Zl的角頻率很高，圖4即是圖1所示低壓 降穩(wěn)壓器電路在零點(diǎn)角頻率ωζ1過(guò)高時(shí)的幅頻特性曲線圖。在這種情況下，零點(diǎn)Zl將無(wú)法 補(bǔ)償?shù)诙鳂O點(diǎn)Ρ2的相移，低壓降穩(wěn)壓器電路的穩(wěn)定性將變差，表現(xiàn)為穩(wěn)壓器輸出電壓會(huì) 出現(xiàn)振蕩，使電路不能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種低壓降穩(wěn)壓器，其 改善了低壓降穩(wěn)壓電路的相位裕度，使其輸出端不會(huì)發(fā)生振蕩，從而可確保低壓降穩(wěn)壓電 路具有較高的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種低壓降穩(wěn)壓器，包括誤差放大器電路100，該誤差放大器電路100的正向輸入 端接輸入?yún)⒖茧妷篤ref，其反向輸入端接電阻反饋網(wǎng)絡(luò)120的輸出端，其輸出端接PMOS驅(qū) 動(dòng)管110的柵極G ；所述PMOS驅(qū)動(dòng)管110的源極S接電源電壓VDD，其漏極D接低壓降穩(wěn)壓 器的輸出端Vout ；所述電阻反饋網(wǎng)絡(luò)120的一端接電源電壓VDD，另一端接地，該電阻反饋 網(wǎng)絡(luò)120的輸出端接誤差放大器電路100的反向輸入端；其特殊之處在于所述PMOS驅(qū)動(dòng) 管110的漏極D與柵極G之間接有反饋回路130，該反饋回路130是包括相串聯(lián)的補(bǔ)償電阻 Rc和補(bǔ)償電容Cc的RC反饋回路。以上所述的補(bǔ)償電阻Rc和補(bǔ)償電容Cc以滿足下列條件為宜(i)第二主極點(diǎn)P2的角頻率ωp2無(wú)限趨近于附加零點(diǎn)k的角頻率ωzc
權(quán)利要求1.一種低壓降穩(wěn)壓器，包括誤差放大器電路(100)，該誤差放大器電路(100)的正向 輸入端接輸入?yún)⒖茧妷?Vref)，其反向輸入端接電阻反饋網(wǎng)絡(luò)(120)的輸出端，其輸出端 接PMOS驅(qū)動(dòng)管(110)的柵極(G)；所述PMOS驅(qū)動(dòng)管(110)的源極⑶接電源電壓(VDD)， 其漏極⑶接低壓降穩(wěn)壓器的輸出端(Vout)；所述電阻反饋網(wǎng)絡(luò)(120)的一端接電源電壓 (VDD)，另一端接地，該電阻反饋網(wǎng)絡(luò)(120)的輸出端接誤差放大器電路(100)的反向輸入 端；其特征在于所述PMOS驅(qū)動(dòng)管(110)的漏極(D)與柵極(G)之間接有反饋回路(130)， 該反饋回路(130)是包括相串聯(lián)的補(bǔ)償電阻(Re)和補(bǔ)償電容(Ce)的RC反饋回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓降穩(wěn)壓器，其特征在于，所述的補(bǔ)償電阻(Re)和補(bǔ)償電 容(Ce)滿足下列條件(i)第二主極點(diǎn)(P2)的角頻率ωρ2無(wú)限趨近于附加零點(diǎn)(Zc)的角頻率ωζ。CcRc Roa(Cc+Cgs+Cgd)，( )附加極點(diǎn)(Pc)的角頻率ωρ。無(wú)限趨近于零點(diǎn)(Zl)的角頻率ωζ1 Rc (Cc//Cgs) ResrC0，其中Cc是反饋回路(130)的補(bǔ)償電容，Rc是反饋回路(130)的補(bǔ)償電阻，Roa是誤差 放大器電路(100)的輸出阻抗，Cgs為PMOS驅(qū)動(dòng)管的柵源極電容，Cgd為PMOS驅(qū)動(dòng)管的柵 漏極電容，Co是輸出電容，Resr是輸出電容(Co)的等效串聯(lián)電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低壓降穩(wěn)壓器，其特征在于所述的補(bǔ)償電阻(Re)和補(bǔ) 償電容(Ce)滿足下列條件(i)第二主極點(diǎn)(P2)的角頻率ωρ2與附加零點(diǎn)(Zc)的角頻率ωζ。相等 1 _1_Cjc= Roa{cc+cgs+cgd))( )附加極點(diǎn)(Pc)的角頻率ωρ。與零點(diǎn)(Zl)的角頻率ωζ1相等 1 _ 1 Rc(Cc//Cgs)=^Co
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓降穩(wěn)壓器，其特征在于所述的電阻反饋網(wǎng)絡(luò)(120)包 括相串聯(lián)的第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低壓降穩(wěn)壓器，其是在低壓降穩(wěn)壓電路中引入附加零極點(diǎn)，以提高低壓降穩(wěn)壓器電路的穩(wěn)定性，具體可以在PMOS驅(qū)動(dòng)管的柵漏極之間接入由補(bǔ)償電容和補(bǔ)償電阻串聯(lián)構(gòu)成的反饋回路，設(shè)計(jì)補(bǔ)償電容和補(bǔ)償電阻的值，通過(guò)補(bǔ)償電路產(chǎn)生的附加零點(diǎn)來(lái)低壓降穩(wěn)壓器的第二主極點(diǎn)，同時(shí)使得加入的補(bǔ)償電路帶來(lái)的附加極點(diǎn)被低壓降穩(wěn)壓電路的輸出電容所產(chǎn)生的零點(diǎn)所補(bǔ)償，則電路的相位裕度得到改善，低壓降穩(wěn)壓器電路可以實(shí)現(xiàn)較好的穩(wěn)定性，其輸出端不會(huì)發(fā)生振蕩。
文檔編號(hào)G05F1/56GK201936213SQ201020687789
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者李宏志, 陸崇鑫, 馬巖, 高彬 申請(qǐng)人:西安華芯半導(dǎo)體有限公司