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专利号: 2017800023096
申请人: 深圳市汇顶科技股份有限公司
专利类型:其他
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低压差线性稳压电路,包括:

输出电压检测电路,用于检测所述低压差线性稳压电路的输出电压,并产生对应的反馈电压;

误差放大电路,用于比较所述反馈电压和参考电压,并产生相应的误差电压;

功率管,所述功率管的输出电流根据所述误差电压进行调整,所述功率管的漏极作为稳压电路的输出电压的输出端;以及衬底电压调整电路,连接至所述功率管,并配置成根据所述功率管的输出电流调整所述功率管的衬底电压,使得所述衬底电压在预定波动范围内随所述输出电流增大而降低;

其中,所述衬底电压调整电路包括:

电流检测单元,用于检测所述功率管的输出电流;以及

电压调整单元,与所述电流检测单元的输出相连,并配置成根据所述功率管的输出电流对衬底电压进行反馈控制,以使得所述衬底电压随所述输出电流增大而降低。

2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压电路,其中,所述电流检测单元包括:第一场效应管,与所述功率管形成第一电流镜,所述第一电流镜用于按照第一电流镜像比例输出所述输出电流的第一镜像电流;

第二场效应管,以及第三场效应管,均工作在弱反型区,用于使所述第一场效应管与所述功率管的漏级电压近似相等,并且使所述第一镜像电流通过第二场效应管输出;

偏置电流源,为所述第三场效应管提供偏置电流;以及

第四场效应管,与所述第二场效应管连接。

3.根据权利要求2所述的低压差线性稳压电路,其中,

所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管分别为P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管,所述第四场效应管为N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管,并且所述第一场效应管的栅极、源极、衬底分别与所述功率管的栅极、源极、衬底一一对应连接;

所述第二场效应管的栅极与所述第三场效应管的栅极连接,所述第二场效应管的源极连接所述第一场效应管的漏极;

所述第三场效应管的源极连接所述功率管的漏极,所述第三场效应管的漏极与所述第三场效应管的栅极以及所述偏置电流源均相连;

所述第四场效应管的源极接地,所述第四场效应管的栅极以及漏极均与所述第二场效应管的漏极相连。

4.根据权利要求2或3所述的低压差线性稳压电路,其中,所述电压调整单元包括:第五场效应管,与所述第四场效应管形成第二电流镜,所述第二电流镜用于将所述第一镜像电流按照第二电流镜像比例缩小为第二镜像电流;

电阻部件,与所述第五场效应管以及所述功率管的衬底分别连接,以根据所述第二镜像电流产生相应的所述衬底电压。

5.根据权利要求4所述的低压差线性稳压电路,其中,

第五场效应管为N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管,所述第五场效应管的栅极与所述第四场效应管的栅极连接,所述第五场效应管的源极接地;

所述电阻部件包括串联的第一电阻和第二电阻,其中所述第一电阻连接所述功率管的源极,所述第二电阻连接所述第五场效应管的漏极,所述第一电阻和所述第二电阻的连接点与所述功率管的衬底连接,从而提供所述衬底电压。

6.根据权利要求5所述的低压差线性稳压电路,其中,所述低压差线性稳压电路还包括:衬底漏电保护单元,并联于所述电阻部件两端。

7.根据权利要求6所述的低压差线性稳压电路,其中,所述衬底漏电保护单元包括:第六场效应管,所述第六场效应管为P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管,并且所述第六场效应管的栅极以及漏极分别连接至所述第五场效应管的漏极,所述第六场效应管的源极连接至所述功率管的源极。

8.根据权利要求3所述的低压差线性稳压电路,其中,

所述输出电压检测电路包括串联连接的第一反馈电阻和第二反馈电阻,所述第一反馈电阻连接所述功率管的输出端,所述第二反馈电阻接地,所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻连接点的电压作为反馈电压。

9.根据权利要求3所述的低压差线性稳压电路,其中,所述低压差线性稳压电路还包括Miller补偿电路,所述Miller补偿电路包括:串联连接的Miller补偿电容和Miller补偿电阻,所述Miller补偿电阻连接所述误差放大器的输出端,所述Miller补偿电容连接所述功率管的漏极。

10.根据权利要求3所述的低压差线性稳压电路,其中,所述低压差线性稳压电路还包括间接补偿电路,所述间接补偿电路包括:间接补偿电容和误差放大器的共源共栅管,间接补偿电容一端连接所述功率管的漏极,另一端连接所述误差放大器的共源共栅管的源极。

11.根据权利要求10所述的低压差线性稳压电路,其中,

所述误差放大器包括第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管,所述第十二场效应管、所述第十三场效应管、所述第十四场效应管、所述第十五场效应管分别为N沟道场效应晶体管;

所述第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管分别为P沟道场效应晶体管;

所述第十二场效应管以及所述第十五场效应管作为所述共源共栅管;

所述间接补偿电容一端连接至所述第十五场效应管的源极,另一端连接至所述功率管的输出端;

所述第七场效应管的源极、所述第十场效应管的源极、所述第十一场效应管的源极分别连接电源;所述第八场效应管的源极以及所述第九场效应管的源极分别连接所述第七场效应管的漏极;所述第八场效应管的栅极连接所述反馈电压;

所述第八场效应管的漏极连接第十二场效应管的源极;所述第九场效应管的栅极连接所述参考电压;所述第九场效应管的漏极连接所述第十五场效应管的源极;所述第十场效应管的栅极与所述第十一场效应管的栅极连接;所述第十场效应管的漏极与所述第十场效应管的栅极连接后连接至所述第十二场效应管的漏级;所述第十一场效应管的漏极输出所述误差电压,并与所述功率管的栅极以及所述第十五场效应管的漏极连接;所述第十二场效应管的源极还与所述第十三场效应管的漏极连接;所述第十五场效应管的源极与所述第十四场效应管的漏极连接;所述第十三场效应管的源极以及所述第十四场效应管的源极分别接地。

12.根据权利要求3所述的低压差线性稳压电路,其中,所述低压差线性稳压电路还包括极点分裂电路,所述极点分裂电路包括:具有低输入电容和低输出电阻的缓冲级,所述缓冲级连接在所述误差放大器与所述功率管之间。

13.根据权利要求12所述的低压差线性稳压电路,其中,所述缓冲级包括:缓冲级管,为P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管,所述缓冲级管的栅极连接所述误差放大器的输出端,所述缓冲级管的源极连接所述功率管的栅极,所述缓冲级管的漏极接地;

缓冲电流源,所述缓冲电流源的第一端连接电源,所述缓冲电流源的第二端连接所述功率管的栅极和所述缓冲级管的源极。