本公開(kāi)涉及模擬電源管理，尤其涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓器電路及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、ldo(low-dropout?regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器)因?yàn)榫哂畜w積小、電路簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，在便攜式設(shè)備的電源管理電路中廣泛應(yīng)用，無(wú)片外電容的ldo輸出端不需要接大電容，減小了電路面積，但電路輸出電壓的psr和跳變幅度會(huì)受影響。由于ldo電路的負(fù)載電流可以在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生大范圍變化，會(huì)導(dǎo)致輸出電壓發(fā)生跳變，若輸出電壓跳變幅度太大，會(huì)影響后續(xù)電路工作狀態(tài)。因此輸出電壓的跳變是無(wú)片外電容ldo設(shè)計(jì)中需要考慮的重要問(wèn)題。為了使電路有更好的psr和瞬態(tài)響應(yīng)，選擇nmos作為ldo的功率管。

2、圖1是傳統(tǒng)nmos?ldo電路的電路圖，ea(error?amplifier，誤差放大器)通過(guò)電源電壓供電，nmos管的漏極電壓是ldo電路的輸入電壓。當(dāng)負(fù)載電流從輕載到重載變化時(shí)，輸出發(fā)生向下跳變；當(dāng)負(fù)載電流從重載到輕載變化時(shí)，輸出電壓發(fā)生向上跳變，若電路整體的相位裕度(pm，phase?margin)較小，則輸出電壓在跳變恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)前會(huì)產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象。

3、當(dāng)ldo電路的負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，ldo的輸出電壓會(huì)發(fā)生跳變，對(duì)于片外接大電容的ldo電路，片外大電容會(huì)在一定程度上抑制ldo輸出電壓的跳變幅度，但對(duì)于無(wú)片外大電容的ldo電路，只能通過(guò)電路本身的響應(yīng)速度對(duì)輸出電壓的跳變進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)輸出電壓發(fā)生跳變時(shí)，電路需要將這個(gè)跳變信號(hào)反饋給誤差放大器，等整體電路響應(yīng)完成才能將跳變信號(hào)傳輸?shù)焦β使軚艠O處，整體電路的響應(yīng)速度與整體電路的帶寬有關(guān)；此外從功率管柵極處收到電路反饋回來(lái)的響應(yīng)到充放電恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)電壓還需要一段時(shí)間，這段時(shí)間與功率管柵極處的擺率有關(guān)，對(duì)于無(wú)片外電容的ldo，當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，需要經(jīng)過(guò)整體電路響應(yīng)和功率管柵極充放電到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間，輸出電壓才能停止向上/向下跳變，開(kāi)始恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)值，因此在設(shè)計(jì)無(wú)片外電容的ldo時(shí)需要考慮瞬態(tài)跳變性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)實(shí)施例的目的在于提供一種低壓差線性穩(wěn)壓器電路及電子設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)片外電容的ldo電路瞬態(tài)跳變性能較差的問(wèn)題。

2、本公開(kāi)的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：一種低壓差線性穩(wěn)壓器電路，包括：誤差放大器、超級(jí)源跟隨器、功率管、反向偏置瞬態(tài)增強(qiáng)電路以及快速充放電電路；其中，所述誤差放大器、所述超級(jí)源跟隨器以及所述功率管形成ldo環(huán)路；所述反向偏置瞬態(tài)增強(qiáng)電路用于在所述ldo環(huán)路的負(fù)載由輕載向重載變化時(shí)，向所述ldo環(huán)路提供擺率增強(qiáng)電流；所述快速充放電電路用于在所述ldo環(huán)路的輸出電壓跳變時(shí)，向所述功率管的柵極提供充電電流或放電通路。

3、在一些實(shí)施例中，所述反向偏置瞬態(tài)增強(qiáng)電路至少包括：電流鏡環(huán)路、瞬態(tài)增強(qiáng)管以及rc電路；其中，所述電流鏡環(huán)路用于產(chǎn)生與所述ldo環(huán)路的負(fù)載電流變化方向相反的電流，并將所述電流復(fù)制至所述瞬態(tài)增強(qiáng)管；所述瞬態(tài)增強(qiáng)管至少包括第一瞬態(tài)增強(qiáng)管和第二瞬態(tài)增強(qiáng)管，所述第一瞬態(tài)增強(qiáng)管將所述電流作為第一擺率增強(qiáng)電流輸入至所述功率管的柵極，所述第二瞬態(tài)增強(qiáng)管將所述電流作為第二擺率增強(qiáng)電流輸入至所述超級(jí)源跟隨器的輸入端；所述rc電路用于在所述ldo環(huán)路的輸出電壓跳變時(shí)，將所述ldo環(huán)路的輸出電壓輸入至所述第一瞬態(tài)增強(qiáng)管和所述第二瞬態(tài)增強(qiáng)管的柵極。

4、在一些實(shí)施例中，所述電流鏡環(huán)路至少包括：第一至第四pmos管、第一至第三nmos管；所述rc電路包括第一電阻和第一電容；第一pmos管的柵極和漏極通過(guò)二極管接法連接第一nmos管的漏極，源極與所述功率管的輸出端連接，襯底接電源；第一nmos管的柵極連接第二nmos管的柵極，漏極連接第一pmos管的漏極，源極和襯底接地；第二nmos管的柵極和漏極通過(guò)二極管接法連接第二pmos管的漏極，源極和襯底接地；第二pmos管的漏極連接第二nmos管的漏極，柵極連接第一pmos管的柵極，源極連接第三pmos管的漏極；第三pmos管的柵極連接功率管柵極，漏極連接第二pmos管源極，源極和襯底連接電源；第三nmos管的柵極連接第一nmos管柵極，漏極連接第四pmos管的漏極，源極和襯底接地；第四pmos管的柵極和漏極通過(guò)二極管接法接第三nmos管的漏極，源極和襯底連接電源；第一瞬態(tài)增強(qiáng)管的漏極連接功率管的柵極，源極和襯底接電源；第二瞬態(tài)增強(qiáng)管的柵極連接第一瞬態(tài)增強(qiáng)管的柵極，漏極連接超級(jí)源跟隨器，源極和襯底接電源；第一電容的一端連接第一pmos管的柵極，另一端連接第四pmos管的柵極；第一電阻的一端連接第四pmos管的柵極，另一端連接第一瞬態(tài)增強(qiáng)管的柵極。

5、在一些實(shí)施例中，在所述ldo環(huán)路的負(fù)載由輕載向重載變化時(shí)，所述ldo環(huán)路的輸出電壓向下跳變，所述快速充放電電路用于向所述功率管的柵極提供充電電流；在所述ldo環(huán)路的負(fù)載由重載向輕載變化時(shí)，所述ldo環(huán)路的輸出電壓向上跳變，所述快速充放電電路用于向所述功率管的柵極提供放電通路。

6、在一些實(shí)施例中，所述快速充放電電路至少包括：充電電路和放電電路；其中，所述充電電路至少包括第一比較器和充電晶體管，所述第一比較器的正輸入端接入所述ldo環(huán)路的輸出，負(fù)輸入端接入第一參考電壓，輸出端連接所述充電晶體管的柵極；所述充電晶體管的源極連接電源，漏極連接所述功率管的柵極；所述放電電路至少包括第二比較器和放電晶體管，所述第二比較器的正輸入端接入所述ldo環(huán)路的輸出，負(fù)輸入端接入第二參考電壓，輸出端連接所述放電晶體管的柵極；所述放電晶體管的漏極連接所述功率管的柵極，源極接地。

7、在一些實(shí)施例中，所述第一參考電壓小于所述ldo環(huán)路在穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出電壓，所述第二參考電壓大于所述ldo環(huán)路在穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出電壓。

8、在一些實(shí)施例中，所述第一比較器和所述第二比較器結(jié)構(gòu)相同，均包括第一至第五比較器晶體管；其中，第一比較器晶體管的柵極作為比較器的正輸入端，源極與第五比較器晶體管的漏極連接，漏極與第三比較器晶體管的漏極連接，襯底接地；第二比較器晶體管的柵極作為比較器的負(fù)輸入端，源極與第五比較器晶體管的漏極連接，漏極與第四比較器晶體管的漏極連接并作為比較器的輸出端，襯底接地；第三比較器晶體管的柵極和漏極通過(guò)二極管接法連接第一比較器晶體管的漏極，源極和襯底連接電源，襯底連接電源；第四比較器晶體管的柵極連接第三比較器晶體管的柵極，漏極連接第二比較器晶體管的漏極，源極連接電源，襯底接地；第五比較器晶體管的柵極連接第二偏置電壓，源極和襯底接地。

9、在一些實(shí)施例中，所述誤差放大器至少包括第一至第十晶體管、跨接電阻和跨接電容；其中，第一晶體管柵極連接預(yù)設(shè)參考電壓，源極連接電流源，漏極連接第三晶體管的漏極，襯底接地；第二晶體管的柵極連接ldo環(huán)路的輸出電壓，源極連接電流源，漏極連接第四晶體管的漏極，襯底接地；第三晶體管的柵極和漏極通過(guò)二極管接法連接第一晶體管的漏極，源極和襯底連接電源；第四晶體管的柵極和漏極通過(guò)二極管接法連接第二晶體管的漏極，源極和襯底接電源；第五晶體管的柵極連接第三晶體管的柵極，漏極連接第七晶體管的漏極，源極和襯底接電源；第六晶體管的柵極連接第四晶體管的柵極，漏極連接第八晶體管的漏極，源極和襯底接電源；第七晶體管的柵極和漏極通過(guò)二極管接法連接第五晶體管的漏極，源極和襯底接地；第八晶體管的柵極連接第七晶體管的柵極，漏極連接第六晶體管的漏極，源極和襯底接地；第九晶體管的柵極連接第八晶體管的漏極，漏極連接第十晶體管的漏極，源極和襯底接地；第十晶體管的柵極連接第一偏置電壓，漏極連接第九晶體管的漏極，源極和襯底接電源；跨接電阻的一端與第八晶體管的漏極連接，另一端與跨接電容的一端連接，跨接電容的另一端連接第十晶體管的漏極。

10、在一些實(shí)施例中，所述超級(jí)源跟隨器至少包括第十一晶體管、第十二晶體管、第十三晶體管以及第二電阻；其中，第十一晶體管柵極連接第一偏置電壓，漏極連接第十二晶體管的漏極，源極和襯底接電源；第十二晶體管的柵極連接誤差放大器的輸出端，源極連接第十一晶體管的漏極，漏極連接第二電阻的一端，襯底接電源；第十三晶體管柵極連接第二電阻的一端，漏極連接功率管的柵極，源極和襯底接地；第二電阻的另一端接地。

11、本公開(kāi)實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備，至少包括如上述的低壓差線性穩(wěn)壓器電路。

12、本公開(kāi)實(shí)施例的有益效果在于：利用反向偏置瞬態(tài)增強(qiáng)技術(shù)，并將其與快速充放電技術(shù)結(jié)合，通過(guò)反向偏置瞬態(tài)增強(qiáng)電路產(chǎn)生瞬態(tài)增強(qiáng)電流，增加電路整體擺率，從而縮短ldo輸出電壓恢復(fù)時(shí)間，通過(guò)快速充放電電路抑制輸出電壓跳變幅度，縮短了ldo輸出電壓的跳變恢復(fù)時(shí)間，使ldo電路具有較好的瞬態(tài)響應(yīng)特性。