全文摘要
本公开涉及一种低压差线性稳压器以及一种芯片，属于电子技术领域，能够提高环路响应速度。该低压差线性稳压器包括：调整管；第一驱动环路，用于驱动所述调整管并保持常闭合状态；第二驱动环路，用于驱动所述调整管，并基于所述低压差线性稳压器的负载的变化而闭合或打开。
主设计要求
1.一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括：调整管；第一驱动环路，用于驱动所述调整管并保持常闭合状态；第二驱动环路，用于驱动所述调整管，并基于所述低压差线性稳压器的负载的变化而闭合或打开。
设计方案
1.一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括：
调整管；
第一驱动环路，用于驱动所述调整管并保持常闭合状态；
第二驱动环路，用于驱动所述调整管，并基于所述低压差线性稳压器的负载的变化而闭合或打开。
2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第一驱动环路包括第一放大器和反馈系数产生模块，所述第二驱动环路包括第二放大器和所述反馈系数产生模块，其中：
所述反馈系数产生模块产生的反馈系数被传输给所述第一放大器和所述第二放大器；
所述第一放大器和所述第二放大器分别对所述反馈系数进行处理后驱动所述调整管。
3.根据权利要求1或2所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第二驱动环路的驱动能力大于所述第一驱动环路的驱动能力。
4.根据权利要求1或2所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第二驱动环路还用于在所述负载减弱时打开并在所述负载增强时闭合。
5.根据权利要求2所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述反馈系数产生模块为分压电路，所述反馈系数为所述分压电路的输出电压。
6.根据权利要求5所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述分压电路的输出电压被传输给所述第一放大器和所述第二放大器的同向输入端。
7.根据权利要求2所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述低压差线性稳压器还包括补偿电路，用于对所述低压差线性稳压器的极点进行补偿。
8.根据权利要求7所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述补偿电路连接在所述低压差线性稳压器的输出端与所述调整管的栅极之间。
9.根据权利要求7或8所述的低压差线性稳压器，其特征在于，所述补偿电路为密勒补偿电路。
10.一种芯片，其特征在于，该芯片包括根据权利要求1至9中任一权利要求所述的低压差线性稳压器。
设计说明书
技术领域
本公开涉及电子技术领域，具体地，涉及一种低压差线性稳压器以及一种芯片。
背景技术
图1示出了根据现有技术的低压差线性稳压器的示意电路图。其采用电压串联负反馈环路来驱动调整管M0，以适应负载电流变化。该环路采用密勒补偿，将调整管M0的栅端作为环路主极点，输出极点作为次极点，保证了低压差线性稳压器在不同电流负载下环路的稳定性。由于内部补偿的原因，主极点和次极点都离原点较近，所以这种结构的低压差线性稳压器的环路速度有限。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种低压差线性稳压器以及一种芯片，能够提高环路响应速度。
根据本公开的第一实施例，提供一种低压差线性稳压器，包括：调整管；第一驱动环路，用于驱动所述调整管并保持常闭合状态；第二驱动环路，用于驱动所述调整管，并基于所述低压差线性稳压器的负载的变化而闭合或打开。
可选地，所述第一驱动环路包括第一放大器和反馈系数产生模块，所述第二驱动环路包括第二放大器和所述反馈系数产生模块，其中：所述反馈系数产生模块产生的反馈系数被传输给所述第一放大器和所述第二放大器；所述第一放大器和所述第二放大器分别对所述反馈系数进行处理后驱动所述调整管。
可选地，所述第二驱动环路的驱动能力大于所述第一驱动环路的驱动能力。
可选地，所述第二驱动环路还用于在所述负载减弱时打开并在所述负载增强时闭合。
可选地，反馈系数产生模块为分压电路，所述反馈系数为所述分压电路的输出电压。
可选地，所述分压电路的输出电压被传输给所述第一放大器和所述第二放大器的同向输入端。
可选地，所述低压差线性稳压器还包括补偿电路，用于对所述低压差线性稳压器的极点进行补偿。
可选地，所述补偿电路连接在所述低压差线性稳压器的输出端与所述调整管的栅极之间。
可选地，所述补偿电路为密勒补偿电路。
根据本公开的又一实施例，提供一种芯片，该芯片包括根据前述实施例所述的低压差线性稳压器。
通过采用上述技术方案，由于其采用了两个驱动环路，并且第二驱动环路基于负载的变化而闭合或打开，这样就能够在负载较弱时打开第二驱动环路使得只有第一驱动环路驱动调整管以节省功耗，在负载较强时闭合第二驱动环路，使得第一驱动环路和第二驱动环路一起驱动调整管，提高了低压差线性稳压器的负载突变瞬态响应能力。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1示出了根据现有技术的低压差线性稳压器的示意电路图。
图2是根据本公开一种实施例的低压差线性稳压器的示意框图。
图3是根据本公开一种实施例的低压差线性稳压器的示意电路图。
图4示出了第一放大器的示意电路图。
图5示出了第二放大器的示意电路图。
图6示出了根据本公开实施例的低压差线性稳压器的环路分析示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图2是根据本公开一种实施例的低压差线性稳压器的示意框图，如图2 所示，该低压差线性稳压器包括：调整管M0；第一驱动环路11，用于驱动所述调整管M0并保持常闭合状态；第二驱动环路12，用于驱动所述调整管 M0，并基于所述低压差线性稳压器的负载(未示出)的变化而闭合或打开。
通过采用上述技术方案，由于其采用了两个驱动环路，并且第二驱动环路12基于负载的变化而闭合或打开，这样就能够在负载较弱时打开第二驱动环路12使得只有第一驱动环路11驱动调整管M0以节省功耗，在负载较强时闭合第二驱动环路12，使得第一驱动环路11和第二驱动环路12一起驱动调整管M0，提高了低压差线性稳压器的负载突变瞬态响应能力。
在一种可能的实施方式中，第二驱动环路12的驱动能力大于第一驱动环路11的驱动能力，也即第二驱动环路12工作在大电流模式下，第一驱动环路11工作在低电流模式下。在负载变化较小时，就可以打开第二驱动环路12，使得只有第一驱动环路11工作，以提高低压差线性稳压器的功率转化效率。当负载较强时，就可以闭合第二驱动环路12，使得第一驱动环路 11和第二驱动环路12同时工作，以改善瞬态响应能力。也即第二驱动环路 12是在所述负载减弱时打开并在所述负载增强时闭合。
图3是根据本公开一种实施例的低压差线性稳压器的示意电路图。如图 3所示，所述第一驱动环路11包括第一放大器110和反馈系数产生模块，所述第二驱动环路12包括第二放大器120和所述反馈系数产生模块。所述反馈系数产生模块产生的反馈系数被传输给所述第一放大器110和所述第二放大器120；所述第一放大器110和所述第二放大器120分别对所述反馈系数进行处理后驱动所述调整管M0。
在图3中，所述反馈系数产生模块为分压电路，其由电阻R0和R1构成，所述反馈系数为所述分压电路的输出电压V0。但是本领域技术人员应当理解的是，反馈系数产生模块并不局限为分压电路，任何能够产生反馈系数的电子电路都是可行的。而且，分压电路也并不局限于图3所示的电路形式，任何拓扑结构的分压电路都是可行的。
第一放大器110工作在小电流模式下，兼顾了功耗、速度和低功耗。图 4示出了第一放大器110的示意电路图。如图4所示，为了兼顾低功耗模式下，IB电流被减小为原来的1\/N(5<N<10)时各个晶体管的饱和电压Vdsat 的合理性，图4所示的电路尺寸不能太大。
由于作为主运算放大器的第一放大器110的设计有各种权衡因素，所以其单位增益带宽和驱动能力就无法设计的过大，但是低压差线性稳压器的调整管M0尺寸很大，栅电容很大，所以如果低压差线性稳压器的负载很强且波动很大，那么第一驱动环路11驱动的调整管M0就无法快速响应以减小 VOUT的波动。在这种情况下，就需要闭合第二驱动环路12，来快速响应以驱动调整管M0。
图5示出了第二放大器120的示意电路图。如图5所示，第二放大器120 的设计无需权衡低功耗模式，因为在低功耗模式下，第二放大器120完全关断。所以第二驱放大器120的设计重点就在于速度和驱动能力与功耗的权衡上。在大负载模式下，低压差线性稳压器过多的静态功耗与其提供的大电流相比微不足道。很多系统都可以接受。所以第二放大器120的尺寸较第一放大器110明显变大，因为第二放大器120工作在大电流下。
本领域技术人员应当理解的是，图4和图5所示的电路结构只是为了便于说明，实际上，第一放大器110和第二放大器120的具体结构可以根据设计需求而灵活选择。
图6示出了根据本公开实施例的低压差线性稳压器的环路分析示意图。在调整管M0的栅端断开，沿着单点划线路径，经过调整管M0、反馈系数产生模块，将反馈系数产生模块产生的反馈系数V0反馈给两个运放的同向输入端，所以低压差线性稳压器引入了电压串联负反馈，将输出阻抗减小到开环的1\/1+AF。
另外，图3和图6中还示出了根据本公开实施例的低压差线性稳压器的补偿电路，也即利用电阻R2和电容Cc形成密勒补偿电路15。Cc是密勒补偿电容，其将VS0节点补偿为整个系统的主极点。输出节点VOUT作为次极点，由于并联了第二驱动环路12作为快速响应环路，所以要小心补偿。图3和图6所示的电阻R2是为了移动Cc密勒补偿引入的右半平面零点，以改善右半平面零点对环路稳定性的影响。应当理解的是，密勒补偿仅是示例，本公开对于环路补偿的具体形式不做限制。
根据本公开的又一实施例，提供一种芯片，该芯片包括根据前述实施例所述的低压差线性稳压器。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920019088.X
申请日:2019-01-03
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209674261U
授权时间:20191122
主分类号:G05F 1/56
专利分类号:G05F1/56
范畴分类:38C;
申请人:比亚迪股份有限公司;深圳比亚迪微电子有限公司
第一申请人:比亚迪股份有限公司
申请人地址:518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号
发明人:张旭龙;裴学用;郭先清
第一发明人:张旭龙
当前权利人:比亚迪股份有限公司;深圳比亚迪微电子有限公司
代理人:曹寒梅;魏嘉熹
代理机构:11447
代理机构编号:北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙) 11447
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计