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1、(10)申请公布号 CN 102789258 A (43)申请公布日 2012.11.21 C N 1 0 2 7 8 9 2 5 8 A *CN102789258A* (21)申请号 201210331148.4 (22)申请日 2012.09.10 G05F 1/56(2006.01) (71)申请人电子科技大学 地址 611731 四川省成都市高新区（西区）西 源大道2006号 (72)发明人方健 吴杰 臧凯旋 陶垠波 杨毓俊 唐莉芳 黎俐 袁同伟 王贺龙 (74)专利代理机构成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 代理人温利平 (54) 发明名称 一种低压差线性稳压器 (57。
2、) 摘要 本发明一种直接使用输出电压为基准源和误 差放大器提供电源低压差线性稳压器，包括调整 管、误差放大器、基准源和反馈回路，反馈回路由 第一电阻和第二电阻组成，所述误差放大器和基 准源的电源端分别接调整管的漏极和电源地。本 发明的有益效果是：与传统的LDO相比，因为使用 经过稳压后的电路输出端作为基准源和误差放大 器的电源，避免了因模拟输入电压过大而无法为 基准模块提供电压源的问题，并且不需要额外的 提供电压源的电路模块，简化了设计，减小了芯片 面积，节约了成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利。
3、要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种低压差线性稳压器，包括：调整管、误差放大器、基准源和反馈回路，其中，调整 管的源极作为所述低压差线性稳压器的输入端，漏极作为所述低压差线性稳压器的输出 端；误差放大器的输出端与调整管栅极连接，同相输入端连接基准源，反相输入端连接反馈 回路的输出；反馈回路由第一电阻和第二电阻组成，第一电阻与第二电阻串联，其公共端作 为反馈回路的输出，第一电阻的另一端连接调整管的漏极，第二电阻的另一端接地；其特征 在于，误差放大器的电源端和基准源的电源端均接调整管的漏极。 2.根据权利要求1所述的一种低压差线性稳压器，其特征在于，所述低压差线性稳。
4、压 器的输出端与地之间接有一延时电容。 3.根据权利要求1所述的一种低压差线性稳压器，其特征在于，所述调整管为耗尽型 NMOS管。 权 利 要 求 书CN 102789258 A 1/3页 3 一种低压差线性稳压器 技术领域 0001 本发明属于开关电源领域，具体涉及一种低压差线性稳压器。 背景技术 0002 低压差线性稳压器也称为LDO，是众多电源管理方案中的一种，具有输入电压范围 宽、低压降、静态功耗小、结构简单、电源抑制比高、噪声低等优点。能够作为这种电子产品 的电源方案。传统的LDO的简单结构如图1所示，包括基准源V REF1 、误差放大器EA1，调整管 M 01 ，互相串联的反馈电阻。
5、R 11 和R 21 ；基准源V REF1 连接于误差放大器EA1的同相输入端，低压 差线性稳压器的输出端V OUT1 经互相串联的反馈电阻R 11 和R 21 的分压连接于误差放大器EA1 的反相输入端，误差放大器的输出端连接于调整管M 01 的栅极，调整管M 01 的源极连接于低压 差线性稳压器的输入端V IN1 ，调整管M 01 的漏极连接于反馈电阻R 11 ，并形成输出节点，反馈电 阻R 21 连接于地GND1。 0003 低压差线性稳压器（LDO）的工作原理如图1所示： 0004 由于传统的LDO的输入也作为基准源V REF1 和误差放大器EA1的电源，所以，当加上 输入电压V IN。
6、1 之后，基准源V REF1 和误差放大器EA1很快启动，之后基准源V REF1 产生基准电 压，作为误差放大器EA1反相输入端的输入。低压差线性稳压器的输出端V OUT1 经串联反馈 电阻R 11 和R 21 的分压产生反馈电压V FB ，连接于误差放大器EA1的同相输入端，其中反馈电 压V FB 的大小为： 0005 0006 误差放大器EA将反馈电压V FB 和基准电压的差值进行放大，从而控制调整管M 01 的栅极电位，进而稳定输出电压；当输出电压V OUT1 降低时，误差放大器反相输入端的反馈电 压V FB 减小，误差放大器的输出电压增大，从而使输出电压V OUT1 增大；与之相反，当。
7、输出电压 V OUT1 升高时，误差放大器反相输入端的反馈电压V FB 增大，误差放大器的输出电压减小，从而 使输出电压V OUT1 减小；从而，使得反馈电压V FB 和基准电压V REF1 保持一个恒定值，进而，使得 输出电压V OUT1 的值趋于恒定值： 0007 0008 在现有的LDO，输入电压V IN1 直接作为基准源V REF1 和误差放大器EA1的电源，但有 些应用中输入电压V IN1 高达十几伏甚至几十伏，而一般带隙基准源和误差放大器都采用低 压工艺，所用器件的耐压一般都低于七八伏；而且输入电压通常都存在较大的波动，进一步 对所用基准源和误差放大器的电源抑制比PSR提出了很高的。
8、要求。 0009 基于上述原因，现有技术中提出了一种为基准源提供额外的电压源的解决办法， 也取得了比较好的效果，但是为了提供额外的电压源，就需要在传统的LDO的基础上增加 额外的电路模块，增大了芯片的面积，增加了芯片的成本，并且使芯片设计更加复杂，增大 了工作量。 说 明 书CN 102789258 A 2/3页 4 发明内容 0010 本发明的目的是为了解决传统的LDO在输入电压较高时需要额外的电压源为基 准源和误差放大器提供电源的情况，提出了一种直接使用输出电压为基准源和误差放大器 提供电源的一种低压差线性稳压器。 0011 本发明的技术方案是：一种低压差线性稳压器，包括：调整管、误差放大。
9、器、基准 源和反馈回路，其中，调整管的源极作为所述低压差线性稳压器的输入端，漏极作为所述低 压差线性稳压器的输出端；误差放大器的输出端与调整管栅极连接，同相输入端连接基准 源，反相输入端连接反馈回路的输出；反馈回路由第一电阻和第二电阻组成，第一电阻与第 二电阻串联，其公共端作为反馈回路的输出，第一电阻的另一端连接调整管的漏极，第二电 阻的另一端接地；其特征在于，误差放大器的电源端和基准源的电源端均接调整管的漏极。 0012 上述低压差线性稳压器的输出端与地之间接有一延时电容。 0013 上述调整管为耗尽型NMOS管。 0014 本发明的有益效果是：与传统的LDO相比，因为使用经过稳压后的低压差。
10、线性稳 压器的输出端作为基准源和误差放大器的电源，避免了因模拟输入电压过大而无法为基准 模块提供电压源的问题，并且不需要额外的提供电压源的电路模块，简化了设计，减小了芯 片面积，节约了成本。 附图说明 0015 图1为现有的低压差线性稳压器原理图。 0016 图2为本发明的低压差线性稳压器原理图。 具体实施方式 0017 下面结合附图和具体实施例对本发明的一种低压差线性稳压器做进一步说明： 0018 实施例一： 0019 如图2所示，本发明的一种低压差线性稳压器，包括：调整管M 02 、误差放大器EA2、 基准源V REF2 和反馈回路，其中，调整管M 02 的源极作为所述低压差线性稳压器的输。
11、入端V IN2 ， 漏极作为所述低压差线性稳压器的输出端V OUT2 ；误差放大器EA2的输出端与调整管M 02 栅极 连接，同相输入端连接基准源V REF2 ，反相输入端连接反馈回路的输出；反馈回路由第一电阻 R12和第二电阻组R22成，第一电阻R12与第二电阻R22串联，其公共端作为反馈回路的输 出，第一电阻R12的另一端连接调整管M 02 的漏极，第二电阻R 22 的另一端接地；所述误差放 大器EA2的电源端和基准源V REF2 的电源端均接调整管M 02 的漏极。 0020 本实施例所述一种低压差线性稳压器主要应用于输入范围在十几伏至三四十伏， 输出电压在五伏左右的LDO中。具体原理为。
12、通过改变LDO基准源V REF2 和误差放大器EA2的 电源，使用电路本身的输出V OUT2 作为基准源V REF2 和误差放大器EA2的电源以克服现有技术 所存在的输入电压较高时需要额外的电压源为基准源和误差放大器提供电源的问题。 0021 在本实施例中，调整管M 02 使用常开型的耗尽型NMOS管，当加上输入电压V IN2 之后， 基准源V REF2 和误差放大器EA2很快启动，之后基准源V REF2 产生基准电压，作为误差放大器 EA2反相输入端的输入。低压差线性稳压器的输出端V OUT2 经串联反馈电阻R 12 和R 22 的分压 说 明 书CN 102789258 A 3/3页 5 。
13、产生反馈电压V FB ，连接于误差放大器EA2的同相输入端，误差放大器EA2将反馈电压V FB 和 基准电压的差值进行放大，从而控制调整管M 02 的栅极电位，进而稳定输出电压，过程是：当 输出电压V OUT2 降低时，误差放大器EA2反相输入端的反馈电压V FB 降低，误差放大器EA2的 输出电压升高，从而抑制电路输出电压V OUT2 降低；与之相反，当输出电压V OUT2 升高时，误差 放大器反相输入端的反馈电压V FB 升高，误差放大器的输出电压降低，从而抑制电路输出电 压V OUT2 升高；从而，使得反馈电压V FB 和基准电压V REF2 保持一个恒定值，进而，使得输出电压 V OU。
14、T2 的值趋于恒定值。 0022 实施例二： 0023 如图2所示，本发明的一种低压差线性稳压器，包括实施例一所述的一种低压差 线性稳压器，在所述低压差线性稳压器的输出端V OUT2 与地之间接有一延时电容C。 0024 本实施例所述一种低压差线性稳压器主要应用于输入范围在十几伏至三四十伏， 输出电压在五伏左右的LDO中。具体原理为通过改变LDO基准源V REF2 和误差放大器EA2 的电源，使用电路本身的输出V OUT2 作为基准源V REF2 和误差放大器EA2的电源以克服现有技 术所存在的输入电压较高时需要额外的电压源为基准源和误差放大器提供电源的问题，同 时，在所述低压差线性稳压器的输。
15、出端V OUT2 与电源地GND2之间接有一延时电容C，进一步 克服了本发明在上一实施例中可能导致的基准源V REF2 和误差放大器EA2在电路启动的过程 中由于电压过高而损坏的情况。 0025 其工作原理如下：调整管M 02 使用常开型的耗尽型NMOS管，当加上输入电压V IN2 之 后，电路可直接对延时电容C进行充电，而在基准源V REF2 和误差放大器EA2尚未启动之前， 调整管M 02 的栅极电压是不变的，同时，延时电容C两端的电压也会开始呈现出一个逐渐上 升的过程，一旦电容C两端的电压达到基准源V REF2 和误差放大器EA2的启动电压（对于现在 常见的低压带隙电压基准源和误差放大器。
16、大约为三伏），基准源V REF2 和误差放大器EA2开始 工作，基准源V REF2 产生基准电压，并施加于误差放大器EA2的反相输入端，电路启动。低压 差线性稳压器的输出端V OUT2 经串联反馈电阻R 12 和R 22 的分压产生反馈电压V FB ，连接于误差 放大器EA2的同相输入端，误差放大器EA将反馈电压V FB 和基准电压的差值进行放大，从而 控制调整管M 02 的栅极电位，进而稳定输出电压，其稳压过程与实施例一相同。 0026 本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发 明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的 普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各 种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。 说 明 书CN 102789258 A 1/1页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102789258 A 。