低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路及其驅(qū)動方法
1.本發(fā)明屬于模擬集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
2.在現(xiàn)代集成電路中，低壓差線性穩(wěn)壓器廣泛應(yīng)用在超大規(guī)模集成電路的電源管理模塊中；作為電子產(chǎn)品中電源的基本組成單元，低壓差線性穩(wěn)壓器以工作電壓低、輸出噪聲低、體積小，被廣泛地應(yīng)用到便攜式電子產(chǎn)品中。隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，低壓差線性穩(wěn)壓器以其更低的功耗，更好的瞬態(tài)響應(yīng)，更高的集成度備受關(guān)注。
3.相關(guān)技術(shù)中，現(xiàn)有的低壓差線性穩(wěn)壓器在動態(tài)操作過程中，即負(fù)載變化過程中，由于低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的電容較小，當(dāng)負(fù)載發(fā)生切換時由于功率管的柵電容較大，功率管的柵電壓調(diào)節(jié)時間會比較長，使得低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端出現(xiàn)過沖電壓，尤其對于低功耗無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器環(huán)路帶寬與充放電電流過小，大信號與小信號的響應(yīng)性能較差，低壓差線性穩(wěn)壓器輸出電壓需長時間才能恢復(fù)穩(wěn)定，長時間的過沖電壓將會損壞后方接收電壓的電路系統(tǒng)。
4.因此，亟需改善低壓差線性穩(wěn)壓器在動態(tài)操作過程中出現(xiàn)的過沖電壓，保護低壓差線性穩(wěn)壓器的電路系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
5.為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路及其驅(qū)動方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
6.第一方面，本技術(shù)提供一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，包括：
7.過沖檢測電容，與低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端電連接，用于檢測低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的過沖電壓；
8.過沖電壓處理電路，與過沖檢測電容電連接，用于將過沖電壓轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的使能信號；
9.過沖反饋調(diào)節(jié)電路，與過沖處理電路電連接；過沖反饋調(diào)節(jié)電路包括第一信號端和輸出端，過沖反饋調(diào)節(jié)電路的第一信號端與低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接；過沖反饋調(diào)節(jié)電路響應(yīng)所述使能信號，用于調(diào)節(jié)低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，以及用于穩(wěn)定過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓。
10.第二方面，本技術(shù)還提供一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路的驅(qū)動方法，該驅(qū)動方法用于驅(qū)動本技術(shù)上述實施例提供的過沖抑制電路，低壓差線性穩(wěn)壓器包括：
11.過沖檢測電容，與低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端電連接，用于檢測低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的過沖電壓；
12.過沖電壓處理電路，與過沖檢測電容電連接，用于將過沖電壓轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的使能信號；
13.過沖反饋調(diào)節(jié)電路，與過沖處理電路電連接；過沖反饋調(diào)節(jié)電路包括第一信號端和輸出端，過沖反饋調(diào)節(jié)電路的第一信號端與低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接；過沖反饋調(diào)節(jié)電路響應(yīng)使能信號，用于調(diào)節(jié)低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，以及用于穩(wěn)定過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓；
14.該驅(qū)動方法包括：
15.低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載電流減小，過沖抑制電路工作，低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的輸出電壓增大，過沖檢測電容檢測到低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的輸出電壓的變化，通過過沖電壓處理電路的處理，降低過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓；同時，拉高低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，使低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管截止；
16.低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載電流不變或增大，過沖抑制電路不工作。
17.本發(fā)明的有益效果：
18.本發(fā)明提供的一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路及其驅(qū)動方法，一方面，過沖反饋調(diào)節(jié)電路包括第一信號端，第一信號端與低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接，通過實現(xiàn)第一信號端的電壓處于拉高狀態(tài)，使得低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管截止，即可減小功率管對負(fù)載的供電，克服過沖現(xiàn)象，使得低壓差線性穩(wěn)壓器短時間內(nèi)恢復(fù)穩(wěn)態(tài)；另一方面，過沖反饋調(diào)節(jié)電路響應(yīng)使能信號，使得過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓迅速降低，即穩(wěn)定低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的輸出電壓。
19.以下將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。
附圖說明
20.圖1是本發(fā)明實施例提供的過沖抑制電路的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
21.圖2是本發(fā)明實施例提供的現(xiàn)有技術(shù)中低壓差線性穩(wěn)壓器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
22.圖3是本發(fā)明實施例提供的現(xiàn)有技術(shù)中低壓差線性穩(wěn)壓器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
23.圖4是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器與過沖抑制電路的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
24.圖5是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的一種示意圖；
25.圖6是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的另一種示意圖；
26.圖7是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的另一種示意圖；
27.圖8是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的另一種示意圖；
28.圖9是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的另一種示意圖。
具體實施方式
29.下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
30.請參見圖1，圖1是本發(fā)明實施例提供的過沖抑制電路的一種結(jié)構(gòu)示意圖，本技術(shù)所提供的一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，包括：
31.過沖檢測電容10，與低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1電連接，用于檢測低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1的過沖電壓；
32.過沖電壓處理電路20，與過沖檢測電容10電連接，用于將過沖電壓轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的使能信號；
33.過沖反饋調(diào)節(jié)電路30，與過沖處理電路電連接；過沖反饋調(diào)節(jié)電路30包括第一信號端vg和輸出端vout2，過沖反饋調(diào)節(jié)電路30的第一信號端vg與低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接；過沖反饋調(diào)節(jié)電路30響應(yīng)使能信號，用于調(diào)節(jié)低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，以及用于穩(wěn)定過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端vout2的電壓。
34.具體而言，請繼續(xù)參考圖1所示，本實施例中提供的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，包括三部分，分別為過沖檢測電容10、過沖電壓處理電路20和過沖反饋調(diào)節(jié)電路30，其中，過沖檢測電容10電連接于低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1，用于檢測低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1的輸出電壓的變化，變化可以為瞬間拉高，也可以為瞬間拉低；過沖電壓處理電路20與過沖檢測電容10電連接，用于將過沖電壓轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的是能信號；過沖反饋調(diào)節(jié)電路30于過沖電壓處理電路20電連接，用于響應(yīng)使能信號，實現(xiàn)過沖抑制。
35.相關(guān)技術(shù)中，請參見圖2所示，圖2是本發(fā)明實施例提供的現(xiàn)有技術(shù)中低壓差線性穩(wěn)壓器的一種結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有技術(shù)中，在低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端添加一個電容值為uf級別的輸出電容cout以提高穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)性能，但是外接輸出電容使產(chǎn)品的體積受到限制，且不適合發(fā)展集成度更高的低壓差線性穩(wěn)壓器。
36.請參見圖3所示，圖3是本發(fā)明實施例提供的現(xiàn)有技術(shù)中低壓差線性穩(wěn)壓器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有的無片外電容翻轉(zhuǎn)電壓跟隨器型低壓差線性穩(wěn)壓器，由于其輸出端沒有大電容，在負(fù)載變化時，其輸出電壓相對于傳統(tǒng)低壓差線性穩(wěn)壓器受到的影響更大；雖然提出了瞬態(tài)增強電路來提高無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器的瞬態(tài)響應(yīng)，但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對系統(tǒng)穩(wěn)定性易造成影響；芯片面積大，功耗比較大。
37.有鑒于此，本實施例中提供的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，通過兩方面實現(xiàn)過沖抑制，具體為：
38.一方面，過沖反饋調(diào)節(jié)電路30包括第一信號端vg，第一信號端vg與低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接，通過實現(xiàn)第一信號端vg的電壓處于拉高狀態(tài)，使得低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管截止，即可減小功率管對負(fù)載的供電，克服過沖現(xiàn)象，使得低壓差線性穩(wěn)壓器短時間內(nèi)恢復(fù)穩(wěn)態(tài)；
39.另一方面，過沖反饋調(diào)節(jié)電路30響應(yīng)使能信號，使得過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端vout2的電壓迅速降低，即穩(wěn)定低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1的輸出電壓。
40.需要說明的是，請參見圖4，圖4是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器與過沖抑制電路的一種結(jié)構(gòu)示意圖，其中，低壓差線性穩(wěn)壓器(low dropout linear regulator，ldo)包括電流源i_bais2、電流源i_bais1、電壓源vref、電壓源vset、負(fù)載電流i_load、負(fù)載電容c_load、功率管mp、晶體管mc1和晶體管mc2；電流源i_bais2的正極與功率管mp的源極電連接至vdd信號端，電流源i_bais2的負(fù)極與功率管mp的柵極、晶體管mc2的漏極共同電連接至過沖抑制電路的第一信號端vg，晶體管mc2的柵極電連接至電壓源vref的正極，晶體管
mc2的源極與晶體管mc1的漏極電連接至電流源i_bais1的正極，晶體管mc1的柵極電連接電壓源vset的正極；電壓源vset、電壓源vref、電流源i_bais1的負(fù)極均電連接至gnd端；晶體管mc1的源極與功率管mp的漏極電連接至ldo的輸出端vout1，同時輸出端vout1與過沖抑制電路的電容c1的左極板相連；負(fù)載電容c_load和負(fù)載電流i_load并聯(lián)在輸出端vout1和gnd之間，可以理解的是，負(fù)載電流i_load發(fā)生變化，會引起低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1的輸出電壓發(fā)生變化；可選地，功率管mp和晶體管mc1為p-mos晶體管，晶體管mc2為n-mos晶體管。
41.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，過沖電壓處理電路20包括：
42.第一節(jié)點n1、第二節(jié)點n2和第三節(jié)點n3，第一節(jié)點n1與過沖檢測電容10電連接；
43.第一晶體管m1和第四晶體管m4，第一晶體管m1的漏極與第一節(jié)點n1電連接，第一晶體管m1的源極與vdd信號端電連接；第四晶體管m4的漏極與第二節(jié)點n2電連接，第四晶體管m4的源極與vdd信號端電連接；
44.第二晶體管m2、第三晶體管m3、第五晶體管m5和第六晶體管m6，第二晶體管m2的柵極和第五晶體管m5的柵極均與第一節(jié)點n1電連接，第二晶體管m2的漏極與第一節(jié)點n1電連接；第三晶體管m3和第六晶體管m6的柵極均與第二晶體管m2的源極電連接，第三晶體管m3的漏極與第二晶體管m2的源極電連接；第五晶體管m5的源極與第六晶體管m6的漏極電連接；第三晶體管m3的源極與gnd端電連接，第六晶體管m6的源極與gnd端電連接；需要說明的是，第二晶體管m2、第三晶體管m3、第五晶體管m5和第六晶體管m6共同形成共源共柵結(jié)構(gòu)，第一節(jié)點n1的電壓被拉高，會導(dǎo)致第二節(jié)點n2的電壓被拉低；
45.第七晶體管m7和第八晶體管m8，第七晶體管m7和第八晶體管m8的柵極均與第二節(jié)點n2電連接，第七晶體管m7的源極與vdd信號端電連接，第七晶體管m7的漏極與第三節(jié)點n3電連接；第八晶體管m8的源極與gnd端電連接，第八晶體管m8的漏極與第三節(jié)點n3電連接；
46.第十二晶體管m12、第十三晶體管m13和第十四晶體管m14，第十二晶體管m12的源極與vdd信號端電連接，第十二晶體管m12的漏極與第十三晶體管m13的漏極電連接，第十三晶體管m13的柵極與第三節(jié)點n3電連接，第十三晶體管m13的源極與第十四晶體管m14的漏極電連接，第十四晶體管m14的源極與gnd端電連接。
47.通過以上過沖電壓處理電路20的結(jié)構(gòu)限定，能夠良好的實現(xiàn)將過沖電壓轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的使能信號。
48.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，過沖反饋調(diào)節(jié)電路30包括：
49.第九晶體管m9，第九晶體管m9的柵極與第二節(jié)點n2電連接，第九晶體管m9的源極與vdd信號端電連接；
50.第十晶體管m10和第十一晶體管m11，第十晶體管m10和第十一晶體管m11的柵極均與第九晶體管m9的漏極電連接，第十晶體管m10的漏極與第九晶體管m9的漏極電連接，第十晶體管m10的源極與gnd端電連接；第十一晶體管m11的漏極與過沖抑制電路的輸出端vout2電連接，第十一晶體管m11的源極與gnd端電連接；需要說明的是，第十晶體管m10和第十一晶體管m11構(gòu)成電流鏡工作原理，第十晶體管m10與第九晶體管m9電連接，第九晶體管m9的漏極的電壓變化會影響第十晶體管m10和第十一晶體管m11的柵極的電壓變化；
51.第十五晶體管m15，第十五晶體管m15的源極與vdd信號端電連接，第十五晶體管m15的漏極與第一信號端vg電連接；
52.第二電容c2，第二電容c2的一個極板與vdd信號端電連接，第二電容c2的另一個極板與第十五晶體管m15的柵極電連接。
53.通過以上過沖反饋調(diào)節(jié)電路30的限定，能夠良好實現(xiàn)穩(wěn)定低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出電壓。
54.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，還包括第一偏置電壓端vref_p和第二偏置電壓端vref_n；
55.第一偏置電壓端vref_p分別與第一晶體管m1的柵極、第四晶體管m4的柵極和第十二晶體管m12的柵極電連接；
56.第二偏置電壓端vref_n與第十四晶體管m14的柵極電連接。
57.具體而言，本實施例中設(shè)置有第一偏置電壓端vref_p和第二偏置電壓端vref_n，用于控制過沖抑制電路的支路靜態(tài)電流在na級別，實現(xiàn)整個電路的低功耗。
58.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，第四晶體管m4的寬長比大于第一晶體管m1的寬長比，第七晶體管m7的寬長比大于第八晶體管m8的寬長比。
59.具體而言，本實施例中通過設(shè)定第四晶體管m4的寬長比大于第一晶體管m1的寬長比，第七晶體管m7的寬長比大于第八晶體管m8的寬長比，且第七晶體管m7與第八晶體管m8構(gòu)成反相器，在過沖抑制電路不工作時，第七晶體管m7和第八晶體管m8的柵極電壓維持vdd信號端的電壓，第七晶體管m7和第八晶體管m8的漏極電壓保持在0v左右。
60.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，過沖檢測電容10和第二電容c2的電容值均小于1pf。
61.具體而言，本實施例中，過沖檢測電容10和第二電容c2的電容值均小于1pf，能夠節(jié)省抑制電路的占地面積。
62.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，第一晶體管m1、第四晶體管m4、第七晶體管m7、第九晶體管m9、第十二晶體管m12和第十五晶體管m15為p-mos晶體管；
63.第二晶體管m2、第三晶體管m3、第五晶體管m5、第六晶體管m6、第八晶體管m8、第十晶體管m10、第十一晶體管m11、第十三晶體管m13和第十四晶體管m14為n-mos晶體管。
64.基于同一發(fā)明構(gòu)思，本技術(shù)還提供一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路的驅(qū)動方法，用于驅(qū)動本技術(shù)上述實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，其中，低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路參考上述實施例，在此不在贅述；該驅(qū)動電路包括：
65.低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載電流減小，過沖抑制電路工作，低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1的輸出電壓增大，過沖檢測電容10檢測到低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1的輸出電壓的變化，通過過沖電壓處理電路20的處理，降低過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端vout2的電壓；同時，拉高低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，使低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管截止；
66.低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載電流不變或增大，過沖抑制電路不工作。
67.具體而言，本實施例中提供的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路的驅(qū)動方法，在低壓差線性穩(wěn)壓器負(fù)載電流突變時，通過檢測低壓差線性穩(wěn)壓器輸出電壓的過沖，實現(xiàn)低壓差線性穩(wěn)壓器的快速放電，減少輸出電壓恢復(fù)至穩(wěn)定的時間；能夠?qū)崿F(xiàn)功耗低、響應(yīng)速度快的抑制過沖過程，實現(xiàn)低壓差線性穩(wěn)壓器瞬態(tài)響應(yīng)性能。
68.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，在過沖抑制電路工作的過程中，過沖電壓處理
電路20中的第一節(jié)點n1的電壓被拉高，第二晶體管m2、第三晶體管m3、第五晶體管m5和第六晶體管m6導(dǎo)通，第二節(jié)點n2的電壓被拉低，第九晶體管m9導(dǎo)通，第九晶體管m9的漏極的電壓被拉高，第十晶體管m10和第十一晶體管m11導(dǎo)通，與第十一晶體管m11的漏極電連接的過沖反饋調(diào)節(jié)電路30的輸出端vout2的電壓被拉低；同時，第七晶體管m7導(dǎo)通，第八晶體管m8截止，且第七晶體管m7和第八晶體管m8的漏極的電壓拉高，第十三晶體管m13導(dǎo)通，第十三晶體管m13的漏極的電壓拉低，第十五晶體管m15的柵極的電壓拉低直至第十五晶體管m15導(dǎo)通，與第十五晶體管m15的漏極電連接的第一信號端vg的電壓被拉高，壓差線性穩(wěn)壓器的功率管截止。
69.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，在過沖抑制電路不工作的過程中，第七晶體管m7和第八晶體管m8柵極電壓處于拉高狀態(tài)，第二節(jié)點n2的電壓處于拉高狀態(tài)，第九晶體管m9截止，第十晶體管m10和第十一晶體管m11截止；同時，第七晶體管m7和第八晶體管m8的漏極的電壓處于拉低狀態(tài)，第十三晶體管m13截止，四十五晶體管的柵極的電壓處于拉高狀態(tài)，第十五晶體管m15截止。
70.在本技術(shù)的一種可選的實施例中，請參見圖5～圖9所示，圖5是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的一種示意圖，圖6是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的另一種示意圖，圖7是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的另一種示意圖，圖8是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的另一種示意圖，圖9是本發(fā)明實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出信號的時域響應(yīng)的另一種示意圖；圖5所示實施例中的低壓差線性穩(wěn)壓器的工作溫度為27℃、tt工藝角，以及1.8v供電條件下，負(fù)載電流下降時，低壓差線性穩(wěn)壓器分別在有過沖抑制電路調(diào)控下和無過沖抑制電路調(diào)控下的輸出信號時域響應(yīng)；圖6所示實施例中的低壓差線性穩(wěn)壓器的工作溫度為85℃、ss工藝角，以及1.5v供電條件下，負(fù)載電流下降時，低壓差線性穩(wěn)壓器分別在有過沖抑制電路調(diào)控下和無過沖抑制電路調(diào)控下的輸出信號時域響應(yīng)；圖7所示實施例中的低壓差線性穩(wěn)壓器的工作溫度為0℃、ff工藝角，以及1.5v供電條件下，負(fù)載電流下降時，低壓差線性穩(wěn)壓器分別在有過沖抑制電路調(diào)控下和無過沖抑制電路調(diào)控下的輸出信號時域響應(yīng)；圖8所示實施例中的低壓差線性穩(wěn)壓器的工作溫度為85℃、ff工藝角，以及1.5v供電條件下，負(fù)載電流下降時，低壓差線性穩(wěn)壓器分別在有過沖抑制電路調(diào)控下和無過沖抑制電路調(diào)控下的輸出信號時域響應(yīng)；圖9所示實施例中的低壓差線性穩(wěn)壓器的工作溫度為0℃、ss工藝角，以及2.0v供電條件下，負(fù)載電流下降時，低壓差線性穩(wěn)壓器分別在有過沖抑制電路調(diào)控下和無過沖抑制電路調(diào)控下的輸出信號時域響應(yīng)；以上多個實施例中，分別設(shè)定不同工藝角(process)、不同溫度(temperature)和電源電壓(voltage)，負(fù)載電流從25ma經(jīng)1ns下降至0ma時，ldo輸出信號的時域響應(yīng)；無過沖抑制電路的ldo輸出電壓恢復(fù)穩(wěn)態(tài)1.2v(
±
5％)用時20us以上；過沖抑制電路作用于ldo后，在負(fù)載電流突然變小時，ldo輸出電壓到達(dá)穩(wěn)態(tài)1.2v(
±
5％)用時僅500ns以內(nèi)；由此可見，過沖抑制電路能減少ldo輸出電壓恢復(fù)至穩(wěn)定的時間。
71.本發(fā)明提供的一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路及其驅(qū)動方法，一方面，過沖反饋調(diào)節(jié)電路30包括第一信號端vg，第一信號端vg與低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接，通過實現(xiàn)第一信號端vg的電壓處于拉高狀態(tài)，使得低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管截止，即可減小功率管對負(fù)載的供電，克服過沖現(xiàn)象，使得低壓差線性穩(wěn)壓器短時間內(nèi)恢復(fù)穩(wěn)態(tài)；
另一方面，過沖反饋調(diào)節(jié)電路30響應(yīng)使能信號，使得過沖反饋調(diào)節(jié)電路30的輸出端vout2的電壓迅速降低，即穩(wěn)定低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端vout1的輸出電壓。
72.以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
技術(shù)特征：
1.一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，其特征在于，包括：過沖檢測電容，與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端電連接，用于檢測所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的過沖電壓；過沖電壓處理電路，與所述過沖檢測電容電連接，用于將所述過沖電壓轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的使能信號；過沖反饋調(diào)節(jié)電路，與所述過沖處理電路電連接；所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路包括第一信號端和輸出端，所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路的第一信號端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接；所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路響應(yīng)所述使能信號，用于調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，以及用于穩(wěn)定所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，其特征在于，所述過沖電壓處理電路包括：第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三節(jié)點，所述第一節(jié)點與所述過沖檢測電容電連接；第一晶體管和第四晶體管，所述第一晶體管的漏極與所述第一節(jié)點電連接，所述第一晶體管的源極與信號端電連接；所述第四晶體管的漏極與所述第二節(jié)點電連接，所述第四晶體管的源極與信號端電連接；第二晶體管、第三晶體管、第五晶體管和第六晶體管，所述第二晶體管的柵極和所述第五晶體管的柵極均與所述第一節(jié)點電連接，所述第二晶體管的漏極與所述第一節(jié)點電連接；所述第三晶體管和所述第六晶體管的柵極均與所述第二晶體管的源極電連接，所述第三晶體管的漏極與所述第二晶體管的源極電連接；所述第五晶體管的源極與所述第六晶體管的漏極電連接；所述第三晶體管的源極與gnd端電連接，所述第六晶體管的源極與gnd端電連接；第七晶體管和第八晶體管，所述第七晶體管和所述第八晶體管的柵極均與所述第二節(jié)點電連接，所述第七晶體管的源極與vdd信號端電連接，所述第七晶體管的漏極與所述第三節(jié)點電連接；所述第八晶體管的源極與gnd端電連接，所述第八晶體管的漏極與所述第三節(jié)點電連接；第十二晶體管、第十三晶體管和第十四晶體管，所述第十二晶體管的源極與vdd信號端電連接，所述第十二晶體管的漏極與第十三晶體管的漏極電連接，所述第十三晶體管的柵極與所述第三節(jié)點電連接，所述第十三晶體管的源極與所述第十四晶體管的漏極電連接，所述第十四晶體管的源極與gnd端電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，其特征在于，所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路包括：第九晶體管，所述第九晶體管的柵極與所述第二節(jié)點電連接，所述第九晶體管的源極與vdd信號端電連接；第十晶體管和第十一晶體管，所述第十晶體管和所述第十一晶體管的柵極均與所述第九晶體管的漏極電連接，所述第十晶體管的漏極與所述第九晶體管的漏極電連接，所述第十晶體管的源極與所述gnd端電連接；所述第十一晶體管的漏極與所述過沖抑制電路的輸出端電連接，所述第十一晶體管的源極與gnd端電連接；第十五晶體管，所述第十五晶體管的源極與vdd信號端電連接，所述第十五晶體管的漏極與第一信號端電連接；
第二電容，所述第二電容的一個極板與vdd信號端電連接，所述第二電容的另一個極板與所述第十五晶體管的柵極電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，其特征在于，還包括第一偏置電壓端和第二偏置電壓端；所述第一偏置電壓端分別與所述第一晶體管的柵極、第四晶體管的柵極和第十二晶體管的柵極電連接；所述第二偏置電壓端與所述第十四晶體管的柵極電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，其特征在于，所述第四晶體管的寬長比大于所述第一晶體管的寬長比，所述第七晶體管的寬長比大于所述第八晶體管的寬長比。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，其特征在于，所述過沖檢測電容和所述第二電容的電容值均小于1pf。7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路，其特征在于，所述第一晶體管、所述第四晶體管、所述第七晶體管、所述第九晶體管、所述第十二晶體管和所述第十五晶體管為p-mos晶體管；所述第二晶體管、所述第三晶體管、所述第五晶體管、所述第六晶體管、所述第八晶體管、所述第十晶體管、所述第十一晶體管、所述第十三晶體管和所述第十四晶體管為n-mos晶體管。8.一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路的驅(qū)動方法，其特征在于，所述低壓差線性穩(wěn)壓器包括：過沖檢測電容，與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端電連接，用于檢測所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的過沖電壓；過沖電壓處理電路，與所述過沖檢測電容電連接，用于將所述過沖電壓轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的使能信號；過沖反饋調(diào)節(jié)電路，與所述過沖處理電路電連接；所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路包括第一信號端和輸出端，所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路的第一信號端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接；所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路響應(yīng)所述使能信號，用于調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，以及用于穩(wěn)定所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓；該驅(qū)動方法包括：所述低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載電流減小，所述過沖抑制電路工作，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的輸出電壓增大，所述過沖檢測電容檢測到所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的輸出電壓的變化，通過所述過沖電壓處理電路的處理，降低所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓；同時，拉高所述低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，使所述低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管截止；所述低壓差線性穩(wěn)壓器的負(fù)載電流不變或增大，所述過沖抑制電路不工作。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路的驅(qū)動方法，其特征在于，在所述過沖抑制電路工作的過程中，所述過沖電壓處理電路中的第一節(jié)點的電壓被拉高，所述第二晶體管、所述第三晶體管、所述第五晶體管和所述第六晶體管導(dǎo)通，所述第二節(jié)點的電壓被拉低，所述第九晶體管導(dǎo)通，所述第九晶體管的漏極的電壓被拉高，所述第十晶體管
和第十一晶體管導(dǎo)通，與所述第十一晶體管的漏極電連接的所述過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓被拉低；同時，所述第七晶體管導(dǎo)通，所述第八晶體管截止，且所述第七晶體管和所述第八晶體管的漏極的電壓拉高，所述第十三晶體管導(dǎo)通，所述第十三晶體管的漏極的電壓拉低，所述第十五晶體管的柵極的電壓拉低直至所述第十五晶體管導(dǎo)通，與所述第十五晶體管的漏極電連接的第一信號端的電壓被拉高，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管截止。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路的驅(qū)動方法，其特征在于，在所述過沖抑制電路不工作的過程中，所述第七晶體管和所述第八晶體管柵極電壓處于拉高狀態(tài)，所述第二節(jié)點的電壓處于拉高狀態(tài)，所述第九晶體管截止，所述第十晶體管和第十一晶體管截止；同時，所述第七晶體管和所述第八晶體管的漏極的電壓處于拉低狀態(tài)，所述第十三晶體管截止，所述四十五晶體管的柵極的電壓處于拉高狀態(tài)，所述第十五晶體管截止。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種低壓差線性穩(wěn)壓器過沖抑制電路及其驅(qū)動方法，涉及模擬集成電路技術(shù)領(lǐng)域，包括：過沖檢測電容，與低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端電連接，用于檢測低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的過沖電壓；過沖電壓處理電路，與過沖檢測電容電連接，用于將過沖電壓轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的使能信號；過沖反饋調(diào)節(jié)電路，與過沖處理電路電連接；過沖反饋調(diào)節(jié)電路包括第一信號端和輸出端，過沖反饋調(diào)節(jié)電路的第一信號端與低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電連接；過沖反饋調(diào)節(jié)電路響應(yīng)所述使能信號，用于調(diào)節(jié)低壓差線性穩(wěn)壓器的功率管的柵極電壓，以及用于穩(wěn)定過沖反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端的電壓。本申請能夠有效穩(wěn)定低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的輸出電壓。穩(wěn)定低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的輸出電壓。穩(wěn)定低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端的輸出電壓。
