一种具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路的制作方法

本申请涉及电源，具体涉及一种具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路。

背景技术：

1、随着数据传输技术的不断发展，对于低时延、高带宽和大容量的需求日益增加。一个典型的数据传输系统包括电源管理芯片、发射机、接收机、存储芯片、时钟芯片以及其他外围电路部件，这些部件通常由同一个电源供电。随着数据传输速率的提高，数据传输系统往往也需要更低的电源电压，更低的电源电压需求给电源模块的输出电压范围提出了严峻挑战。

2、此外，发射机、接收机、时钟芯片以及其他外围电路往往在不同的工作频率下运行，它们可能通过电源模块对数据传输链路的电源信号质量产生影响，从而最终影响整个数据传输系统的性能和质量。因此，确保在不同工作频率下提供稳定的电源信号对于保障数据传输的质量至关重要。

3、ldo（low dropout regulator，低压差线性稳压器）是一种常见的电源管理器件，用于将输入电压调节到较低且稳定的输出电压。与传统的线性稳压器相比，ldo具有较低的压差（即输入电压与输出电压之间的最小差值），这使得它在电源电压接近输出电压时仍能正常工作。

4、ldo的核心组件包括一个误差放大器、一个可调分压电阻网络和一个功率mosfet，其工作原理为：当ldo的输入电压通过功率mosfet降压后，输出电压被反馈网络分压并送回误差放大器。误差放大器将反馈电压与参考电压进行比较，并根据比较结果调节功率mosfet的导通程度，以保持输出电压的稳定。

5、现有的ldo电路中的功率mosfet一般采用pmos管或nmos管，采用pmos管虽然能够获得较宽的输出电压范围，但是电源抑制比较差；采用nmos管虽然能够获得较好的电源抑制比，但是输出电压范围较窄。

技术实现思路

1、为此，本申请提供一种具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，以解决现有技术存在的电源电路因ldo电路不能同时满足高电源抑制比和宽输出范围的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，包括带隙基准参考模块和ldo电路，所述ldo电路包括误差放大电路、电压自举电路和输出功率级电路；所述带隙基准参考模块的输入端与电源电连接，所述带隙基准参考模块的输出端与所述误差放大电路的一个输入端电连接，所述误差放大电路的输出端与所述电压自举电路的一个输入端电连接，所述电压自举电路的另一个输入端用于输入时钟信号，所述电压自举电路的输出端与所述输出功率级电路的输入端电连接，所述输出功率级电路的反馈端与所述误差放大电路的另一个输入端电连接，所述输出功率级电路的输出端用于将输出电压；其中，所述带隙基准参考模块用于生成参考电压，并将所述参考电压通过所述误差放大电路后传输至所述电压自举电路进行抬升，最后通过所述输出功率级电路将电压范围进行扩展。

3、作为优选，所述带隙基准参考模块包括偏置电路、启动电路、ptat电流产生电路、输出级电路和前馈零点补偿电路，所述偏置电路、所述启动电路、所述输出级电路和所述前馈零点补偿电路均与所述ptat电流产生电路电连接，所述偏置电路的输入端与电源电连接，所述输出级电路的输出端与所述误差放大电路电连接。

4、作为优选，所述前馈零点补偿电路为第一电容。

5、作为优选，所述电压自举电路包括第一时钟、第二时钟、第三时钟、第四时钟和第二电容，所述第一时钟和所述第二时钟串联后一端与所述误差放大电路的输出端电连接，另一端与所述输出功率级电路的输入端电连接，所述第三时钟和所述第四时钟串联后一端与所述误差放大电路的输出端电连接，另一端接地，所述第二电容一端与所述第一时钟和所述第二时钟的连接点电连接，所述第二电容的另一端与所述第三时钟和所述第四时钟的连接点电连接。

6、作为优选，所述第一时钟、所述第二时钟、所述第三时钟和所述第四时钟均是由两个mos管并联后组成的。

7、作为优选，所述输出功率级电路包括场效应晶体管和电阻反馈网络，所述场效应晶体管的栅极与所述电压自举电路的输出端电连接，所述场效应晶体管的漏极与所述电阻反馈网络的一端电连接并用于输出电压，所述场效应晶体管的源极与电源电连接，所述电阻反馈网络的另一端接地。

8、作为优选，所述电阻反馈网络由两个电阻串联组成。

9、作为优选，所述场效应晶体管采用nmos管。

10、相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：本申请提供了一种具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，包括带隙基准参考模块和ldo电路，ldo电路包括误差放大电路、电压自举电路和输出功率级电路；带隙基准参考模块的输入端与电源电连接，带隙基准参考模块的输出端与误差放大电路的一个输入端电连接，误差放大电路的输出端与电压自举电路的一个输入端电连接，电压自举电路的另一个输入端用于输入时钟信号，电压自举电路的输出端与输出功率级电路的输入端电连接，输出功率级电路的反馈端与误差放大电路的另一个输入端电连接，输出功率级电路的输出端用于将输出电压；其中，带隙基准参考模块用于生成参考电压，并将参考电压通过误差放大电路后传输至电压自举电路进行抬升，最后通过输出功率级电路将电压范围进行扩展。本申请提供的一种具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路能够在较低的电源电压下正常工作，且整个电路输出的电压范围足够宽，同时能够保证较好的电源抑制比。

技术特征：

1.一种具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，其特征在于，包括带隙基准参考模块和ldo电路，所述ldo电路包括误差放大电路、电压自举电路和输出功率级电路；

2.根据权利要求1所述的具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，其特征在于，所述带隙基准参考模块包括偏置电路、启动电路、ptat电流产生电路、输出级电路和前馈零点补偿电路，所述偏置电路、所述启动电路、所述输出级电路和所述前馈零点补偿电路均与所述ptat电流产生电路电连接，所述偏置电路的输入端与电源电连接，所述输出级电路的输出端与所述误差放大电路电连接。

3.根据权利要求2所述的具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，其特征在于，所述前馈零点补偿电路为第一电容。

4.根据权利要求1所述的具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，其特征在于，所述电压自举电路包括第一时钟、第二时钟、第三时钟、第四时钟和第二电容，所述第一时钟和所述第二时钟串联后一端与所述误差放大电路的输出端电连接，另一端与所述输出功率级电路的输入端电连接，所述第三时钟和所述第四时钟串联后一端与所述误差放大电路的输出端电连接，另一端接地，所述第二电容一端与所述第一时钟和所述第二时钟的连接点电连接，所述第二电容的另一端与所述第三时钟和所述第四时钟的连接点电连接。

5.根据权利要求4所述的具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，其特征在于，所述第一时钟、所述第二时钟、所述第三时钟和所述第四时钟均是由两个mos管并联后组成的。

6.根据权利要求1所述的具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，其特征在于，所述输出功率级电路包括场效应晶体管和电阻反馈网络，所述场效应晶体管的栅极与所述电压自举电路的输出端电连接，所述场效应晶体管的漏极与所述电阻反馈网络的一端电连接并用于输出电压，所述场效应晶体管的源极与电源电连接，所述电阻反馈网络的另一端接地。

7.根据权利要求6所述的具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，其特征在于，所述电阻反馈网络由两个电阻串联组成。

8.根据权利要求6所述的具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，其特征在于，所述场效应晶体管采用nmos管。

技术总结本申请公开了一种具有宽输出范围和高电源抑制比的电源电路，涉及电源技术领域，包括带隙基准参考模块和LDO电路，LDO电路包括误差放大电路、电压自举电路和输出功率级电路；带隙基准参考模块的输入端与电源电连接，带隙基准参考模块的输出端与误差放大电路的一个输入端电连接，误差放大电路的输出端与电压自举电路的输入端电连接，电压自举电路的另一个输入端用于输入时钟信号，电压自举电路的输出端与输出功率级电路的输入端电连接，输出功率级电路的反馈端与误差放大电路的另一个输入端电连接，输出功率级电路的输出端用于将输出电压。本申请能够在较低的电源电压下正常工作，整个电路输出的电压范围足够宽，且能够保证较好的电源抑制比。技术研发人员：赵越超,叶鹏飞受保护的技术使用者：核芯互联科技（青岛）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23