一种瞬态增强的低压差线性稳压器

本发明涉及稳压器领域，尤其是涉及了一种瞬态增强的低压差线性稳压器。

背景技术：

1、线性稳压器 (ldo)是模拟集成电路中，利用负反馈机制进行线性实时控制的一个典型系统。在图1中给出了现有的一个典型的低压差线性稳压器结构框图。

2、ldo线性稳压器的瞬态研究主要关注其瞬态响应，是指输入电压、输出负载阶跃变化时引起的输出电压的瞬态脉冲现象和输出电压恢复稳定的时间。ldo线性稳压器通常会给低压数字电路供电，数字电路经常存在各种工作模式之间的开关转换，这样当其发生阶跃变化时，ldo的输出电压变化范围一定要在标称范围内，才能保证电路的正常工作。同时由于ldo的响应速度决定了负载电路恢复正常工作的能力，因此对ldo线性稳压器要求必须具有较好的瞬态特性，但是如图1所示的现有的稳压器，瞬态特性仍有较大不足。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种瞬态增强的低压差线性稳压器。

2、一种瞬态增强的低压差线性稳压器，包括

3、差分放大电路，配置为接收基准信号和调节反馈电路的反馈信号，并放大输出正负相反的电压信号；

4、环形振荡器，配置为接收差分放大电路输出的正负相反的电压信号后，输出变化相反的频率信号；

5、频率比较器，配置为接收环形振荡器输出的相反的频率信号后，比较输出频率差信号；

6、电荷泵，配置为接收所述频率差信号，根据所述频率差信号控制电荷泵的开启数量；

7、调节反馈电路，配置为根据电荷泵的输出信号，调节输出电压，并输出反馈信号。

8、基于上述，环形振荡器包括第一环型振荡电路和第二环型振荡电路，第一环型振荡电路的输入端连接差分放大电路的一个输出端，第一环型振荡电路的输出端连接频率比较器的一个输入端；第二环型振荡电路的输入端连接差分放大电路的另一个输出端，第二环型振荡电路的输出端连接频率比较器的另一个输入端；第一环型振荡电路产生的频率信号和第二环型振荡电路产生的频率信号增减变化相反。

9、基于上述，所述差分放大电路中，mos管pmos_4的源极和mos管pmos_5的源极分别连接电源vdd，mos管pmos_4的栅极和mos管pmos_5的栅极分别连接偏置电压vbais，mos管pmos_4的漏极连接mos管nmos_5的漏极并作为差分放大电路的一个输出端输出电压信号v+，mos管nmos_5的栅极连接基准信号vref，mos管nmos_5的源极连接mos管nmos_7的漏极；mos管pmos_5的漏极连接mos管nmos_6的漏极并作为差分放大电路的另一个输出端输出电压信号v-，mos管nmos_6的栅极连接反馈信号vfb，mos管nmos_6的源极连接mos管nmos_7的漏极；放大器u1的反相输入端连接基准信号vref，放大器u1的同相输入端分别通过电阻r1连接mos管pmos_4的漏极、通过电阻r2连接mos管pmos_5的漏极，放大器u1的输出端连接mos管nmos_7的栅极，mos管nmos_7的源极接地。

10、基于上述，第一环型振荡电路中，mos管pmos_1、mos管pmos_2和mos管pmos_3的源极分别连接电源vdd，mos管pmos_1的栅极、mos管nmos_1的栅极、mos管pmos_3的漏极和mos管nmos_3的漏极共同作为环形振荡器的一个频率输出端fref，mos管pmos_1的漏极分别连接mos管pmos_2的栅极、mos管nmos_1的漏极和mos管nmos_2的栅极，mos管pmos_2的漏极分别连接mos管pmos_3的栅极、mos管nmos_2的漏极和mos管nmos_3的栅极，mos管nmos_1、mos管nmos_2和mos管nmos_3的源极分别连接mos管nmos_4的漏极，mos管nmos_4的栅极连接差分放大电路的一个输出端v+，mos管nmos_4的源极接地。

11、基于上述，第二环型振荡电路中，mos管pmos_7、mos管pmos_8和mos管pmos_9的源极分别连接电源vdd，mos管pmos_7的栅极、mos管nmos_8的栅极、mos管pmos_9的漏极和mos管nmos_10的漏极共同作为环形振荡器的另一个频率输出端ffb，mos管pmos_7的漏极分别连接mos管pmos_8的栅极、mos管nmos_8的漏极和mos管nmos_9的栅极，mos管pmos_8的漏极分别连接mos管pmos_9的栅极、mos管nmos_9的漏极和mos管nmos_10的栅极，mos管nmos_8、mos管nmos_9和mos管nmos_10的源极分别连接mos管nmos_11的漏极，mos管nmos_11的栅极连接差分放大电路的一个输出端v-，mos管nmos_11的源极接地。

12、基于上述，第一环型振荡电路中，mos管pmos_41的源极连接电源vdd，mos管pmos_41的栅极连接差分放大电路的输出端v-，mos管pmos_41的漏极分别连接mos管pmos_1、mos管pmos_2和mos管pmos_3的源极，mos管pmos_1的栅极、mos管nmos_1的栅极、mos管pmos_3的漏极和mos管nmos_3的漏极共同作为环形振荡器的一个频率输出端fref，mos管pmos_1的漏极分别连接mos管pmos_2的栅极、mos管nmos_1的漏极和mos管nmos_2的栅极，mos管pmos_2的漏极分别连接mos管pmos_3的栅极、mos管nmos_2的漏极和mos管nmos_3的栅极，mos管nmos_1、mos管nmos_2和mos管nmos_3的源极分别接地。

13、基于上述，第二环型振荡电路中，mos管pmos_42的源极连接电源vdd，mos管pmos_42的栅极连接差分放大电路的输出端v+，mos管pmos_42的漏极分别连接mos管pmos_7、mos管pmos_8和mos管pmos_9的源极，mos管pmos_7的栅极、mos管nmos_8的栅极、mos管pmos_9的漏极和mos管nmos_10的漏极共同作为环形振荡器的另一个频率输出端ffb，mos管pmos_7的漏极分别连接mos管pmos_8的栅极、mos管nmos_8的漏极和mos管nmos_9的栅极，mos管pmos_8的漏极分别连接mos管pmos_9的栅极、mos管nmos_9的漏极和mos管nmos_10的栅极，mos管nmos_8、mos管nmos_9和mos管nmos_10的源极分别接地。

14、基于上述，电荷泵为双控电荷泵，当频率比较器输出的频率差超过预设阈值时，电荷泵中的开关up1与up2同时开启或开关dn1与dn2同时开启。

15、基于上述，调节反馈电路包括功率管pmos_12，功率管pmos_12的源极连接电源vdd，功率管pmos_12的栅极连接电荷泵的输出端，功率管pmos_12的漏极依次通过电阻r15和电阻r16接地，差分放大电路通过电阻r15连接功率管pmos_12的漏极并接收反馈信号；功率管pmos_12的漏极还作为稳压器的输出端。

16、基于上述，功率管pmos_12的漏极还通过电阻r17和电容c2接地。

17、本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明根据负载vout的变化，反馈到差分放大电路输入端口，差分放大电路输出正负相反、变化相反的电压，通过环形振荡器产生相反的频率，一者频率增大，一者频率减小，在频率比较器中再进行频率比较，两者根据频率差大小，改变电荷泵开启的个数，加速调节功率管栅极电压变化，调节负载变化，回复到稳定状态。本结构利用两通路环形振荡器，产生变化趋势相反的频率，其中一者频率增大，一者频率减小，加剧频差的变化，再通过频率比较，加速调节速度。