LDO补偿电路和电源管理芯片的制作方法

本技术涉及线性稳压器电路，并且更具体地，涉及一种ldo补偿电路和电源管理芯片。

背景技术：

1、目前，片上系统(system on ch i p，soc)发展迅速，其中，低压差线性稳压器(lowdropout regu l ator，ldo)因其体积小、成本低、结构简单以及性能优越等优势，广泛应用在各个领域中。然而，受负载电流以及其他因素的影响，ldo的输出并不稳定，存在一定的波动。

2、相关技术中，为了保证ldo的输出以及使用稳定性，通常需要设置片外大电容，如此，增加了系统的制作成本、降低了soc的可集成度，不利于soc的发展。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本技术提供了一种ldo补偿电路和电源管理芯片，本技术提供的ldo补偿电路可以在输出电压波动时，及时升高或降低输出电压，以使得输出电压保持稳定，从而保证应用该ldo补偿电路的系统的稳定性。且，无需设置额外的片外大电容，减少了制作成本。

2、第一方面，本技术提供一种ldo补偿电路，包括放大模块、功率管、第一补偿模块以及第二补偿模块；放大模块，第一输入端用于接入偏置电压，第二输入端用于接入参考电压，第三输入端用于接入反馈电压，第四输入端用于接入第一输入电压；功率管，栅极与放大模块的输出端连接，源极用于接入第一输入电压，漏极用于输出输出电压；第一补偿模块，第一端用于接入输出电压，第二端与功率管的栅极连接，第一补偿模块用于在输出电压低于阈值时，减小功率管的栅极的电压，增大流经功率管的输出电流，以升高输出电压；第二补偿模块，第一端用于接入输出电压，第二端与功率管的栅极连接，第二补偿模块用于在输出电压高于阈值时，增大功率管的栅极的电压，减小流经功率管的输出电流，以降低输出电压。

3、基于本技术实施例提供的ldo补偿电路，当输出电压低于阈值时，可以通过第一补偿模块减小功率管的栅极的电压，以增大流经功率管的输出电流，从而升高输出电压；当输出电压高于阈值时，可以通过第二补偿模块增大功率管的栅极的电压，以减小流经功率管的输出电流，从而降低输出电压。如此，只要输出电压高于或低于阈值，即输出电压有波动时，即可通过第一补偿模块或第二补偿模块对输出电压进行调节，使得输出电压等于阈值，以保证输出电压的稳定性，进而保证ldo补偿电路的输出稳定性，且，无需设置额外的片外大电容，减少了制作成本，提高了应用该ldo补偿电路的片上soc的可集成度。其次，第一补偿模块和第二补偿模块在检测到输出电压有波动时，能够及时对输出电压进行对应调节，以增强ldo补偿电路的负载响应能力，即提高了ldo补偿电路对负载变化的瞬态响应能力。

4、在一种可能的设计方式中，第一补偿模块包括第一电容、第一电阻、第一pmos管和第一电流镜；第一电容的第一极板用于接入输出电压，第一电容的第二极板以及第一电阻的一端分别与第一pmos管的栅极连接，第一电阻的另一端用于接入偏置电流，第一pmos管的源极用于接入第二输入电压，第一pmos管的漏极与第一电流镜的一端连接，第一电流镜的另一端与功率管的栅极连接。

5、基于上述可选方式，当功率管输出的输出电压低于阈值时，第一电容会将输出电压耦合至第一pmos管的栅极，第一pmos管被拉低，此时，第一pmos管作为偏置电路引出一路电流支路并输出电流，第一pmos管输出的输出电流经过第一电流镜输出至功率管的栅极，此时，功率管的栅极的电压减小，流经功率管的输出电流增大，输出电压升高直至与阈值相等。如此，通过第一电容可以使得第一pmos管被拉低，进而减小功率管的栅极的电压，增大流经功率管的输出电流，以升高功率管的输出电压vreg，进而保证输出电压的稳定性，即提高了ldo补偿电路的输出稳定性。且，当第一电容的第一极板接入的输出电压低于阈值时，第一电容能够及时将输出电压耦合至第一pmos管的栅极以实现对输出电压的调节，提高了ldo补偿电路的瞬态响应能力。

6、在一种可能的设计方式中，第二补偿模块包括第二电容、第二电阻、第一nmos管和第二电流镜；第二电容的第一极板用于接入输出电压，第二电容的第二极板以及第二电阻的一端分别与第一nmos管的栅极连接，第二电阻的另一端用于接入偏置电流，第一nmos管的源极接地，第一nmos管的漏极与第二电流镜的一端连接，第二电流镜的另一端与功率管的栅极连接。

7、基于上述可选方式，当功率管输出的输出电压高于阈值时，第二电容会将输出电压耦合至第一nmos管的栅极，第一nmos管被拉高，此时，第一nmos管作为偏置电路引出一路电流支路并输出电流，第一nmos管输出的输出电流经过第二电流镜输出至功率管的栅极，此时，功率管的栅极的电压增大，流经功率管的输出电流减小，输出电压降低直至与阈值相等。如此，通过第二电容可以使得第一nmos管被拉高，进而增大功率管的栅极的电压，减小流经功率管的输出电流，以降低功率管的输出电压，进而保证输出电压的稳定性，即提高了ldo补偿电路的输出稳定性。且，当第二电容的第一极板接入的输出电压高于阈值时，第二电容能够及时将输出电压耦合至第一nmos管的栅极以实现对输出电压的调节，提高了ldo补偿电路的瞬态响应能力。

8、在一种可能的设计方式中，ldo补偿电路还包括第二nmos管，第二nmos管栅极用于接入第二输入电压，漏极与第一nmos管的漏极连接，源极与第二电流镜的一端连接。

9、基于上述可选方式，第二nmos管作为开关以将高压电源轨和低压电源轨进行隔离，以实现对第一nmos管的低压保护，进而保证第二补偿模块的补偿可靠性。

10、在一种可能的设计方式中，放大模块包括第一放大单元以及第二放大单元；第一放大单元，第一输入端用于接入偏置电压，第二输入端用于接入参考电压，第三输入端用于接入反馈电压；第二放大单元，第一输入端与第一放大单元的第一输出端连接，第二输入端与第一放大单元的第二输出端连接，第三输入端用于接入第一输入电压，输出端与功率管的栅极连接。

11、在一种可能的设计方式中，第一放大单元包括共源连接的第二pmos管和第三pmos管，第二pmos管和第三pmos管的源极用于接入偏置电压，第二pmos管的栅极用于接入反馈电压，第三pmos管的栅极用于接入参考电压，第二pmos管的漏极与第二放大单元的第一输入端连接，第三pmos管的漏极与第二放大单元的第二输入端连接。

12、在一种可能的设计方式中，第二放大单元包括第三电流镜、第四电流镜以及第五电流镜；第三电流镜，第一端与第二pmos管的漏极连接，第二端接地；第四电流镜，第一端与第三pmos管的漏极连接，第二端接地；第五电流镜，第一端与第四电流镜的第三端连接，第二端分别与第三电流镜的第三端以及功率管的栅极连接，第三端接入第一输入电压。

13、在一种可能的设计方式中，ldo补偿电路还包括共栅连接的第三nmos管和第四nmos管，第三nmos管和第四nmos管的栅极用于接入第二输入电压，第三nmos管的源极与第三电流镜的第三端连接，第三nmos管的漏极与第五电流镜的第二端以及功率管的栅极连接，第四nmos管的源极与第四电流镜的第三端连接，第四nmos管的漏极与第五电流镜的第一端连接。

14、在一种可能的设计方式中，ldo补偿电路还包括第三电容，第三电容的第一极板用于接入输出电压，第二极板与第四电流镜的第四端连接。

15、第二方面，本技术提供一种电源管理芯片，包括第一方面任一可选方式所述的ldo补偿电路。