低压差线性稳压器的制作方法

本发明涉及集成电路领域，具体涉及一种低压差线性稳压器。

背景技术：

1、低压差线性稳压器（low dropout regulator，ldo）是模拟电路中常见的基础电路模块，主要实现电平转换，并给其余电路提供稳定、低干扰的电源。

2、基于翻转电压跟随器（flipped voltage follower，fvf）电路的ldo的带宽高、动态响应好，非常适合应用在负载是动态变化的场景，例如输入驱动、输出驱动、转换器等电路中。图1展示了这种传统的基于fvf电路的ldo，主要包括偏置电路和fvf电路，其中偏置电路中包括放大器和偏置电流源，图1中v_in是低压差线性稳压器的输入电压，v_out是低压差线性稳压器的输出电压，ldo包括开关管m1、开关管m2、开关管m3、开关管m4、开关管m5和开关管m6。

3、但是由于fvf电路自身结构的限制，ldo的输入电压值和ldo的输出电压值之间的差不大于ldo中开关管m1的栅源电压，使得ldo不能工作在输入电压值与输出电压值相差较大的应用场景中。

4、例如，在ldo连接轻负载的情况下，开关管m1的栅源电压通常为0.7v左右，因此在3.3v转1.2v，5.5v转1.8v等ldo常用应用场景中，fvf电路会导致输出电压不正常、电源抑制比（power supply rejection，psr）变差的情况。

5、此外，图1所示的传统的基于fvf电路的ldo在低频处的psr的值约等于1/(gm2×ro3)，其中gm2是开关管m2的跨导，ro3是开关管m3的阻抗。

6、提升基于fvf电路的ldo的电源转换范围的方法一般有两种。第一种为级联多级ldo，每多级联一级就提升一个栅源电压的范围，该方案的代价是芯片面积成倍增加，成本显著提高。比如，在5.5v转1.8v的ldo应用常用场景中，需要级联6个ldo才能正常工作。

7、第二种为在fvf电路内部插入一个执行电平转换的源极跟随器。图2展示了现有技术中可以提升电源转换范围的基于fvf电路的ldo。相较于传统的基于fvf电路的ldo，通过增加开关管m7和电阻r1作为源极跟随器，可以提升的电源转换范围等于开关管m7的栅源电压。但第二种方案的缺点是对电源转换范围的提升有限，psr与传统的基于fvf电路的ldo一样，没有获得改善，因此依然没法满足以上提到的ldo常用应用场景。

8、此外，由于电源抑制比有限，面对负载电路对电源很敏感的场景，现有的基于fvf电路的ldo也不能满足该场景下的需求。

技术实现思路

1、为了缓解或部分缓解上述技术问题，本发明的解决方案如下所述：

2、一种低压差线性稳压器，包括fvf电路，所述fvf电路包括开关管m1、开关管m2、开关管m3、开关管m7和第二偏置电流源；低压差线性稳压器的输入电压接入第二偏置电流源的一端，第二偏置电流源的另一端连接开关管m1的栅极和开关管m7的漏极，开关管m7源极接地；开关管m7的栅极连接开关管m2的漏极和开关管m3的漏极，开关管m3的源极接地；开关管m2的源极连接开关管m1的源极，低压差线性稳压器的输入电压接入开关管m1的漏极，开关管m1的源极输出低压差线性稳压器的输出电压。

3、进一步地，所述开关管m7是nmos管。

4、进一步地，所述开关管m1是nmos管。

5、进一步地，所述开关管m1是native nmos管。

6、进一步地，所述低压差线性稳压器还包括偏置电路；所述偏置电路包括：放大器、开关管m4、开关管m5、开关管m6以及第一偏置电流源。

7、进一步地，在所述偏置电路中，放大器的同相输入端接入参考电压，放大器的反向输入端与放大器的输出端连接于第一节点。

8、进一步地，开关管m5的源极和开关管m5的栅极连接于第一节点；开关管m5的漏极连接开关管m4的漏极，开关管m4的源极接地；开关管m2的栅极连接于第一节点。

9、进一步地，低压差线性稳压器的输入电压接入第一偏置电流源的一端，第一偏置电流源的另一端连接开关管m6的漏极，开关管m6的源极接地。

10、进一步地，开关管m6的栅极、开关管m4的栅极和开关管m3的栅极相连接。

11、进一步地，开关管m3、开关管m4和开关管m6为nmos管；开关管m2和开关管m5为pmos管。

12、本发明技术方案，具有如下有益的技术效果之一或多个：

13、（1）本发明基于fvf电路的ldo，输出不再受到输入电压的限制，提升工作电源转换范围，能够工作在压差较大的应用场景中。

14、（2）大幅提升电源抑制比，能够对电源敏感的电路进行供电。

15、（3）不需要消耗大量的硅成本。

16、此外，本发明还具有的其它有益效果将在具体实施例中提及。

技术特征：

1.一种低压差线性稳压器，包括fvf电路，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

5.根据权利要求3或4所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的低压差线性稳压器，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种低压差线性稳压器。为使得LDO能够工作在压差较大的应用场景中，本发明的低压差线性稳压器，包括FVF电路，所述FVF电路包括开关管M1、开关管M2、开关管M3、开关管M7和第二偏置电流源；低压差线性稳压器的输入电压接入第二偏置电流源的一端，第二偏置电流源的另一端连接开关管M1的栅极和开关管M7的漏极，开关管M7源极接地；开关管M7的栅极连接开关管M2的漏极和开关管M3的漏极，开关管M3的源极接地；开关管M2的源极连接开关管M1的源极，低压差线性稳压器的输入电压接入开关管M1的漏极，开关管M1的源极输出低压差线性稳压器的输出电压。本发明可以提升工作电源转换范围，对电源敏感的电路进行供电。本发明适于集成电路领域。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：深圳市电科星拓科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26