低噪音低功耗ldo电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LDO电路，尤其是涉及一种噪音低、功耗低的LDO电路，属于集成芯片技术领域。
【背景技术】
[0002]LDO (low dropout regulator)，是一种低压差线性稳压器，LDO电路因其具有结构简单、成本低廉以及封装体积小等优点，而在便携式电子设备中得到了广泛的应用；
[0003]常规的LDO电路如图1所示，其由基准电压、运算放大器、MOS驱动管、串联分压电阻构成，基准电压输入运算放大器的同时，由分压电阻采样到的信号同时输入运算放大器，运算放大器比较采用信号和基准电压的电压值大小，然后将比较结果输出至MOS驱动管的栅极对其进行控制，从而实现对MOS驱动管的驱动调整；
[0004]但是，这类常规LDO电路结构的电源变化对输出电压的影响较大，当负载电流发生比较大的变化时其性能不稳定，原因在于，当负载电流发生比较大的变化时，LDO电路的零点没有随着第二极点同向移动，因此对于稳定性造成了不良影响；如图1所示电路中，当负载电流发生比较大的变化第二极点将由低频移动到高频，而LDO电路的零点并没有发生变化，因此，第二极点由低频转移到高频使得LDO电路的稳定性变差；同时，也相应的增加了整个电路的功耗；
[0005]并且，此时为了获取较为稳定的环路，运算放大器只能采用较小的增益，然而，对于指纹采集等精确要求较高的场合，小增益无法实现对信号的识别，此时若是增大增益，不但使得电路的稳定性变差，而且将引入更多的系统噪音，从而降低应用时对指纹的识别能力，并且使得其功耗增大，不利于便携式设备的续航。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种低噪音低功耗LDO电路，其在保持大增益的同时，仍然具有功耗低且噪音低的优点。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的:
[0008]—种低噪音低功耗LDO电路，所述电路的基准电压Vref经运算放大器一 OPl和运算放大器二 0P2后连接至MOS驱动管的栅极，同时，基准电压Vref经运算放大器三0P3连接至运算放大器二 0P2的输出端；上述MOS驱动管的源极连接至输入电压Vin，所述MOS驱动管的漏极经两个串联相连的分压电阻接地，两个分压电阻之间的采样点连接至运算放大器一 OPl和运算放大器三0P3的输入端。
[0009]本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路，基准电压Vref经噪音过滤模块一 NRl接入运算放大器一 OPl。
[0010]本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路，运算放大器二 0P2的输出端经噪音过滤模块二 NR2接入MOS驱动管的栅极。
[0011]本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路，MOS驱动管的源极和漏极之间连接有噪音过滤模块三NR3。
[0012]本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路，所述噪音过滤模块一 NRl包含有并联设置的MOS驱动管一 Ml和MOS驱动管二 M2，所述MOS驱动管一 Ml和MOS驱动管二 M2的漏极和源极分别连接后构成噪音过滤模块一 NRl的输入、输出端，且输出端上对地串接有一电容Cl。
[0013]本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路，所述噪音过滤模块二 NR2包含有MOS驱动管三gml和MOS驱动管四gm2，所述MOS驱动管三gml的栅极为噪音过滤模块二 NR2的输入端，高电平VDD经电流源二 12、MOS驱动管三gml的源漏极和电流源一 Il后接地；所述MOS驱动管三gml的源极构成噪音过滤模块二 NR2的输出端，且所述MOS驱动管三gml的漏极接入MOS驱动管四gm2的栅极，所述噪音过滤模块二 NR2的输出端经MOS驱动管四gm2的源漏极后接地。
[0014]本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路，所述噪音过滤模块三NR3用于滤除高电平VDD中的噪音信号，此时，高电平VDD经电容Cx、M0S驱动管五的源漏极后接地，所述MOS驱动管五的栅极构成噪音过滤模块三NR3的输出端。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型通过二级放大加两级反馈方式改进常规的LDO电路，并在电路中加入噪音过滤模块滤除相关噪音信号，从而使得电路在获得更大增益的同时，降低噪音和功耗。
【附图说明】
[0017]图1为一种常规LDO电路的电路结构示意图。
[0018]图2为本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路的电路结构示意图。
[0019]图3为本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路的噪音过滤模块一的电路结构示意图。
[0020]图4为本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路的噪音过滤模块二的电路结构示意图。
[0021]图5为本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路的噪音过滤模块三的电路结构示意图。
[0022]图6为本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路的噪音过滤模块三的输出模拟图。
【具体实施方式】
[0023]参见图1~6，本实用新型涉及的一种低噪音低功耗LDO电路，所述电路的基准电压Vref经噪音过滤模块一 NRl连接至运算放大器一 OPl的输入端，且该基准电压Vref同时连接至运算放大器三0P3的输入端，所述运算放大器三0P3的输出端连接至运算放大器二 0P2的输出端，所述运算放大器一 OPl的输出端经运算放大器二 0P2、噪音过滤模块二 NR2后连接至MOS驱动管的栅极，所述MOS驱动管的源极连接至输入电压Vin，所述MOS驱动管的漏极经两个串联相连的分压电阻接地，且MOS驱动管的源极和漏极之间连接有噪音过滤模块三NR3 ;两个分压电阻之间的采样点连接至运算放大器一 OPl和运算放大器三0P3的输入端;
[0024]优选的，上述运算放大器一 OPl的输出端和分压电阻的采样点之间连接有电容；
[0025]进一步的，上述噪音过滤模块一 NR1、噪音过滤模块二 NR2和噪音过滤模块三NR3可根据实际需求设置一个或多个；
[0026]参见图3，所述噪音过滤模块一 NRl包含有并联设置的MOS驱动管一 Ml和MOS驱动管二 M2，所述MOS驱动管一 Ml和MOS驱动管二 M2的漏极和源极分别连接后构成噪音过滤模块一NRl的输入、输出端，且输出端上对地串接有一电容Cl ;此时Vbiasl < Vbias2，工作时，MOS驱动管二 M2先行导通，此时输入信号经MOS驱动管二 M2对电容Cl充电，当电容Cl充满电后，MOS驱动管二 M2上的栅极电压Vbias2降低，此时MOS驱动管一 Ml导通并对电容Cl充电，从而构成RC滤波回路；
[0027]参见图4，所述噪音过滤模块二 NR2包含有MOS驱动管三gml和MOS驱动管四gm2，所述MOS驱动管三gml的栅极为噪音过滤模块二 NR2的输入端，高电平VDD经电流源二 12、MOS驱动管三gml的源漏极和电流源一 Il后接地；所述MOS驱动管三gml的源极构成噪音过滤模块二 NR2的输出端，且所述MOS驱动管三gml的漏极接入MOS驱动管四gm2的栅极，所述噪音过滤模块二 NR2的输出端经MOS驱动管四gm2的源漏极后接地；
[0028]参见图5，所述噪音过滤模块三NR3用于滤除高电平VDD中的噪音信号，此时，高电平VDD经电容Cx、M0S驱动管五的源漏极后接地，所述MOS驱动管五的栅极构成噪音过滤模块三NR3的输出端；噪音过滤模块三NR3的工作原理为，将设高电平未经噪音过滤模块三NR3时的输出电压为Va，经噪音过滤模块三NR3后的输出电压为Vb，通过噪音过滤模块三NR3中的电阻R、CX和MOS驱动管五的匹配，可使得Va、Vb构成180°的相位差，此时即可消除高电平VDD信号上的噪音信号；通过调整R、CX的值，还可以实现对不同频段的VDD噪声信号进行消除，特别适合具有各种SOC芯片系统的场合，如指纹采集和识别系统，该系统往往有某个频段的噪声较大，可以通过以上方法滤掉；其仿真模拟的输出为图6所示；该图中不同的zero的位置对应于不同的感兴趣频段。
[0029]另外:需要注意的是，上述【具体实施方式】仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低噪音低功耗LDO电路，其特征在于:所述电路的基准电压Vref经运算放大器一 OPl和运算放大器二 0P2后连接至MOS驱动管的栅极，同时，基准电压Vref经运算放大器三0P3连接至运算放大器二 0P2的输出端；上述MOS驱动管的源极连接至输入电压Vin，所述MOS驱动管的漏极经两个串联相连的分压电阻接地，两个分压电阻之间的采样点连接至运算放大器一 OPl和运算放大器三0P3的输入端。2.如权利要求1所述一种低噪音低功耗LDO电路，其特征在于:基准电压Vref经噪音过滤模块一 NRl接入运算放大器一 OPl。3.如权利要求1所述一种低噪音低功耗LDO电路，其特征在于:运算放大器二0P2的输出端经噪音过滤模块二 NR2接入MOS驱动管的栅极。4.如权利要求1所述一种低噪音低功耗LDO电路，其特征在于:M0S驱动管的源极和漏极之间连接有噪音过滤模块三NR3。5.如权利要求2所述一种低噪音低功耗LDO电路，其特征在于:所述噪音过滤模块一NRl包含有并联设置的MOS驱动管一 Ml和MOS驱动管二 M2，所述MOS驱动管一 Ml和MOS驱动管二 M2的漏极和源极分别连接后构成噪音过滤模块一 NRl的输入、输出端，且输出端上对地串接有一电容Cl。6.如权利要求3所述一种低噪音低功耗LDO电路，其特征在于:所述噪音过滤模块二NR2包含有MOS驱动管三gml和MOS驱动管四gm2，所述MOS驱动管三gml的栅极为噪音过滤模块二 NR2的输入端，高电平VDD经电流源二 I2、M0S驱动管三gml的源漏极和电流源一Il后接地；所述MOS驱动管三gml的源极构成噪音过滤模块二 NR2的输出端，且所述MOS驱动管三gml的漏极接入MOS驱动管四gm2的栅极，所述噪音过滤模块二 NR2的输出端经MOS驱动管四gm2的源漏极后接地。7.如权利要求4所述一种低噪音低功耗LDO电路，其特征在于:所述噪音过滤模块三NR3用于滤除高电平VDD中的噪音信号，此时，高电平VDD经电容Cx、MOS驱动管五的源漏极后接地，所述MOS驱动管五的栅极构成噪音过滤模块三NR3的输出端。
【专利摘要】本实用新型涉及一种低噪音低功耗LDO电路，所述电路的基准电压Vref经运算放大器一OP1和运算放大器二OP2后连接至MOS驱动管的栅极，同时，基准电压Vref经运算放大器三OP3连接至运算放大器二OP2的输出端；上述MOS驱动管的源极连接至输入电压Vin，所述MOS驱动管的漏极经两个串联相连的分压电阻接地，两个分压电阻之间的采样点连接至运算放大器一OP1和运算放大器三OP3的输入端。本实用新型一种低噪音低功耗LDO电路，在保持大增益的同时，仍然具有功耗低且噪音低的优点。
【IPC分类】G05F1/56
【公开号】CN204731672
【申请号】CN201520486975
【发明人】陶宪博
【申请人】江阴市飞凌科技有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月8日