低压差稳压器的制作方法

本公开涉及稳压器领域，具体地，本公开涉及低压差稳压器领域。

背景技术：

1、稳压器可用于提供更稳定的电源电压。例如，诸如电池的电源可以连接到负载以为该负载供电。由于电源和负载的特性的变化，从电源提供给负载的电源电压可能变化。这些可能变化的特性的示例包括：负载阻抗、温度、电池输出的电压等、两者已经连接的时长等。例如，当电池几乎放完电时，电池的输出电压可能是电池充满电时电池输出电压的一半。稳压器被设计成从电源接收电源电压，并向负载提供负载电压，其中该电源电压预期随时间相对恒定。有利的是提供一种改进的低压差稳压器，其中来自稳压器的负载电压比先前的低压差稳压器的负载电压更稳定，即提供更好的负载电压调节。

技术实现思路

1、本公开的各方面在独立权利要求中列出，可选特征在从属权利要求中列出。本公开的各方面可以彼此结合地提供，并且一个方面的特征可以应用于其他方面。

2、在一方面，提供一种低压差稳压器，包括：电源电压连接点，用于接收电源电压；负载电压输出连接点，用于向负载提供负载电压；负载电压输出控制电路，包括传输晶体管，该传输晶体管配置为基于传输晶体管的栅极区域处的电压调节负载电压；自适应偏置电路，包括：偏置晶体管，配置为基于提供给偏置晶体管的栅极区域的电压来调节提供给传输晶体管的栅极区域的电压，以及运算跨导放大器(ota)电路，包括第一ota晶体管和第二ota晶体管，其中，第一ota晶体管的栅极区域布置为接收参考电压，并且，第二ota晶体管的栅极区域布置为接收指示负载电压的电压；以及自适应补偿电路，包括：(i)具有第一电极和第二电极的第一补偿电容器，(ii)具有第一电极和第二电极的第二补偿电容器，以及(iii)第一补偿晶体管，其中，第一补偿电容器的第二电极耦接到第一补偿晶体管的第一区域，并且其中，第二补偿电容器的第一电极耦接到第一补偿晶体管的第二区域和栅极区域。第二ota晶体管的第一区域耦接到：(i)电源电压连接点，(ii)第一补偿电容器的第一电极，以及(iii)偏置晶体管的栅极区域。第二补偿电容器的第二电极耦接到偏置晶体管的第一区域。

3、本公开的实施例使得能够提供改进的低压差稳压器，因为本公开的低压差稳压器可以具有更大的稳定性。也就是说，本公开的低压差稳压器可以使输出极点(对于稳压器传递函数)能够被稳压器的零点补偿(例如，抵消)。可以提供在所有操作条件下具有良好相位裕度的低压差稳压器。分离式补偿电容器可以提高稳定性和良好的相位裕度，而不会影响稳压器的dc操作条件。

4、传输晶体管的第一区域可以耦接到电源电压连接点，并且传输晶体管的第二区域可以耦接到负载电压输出连接点。稳压器还可以包括感测电路。感测电路包括感测晶体管，感测晶体管的栅极区域耦接到传输晶体管的栅极区域，感测晶体管的第一区域耦接到电源电压连接点。感测电路可以包括第一电流镜，第一电流镜耦接到感测晶体管和自适应补偿电路。第一电流镜可以包括第一镜像晶体管，第一镜像晶体管的第一区域耦接到：(i)第二补偿电容器的第一电极、(ii)第一补偿晶体管的栅极区域、以及(iii)第一补偿晶体管的第二区域。第一电流镜可以包括第一被镜像晶体管。感测晶体管的第二区域可以耦接到：(i)第一被镜像晶体管的第一区域、(ii)第一被镜像晶体管的栅极区域以及(iii)第一镜像晶体管的栅极区域。

5、自适应补偿电路可以包括第二补偿晶体管。第一补偿晶体管的第一区域可以经由第二补偿晶体管耦接到电源电压连接点。第二补偿晶体管的第一区域可以耦接到电源电压连接点，并且第二补偿晶体管的第二区域与栅极区域短接并耦接到第一补偿电容器的第二电极和第一补偿晶体管的第一区域。自适应补偿电路还可以包括补偿电阻器，补偿电阻器布置在第二补偿电容器的第二电极和偏置晶体管的第一区域之间。

6、传输晶体管的栅极区域可以经由一个或多个电阻器耦接到电源电压连接点。偏置晶体管的第一区域可以经由该一个或多个电阻器耦接到电源电压连接点。低压差稳压器还可以包括电阻晶体管，电阻晶体管的栅极区域耦接到传输晶体管的栅极区域，电阻晶体管的第一区域和第二区域耦接到电源电压连接点。电阻晶体管的第一区域和第二区域中的至少一个可以经由一个或多个电阻器之一耦接到电源电压连接点。电阻晶体管的栅极区域和第二区域短接。偏置晶体管的第一区域可以耦接到电阻晶体管的第二区域。

7、自适应偏置电路可以包括电流缓冲器。偏置晶体管的栅极区域可以经由电流缓冲器耦接到电源电压连接点、第一补偿电容器的第一电极和第二ota晶体管的第一区域。电流缓冲器可以包括第一晶体管，第一晶体管的第一区域耦接到：(i)电源电压连接点、(ii)第一补偿电容器的第一电极、以及(iii)第二ota晶体管的第一区域，以及第一晶体管的第二区域耦接到偏置晶体管的栅极区域。电流缓冲器可以包括第二晶体管，第二晶体管的第一区域耦接到电源电压连接点和第一ota晶体管的第一区域。电流缓冲器的第一晶体管的栅极区域可以耦接到电流缓冲器的第二晶体管的栅极区域。电流缓冲器的第二晶体管的第二区域可以耦接到第三补偿电容器的第一电极。第三补偿电容器的第二电极可以耦接到负载电压输出连接点。稳压器可包括尾晶体管。第一ota区域和第二ota区域中的每一个的第二区域可以耦接到尾晶体管的第一区域。尾晶体管的栅极区域可以被布置为接收偏置电压。

8、负载电压输出连接点可以耦接到：(i)用于将低压差稳压器连接到负载的耦接端口，以及(ii)输出电容器的第一电极。输出电容器的第二电极可以耦接到参考电压，例如接地。低压差稳压器可以包括第二电流镜。第二电流镜可以耦接到电流缓冲器和偏置晶体管的栅极区域。第二电流镜还可以耦接到第三补偿电容器的第一电极。低压差稳压器可以包括受控电流源，受控电流源布置为将电源电压连接点耦接到第一ota晶体管的第一区域和第二ota晶体管的第一区域、第一补偿电容器的第一电极以及偏置晶体管的栅极区域。受控电流源包括：第一晶体管，第一晶体管的第一区域耦接到电源电压连接点，并且第一晶体管的第二区域耦接到第一ota晶体管的第一区域；以及第二晶体管，第二晶体管的第一区域耦接到电源电压连接点，并且第二晶体管的第二区域耦接到补偿电容器的第一电极、第二ota晶体管的第一区域和偏置晶体管的栅极区域。受控电流源的第一晶体管的栅极区域可以耦接到受控电流源的第二晶体管的栅极区域。

9、在另一个方面中，提供了一种电路，包括负载和低压差稳压器。低压差稳压器耦接到负载并配置为调节提供给负载的负载电压。低压差稳压器包括：电压输入连接点，用于接收电源电压；负载电压输出电路，包括传输晶体管，传输晶体管包括第一区域、第二区域和栅极区域，其中，传输晶体管的第二区域耦接到负载，并且其中，传输晶体管配置为基于传输晶体管的栅极区域处的电压来调节提供给负载的负载电压；自适应偏置电路，包括：偏置晶体管，配置为基于提供给偏置晶体管的栅极区域的电压来调节提供给传输晶体管的栅极区域的电压，以及运算跨导放大器(ota)电路，包括第一ota晶体管和第二ota晶体管，其中，第一ota晶体管的栅极区域布置为接收参考电压，并且，第二ota晶体管的栅极区域布置为接收指示负载电压的电压；以及自适应补偿电路，包括：(i)具有第一电极和第二电极的第一补偿电容器，(ii)具有第一电极和第二电极的第二补偿电容器，以及(iii)补偿晶体管。其中，第一补偿电容器的第二电极耦接到补偿晶体管的第一区域，并且其中，第二补偿电容器的第一电极耦接到补偿晶体管的第二区域和补偿晶体管的栅极区域。第二ota晶体管的第一区域耦接到：(i)电源电压连接点，(ii)第一补偿电容器的第一电极，以及(iii)偏置晶体管的栅极区域。第二补偿电容器的第二电极耦接到偏置晶体管的第一区域。