一种LDO启动电路的制作方法

本申请涉及集成电路，特别是涉及一种ldo启动电路。

背景技术：

1、在如今的电源管理芯片中，低压差线性稳压器(low dropout regulator，ldo)是不可或缺的一部分，它可以在很宽的负载电流和输入电压范围内保持稳定的输出电压，同时输入和输出压差很小。另外，ldo本身具有高效率、噪声小、成本低等特点，因此得到了广泛应用。

2、传统的ldo如图1所示，由误差放大器(ea)，输出驱动管m3，反馈回路(r1、r2电路部分)，输出电容c2组成，由于本身结构的问题，ldo在上电过程中的输出电压vout会有瞬间过冲，较高的过冲电压会给后级电路造成不可恢复的损伤。

3、目前防止启动过程中的电压电流过冲，主要有以下几种方法：

4、1、在ldo的输出端增加钳位电路，抑制过冲电压，当输出电压过高时，钳位电路开启，对输出端进行电流泄放，使输出电压恢复到正常水平。这种方式是在过冲已经发生后才对输出端电流进行泄放，由于响应过程存在滞后，所以仍存在给后级电路造成损伤的风险。

5、2、在ea中添加启动电路，以改变ea启动特性。这种方式由于改变了ea的电路结构，会对ea的性能造成一定影响。

6、3、在输出端添加电容。这种直接在输出端添加电容的方式需要电容的容值比较大，达到nf～uf级别，同时还会对ldo的稳定性造成影响。

7、所以，现在本领域的技术人员亟需要一种ldo启动电路，避免上述几种目前通常使用的过冲电压抑制方法的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种ldo启动电路，避免上述几种目前通常使用的过冲电压抑制方法的问题。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种ldo启动电路，包括：第一开关、第二开关、第一电容、控制模块、第一开关管和第一电流源；

3、第一电流源通过第一开关与第一电容的第一端连接，用于在第一开关闭合时为第一电容充电；第一电容的第二端接地，且第一电容的第一端通过第二开关接地；控制模块与第一开关和第二开关的控制端连接，用于输出控制信号控制第一开关和第二开关的开闭状态，其中，第一开关和第二开关的开闭状态始终相反；ldo中ea的输出端通过第一开关管与电源正极连接，第一开关管的控制端与第一电容的第一端连接。

4、优选地，控制信号为ldo的使能信号。

5、优选地，控制模块为电流比较模块；电流比较模块用于比较ea的偏置电流与预设的基准电流；当ea的偏置电流大于或等于基准电流时，输出控制信号使第一开关闭合、第二开关断开；当ea的偏置电流小于基准电流时，输出控制信号使第一开关断开、第二开关闭合。

6、优选地，还包括：电压比较模块和第三开关；第一开关管的控制端通过第三开关与电源正极连接；电压比较模块的输入端与ldo的输出端连接，电压比较模块的输出端与第三开关的控制端连接，用于比较ldo的输出电压与预设的基准电压，并根据结果控制第三开关的开闭状态。

7、优选地，电流比较模块包括：第二电流源、反向器和第二开关管；

8、第二电流源的第一端与电源正极连接，第二电流源的第二端和反向器的输入端通过第二开关管接地，第二电流源用于提供基准电流；第二开关管的控制端连接ea的偏置电流的镜像电流源；反向器的输出端与第一开关和第二开关的控制端连接。

9、优选地，电压比较模块为电压比较器；

10、电压比较器的正相输入端作为电压比较模块的输入端与ldo的输出端连接；电压比较器的反相输入端与基准电压源连接，基准电压源用于提供基准电压；电压比较器的输出端作为电压比较模块的输出端与第三开关的控制端连接。

11、优选地，第一开关、第二开关和第三开关为mos管。

12、优选地，第一开关管和第二开关管为mos管。

13、优选地，第二电流源的输出电流值为ea正常工作时偏置电流的值。

14、优选地，还包括；指示装置，指示装置与第一开关、第二开关和第三开关的控制端连接，用于在第一开关、第二开关和第三开关处于不同的开闭状态时，发出对应的提示信息。

15、本申请提供的一种ldo启动电路通过在第一开关未闭合时，第一电容两端的电压为0，所以输入进第一开关管控制端的电压为0，此时第一开关管导通，ea的输出端相当于直接连接电源正极，使得ea的输出电压被上拉，输出驱动管截止，ldo输出电压为0，从而避免ldo一上电时发生过冲。而当第一开关闭合时，第一电流源给第一电容充电，使第一电容的第一端的电压缓慢升高，第一开关管逐渐导通，并对ea输出端的上拉力度逐渐减小，直至将输出驱动管的控制端重新交由ea的输出电压所控制，ldo正常工作。本申请所提供的一种ldo启动电路通过将ea的输出电压上拉，以避免过冲情况的发生，这种方式从ldo上电时就避免了过冲的产生，相对于目前过冲发生后再对ldo进行电流泄放的方式避免了仍存在给后级电路造成损伤的风险，也没有改变ea的电路结构，不会因此对ea的性能造成影响；另外，在本申请所提供的电路结构中，第一电容仅通过充放电实现提供一个缓慢升高的电压，所以对于第一电容的选取，pf级的电容便可满足需要，同时，第一电容也不在ldo的反馈回路上，不会对ldo的稳定性造成影响。

技术特征：

1.一种ldo启动电路，其特征在于，包括：第一开关、第二开关、第一电容、控制模块、第一开关管和第一电流源；

2.根据权利要求1所述的ldo启动电路，其特征在于，所述控制信号为ldo的使能信号。

3.根据权利要求1所述的ldo启动电路，其特征在于，所述控制模块为电流比较模块；所述电流比较模块用于比较所述ea的偏置电流与预设的基准电流；当所述ea的偏置电流大于或等于所述基准电流时，输出所述控制信号使所述第一开关闭合、所述第二开关断开；当所述ea的偏置电流小于所述基准电流时，输出所述控制信号使所述第一开关断开、所述第二开关闭合。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的ldo启动电路，其特征在于，还包括：电压比较模块和第三开关；

5.根据权利要求3所述的ldo启动电路，其特征在于，所述电流比较模块包括：第二电流源、反向器和第二开关管；

6.根据权利要求4所述的ldo启动电路，其特征在于，所述电压比较模块为电压比较器；

7.根据权利要求4所述的ldo启动电路，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关为mos管。

8.根据权利要求5所述的ldo启动电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为mos管。

9.根据权利要求5所述的ldo启动电路，其特征在于，所述第二电流源的输出电流值为所述ea正常工作时偏置电流的值。

10.根据权利要求4所述的ldo启动电路，其特征在于，还包括；指示装置，所述指示装置与所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的控制端连接，用于在所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关处于不同的开闭状态时，发出对应的提示信息。

技术总结
本申请针对目前使用的过冲电压抑制方法存在的问题，提供一种LDO启动电路，包括：第一电流源通过第一开关与第一电容的第一端连接；第一电容的第二端接地，且第一电容的第一端通过第二开关接地；控制模块与第一开关和第二开关的控制端连接；LDO中EA的输出端通过第一开关管与电源正极连接，第一开关管的控制端与第一电容的第一端连接。本申请通过将EA的输出电压上拉，从LDO上电时就避免发生过冲，降低了给后级电路造成损伤的风险，也未改变EA的启动特性，不会对EA的性能造成影响；另外，本申请所提供的电路结构决定第一电容不在LDO的反馈回路，选用pF级即可满足需要，因而不会对LDO的稳定性造成影响。

技术研发人员：邹超凡
受保护的技术使用者：国民技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15