低压差线性稳压器的制作方法

本公开的实施例涉及集成电路，具体地，涉及低压差线性稳压器。

背景技术：

1、低压差线性稳压器(low dropout regulator，简称ldo)被广泛应用于集成电路中，用于提供集成电路内部所需的电源电压。图1示出了一种ldo 100的示例性电路图。如图1所示，ldo 100可包括误差放大器、输出功率管mpout、第一电阻器r1和第二电阻器r2。ldo100的输出端out可耦接负载(在图1中示出为负载电流源iout)。对于静态电流为百纳安级别的超低静态电流ldo，第一电阻器r1和第二电阻器r2的阻值之和通常大于100mω，ldo的输出功率管mpout的宽长比通常很大以提供ldo的输出电流和较低的输出阻抗。输出功率管mpout的源漏电流ids近似等于负载电流iout(即，负载电流源iout的电流)。当负载电流iout＝0a时，输出功率管mpout的源漏电流ids通常只有几十纳安，此时输出功率管mpout的源栅电压vsg很小，接近0v。在图1的示例中，输出功率管mpout是pmos晶体管。当pmos晶体管处于fast工艺角下或者在高温下，输出功率管mpout的源栅电压vsg会变得更小，输出功率管mpout的栅极(节点pgate)电压可能与输出功率管mpout的源极电压vcc近似相等。在超低静态电流ldo中，超低的静态电流使ldo非常适用于低功耗场合。超低静态电流ldo包括低压超低静态电流ldo。低压超低静态电流ldo可接受更低的工作电压，应用在输入电压更低的场合。

技术实现思路

1、本文中描述的实施例提供了一种低压差线性稳压器。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种低压差线性稳压器。低压差线性稳压器包括：误差放大器、输出功率管、分压反馈电路、以及电压缓冲器。误差放大器的同相输入端耦接分压反馈电路的第一端。误差放大器的反相输入端耦接参考信号端。误差放大器的输出端经由第一节点耦接电压缓冲器。电压缓冲器经由第二节点耦接输出功率管的控制极。输出功率管的第一极耦接第一电压端。输出功率管的第二极耦接分压反馈电路的第二端和低压差线性稳压器的输出端。电压缓冲器被配置为控制第一节点和第二节点之间的电压差。其中，电压缓冲器包括：第一电流源电路、第一控制电路、电流镜电路、负载电流镜像电路、以及第二控制电路。第一电流源电路被配置为从第一电流源电路的输出端向第一控制电路提供第一恒定电流。第一控制电路被配置为控制第一节点和第二节点之间的电压差，并根据第一节点的电压、第二节点的电压以及第一恒定电流来经由第三节点向电流镜电路提供第一分配电流。电流镜电路被配置为生成第一分配电流的第一镜像电流，并向第二控制电路提供第一镜像电流。负载电流镜像电路被配置为根据低压差线性稳压器的负载电流生成第二镜像电流，并经由第四节点向第二控制电路提供第二镜像电流。第二控制电路被配置为根据第一镜像电流以及第二镜像电流来控制第一节点和第二节点之间的电压差。

3、在本公开的一些实施例中，第一控制电路包括：第一晶体管和第二晶体管。其中，第一晶体管的控制极耦接第一节点。第一晶体管的第一极耦接第一电流源电路的输出端。第一晶体管的第二极耦接第三节点。第二晶体管的控制极耦接第二晶体管的第二极和第二节点。第二晶体管的第一极耦接第一电流源电路的输出端。

4、在本公开的一些实施例中，第一晶体管的宽长比是第二晶体管的宽长比的n倍。n大于1。

5、在本公开的一些实施例中，电流镜电路包括：第三晶体管、第四晶体管和电压控制电路。其中，第三晶体管的控制极耦接第三晶体管的第二极和第四晶体管的控制极。第三晶体管的第一极耦接第一电压端。第三晶体管的第二极耦接第三节点。第四晶体管的第一极耦接第一电压端。第四晶体管的第二极耦接电压控制电路的第一端。电压控制电路的第二端耦接第二节点。电压控制电路被配置为控制第四晶体管的第二极的电压以使得第四晶体管工作在线性区，并向第二节点传递第四晶体管的源漏电流。

6、在本公开的一些实施例中，第四晶体管的宽长比是第三晶体管的宽长比的k倍。k大于1。

7、在本公开的一些实施例中，电压控制电路包括：第五晶体管、第六晶体管和第二电流源电路。其中，第五晶体管的控制极耦接第二电流源电路的输出端。第五晶体管的第一极耦接第四晶体管的第二极。第五晶体管的第二极耦接第二节点。第六晶体管的控制极耦接第六晶体管的第二极和第二电流源电路的输出端。第六晶体管的第一极耦接第一电压端。第二电流源电路被配置为从第二电流源电路的输出端向第六晶体管提供第二恒定电流。

8、在本公开的一些实施例中，第五晶体管的宽长比是第六晶体管的宽长比的j倍。j大于1。

9、在本公开的一些实施例中，负载电流镜像电路包括：第七晶体管。其中，第七晶体管的控制极耦接输出功率管的控制极。第七晶体管的第一极耦接第一电压端。第七晶体管的第二极耦接第四节点。

10、在本公开的一些实施例中，所述输出功率管的宽长比是所述第七晶体管的宽长比的m倍。m大于1。

11、在本公开的一些实施例中，第二控制电路包括：第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管和第十一晶体管。其中，第八晶体管的控制极耦接第一节点。第八晶体管的第一极耦接第四节点。第八晶体管的第二极耦接第九晶体管的控制极和第二极。第九晶体管的控制极耦接第十晶体管的控制极。第九晶体管的第一极耦接第二电压端。第十晶体管的第一极耦接第二电压端。第十晶体管的第二极耦接第十一晶体管的控制极和第二极。第十一晶体管的控制极耦接输出功率管的控制极。第十一晶体管的第一极耦接第四节点。

12、在本公开的一些实施例中，低压差线性稳压器是低压超低静态电流ldo。

13、根据本公开的第二方面，提供了一种低压差线性稳压器。低压差线性稳压器包括：误差放大器、输出功率管、第一电阻器、第二电阻器、第一电流源电路、第二电流源电路、以及第一晶体管至第十一晶体管。其中，误差放大器的同相输入端耦接第一电阻器的第二端和第二电阻器的第一端。误差放大器的反相输入端耦接参考信号端。误差放大器的输出端耦接第一晶体管的控制极和第八晶体管的控制极。输出功率管的控制极耦接第二晶体管的控制极、第七晶体管的控制极和第十一晶体管的控制极。输出功率管的第一极耦接第一电压端。输出功率管的第二极耦接第一电阻器的第一端和低压差线性稳压器的输出端。第二电阻器的第二端耦接第二电压端。第一晶体管的第一极耦接第一电流源电路的输出端。第一晶体管的第二极耦接第三晶体管的控制极和第二极。第二晶体管的控制极和第二极耦接第五晶体管的第二极。第二晶体管的第一极耦接第一电流源电路的输出端。第一电流源电路被配置为从第一电流源电路的输出端向第一晶体管和第二晶体管提供第一恒定电流。第三晶体管的第一极耦接第一电压端。第四晶体管的控制极耦接第三晶体管的控制极。第四晶体管的第一极耦接第一电压端。第四晶体管的第二极耦接第五晶体管的第一极。第五晶体管的控制极耦接第六晶体管的控制极和第二极。第六晶体管的第二极耦接第二电流源电路的输出端。第六晶体管的第一极耦接第一电压端。第二电流源电路被配置为从第二电流源电路的输出端向第六晶体管提供第二恒定电流。第七晶体管的第一极耦接第一电压端。第七晶体管的第二极耦接第八晶体管的第一极和第十一晶体管的第一极。第八晶体管的第二极耦接第九晶体管的控制极和第二极。第九晶体管的控制极耦接第十晶体管的控制极。第九晶体管的第一极耦接第二电压端。第十晶体管的第一极耦接第二电压端。第十晶体管的第二极耦接第十一晶体管的控制极和第二极。

14、在本公开的一些实施例中，第一晶体管的宽长比是第二晶体管的宽长比的n倍。n大于1。

15、在本公开的一些实施例中，第四晶体管的宽长比是第三晶体管的宽长比的k倍。k大于1。

16、在本公开的一些实施例中，第五晶体管的宽长比是第六晶体管的宽长比的j倍。j大于1。

17、在本公开的一些实施例中，所述输出功率管的宽长比是所述第七晶体管的宽长比的m倍。m大于1。

18、在本公开的一些实施例中，低压差线性稳压器是低压超低静态电流ldo。