驱动级电路、线性稳压器及电源装置的制作方法

本发明涉及电源，具体涉及一种驱动级电路、线性稳压器及电源装置。

背景技术：

1、低压差线性稳压器(low dropout regulator，ldo)简称为线性稳压器，是一种电源管理模块，其广泛应用于各种手持设备和便携式电子产品中。ldo的核心部分由误差放大器、驱动级电路和功率管等三个基本模块组成，其中驱动级电路用于驱动功率管，其对于改善ldo的瞬态响应性能和提高整个环路的稳定性起着非常重要的作用。

2、图1示出了根据现有技术的一种驱动级电路的结构示意图。如图1所示，现有技术的驱动级电路nmos晶体管ms和电流源i1构成的nmos源跟随器向功率管提供驱动电流。现有技术的驱动级电路的环路稳定性容易受到工作电压范围的限制，例如在ldo为轻载或者电源电压vcc较大时，该驱动级电路可能导致前级的误差放大器进入线性区而导致整体的环路异常，影响环路的稳定性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种驱动级电路、线性稳压器及电源装置，改善了现有技术的驱动级电路的容量容易受到工作电压范围限制，导致前级的误差放大器进入线性区而使得整体的环路异常的问题。

2、根据本发明的一方面，提供一种应用于线性稳压器的驱动级电路，所述驱动级电路连接在误差放大器和功率管之间，包括：nmos源跟随器，连接在所述误差放大器和所述功率管的控制端之间，用于在开启时向所述功率管输出第一驱动电流；pmos源跟随器，连接在所述误差放大器和所述功率管的控制端之间，用于在开启时向所述功率管输出第二驱动电流；以及切换电路，分别与所述nmos源跟随器、所述pmos源跟随器以及所述功率管的控制端连接，其用于将所述功率管的控制端电压相对参考地的压差与设定的阈值进行比较，并根据比较结果互补开启所述pmos源跟随器和所述nmos源跟随器。

3、可选地，当所述压差大于所述设定的阈值时，所述切换电路开启所述pmos源跟随器，并关闭所述nmos源跟随器，当所述压差小于所述设定的阈值时，所述切换电路开启所述nmos源跟随器，并关闭所述pmos源跟随器。

4、可选地，所述nmos源跟随器包括：串联连接于电源电压和所述参考地之间的具有nmos源跟随晶体管和第一电流源，所述nmos源跟随晶体管的控制端与所述误差放大器连接，所述nmos源跟随晶体管和所述第一电流源的公共端与所述功率管的控制端连接。

5、可选地，所述pmos源跟随器包括：串联连接于所述切换电路和所述参考地之间的第二电流源和pmos源跟随晶体管，所述pmos源跟随晶体管的控制端与所述误差放大器连接，所述第二电流源和所述pmos源跟随晶体管的公共端与所述功率管的控制端连接。

6、可选地，所述切换电路包括：连接于所述电源电压和所述第二电流源之间的第一晶体管；连接于所述电源电压和所述第一晶体管的控制端之间的第三电流源；以及位于所述第一晶体管和所述第三电流源的公共端与所述参考地之间的第一支路上的第二晶体管、连接成mos二极管的第三晶体管以及第一电阻，所述第二晶体管的控制端与所述功率管的控制端连接。

7、可选地，所述第二电流源提供的电流大于所述第一电流源提供的电流。

8、可选地，所述切换电路通过根据所述压差与所述预设的阈值的比较结果控制所述第一晶体管的导通或关断来控制所述pmos源跟随晶体管和所述nmos源跟随晶体管的静态工作电流，以互补开启所述pmos源跟随器和所述nmos源跟随器。

9、可选地，所述第一晶体管和所述第三晶体管为pmos晶体管，所述第二晶体管为nmos晶体管。

10、根据本发明的另一方面，提供一种线性稳压器，包括：功率管，具有连接于电源电压和输出电压之间的电流传导路径；误差放大器，用于将所述输出电压的反馈电压与参考电压进行比较；以及上述的驱动级电路，所述驱动级电路连接在误差放大器和功率管之间，并根据所述误差放大器的输出驱动所述功率管。

11、根据本发明的另一方面，提供一种电源装置，包括：上述的线性稳压器，所述线性稳压器用于将电源电压转换为稳定的输出电压。

12、综上所述，本发明实施例的应用于线性稳压器的驱动级电路包括pmos源跟随器、nmos源跟随器和切换电路，该切换电路通过检测驱动级电路的输出电压与参考地之间的电压余量来互补切换pmos源跟随器和nmos源跟随器。无论ldo的负载状态如何，驱动级电路总是可以选择最优的驱动类型来驱动功率管，从而改善了现有技术的驱动级电路的容量容易受到工作电压范围限制，导致前级的误差放大器进入线性区而使得整体的环路异常的问题。

技术特征：

1.一种应用于线性稳压器的驱动级电路，所述驱动级电路连接在误差放大器和功率管之间，包括：

2.根据权利要求1所述的驱动级电路，其中，

3.根据权利要求2所述的驱动级电路，其中，所述nmos源跟随器包括：

4.根据权利要求3所述的驱动级电路，其中，所述pmos源跟随器包括：

5.根据权利要求4所述的驱动级电路，其中，所述切换电路包括：

6.根据权利要求5所述的驱动级电路，其中，所述第二电流源提供的电流大于所述第一电流源提供的电流。

7.根据权利要求6所述的驱动级电路，其中，所述切换电路通过根据所述压差与所述预设的阈值的比较结果控制所述第一晶体管的导通或关断来控制所述pmos源跟随晶体管和所述nmos源跟随晶体管的静态工作电流，以互补开启所述pmos源跟随器和所述nmos源跟随器。

8.根据权利要求5所述的驱动级电路，其中，所述第一晶体管和所述第三晶体管为pmos晶体管，所述第二晶体管为nmos晶体管。

9.一种线性稳压器，包括：

10.一种电源装置，包括：如权利要求9中所述的线性稳压器，所述线性稳压器用于将电源电压转换为稳定的输出电压。

技术总结
本发明公开了一种驱动级电路、线性稳压器和电源装置，包括：NMOS源跟随器，连接在误差放大器和功率管的控制端之间，用于在开启时向功率管输出第一驱动电流；PMOS源跟随器，连接在误差放大器和功率管的控制端之间，用于在开启时向功率管输出第二驱动电流；以及切换电路，用于将功率管的控制端电压相对参考地的压差与设定的阈值进行比较，并根据比较结果互补开启PMOS源跟随器和NMOS源跟随器，无论LDO的负载状态如何，驱动级电路总是可以选择最优的驱动类型来驱动功率管，从而改善了现有技术的驱动级电路的环路稳定性容易受到工作电压范围限制的问题。

技术研发人员：张长洪
受保护的技术使用者：圣邦微电子（北京）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15