一种应用于宽LDO输入的高压预调制电路的制作方法

本发明涉及电源调制电路，具体涉及一种应用于宽ldo输入的高压预调制电路。

背景技术：

1、近年来，随着人们对汽车需求的增长和整车中电子系统所占比重的增加，汽车电子市场一直以飞快的速度发展。在汽车电子应用领域，高压电源管理芯片作为高压电子系统中的核心组成部分，受到越来越多的关注与研究。相较于其他电源管理类芯片，ldo具有更快的瞬态响应速度、更低的噪声、更精简的电路结构、更低的成本，作为高压电源管理芯片的应用更为广泛。汽车电子系统的应用环境如“抛负载”情况对ldo芯片的宽输入范围指标提出要求，同时希望ldo芯片能在外部输入产生瞬态高压时稳定工作。

2、现有技术中，已存在在ldo芯片中加入对电源电压进行预调制以及环路控制来实现较好的输出稳定性的技术方案。比如，中国专利cn201510473212.6一种应用电荷泵的高压ldo，其包括内部ldo模块、电荷泵、压控振荡器、调制器、高压ldnmos管和反馈电压采样电路，高压ldnmos管的漏极连接输入电压，高压ldnmos管的源极为高压ldo的输出端，反馈电压采样电路的输入端连接至高压ldo的输出端，反馈电压采样电路的输出端依次连接调制器、压控振荡器和电荷泵，电荷泵的输出端连接高压ldnmos管的栅极。本发明将反馈电压采样电路输出的反馈电压通过调制器产生反馈信号来控制压控振荡器生成不同占空比的可变频率，从而让电荷泵输出适应不同栅极电压的输出，从而达到调整输出电压和输出电流的目的。

3、但是，在实际实施过程中，发明人发现，该反馈环路由于是通过对电路进行采样、调制从而控制压控振荡器改变控制频率从而稳定电压的，其在使用过程中调节速度较慢，难以实现较好的响应速度。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种应用于宽ldo输入的高压预调制电路。

2、具体技术方案如下：

3、一种应用于宽ldo输入的高压预调制电路，包括：

4、主开关管，所述主开关管的栅极和输入端分别与外部的供电电路导通；

5、第一瞬态响应电路，所述第一瞬态响应电路的输入端连接所述主开关管的输出端，所述第一瞬态响应电路的输出端连接输出节点；

6、所述输出节点连接后级的功能电路；

7、第二瞬态响应电路，所述第二瞬态响应电路的输入端连接所述供电电路，所述第二瞬态响应电路的反馈端连接所述输出节点；

8、当所述输出节点向所述功能电路输出的调制电源电压稳定于目标值时，所述第一瞬态响应电路和所述第二瞬态响应电路不工作；

9、当所述调制电源电压由低向高跳变时，所述第一瞬态响应电路对地导通以降低所述调制电源电压；

10、当所述调制电源电压由高向低跳变时，所述第二瞬态响应电路输出偏置电流至所述主开关管的主开关管控制模块，以增加所述供电电路流经所述主开关管的电流。

11、另一方面，所述第一瞬态响应电路包括：

12、第一瞬态控制开关管，所述第一瞬态控制开关管的源极分别连接所述第一瞬态响应电路的输入端和输出端；

13、第一分压模块，所述第一分压模块的输入端连接所述第一瞬态开关管的输入端，所述第一分压模块的输出端连接所述第一瞬态控制开关管的栅极；

14、第一电容，所述第一电容的第一端连接所述第一瞬态控制开关管的栅极，所述第一电容的第二端接地；

15、第一放电开关管，所述第一放电开关管的漏极分别连接所述第一瞬态响应电路的输入端和输出端，所述第一放电开关管的栅极连接所述第一瞬态控制开关管的漏极。

16、另一方面，所述第一分压模块包括：

17、第一环路电阻，所述第一环路电阻的第一端连接所述第一分压模块的输入端；

18、第二环路电阻，所述第二环路电阻的第一端连接所述第一环路电阻的第二端，所述第二环路电阻的第二端连接所述第一分压模块的输出端；

19、所述第一瞬态响应电路还包括：

20、第二放电开关管，所述第二放电开关管的漏极连接所述第一环路电阻的第二端，所述第二放电开关管的栅极连接所述第一瞬态控制开关管的漏极；

21、第一环路偏置电流源，所述第一环路偏置电流源的输入端连接所述第二放电开关管的源极，所述第一环路偏置电流源的输出端接地；

22、第三环路电阻，所述第三环路电阻的第一端连接所述第一瞬态控制开关管的漏极，所述第三环路电阻的第二端接地。

23、另一方面，所述主开关管控制模块包括：

24、第一控制开关管，所述第一控制开关管的漏极连接所述供电电路，所述第一控制开关管的源极连接所述主开关管的输入端，所述第一控制开关管的栅极连接所述主开关管的栅极；

25、第二控制开关管，所述第二控制开关管的源极连接所述供电电路，所述第二控制开关管的漏极连接所述主开关管的输入端，所述第二控制开关管的栅极连接所述第二瞬态响应电路的偏置电流输出端；

26、第二分压模块，所述第二分压模块的输入端连接所述供电电路，所述第二分压模块的输出端连接所述主开关管的栅极。

27、另一方面，所述主开关管控制模块还包括：

28、主开关管电阻，所述主开关管电阻的第一端连接所述主开关管的栅极；

29、主开关管偏置电流源，所述主开关管偏置电流源的输入端连接所述主开关管电阻的第二端，所述主开关管偏置电流源的输出端接地。

30、另一方面，所述第二瞬态响应电路包括：

31、第二电容，所述第二电容的第一端连接所述第二瞬态响应电路的反馈端；

32、第一电流镜开关管，所述第一电流镜开关管的源极连接所述第二瞬态响应电路的第一输入端，所述第一电流镜开关管的栅极连接所述第二电容的第二端；

33、第二电流镜开关管，所述第二电流镜开关管的源极连接所述第二瞬态响应电路的第二输入端，所述第二电流镜开关管的栅极连接所述第二电容的第二端，所述第二电流镜开关管的栅极连接所述第二电流镜开关管的漏极；

34、所述第一电流镜开关管的栅极连接所述第二电流镜开关管的栅极；

35、第二环路偏置电流源，所述第二环路偏置电流源的输入端连接所述第二电流镜开关管的漏极，所述第二环路偏置电流源的输出端接地；

36、第三电流镜开关管，所述第三电流镜开关管的漏极连接所述第一电流镜开关管的漏极，所述第三电流镜开关管的栅极连接所述第三电流镜开关管的漏极，所述第三电流镜开关管的源极接地；

37、第四电流镜开关管，所述第四电流镜开关管的栅极连接所述第三电流镜开关管的栅极，所述第四电流镜开关管的漏极连接所述第二瞬态响应电路的偏置输出端，所述第四电流镜开关管的源极接地。

38、另一方面，所述第二瞬态响应电路包括：

39、第三电容，所述第三电容的第一端连接所述第二瞬态响应电路的反馈端；

40、第三环路偏置电流源，所述第三环路偏置电流源的第一端分别连接所述第三电容的第二端和所述第二瞬态响应电路的偏置输出端；

41、电流镜阻断mos管，所述电流镜阻断mos管的源极连接所述第二瞬态响应电路的第一输入端，所述电流镜阻断mos管的栅极连接所述电流镜阻断mos管的漏极，所述电流镜阻断mos管的漏极连接所述第一电流镜开关管的源极。

42、另一方面，还包括启动电路，所述启动电路包括：

43、启动偏置电流源，所述启动偏置电流源的输入端连接所述供电电路，所述启动偏置电流源的输入端连接所述主开关管控制模块的偏置输入端；

44、第一启动电阻，所述第一启动电阻的第一端连接所述启动偏置电流源的输出端；

45、第一启动开关管，所述第一启动开关管的漏极连接所述第一启动电阻的第二端，所述第一启动开关管的源极连接所述第二瞬态响应电路的偏置输出端；

46、第一启动mos管，所述第一启动mos管的源极连接所述供电电路，所述第一启动mos管的栅极连接所述第一启动mos管的漏极；

47、第二启动mos管，所述第二启动mos管的源极连接所述第一启动mos管的漏极，所述第二启动mos管的栅极连接所述第二启动mos管的漏极，所述第二启动mos管的漏极连接所述主开关管控制模块的偏置输入端。

48、另一方面，所述启动电路还包括：

49、启动电流镜开关管，所述启动电流镜开关管的源极连接所述供电电路，所述启动电流镜开关管的栅极连接所述第一启动开关管的栅极，所述启动电流镜开关管的栅极连接所述启动电流镜开关管的漏极；

50、所述高压调制电路还包括：

51、输出mos管，所述输出mos管的源极连接所述输出节点，所述输出mos管的栅极连接所述输出mos管的漏极；

52、第一三极管，所述第一三极管的集电极连接所述输出mos管的漏极，所述第一三极管的基极连接所述输出mos管的漏极；

53、输出电阻，所述输出电阻的第一端连接所述第一三极管的发射极；

54、第二三极管，所述第二三极管的集电极连接所述输出电阻的第二端，所述第二三极管的基极连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极接地；

55、负载电阻，所述负载电阻的第一端连接所述启动电流镜开关管的漏极；

56、输出控制开关管，所述输出控制开关管的漏极连接所述负载电阻的第二端，所述输出控制开关管的栅极连接外部的启动信号端；

57、第三三极管，所述第三三极管的集电极连接所述输出控制开关管的源极，所述第三三极管的基极连接所述第二三极管的基极，所述第三三极管的发射极接地。

58、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

59、针对现有技术中的调制电路响应速度较慢的问题，本实施例中，通过在电路中分别配置了第一瞬态响应电路和第二瞬态响应电路，并设置了不同的触发条件。在前级的供电电路电压向高电压或低电压跳变时，能够及时通过第一瞬态响应电路或第二瞬态响应电路对流经主开关管和输出节点的电流进行泄放或增加，从而使得输出电压趋近于目标值，实现了较快的响应速度。