电路系统中caplessLDO稳定性的提高方式的制作方法

电路系统中caplessldo稳定性的提高方式
技术领域
1.本发明涉及的是电子技术领域，尤其涉及一种低压差线性稳压器(ldo)电路，具体涉及一种电路系统中caplessldo稳定性的提高方式。


背景技术：

2.众所周知，低压差线性稳压器(ldo)，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中，也就是输出电压必需小于输入电压。
3.低压差线性稳压器(ldo)主要分为两种，一种是常规ldo，一种是从caplessldo。这两种ldo技术都是依赖放大器输入虚短的原理，使得两个反馈电阻之间的电压等于参考电压，通过调节上面的反馈电阻值来调节输出电压值。
4.常规的ldo需要一个片外电容来实现良好的稳定性和瞬态响应；而caplessldo不需要片外电容，能有效减少外部组件和pcb面积从而降低成本。
5.当图中所有mos全部匹配时，v1＝v2。当v1增加，m8的栅极电压增加，流过m8的电流减小；v2减小，流过m5的电流增加，镜像到m7的电流增加，则m7、m8形成推挽电路，动态响应变快。
6.当vdd增加时，由于放大器虚短的原理和反馈电阻的作用，输出不会发生改变。
7.当ldo负载电流增大时，流过mp1的电流增大，由于mp1与mp2的vgs相同，所以流过mp2的电流也会增大。由于电流镜的作用，流过电阻r的电流也会增大，则nm1的栅极电压会减小nm1的导通电阻增大，放大器的开环增益增大，稳定性降低。同理，当负载电流减小时，放大器的开环增益减小，稳定性增加。能够增加低负载电流时的稳定性。
8.如果没有nm1，在低负载电流的情况下，放大器的开环增益升高，系统的稳定性会比较差，nm1的存在让电路在低负载电流的情况下，稳定性也能得到保障。但是当vdd变化负载电流不变时，流过mp1的电流不变，则流过mp2的电流不变，流过电阻r的电流也不变，电阻r上的压降也不会变化。由于vdd增加，nm1的栅极电压等于vdd减去电阻r的压降，则nm1的栅极电压发生变化，这是我们不愿看到的。
9.由此可知，上述的现有的设计在应用中，或多或少都存在了一些缺陷，在现今的需求越来越高的情况下，亟待进一步改进。


技术实现要素：

10.针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种电路系统中caplessldo稳定性的提高方式，基于ldo的稳定性受输入电压影响较大，进行了有效地改善。
11.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：电路系统中caplessldo稳定性的提高方式，包括以下步骤：
12.1、确定输出电压的值；
13.2、确定反馈电阻r
f1
和r
f2
的值；
14.3、将caplessldo电路中的电阻r换成一个nmos管，nmos管的栅极接到输出位置，形
成一个源极跟随器，跟随器可以使得nm1的栅极电压不会受到vdd的影响。
15.本发明具有以下有益效果：
①
能够保证系统在低负载电流的稳定性。
②
能够消除vdd对电路稳定性的影响。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
17.图1为本发明背景技术中的电路图；
18.图2为本发明的低压差线性稳压器电路图。
具体实施方式
19.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
20.参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：电路系统中caplessldo稳定性的提高方式，如图1所示，mp1为第一功率管，电阻r替换成第二mos管nm2，r
f1
为第一反馈电阻，r
f2
为第二反馈电阻。
21.包括以下步骤：
22.1、确定输出电压的值；
23.2、确定第一反馈电阻r
f1
和第二反馈电阻r
f2
的值。
24.3、确定输出电压的值：根据需求得到输出电压的值。
25.所述的步骤2中确定第一反馈电阻r
f1
和第二反馈电阻r
f2
的值具体方法为：由于ldo中，误差放大器的输入是虚短的，在此情况下，在确定反馈电阻的时候，可以根据具体的输出需求，根据公式由此可以初步估算出反馈电阻r
f1
和r
f2
的比值，再根据功耗等其他要求得出具体值。
26.根据图2所示，将确定好的反馈电阻添加后，当vdd改变，负载电流不变时，流过mp1的电流不变，则流过mp2的电流不变，流过nm2的电流也不变。由于nm2是一个源极跟随器，栅极电压连接输出，ldo的输出电压并没有发生改变，nm2源极的电压也不会发生改变。由于nm1的栅极电压等于nm2的源极电压，则nm1的栅极电压没有发生变化，系统的稳定性也没有发生变化。则vdd与系统的稳定性无关。
27.当ldo负载电流减小时，流过mp1的电流减小，由于mp1与mp2的vgs相同，所以流过mp2的电流也会减小。由于电流镜的作用，流过mos管nm2的电流也会减小，则nm2的栅源电压会减小。由于nm2的栅极电压固定，则源极电压增加，则nm1的栅极电压增加，nm1的导通电阻减小，放大器的开环增益减小，稳定性增加。
28.本具体实施方式将图1中的电阻r换成一个nmos管，此改动可以有效优化输入电压对ldo稳定性的影响。
29.本具体实施方式的一种低压差线性稳压器(ldo)电路，是一种基于放大器输入虚短控制输出电压的原理。包括：误差放大器，负相输入端适于接收反馈电压信号，正相输入端适于接收参考电压；反馈电阻，适于连接放大器的负相输入端和输出端；调节mos管，栅极电压适于接收经源极跟随器处理的电压。采用本发明技术方案，可以有效改进调节mos的功
能。
30.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.电路系统中caplessldo稳定性的提高方式，包括以下步骤：(1)、确定输出电压的值；(2)、确定反馈电阻r
f1
和r
f2
的值；(3)、将caplessldo电路中的电阻r换成一个nmos管，nmos管的栅极接到输出位置，形成一个源极跟随器，跟随器可以使得nm1的栅极电压不会受到vdd的影响。2.根据权利要求1所述的电路系统中caplessldo稳定性的提高方式，其特征在于，所述的步骤(2)中确定第一反馈电阻r
f1
和第二反馈电阻r
f2
的值具体方法为：由于ldo中，误差放大器的输入是虚短的，在此情况下，在确定反馈电阻的时候，可以根据具体的输出需求，根据公式由此可以初步估算出反馈电阻r
f1
和r
f2
的比值，再根据功耗等其他需求得出具体值。3.根据权利要求1所述的电路系统中caplessldo稳定性的提高方式，其特征在于，将确定好的反馈电阻添加后，当vdd改变，负载电流不变时，流过mp1的电流不变，则流过mp2的电流不变，流过nm2的电流也不变；由于nm2是一个源极跟随器，栅极电压连接输出，ldo的输出电压并没有发生改变，nm2源极的电压也不会发生改变，由于nm1的栅极电压等于nm2的源极电压，则nm1的栅极电压没有发生变化，系统的稳定性也没有发生变化；则vdd与系统的稳定性无关。4.根据权利要求3所述的电路系统中caplessldo稳定性的提高方式，其特征在于，当ldo负载电流减小时，流过mp1的电流减小，由于mp1与mp2的vgs相同，所以流过mp2的电流也会减小；由于电流镜的作用，流过mos管nm2的电流也会减小，则nm2的栅源电压会减小；由于nm2的栅极电压固定，则源极电压增加，则nm1的栅极电压增加，nm1的导通电阻减小，放大器的开环增益减小，稳定性增加。

技术总结
本发明公开了一种电路系统中caplessLDO稳定性的提高方式，它涉及电子技术领域。包括以下步骤：(1)确定输出电压的值；(2)确定反馈电阻R


技术研发人员：羊镜 余佳
受保护的技术使用者：深圳晟华电子有限公司
技术研发日：2023.08.10
技术公布日：2023/10/15