低压差线性稳压器补偿电路及低压差线性稳压器的制作方法

1.本技术涉及稳压器技术领域，特别涉及一种低压差线性稳压器补偿电路及低压差线性稳压器。


背景技术：

2.低压差线性稳压器(low
‑
dropout voltage regulator，ldo)是一种输入电压大于输出电压的直流线性稳压器，它具有输入输出响应快，噪声低等优点，能够应用于ddr(double data rate，双倍数据速率)、ddr2(double data rate 2，第二代双倍数据速率)等存储器的电源中，ddr、ddr2等存储器需要带负载能力强、输出精度高、瞬态性能好以及能够灌/拉大电流的电源进行供电。对于能够灌/拉大电流的ldo，在全负载范围内的稳定性补偿是行业的难点，目前欠缺一种能够对具有灌/拉大电流的ldo进行稳定性补偿的电路。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种低压差线性稳压器补偿电路，能够在低压差线性稳压器进行拉电流或灌电流时，对低压差线性稳压器进行补偿。
4.本技术同时提出包含上述低压差线性稳压器补偿电路的低压差线性稳压器。
5.本技术第一方面实施例提供了一种低压差线性稳压器补偿电路，包括：
6.第一误差放大器，所述第一误差放大器的第一输入端用于接入参考电压，所述第一误差放大器的第二输入端与所述低压差线性稳压器补偿电路的输出端连接，所述第一误差放大器用于根据所述参考电压和所述低压差线性稳压器补偿电路的输出电压调节所述低压差线性稳压器补偿电路的输出电压；
7.第一环路，所述第一环路用于拉电流；所述第一环路包括第一电流产生电路和第一补偿电路，所述第一误差放大器的第一输出端通过所述第一补偿电路与所述第一电流产生电路连接，所述第一电流产生电路用于产生作用于所述第一补偿电路的第一电流，所述第一补偿电路用于通过所述第一电流调节所述第一误差放大器的所述第一输出阻抗；
8.第二环路，所述第二环路用于灌电流；所述第二环路包括第二电流产生电路和第二补偿电路，所述第一误差放大器的第二输出端通过所述第二补偿电路与所述第二电流产生电路连接，所述第二电流产生电路用于产生作用于所述第二补偿电路的第二电流，所述第二补偿电路用于通过所述第二电流调节所述第一误差放大器的所述第二输出阻抗。
9.根据本技术第一方面实施例的低压差线性稳压器补偿电路，至少具有如下有益效果：低压差线性稳压器补偿电路包括第一误差放大器、第一环路和第二环路，第一误差放大器用于根据基准电压和低压差线性稳压器补偿电路的输出电压调节低压差线性稳压器补偿电路的输出电压，第一环路用于拉电流，在进行拉电流时，第一电流产生电路产生第一电流，第一电流作用于第一补偿电路，以使第一补偿电路可以通过第一电流调节第一误差放大器的第一输出阻抗，以达到补偿效果，改善低压差线性稳压器补偿电路的输出电压的负
载调节率；第二环路用于灌电流，在进行灌电流时，第二电流产生电路产生第二电流，第二电流作用于第二补偿电路，以使第二补偿电路可以通过第二电流调节第一误差放大器的第二输出阻抗，以达到补偿效果，改善低压差线性稳压器补偿电路的输出电压的负载调节率。
10.根据本技术第一方面的一些实施例，所述第一误差放大器包括第一运算放大器、第一p沟道场效应管、第二p沟道场效应管、第三p沟道场效应管和第四p沟道场效应管；
11.所述第一运算放大器的同相输入端作为所述第一误差放大器的第一输入端，并用于接入参考电压，所述第一运算放大器的反相输入端作为所述第一误差放大器的第二输入端，并与所述低压差线性稳压器补偿电路的输出端连接，所述第一运算放大器的第一输出端与所述第一p沟道场效应管的漏极连接，所述第一运算放大器的第二输出端与所述第三p沟道场效应管的漏极连接；
12.所述第一p沟道场效应管的栅极与所述第二p沟道场效应管的栅极连接，所述第一p沟道场效应管的栅极与所述第一p沟道场效应管的漏极连接；
13.所述第三p沟道场效应管的栅极与所述第四p沟道场效应管的栅极连接，所述第三p沟道场效应管的漏极与所述第三p沟道场效应管的栅极连接，所述第四p沟道场效应管的漏极作为所述第一误差放大器的第二输出端并与第二补偿电路连接，所述第二p沟道场效应管的漏极作为所述第一误差放大器的第一输出端并与所述第一补偿电路连接；
14.所述第一p沟道场效应管的源极、第二p沟道场效应管的源极、第三p沟道场效应管的源极、第四p沟道场效应管的源极均用于接入第一电源。
15.根据本技术第一方面的一些实施例，所述第一补偿电路包括第一电阻、第一n沟道场效应管、第二n沟道场效应管、第三n沟道场效应管；
16.所述第一n沟道场效应管的漏极分别与所述第二p沟道场效应管的漏极、所述第一电流产生电路的一端连接，所述第二n沟道场效应管的漏极通过所述第一电阻分别与所述第二p沟道场效应管的漏极、所述第一电流产生电路的一端连接；所述第一n沟道场效应管的源极、所述第二n沟道场效应管的源极、所述第三n沟道场效应管的源极均与所述低压差线性稳压器补偿电路的输出端连接，所述第一n沟道场效应管的栅极与所述第一n沟道场效应管的漏极连接，所述第二n沟道场效应管的栅极与所述第三n沟道场效应管的栅极连接，所述第三n沟道场效应管的栅极与所述第三n沟道场效应管的漏极连接，所述第三n沟道场效应管的漏极与所述第一电流产生电路的另一端连接。
17.根据本技术第一方面的一些实施例，所述第一电流产生电路包括第二电阻、第三电阻、第四n沟道场效应管、第五n沟道场效应管和第二运算放大器；
18.所述第四n沟道场效应管的栅极与第一n沟道场效应管的漏极连接，所述第四n沟道场效应管的栅极通过所述第一电阻与所述第二n沟道场效应管的漏极连接，所述第四n沟道场效应管的漏极用于接入第二电源，所述第四n沟道场效应管的源极与所述低压差线性稳压器补偿电路的输出端连接；
19.所述第五n沟道场效应管的栅极与所述第四n沟道场效应管的栅极连接，所述第五n沟道场效应管的漏极与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第五n沟道场效应管的漏极通过所述第二电阻用于接入所述第二电源，所述第二运算放大器的同相输入端通过所述第三电阻用于接入所述第二电源，所述第二运算放大器的输出端与所述第三n沟道场效应管的漏极连接。
20.根据本技术第一方面的一些实施例，所述第二补偿电路包括第六n沟道场效应管、第七n沟道场效应管、第八n沟道场效应管和第四电阻，所述第六n沟道场效应管的漏极与所述第一误差放大器的第二输出端连接，所述第七n沟道场效应管的漏极通过所述第四电阻分别与所述第六n沟道场效应管的栅极、所述第二电流产生电路的一端连接，所述第六n沟道场效应管的栅极与所述第六n沟道场效应管的漏极连接，所述第七n沟道场效应管的栅极与所述第八n沟道场效应管的栅极连接，所述第八n沟道场效应管的漏极分别与所述第二电流产生电路的另一端、所述第八n沟道场效应管的栅极连接；所述第六n沟道场效应管的源极、所述第七n沟道场效应管的源极、所述第八n沟道场效应管的源极均接地。
21.根据本技术第一方面的一些实施例，所述第二电流产生电路包括第九n沟道场效应管、第十n沟道场效应管和第三运算放大器，所述第九n沟道场效应管的漏极与所述低压差线性稳压器补偿电路的输出端连接，所述第九n沟道场效应管的源极接地，所述第九n沟道场效应管的栅极与所述第十n沟道场效应管的栅极连接，所述第九n沟道场效应管的栅极通过所述第四电阻与所述第七n沟道场效应管的漏极连接，所述第十n沟道场效应管的源极接地，所述第十n沟道场效应管的漏极与所述第三运算放大器的反相输入端连接，所述第三运算放大器的同相输入端与所述低压差线性稳压器补偿电路的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端与所述第八n沟道场效应管的漏极连接。
22.根据本技术第一方面的一些实施例，所述第二运算放大器包括第四运算放大器、第十一n沟道场效应管、第十二n沟道场效应管、第十三n沟道场效应管、第十四n沟道场效应管、第五p沟道场效应管、第六p沟道场效应管和第一电流源；
23.所述第四运算放大器的同相输入端作为所述第二运算放大器的同相输入端，所述第四运算放大器的反相输入端作为所述第二运算放大器的反相输入端，所述第四运算放大器的同相输入端还与所述第十一n沟道场效应管的漏极连接，所述第四运算放大器的输出端与所述第十一n沟道场效应管的栅极连接，所述第十一n沟道场效应管的栅极与所述第十二n沟道场效应管的栅极连接；
24.所述第十三n沟道场效应管的栅极与所述第十三n沟道场效应管的漏极连接，所述第十三n沟道场效应管栅极与所述第十四n沟道场效应管的栅极连接，所述第十四n沟道场效应管的漏极与所述第五p沟道场效应管的漏极连接，所述第五p沟道场效应管的漏极与所述第五p沟道场效应管的栅极连接，所述第五p沟道场效应管的栅极与所述第六p沟道场效应管的栅极连接，所述第六p沟道场效应管的漏极作为所述第二运算放大器的输出端；
25.所述第一电流源(a1)的输出端分别与所述第十二n沟道场效应管(mn8)的漏极、所述第十三n沟道场效应管(mn9)的漏极连接；所述第一电流源(a1)的输出端还连接至所述第十三n沟道场效应管(mn9)的栅极与所述第十四n沟道场效应管(mn10)的栅极之间；
26.所述第一电流源的输入端、所述第五p沟道场效应管的源极和第六p沟道场效应管的源极均用于接入所述第一电源；
27.所述第十一n沟道场效应管的源极、所述第十二n沟道场效应管的源极、所述第十三n沟道场效应管的源极、所述第十四n沟道场效应管的源极均接地。
28.根据本技术第一方面的一些实施例，所述第三运算放大器包括第五运算放大器、第七p沟道场效应管、第八p沟道场效应管、第九p沟道场效应管、第十p沟道场效应管、第十五n沟道场效应管、第十六n沟道场效应管、第十七n沟道场效应管、第十八n沟道场效应管、
第十九n沟道场效应管、第二电流源；
29.所述第五运算放大器的同相输入端作为所述第三运算放大器的反相输入端，所述第五运算放大器的反相输入端作为所述第三运算放大器的同相输入端，所述第五运算放大器的同相输入端与所述第十五n沟道场效应管的源极连接，所述第五运算放大器的输出端与所述第十五n沟道场效应管的栅极连接，所述第十五n沟道场效应管的漏极与所述第七p沟道场效应管的漏极、所述第七p沟道场效应管的栅极、所述第八p沟道场效应管的栅极连接；
30.所述第十七n沟道场效应管的漏极与所述第二电流源的输出端连接；
31.所述第七p沟道场效应管的源极、所述第八p沟道场效应管的源极、所述第九p沟道场效应管的源极、所述第十p沟道场效应管的源极、所述第二电流源的输入端均接入所述第一电源；
32.所述第十六n沟道场效应管的栅极与所述第十六n沟道场效应管的漏极、所述第八p沟道场效应管的漏极、所述第十七n沟道场效应管的栅极连接，所述第十七n沟道场效应管的漏极与所述第十八n沟道场效应管的漏极、所述第十八n沟道场效应管的栅极、所述第十九n沟道场效应管的栅极连接，所述第十九n沟道场效应管的漏极与所述第九p沟道场效应管的漏极、所述第九p沟道场效应管的栅极、所述第十p沟道场效应管的栅极连接，所述第十p沟道场效应管的漏极作为所述第三运算放大器的输出端；
33.所述第十六n沟道场效应管的源极、所述第十七n沟道场效应管的源极、所述第十八n沟道场效应管的源极、所述第十九n沟道场效应管的源极均接地。
34.根据本技术第一方面的一些实施例，还包括负载电路，所述负载电路包括负载电容和负载电阻，所述负载电容和所述负载电阻并联连接，所述负载电阻的一端与所述低压差线性稳压器补偿电路的输出端连接，另一端接地。
35.本技术第二方面实施例提供了一种低压差线性稳压器，包括如本技术第一方面任一项实施例所述的低压差线性稳压器补偿电路。
36.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
37.本技术的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
38.图1为相关技术中的低压差线性稳压器补偿电路的结构示意图；
39.图2为本技术第一方面的一些实施例的低压差线性稳压器补偿电路的结构示意图；
40.图3为图2中的第二运算放大器的内部电路示意图；
41.图4为图2中的第三运算放大器的内部电路示意图。
具体实施方式
42.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
43.在本技术的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
44.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
45.在相关技术中，参照图1，图1为相关技术中的低压差线性稳压器补偿电路的结构示意图。相关技术中的低压差线性稳压器补偿电路包括第二误差放大器，第二误差放大器包括运算放大器amp4、p沟道场效应管m4、p沟道场效应管m5、p沟道场效应管m6、p沟道场效应管m7；相关技术中的低压差线性稳压器补偿电路还包括n沟道场效应管m3、n沟道场效应管m2、n沟道场效应管m1、n沟道场效应管m0；相关技术中的低压差线性稳压器补偿电路还包括由电容c1、电阻r3。运算放大器amp4的第一输出端与p沟道场效应管m4的漏极连接，运算放大器amp4的第二输出端与p沟道场效应管m6的漏极连接，运算放大器amp4的同相输入端连接基准电压vref，运算放大器amp4的反相输入端连接低压差线性稳压器补偿电路的输出端v0，p沟道场效应管m4的源极、p沟道场效应管m5的源极、p沟道场效应管m6的源极、p沟道场效应管m7的源极均接入第一电源vcc，p沟道场效应管m4的栅极与p沟道场效应管m4的漏极、p沟道场效应管m5的栅极连接，p沟道场效应管m6的漏极与p沟道场效应管m6的栅极、p沟道场效应管m7的栅极连接，p沟道场效应管m7的漏极与n沟道场效应管m1的漏极、n沟道场效应管m1的栅极、n沟道场效应管m0的栅极连接；n沟道场效应管m1的源极、n沟道场效应管m0的源极、n沟道场效应管m2的源极均与相关技术中的低压差线性稳压器补偿电路v0连接，n沟道场效应管m0的漏极接入第二电源vldoin，n沟道场效应管m3的栅极与n沟道场效应管m3的漏极、p沟道场效应管m5的漏极、n沟道场效应管m2的栅极连接，n沟道场效应管m3的源极、n沟道场效应管m2的源极均接地，电阻r3的一端与相关技术中的低压差线性稳压器补偿电路v0连接，电阻r3的另一端接地，电容c1与电阻r3并联。
46.相关技术的低压差线性稳压器补偿电路，在进行拉电流时，若n沟道场效应管m1的尺寸较小，例如n沟道场效应管m1与n沟道场效应管m0的尺寸比例为1：2400，当低压差线性稳压器补偿电路的输出空载或者轻载时，流过n沟道场效应管m0的电流接近于0，此时第二误差放大器的输出阻抗趋近于无穷大，使得第二误差放大器的次极点的位置靠近主极点，此时低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度是负值的，为了调高低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度，需要使用尺寸较大的n沟道场效应管m1，例如n沟道场效应管m1与n沟道场效应管m0的尺寸比例为1：24，以降低第二误差放大器的输出阻抗，从而使第二误差放大器的次极点的位置远离主极点的位置，从而调高低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度，但是当使用尺寸较大的n沟道场效应管m1，当低压差线性稳压器补偿电路在重载时，电路的增益会降低到负值，输出电压也会降低到负值，此时输出电压的负载调节率较高。
47.相关技术的低压差线性稳压器补偿电路，在进行灌电流时，若n沟道场效应管m3的尺寸较小，例如n沟道场效应管m3与n沟道场效应管m2的尺寸比例为1:6000，当相关技术的低压差线性稳压器补偿电路空载或轻载，流过n沟道场效应管m3的电流接近于0，此时第二误差放大器的输出阻抗趋近于无穷大，从而使得第二误差放大器的次极点的位置靠近主极
点的位置，此时低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度是负值的，为了调高低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度，需要使用尺寸较大的n沟道场效应管m3，例如n沟道场效应管m3与n沟道场效应管m2的尺寸比例为1：60，以降低第二误差放大器的输出阻抗，从而使第二误差放大器的次极点的位置远离主极点的位置，从而调高低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度，但是当使用尺寸较大的n沟道场效应管m3，当低压差线性稳压器补偿电路在重载时，电路的增益会降低到负值，输出电压也会降低到负值，此时输出电压的负载调节率较高。
48.为了解决上述相关技术的低压差线性稳压器补偿电路中存在的问题，本技术第一方面实施例提供了一种低压差线性稳压器补偿电路。
49.参照图2，本技术第一方面实施例的低压差线性稳压器补偿电路，包括第一误差放大器100，第一误差放大器100的第一输入端用于接入基准电压，第一误差放大器100的第二输入端与低压差线性稳压器补偿电路的输出端v0连接，第一误差放大器用于根据基准电压和低压差线性稳压器补偿电路的输出电压调节低压差线性稳压器补偿电路的输出电压；
50.第一环路，第一环路用于拉电流；第一环路包括第一电流产生电路300和第一补偿电路200，第一误差放大器100的第一输出端通过第一补偿电路200与第一电流产生电路300连接，第一电流产生电路300用于产生作用于第一补偿电路200的第一电流，第一补偿电路200用于通过第一电流调节第一误差放大器100的第一输出阻抗；
51.第二环路，第二环路用于灌电流；第二环路包括第二电流产生电路500和第二补偿电路400，第一误差放大器100的第二输出端通过第二补偿电路400与第二电流产生电路500连接，第二电流产生电路500用于产生作用于第二补偿电路400的第二电流，第二补偿电路400用于通过第二电流调节第一误差放大器100的第二输出阻抗。
52.本技术第一方面实施例的低压差线性稳压器补偿电路，能够应用于具有拉电流或灌电流能力的低压差线性稳压器，包括第一误差放大器100、第一环路和第二环路，第一误差放大器100用于根据基准电压和低压差线性稳压器补偿电路的输出电压调节低压差线性稳压器补偿电路的输出电压，第一环路用于拉电流，在进行拉电流时，第一电流产生电路300产生第一电流，第一电流作用于第一补偿电路200，以使第一补偿电路200可以通过第一电流调节第一误差放大器100的第一输出阻抗，以达到补偿效果，改善输出电压的负载调节率；第二环路用于灌电流，在进行灌电流时，第二电流产生电路500产生第二电流，第二电流作用于第二补偿电路400，以使第二补偿电路400可以通过第二电流调节第一误差放大器100的第二输出阻抗，以达到补偿效果，改善输出电压的负载调节率。
53.可以理解的是，第一误差放大器100包括第一运算放大器amp1、第一p沟道场效应管mp1、第二p沟道场效应管mp2、第三p沟道场效应管mp3和第四p沟道场效应管mp4；第一运算放大器amp1的同相输入端作为第一误差放大器100的第一输入端，并用于接入参考电压，第一运算放大器amp1的反相输入端作为第一误差放大器100的第二输入端，并与低压差线性稳压器补偿电路的输出端v0连接，第一运算放大器amp1的第一输出端与第一p沟道场效应管mp1的漏极连接，第一运算放大器amp1的第二输出端与第三p沟道场效应管mp3的漏极连接；第一p沟道场效应管mp1的栅极与第二p沟道场效应管mp2的栅极连接，第一p沟道场效应管mp1的栅极与第一p沟道场效应管mp1的漏极连接；第三p沟道场效应管mp3的栅极与第四p沟道场效应管mp4的栅极连接，第三p沟道场效应管mp3的漏极与第三p沟道场效应管mp3的栅极连接，第四p沟道场效应管mp4的漏极作为第一误差放大器100的第二输出端并与第
二补偿电路连接，第二p沟道场效应管mp2的漏极作为第一误差放大器100的第一输出端并与第一补偿电路连接；第一p沟道场效应管mp1的源极、第二p沟道场效应管mp2的源极、第三p沟道场效应管mp3的源极、第四p沟道场效应管mp4的源极均用于接入第一电源vcc。
54.可以理解的是，第一补偿电路200包括第一电阻r1、第一n沟道场效应管mn1、第二n沟道场效应管mn2、第三n沟道场效应管mn3；第一n沟道场效应管mn1的漏极分别与第二p沟道场效应管mp2的漏极、第一电流产生电路的一端连接，第二n沟道场效应管mn2的漏极通过第一电阻r1分别与第二p沟道场效应管mp2的漏极、第一电流产生电路的一端连接；第一n沟道场效应管mn1的源极、第二n沟道场效应管mn2的源极、第三n沟道场效应管mn3的源极均与低压差线性稳压器补偿电路的输出端v0连接，第一n沟道场效应管mn1的栅极与第一n沟道场效应管mn1的漏极连接，第二n沟道场效应管mn2的栅极与第三n沟道场效应管mn3的栅极连接，第三n沟道场效应管mn3的栅极与第三n沟道场效应管mn3的漏极连接，第三n沟道场效应管mn3的漏极与第一电流产生电路的另一端连接。
55.可以理解的是，第一电流产生电路300包括第二电阻rs1、第三电阻rs2、第四n沟道场效应管hs、第五n沟道场效应管hs_sns和第二运算放大器hs_cs；
56.第四n沟道场效应管hs的栅极与第一n沟道场效应管mn1的漏极连接，第四n沟道场效应管hs的栅极通过第一电阻r1与第二n沟道场效应管mn2的漏极连接，第四n沟道场效应管hs的漏极用于接入第二电源vldoin，第四n沟道场效应管hs的源极与低压差线性稳压器补偿电路的输出端v0连接；
57.第五n沟道场效应管hs_sns的栅极与第四n沟道场效应管hs的栅极连接，第五n沟道场效应管hs_sns的漏极与第二运算放大器hs_cs的反相输入端连接，第五n沟道场效应管hs_sns的漏极通过第二电阻rs1用于接入第二电源vldoin，第二运算放大器hs_cs的同相输入端通过第三电阻rs2用于接入第二电源vldoin，第二运算放大器hs_cs的输出端与第三n沟道场效应管mn3的漏极连接。
58.可以理解的是，第二补偿电路400包括第六n沟道场效应管mn4、第七n沟道场效应管mn5、第八n沟道场效应管mn6和第四电阻r2，第六n沟道场效应管mn4的漏极与第一误差放大器的第二输出端连接，第七n沟道场效应管mn5的漏极通过第四电阻r2分别与第六n沟道场效应管mn4的栅极、第二电流产生电路的一端连接，第六n沟道场效应管mn4的栅极与第六n沟道场效应管mn4的漏极连接，第七n沟道场效应管mn5的栅极与第八n沟道场效应管mn6的栅极连接，第八n沟道场效应管mn6的漏极分别与第二电流产生电路的另一端、第八n沟道场效应管mn6的栅极连接；第六n沟道场效应管mn4的源极、第七n沟道场效应管mn5的源极、第八n沟道场效应管mn6的源极均接地。
59.可以理解的是，第二电流产生电路500包括第九n沟道场效应管ls、第十n沟道场效应管ls_sns和第三运算放大器ls_cs，第九n沟道场效应管ls的漏极与低压差线性稳压器补偿电路的输出端v0连接，第九n沟道场效应管ls的源极接地，第九n沟道场效应管ls的栅极与第十n沟道场效应管ls_sns的栅极连接，第九n沟道场效应管ls的栅极通过第四电阻r2与第七n沟道场效应管mn5的漏极连接，第十n沟道场效应管ls_sns的源极接地，第十n沟道场效应管ls_sns的漏极与第三运算放大器ls_cs的反相输入端连接，第三运算放大器ls_cs的同相输入端与低压差线性稳压器补偿电路的输出端v0连接，第三运算放大器ls_cs的输出端与第八n沟道场效应管mn6的漏极连接。
60.可以理解的是，参照图3，第二运算放大器hs_cs包括第四运算放大器amp2、第十一n沟道场效应管mn7、第十二n沟道场效应管mn8、第十三n沟道场效应管mn9、第十四n沟道场效应管mn10、第五p沟道场效应管mp5、第六p沟道场效应管mp6和第一电流源a1；
61.第四运算放大器amp2的同相输入端作为第二运算放大器hs_cs的同相输入端，第四运算放大器amp2的反相输入端作为第二运算放大器hs_cs的反相输入端，第四运算放大器amp2的同相输入端还与第十一n沟道场效应管mn7的漏极连接，第四运算放大器amp2的输出端与第十一n沟道场效应管mn7的栅极连接，第十一n沟道场效应管mn7的栅极与第十二n沟道场效应管mn8的栅极连接；第十三n沟道场效应管mn9的栅极与第十三n沟道场效应管mn9的漏极连接，第十三n沟道场效应管mn9栅极与第十四n沟道场效应管mn10的栅极连接，第十四n沟道场效应管mn10的漏极与第五p沟道场效应管mp5的漏极连接，第五p沟道场效应管mp5的漏极与第五p沟道场效应管mp5的栅极连接，第五p沟道场效应管mp5的栅极与第六p沟道场效应管mp6的栅极连接，第六p沟道场效应管mp6的漏极作为第二运算放大器hs_cs的输出端；
62.第一电流源a1的输出端分别与第十二n沟道场效应管mn8的漏极、第十三n沟道场效应管mn9的漏极连接；第一电流源a1的输出端还连接至第十三n沟道场效应管mn9的栅极与第十四n沟道场效应管mn10的栅极之间；
63.第一电流源a1的输入端、第五p沟道场效应管mp5的源极和第六p沟道场效应管mp6的源极均用于接入第一电源vcc；第十一n沟道场效应管mn7的源极、第十二n沟道场效应管mn8的源极、第十三n沟道场效应管mn9的源极、第十四n沟道场效应管mn10的源极均接地。
64.可以理解的是，参照图4，第三运算放大器ls_cs包括第五运算放大器amp3、第七p沟道场效应管mp7、第八p沟道场效应管mp8、第九p沟道场效应管mp9、第十p沟道场效应管mp10、第十五n沟道场效应管mn11、第十六n沟道场效应管mn12、第十七n沟道场效应管mn13、第十八n沟道场效应管mn14、第十九n沟道场效应管mn15、第二电流源a2；
65.第五运算放大器amp3的同相输入端作为第三运算放大器ls_cs的反相输入端，第五运算放大器amp3的反相输入端作为第三运算放大器ls_cs的同相输入端，第五运算放大器amp3的同相输入端与第十五n沟道场效应管mn11的源极连接，第五运算放大器amp3的输出端与第十五n沟道场效应管mn11的栅极连接，第十五n沟道场效应管mn11的漏极与第七p沟道场效应管mp7的漏极、第七p沟道场效应管mp7的栅极、第八p沟道场效应管mp8的栅极连接；
66.第十七n沟道场效应管mn13的漏极与第二电流源a2的输出端连接；第七p沟道场效应管mp7的源极、第八p沟道场效应管mp8的源极、第九p沟道场效应管mp9的源极、第十p沟道场效应管mp10的源极、第二电流源a2的输入端均接入第一电源vcc；
67.第十六n沟道场效应管mn12的栅极与第十六n沟道场效应管mn12的漏极、第八p沟道场效应管mp8的漏极、第十七n沟道场效应管mn13的栅极连接，第十七n沟道场效应管mn13的漏极与第十八n沟道场效应管mn14的漏极、第十八n沟道场效应管mn14的栅极、第十九n沟道场效应管mn15的栅极连接，第十九n沟道场效应管mn15的漏极与第九p沟道场效应管mp9的漏极、第九p沟道场效应管mp9的栅极、第十p沟道场效应管mp10的栅极连接，第十p沟道场效应管mp10的漏极作为第三运算放大器ls_cs的输出端；第十六n沟道场效应管mn12的源极、第十七n沟道场效应管mn13的源极、第十八n沟道场效应管mn14的源极、第十九n沟道场
效应管mn15的源极均接地。
68.可以理解的是，本技术实施例的低压差线性稳压器补偿电路还包括负载电路600，负载电路600包括负载电容cl和负载电阻rl，负载电容cl和负载电阻rl并联连接，负载电阻rl的一端与低压差线性稳压器补偿电路的输出端v0连接，负载电阻rl的另一端接地。
69.下面参考图2至图4以一个具体的实施例详细描述根据本技术实施例的低压差线性稳压器补偿电路的工作原理。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本技术的具体限制。
70.例如，当本技术实施例的低压差线性稳压器补偿电路在进行拉电流时，令第一电源vcc＝3.3v，第二电源vldoin＝1.8v，基准电压vref＝0.9v，负载电容cl＝30uf，低压差线性稳压器补偿电路第一负载电流iload1的范围为0至3a，本领域技术人员可以理解的是，低压差线性稳压器补偿电路的第一负载电流为0时为空载，低压差线性稳压器补偿电路的第一负载电流大于0且小于100ma时为轻载，第一负载电流大于或等于100ma，且小于1a时为中载，第一负载电流为大于或等于1a，且小于3a时为重载。第二n沟道场效应管mn2与第三n沟道场效应管mn3是尺寸比例为n2：1的电流镜。第五n沟道场效应管hs_sns和第四n沟道场效应管hs的尺寸比例为1：n1，由于第一负载电流iload1流过第四n沟道场效应管hs，因此可以通过第四运算放大器amp2和第二电阻rs1和第三电阻rs2，将流过第四n沟道场效应管hs的第一负载电流iload1等比例采样，得到第一采样电流为isns1＝iload/n1，即流过第十一n沟道场效应管mn7的电流为isns1，第十一n沟道场效应管mn7与第十二n沟道场效应管mn8的尺寸比例为n3：1，从而流过第十二n沟道场效应管mn8的电流为isns2＝isns1/n3＝iload/(n1
×
n3)；第一电流源a1输出第一偏置电流ibias1，通过第十三n沟道场效应管mn9将电流ibias1和第一采样电流isns1的电流差值采样出来，第十三n沟道场效应管mn9和第十四n沟道场效应管mn10是尺寸比例为1：1的电流镜，第五p沟道场效应管mp5与第六p沟道场效应管mp6是尺寸比例为1：1的电流镜，使得第一电流产生电路300产生的第一电流icomp1＝ibias1
‑
isns2＝ibias1
‑
[iload/(n1
×
n3)]，则随着第一负载电流iload1的增大，第一电流icomp1逐渐减小。令第一电流源a1输出的第一偏置电流ibias1＝2μa，n1
×
n3＝500000，则当低压差线性稳压器补偿电路处于重载状态时，即第一负载电流iload1大于或等于1a，第一电流icomp1减小到0，此时由第十三n沟道场效应管mn9与第十四n沟道场效应管mn10构成的电流镜、由第五p沟道场效应管mp5与第六p沟道场效应管mp6构成的电流镜，由第二n沟道场效应管mn2与第三n沟道场效应管mn3构成的电流镜被关断，采用多级电流镜关断的方式，使得关断环路的增益较低，从而在关断电流镜时输出电压不会发生突变，提高了输出电压的线性度。
[0071]
第一n沟道场效应管mn1的等效电阻为rn1，第一n沟道场效应管mn1的跨导为gmn1，gmn1与rn1互为倒数；第二n沟道场效应管mn2的等效电阻为rn2，第二n沟道场效应管mn2的漏源电导为gdsn2，gdsn2与rn2互为倒数；第二p沟道场效应管mp2的等效电阻为rp2，第二p沟道场效应管mp2的漏源电导为gdsp2，gdsp2与rp2互为倒数。则第一误差放大器100的第一输出阻抗rea1＝[rn1//(rn2 r1)]//rp2，由于第二n沟道场效应管mn2的漏极与第一电阻r1连接，使得第二n沟道场效应管mn2的漏源电导gdsn2增大，使得第二n沟道场效应管mn2的等效电阻rn2减小。由于第一电阻r1的存在，使得第二n沟道场效应管mn2的等效电阻rn2随着流过第二n沟道场效应管mn2的电流减小而增大，即第二n沟道场效应管mn2的等效电阻rn2
随着第一电流icomp1的减小而增大。当低压差线性稳压器补偿电路处于空载状态时，即第一负载电流iload1为0时，第一电流icomp1最大，第二n沟道场效应管mn2的等效电阻rn2最小。
[0072]
由传递函数得到第一误差放大器100的主极点为p0＝1/[2
×
π
×
(ro//rl)
×
cl]，次极点为p1＝1/[2
×
π
×
rea1
×
cea1]，其中，cea1为第一误差放大器100的第一输出电容，此时的ro为当低压差线性稳压器补偿电路进行拉电流时的输出电阻。可以理解的是，要实现低压差线性稳压器补偿电路的稳定性补偿，需要使次极点远离主极点，而次极点由第一误差放大器100的第一输出阻抗和第一误差放大器100的第一输出电容决定，本技术实施例通过调整第一误差放大器100的第一输出阻抗以改变次极点p1的位置。
[0073]
由于第二p沟道场效应管mp2的漏源电导gdsp2较小，即第二p沟道场效应管mp2的等效电阻rp2较大，可以忽略不计，因此第一误差放大器100的第一输出阻抗rea1可以近似为rea1≈rn1//(rn2 r1)。
[0074]
当低压差线性稳压器补偿电路处于轻载状态时，第一负载电流iload1大于0，且小于100ma，流经第一n沟道场效应管mn1的电流接近0，可以忽略不计，而流过第二n沟道场效应管mn2的电流为n2
×
icomp1，由于流过第一n沟道场效应管mn1的电流接近为0，则第一n沟道场效应管mn1的跨导gmn1趋近于0，即第一n沟道场效应管mn1的等效电阻rn1趋近于无穷大，则第一误差放大器100的第一输出阻抗rea1可以近似为rea1≈rn2 r1，此时第一误差放大器100的第一输出阻抗rea1较小，第一误差放大器100的次极点位置远离主极点位置，随着第一负载电流iload1从0增加至接近100ma，rea1逐渐增大，次极点位置随着负载电流增大而向主极点推近，但此过程中低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度满足稳定性要求。
[0075]
当低压差线性稳压器补偿电路处于中载状态时，第一负载电流iload1等于或大于100ma，且小于1a，随着第一负载电流iload1的增大，流过第一n沟道场效应管mn1的电流逐渐增大，而由于第一电流icomp1逐渐减小，因此流过第二n沟道场效应管mn2的电流逐渐减小，此时第一误差放大器100的第一输出阻抗rea1可以近似为rea1≈rn1//(rn2 r1)，则可以通过改变第一电阻r1的阻值改变第一误差放大器100的次极点的位置，同时第一电阻r1的存在也引入了一个零点，该零点位置与次极点位置接近，使得低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度满足要求。
[0076]
当低压差线性稳压器补偿电路处于重载状态时，第一负载电流iload1等于或大于1a，且小于3a，此时第一电流icomp1减小到0，由于第二n沟道场效应管mn2的等效电阻rn2随着第一电流icomp1的减小而增大，所以此时第二n沟道场效应管mn2的等效电阻rn2较大，也可以忽略不计，第一误差放大器100的第一输出阻抗rea1可以近似为rea1≈rn1。若使用尺寸较大的第一n沟道场效应管mn1，则第一n沟道场效应管mn1的漏源电压vgs1较小，第一负载电流iload1较大时，流过第一n沟道场效应管mn1的电流也较大，即第一输出阻抗rea1降低，此时第一环路的增益也会降低，从而使得重载时输出电压会降低很多，即低压差线性稳压器补偿电路的负载调节率很差，因此本技术可以通过使用尺寸较小的第一n沟道场效应管mn1，以保证在重载时，第一输出阻抗rea1在一个相对较大的值，从而避免降低第一环路的增益，以使在重载时可以避免输出电压降低过多，保证了低压差线性稳压器的负载调节率。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要选择第一n沟道场效应管mn1的尺寸，能使重载时第一环路的相位裕度满足要求即可。
[0077]
可以理解的是，本技术实施例的低压差线性稳压器补偿电路在轻载、中载、重载时，第一误差放大器100具有不同的第一输出阻抗，从而改变第一误差放大器100的次极点，以使低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度满足要求。当在轻载时，通过第一电流icomp1的作用降低第一误差放大器100具有不同的第一输出阻抗，当在中载时，随着第一负载电流iload1的增大，第一电流icomp1逐渐减小，以使第一电流icomp1对于降低第一输出阻抗的作用逐渐降低，并当在重载时，第一负载电流iload1为大于或等于1a，第二电流icomp2为0，避免因第一输出阻抗过低而导致低压差线性稳压器补偿电路的增益降低，从而能够改善低压差线性稳压器补偿电路的输出电压的负载调节率。
[0078]
需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要设定n1、n2、n3、ibias1的值，本技术对此不作出限定。
[0079]
当本技术实施例的低压差线性稳压器补偿电路在进行灌电流时，令第一电源vcc＝3.3v，第二电源vldoin＝1.2v，基准电压vref＝0.6v，负载电容cl＝30uf，第二负载电流iload2为0至3a。本领域技术人员可以理解的是，低压差线性稳压器补偿电路的第一负载电流为0时为空载，低压差线性稳压器补偿电路的第二负载电流大于0且小于100ma时为轻载，第二负载电流大于或等于100ma，且小于1a时为中载，第二负载电流为大于或等于1a，且小于3a时为重载。
[0080]
第九n沟道场效应管ls和第十n沟道场效应管ls_sns的尺寸比例为n4：1，由于第二负载电流iload2流过第九n沟道场效应管ls，因此可以通过第五运算放大器amp3、第十五n沟道场效应管mn11、第七p沟道场效应管mp7、第八p沟道场效应管mp8，将流过第九n沟道场效应管ls的二负载电流iload2等比例采样，第七p沟道场效应管mp7与第八p沟道场效应管mp8的尺寸比例为n6：1，从而可以得到第二采样电流isns3＝ipower/n4，即流过第十五n沟道场效应管mn11、第七p沟道场效应管mp7的电流为isns3，从而可以得到流过第八p沟道场效应管mp8为isns4＝isns3/n6＝iload2/(n4
×
n6)。第二电流源a2输出第二偏置电流ibias2，通过第十八n沟道场效应管mn14将第二偏置电流ibias2和isns4的电流差值采样出来，第十六n沟道场效应管mn12与第十七n沟道场效应管mn13是尺寸比例为1:1的电流镜，第十八n沟道场效应管mn14与第十九n沟道场效应管mn15是尺寸比例为1:1的电流镜，第九p沟道场效应管mp9与第十p沟道场效应管mp10是尺寸比例为1:1的电流镜，使得第二电流产生电路500产生的第二电流为：
[0081]
icomp2＝ibias2
‑
isns4＝ibias2
‑
[iload2/(n4
×
n6)]，则随着第二负载电流iload2的增大，第二电流icomp2逐渐减小。令第二电流源a2输出的第二偏置电流ibias2＝2μa，n4
×
n6＝500000，则当低压差线性稳压器补偿电路处于重载状态时，即第二负载电流iload2大于或等于1a，第二电流icomp2减小到0，此时由第十八n沟道场效应管mn14与第十九n沟道场效应管mn15构成的电流镜、由第九p沟道场效应管mp9与第十p沟道场效应管mp10构成的电流镜、由第七n沟道场效应管mn5、第八n沟道场效应管mn6构成的电流镜均被关断，采用多级电流镜关断的方式，使得关断环路的增益较低，从而在关断电流镜时输出电压不会发生突变，提高了输出电压的线性度。
[0082]
第六n沟道场效应管mn4的等效电阻为rn4，第六n沟道场效应管mn4的跨到为gmn4，rn4与gmn4互为倒数；第七n沟道场效应管mn5的等效电阻为rn5，第七n沟道场效应管mn5的漏源电导为gdsn5，rn5与gdsn5互为倒数；第四p沟道场效应管mp4的等效电阻为rp4，第四p
沟道场效应管mp4的漏源电导为gdsp4，rp4与gdsp4互为倒数。则第一误差放大器100的第二输出阻抗rea2＝[rn4//(rn5 r2)]//rp4，由于第七n沟道场效应管mn5的漏极与第四电阻r2连接，使得第七n沟道场效应管mn5的漏源电导gdsn5增大，使得第七n沟道场效应管mn5的等效电阻rn5减小，由于第四电阻r1的存在，使得第七n沟道场效应管mn5的等效电阻rn5随着流过第七n沟道场效应管mn5的电流的减小而增大，即第七n沟道场效应管mn5的等效电阻rn5随着第二电流icomp2的减小而增大。当低压差线性稳压器补偿电路处于空载状态时，即第二负载电流iload2为0时，第二电流icomp2最大，第七n沟道场效应管mn5的等效电阻rn5最小。
[0083]
由传递函数得到第一误差放大器100的主极点为p0＝1/[2
×
π
×
(ro//rl)
×
cl]，次极点为p1＝1/[2
×
π
×
rea2
×
cea2]，其中，cea2为第一误差放大器100的第二输出电容，此时的ro为当低压差线性稳压器补偿电路进行灌电流时的输出电阻。可以理解的是，要实现低压差线性稳压器补偿电路的稳定性补偿，需要使次极点远离主极点，而次极点由第一误差放大器100的第二输出阻抗和第一误差放大器100的第二输出电容决定，本技术实施例通过调整第一误差放大器100的第二输出阻抗以改变次极点p1的位置。
[0084]
由于第四p沟道场效应管mp4的漏源电导gdsp4较小，即第四p沟道场效应管mp4的等效电阻rp4较大，可以忽略不计，因此第一误差放大器100的第二输出阻抗rea2可以近似为rea2≈rn4//(rn5 r2)。
[0085]
当低压差线性稳压器补偿电路处于轻载状态时，第二负载电流iload2大于0，且小于100ma，流过第六n沟道场效应管mn4的电流接近0，可以忽略不计，第七n沟道场效应管mn5与第八n沟道场效应管mn6的尺寸比例为n5：1，因此流过第七n沟道场效应管mn5的电流为n5
×
icomp2，由于流过第六n沟道场效应管mn4的电流接近0，则第六n沟道场效应管mn4的跨到gmn4趋近于0，即第六n沟道场效应管mn4的等效电阻rn4趋近于无穷大，则第一误差放大器100的第二输出阻抗rea2可以近似为rea2≈rn5 r2，此时第一误差放大器100的第二输出阻抗rea2较小，第一误差放大器100的次极点位置远离主极点位置，随着第二负载电流iload2从0增加至接近100ma，rea2逐渐增大，次极点位置随着负载电流增大而向主极点推近，此过程中低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度满足稳定性要求。
[0086]
当低压差线性稳压器补偿电路处于中载状态时，第二负载电流iload2等于或大于100ma，且小于1a，随着第二负载电流iload2的增大，流过第六n沟道场效应管mn4的电流逐渐增大，而由于第二电流icomp2逐渐减小，因此流过第七n沟道场效应管mn5的电流逐渐减小，此时第一误差放大器100的第二输出阻抗rea2可以近似为rea2≈rn4//(rn5 r2)，则可以通过改变第四电阻r2的阻值改变第一误差放大器100的次极点的位置，同时第四电阻r2的存在也引入了一个零点，该零点位置与次极点位置接近，使得低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度满足要求。
[0087]
当低压差线性稳压器补偿电路处于重载状态时，第二负载电流iload2等于或大于1a，且小于3a，此时第二电流icomp2减小到0，由于第七n沟道场效应管mn5的等效电阻rn5随着第二电流icomp2的减小而增大，所以此时第七n沟道场效应管mn5的等效电阻rn5较大，可以忽略不计，第一误差放大器100的第二输出阻抗rea2可以近似为rea2≈rn4。若使用尺寸较大的第六n沟道场效应管mn4，则第六n沟道场效应管mn4的漏源电压vgs4较小，第二负载电流iload2较大时，流过第六n沟道场效应管mn4的电流也较大，即第二输出阻抗rea2降低，
此时第二环路的增益也会降低，从而使得重载时低压差线性稳压器补偿电路的输出电压会升高很多，即低压差线性稳压器补偿电路的负载调节率很差。因此本技术可以通过使用尺寸较小的第六n沟道场效应管mn4，以保证在重载时，第二输出阻抗rea2在一个相对较大的值，避免第二环路的增益被降低，以使在重载时可以避免输出电压升高过多，保证了低压差线性稳压器补偿电路的负载调节率。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要选择第六n沟道场效应管mn4的尺寸，能使重载时第二环路的相位裕度满足要求即可。
[0088]
可以理解的是，本技术实施例的低压差线性稳压器补偿电路在轻载、中载、重载时，第一误差放大器100具有不同的第二输出阻抗，从而改变第一误差放大器100的次极点，以使低压差线性稳压器补偿电路的相位裕度满足要求。当在轻载时，通过第二电流icomp2的作用降低第一误差放大器100具有不同的第二输出阻抗，当在中载时，随着第二负载电流iload2的增大，第二电流icomp2逐渐减小，以使第二电流icomp2对于降低第二输出阻抗的作用逐渐降低，并当在重载时，第二负载电流iload2为大于或等于1a，第二电流icomp2为0，避免因第二输出阻抗过低而导致低压差线性稳压器补偿电路的增益降低，从而能够改善低压差线性稳压器补偿电路的输出电压的负载调节率。
[0089]
需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要设定n4、n5、n6、ibias2的值，本技术对此不作出限定。
[0090]
此外，本技术第二方面实施例提供了一种低压差线性稳压器，包括本技术任一项实施例的低压差线性稳压器补偿电路。
[0091]
上面结合附图对本技术实施例作了详细说明，但是本技术不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下，作出各种变化。