一种基于全MOS基准源的新型低压差线性稳压器的制作方法

技术特征：
1.一种基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，包括：基准模块(1)，用于产生参考基准电压信号；放大模块(2)，连接所述基准模块(1)，用于对所述参考基准电压信号与反馈信号的误差进行放大，得到放大信号；功率模块(3)，连接所述放大模块(2)，用于调整所述放大信号，得到稳定的输出信号；保护模块(4)，连接于所述基准模块(1)的输出端和所述功率模块(3)的输入端之间，用于产生控制信号以控制所述功率模块(3)的工作状态；瞬态响应模块(5)，连接所述功率模块(3)的输出端和输入端之间，用于调节所述功率模块(3)的电流以使输出信号保持稳定；反馈模块(6)，连接于所述功率模块(3)的输出端和所述放大模块(2)的输入端之间，用于根据输出信号产生所述反馈信号，并将其反馈回所述放大模块(2)以调节输出信号；其中，所述基准模块(1)包括参考电压产生电路(11)，所述参考电压产生电路(11)包括n型耗尽管ndep1、ndep2，n型增强管n3，电阻r1、r2以及电容c1；其中，ndep1管的漏极接电源电压端vdd，其栅极与源极共同连接ndep2管的漏极；ndep2管的栅极与源极相连并共同连接n3管的栅极，且通过电阻r1连接n3管的漏极；n3管的源极与衬底均接地，n3管的漏极作为采样端vt连接所述保护模块(4)；ndep2管的栅极与源极的公共端还与电阻r2、电容c1串接，电容c1的另一端接地；电阻r2和电容c1的公共端作为参考电压端vref连接所述放大模块(2)。2.根据权利要求1所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，所述基准模块(1)还包括偏置电路(12)，所述偏置电路(12)包括pmos管p5、p6、p7，nmos管n4、n5、n6，电阻r3、r4、r5；其中，p5、p6、p7管的源极与衬底均连接电源电压端vdd，p5管的漏极连接n4管的漏极，p6管的漏极连接n5管的漏极，p7管的漏极连接n6管的漏极；n4、n5、n6的栅极均连接参考电压端vref；n4、n5、n6的源极分别通过电阻r3、r4、r5接地；p5管的栅极作为第一偏置电压端vbias1连接所述放大模块(2)和所述保护模块(4)；p6、p7管的栅极分别作为第二偏置电压端vbias2和第三偏置电压端vbias3连接瞬态响应模块(5)。3.根据权利要求1所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，所述放大模块(2)包括pmos管p8、p9、p10、p11，nmos管n7、n8、n9；其中，p9管的栅极作为放大模块(2)的负相端连接参考电压端vref，p10管的栅极为放大模块(2)的正相端连接所述反馈模块(6)的输出端vfb；p9、p10管的源极和衬底共同连接p8管的漏极，p8管的源极与衬底接电源电压端vdd；n7管的栅极与漏极共同连接p9管的漏极与n8管的栅极，n7、n8、n9管的源极与衬底共同接地，n8管的漏极、n9管的栅极以及p10管的漏极相连接；p8管与p11管的栅极均连接第一偏置电压端vbias1，p11管的源极接电源电压端vdd；p11管漏极与n9管的漏极相接并作为放大模块(2)的输出端与功率模块(3)的输入端连接。4.根据权利要求1所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，所
述功率模块(3)包括一个pmos管p13，其中，p13管的源极与衬底接电源电压端vdd，栅极作为功率模块(3)的输入端vg连接所述放大模块(2)的输出端，漏极作为稳压器的输出端vout，以输出稳定的电压信号。5.根据权利要求3所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，还包括补偿模块(7)，所述补偿模块(7)包括电阻r6，电容c2、c3；其中，电阻r6一端连接放大模块(2)中n9管的栅极，另一端接通过电容c2连接至稳压器的输出端vout；电容c3一端与稳压器的输出vout相接，另一端接地。6.根据权利要求1所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，所述保护模块(4)包括过流保护电路(41)、过温保护电路(42)以及逻辑控制电路(43)；其中，所述过流保护电路(41)的第一输入端连接参考电压端vref，所述过流保护电路(41)的第二输入端连接反馈模块(4)的输出端vfb，所述过流保护电路(41)的第三输入端连接功率模块(3)的输入端vg，所述过流保护电路(41)的输出端连接所述逻辑控制电路(43)的第一输入端；所述过温保护电路(42)的第一输入端和第二输入端均连接第一偏置电压端vbias1，所述过温保护电路(42)的第三输入端连接采样端vt，所述过温保护电路(42)的输出端连接所述逻辑控制电路(43)的第二输入端；所述逻辑控制电路(43)的输出端连接功率模块(3)的输入端vg。7.根据权利要求6所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，所述过流保护电路(41)包括pmos管p1，nmos管n1、n14；其中，n1管的栅极作为过流保护电路(41)的第一输入端接参考电压vref，n14管的栅极作为过流保护电路(41)的第二输入端连接所述反馈模块(6)的输出端vfb，n1、n14管的源极与衬底均接地；p1管的源极与衬底连接电源电压端vdd，p1管的栅极作为过流保护电路(41)的第三输入端连接所述功率模块(3)的输入端vg；p1管的漏极与n1、n14管的漏极相连至ovc端，并作为过流保护电路(41)的输出端连接逻辑控制电路(43)的第一输入端。8.根据权利要求7所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，所述过温保护电路(42)包括pmos管p2、p3、p4，nmos管n2；其中，p2、p3管的源极与衬底连接电源电压端vdd，n2管的源极与衬底均接地，p2、p3管的栅极分别作为过温保护电路(42)的第一输入端和第二输入端连接第一偏置电压端vbias1，p3管的漏极与p4管的源极连接，p4管的栅极连接逻辑控制电路(43)；n2管的栅极作为过温保护电路(42)的第三输入端连接采样端vt；p4管的漏极与p2管的漏极、以及n2管的漏极相连接于ovt端，并作为过温保护电路(42)的输出端连接逻辑控制电路(43)的第二输入端。9.根据权利要求8所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，所述逻辑控制电路(43)包括反相器inv1、inv2、inv3、inv4，或非门nor1以及一个pmos管p12；其中，inv1输入端作为逻辑控制电路(43)的第一输入端接ovc端，其输出端接inv2的输入端；
inv2的输出端接或非门nor1的第一输入端ovcn；inv3的输入端作为逻辑控制电路(43)的第二输入端接ovt端，其输出端ovtn分别连接inv4的输入端和p4管的栅极；inv4的输出端接或非门nor1的第二输入端，或非门nor1输出端ctrl连接p12管的栅极；p12管的源极与衬底接电源电压端vdd，其漏极作为逻辑控制电路(43)的输出端连接功率模块(3)的输入端vg。10.根据权利要求1所述的基于全mos基准源的新型低压差线性稳压器，其特征在于，所述瞬态响应模块(5)包括pmos管p14、p15、p16、p17，nmos管n10、n11、n12、n13，电容c4、c5；其中，p14、p15、p16、p17管的源极与衬底均连接于电源电压端vdd，p14管的栅极接第三偏置电压端vbias3，p14管的漏极、n11管的栅极与n10管的漏极和栅极相连接；n10、n11、n12、n13管的源极与衬底均接地，n11管的漏极与p16管的栅极、p15管的栅极与漏极相连接，p16管的漏极与n12管的漏极均连接于功率模块(3)的输入端vg；n12管的栅极与n13管的栅极、漏极，以及p17管的漏极相连接，p17管的栅极连接第二偏置电压端vbias2；电容c4一端与输出端vout连接，另一端与n11管的栅极连接；电容c5一端与输出端vout连接，另一端与p17管的栅极连接。

技术总结
本发明公开了一种基于全MOS基准源的新型低压差线性稳压器，包括基准模块、放大模块、功率模块、保护模块、瞬态响应模块及反馈模块，其中，基准模块包括参考电压产生电路，参考电压产生电路包括N型耗尽管NDEP1、NDEP2，N型增强管N3，电阻R1、R2以及电容C1；NDEP1管的漏极接电源电压端VDD，其栅极与源极共同连接NDEP2管的漏极；NDEP2管的栅极与源极相连并共同连接N3管的栅极，且通过电阻R1连接N3管的漏极；N3管的源极与衬底均接地，N3管的漏极作为采样端VT连接保护模块；NDEP2管的栅极与源极的公共端还与电阻R2、电容C1串接，电容C1的另一端接地；电阻R2和电容C1的公共端作为参考电压端VREF连接放大模块。本发明提供的稳压器减小了芯片面积，提升了电路性能。提升了电路性能。提升了电路性能。


技术研发人员：柴常春 宋博奇 秦英朔 孟祥瑞 陈柯旭
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2021/12/6