阅读说明：本技术 一种用于ldo自适应漏电补偿的电路 (Circuit for LDO adaptive leakage compensation ) 是由 杨红伟 吴建刚 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明揭示了一种用于LDO自适应漏电补偿的电路,其中LDO的供电PMOS管MPP的栅极与误差放大器EA的输出相接,其特征在于：电路接设于MPP的源极与漏极之间,且电路由采样PMOS管MPS和一对NMOS管相接构成,其中MPS的栅极和MPP、MPS的共源极均接输入VIN,MPP与MN2的共漏极为输出VOUT,MPS与MN1的共漏极相接于MN1、MN2的共栅极,两个NMOS管共源接地；且MPS和MPP的尺寸比例为1：K1,MN1和MN2的尺寸比例为1：K2,K2大于K1。应用本发明的自适应补偿电路,其结构简单、实用,通过采样PMOS管自适应地跟踪所产生的漏电流,并通过相连的一对NMOS管完全拉除漏电流,从而能够保障温度变换环境下LDO的输出稳定性,且常温下电路无静态电流产生,有利于优化设计参数。(The invention discloses a circuit for LDO adaptive leakage compensation, wherein the grid of a power supply PMOS (P-channel metal oxide semiconductor) tube MPP of an LDO is connected with the output of an error amplifier EA, and the circuit is characterized in that: the circuit is connected between a source electrode and a drain electrode of the MPP, and the circuit is formed by connecting a sampling PMOS tube MPS and a pair of NMOS tubes, wherein a grid electrode of the MPS and common sources of the MPP and the MPS are both connected with an input VIN, a common drain electrode of the MPP and MN2 is an output VOUT, a common drain electrode of the MPS and MN1 is connected with common grid electrodes of MN1 and MN2, and common sources of the two NMOS tubes are grounded; and the size ratio of MPS to MPP is 1: the size ratio of K1, MN1 and MN2 was 1: k2, K2 is greater than K1. The adaptive compensation circuit has simple and practical structure, adaptively tracks the generated leakage current by sampling the PMOS tube, and completely removes the leakage current by the connected NMOS tubes, thereby ensuring the output stability of the LDO in the temperature conversion environment, generating no static current in the circuit at normal temperature and being beneficial to optimizing design parameters.)

一种用于LDO自适应漏电补偿的电路

技术领域

本发明涉及一种LDO性能优化的电路设计，尤其涉及一种LDO应对温度波动自适应进行漏电补偿的电路。

背景技术

LDO即low dropout regulator，是一种低压差线性稳压器，这是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78XX系列的芯片都要求输入电压要比输出电压至少高出2V~3V，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5V转3.3V，输入与输出之间的压差只有1.7v，显然这是不满足传统线性稳压器的工作条件的。针对这种情况，芯片制造商们才研发出了LDO类的电压转换芯片。

LDO是一种线性稳压器，使用在其饱和区域内运行的晶体管或场效应管（FET），从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的LDO（低压降）稳压器通常使用功率晶体管（也称为传递设备）作为PNP。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为200mV左右；与之相比，使用NPN复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。负输出LDO使用NPN作为它的传递设备，其运行模式与正输出LDO的PNP设备类似。

然而正输出电压的LDO，当运行环境高温化后，其供电MOS管（即POWER MOS）将会产生正比性增大的漏电流，若LDO运行状态下负载电流小于该漏电流，则LDO的输出性能将大打折扣，出现不正常。

发明内容

本发明的目的旨在提出一种用于LDO自适应漏电补偿的电路，消除高温环境下自生漏电流对LDO输出性能的影响。

本发明实现上述目的的技术解决方案是，一种用于LDO自适应漏电补偿的电路，其中LDO的供电PMOS管MPP的栅极与误差放大器EA的输出相接，其特征在于：所述电路接设于电源PMOS管MPP的源极与漏极之间，且电路由采样PMOS管MPS和一对NMOS管相接构成，其中采样PMOS管MPS的栅极和两个PMOS管MPP、MPS的共源极均接输入VIN，电源PMOS管MPP与NMOS管MN2的共漏极为输出VOUT，采样PMOS管MPS与NMOS管MN1的共漏极相接于NMOS管MN1、MN2的共栅极，两个NMOS管共源接地；且采样PMOS和电源PMOS的尺寸比例为1：K1，NMOS管MN1和MN2的尺寸比例为1：K2，K2大于K1。

进一步地，所述误差放大器EA的一个输入端接入参考电压VREF，另一个输入端接入负载反馈电压VFB。

进一步地，所述尺寸比例中，K2为K1的N倍以上，N为大于2的自然数。

应用本发明的自适应补偿电路的改良设计，具备突出的实质性特点和显著的进步性：该电路结构简单、实用，通过采样PMOS管自适应地跟踪所产生的漏电流，并通过相连的一对NMOS管完全拉除漏电流，从而能够保障温度变换环境下LDO的输出稳定性，且常温下电路无静态电流产生，有利于优化设计参数。

附图说明

图1是本发明用于LDO自适应漏电补偿的电路结构示意图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，从而对本发明的保护范围做出更为清晰的界定。

本发明设计者针对现有LDO在高温时POWER MOS会产生漏电，并在超出负载电流时对LDO输出影响偏大的问题，综合多年从事本行业之经验，创新提出了一种漏电补偿电路，致力于拉低漏电流，从而保障LDO的正常输出。

为更具象化地理解，如图1所示的本发明用于LDO自适应漏电补偿的电路结构示意图可见。该LDO的电源PMOS管MPP的栅极与误差放大器EA的输出相接，且放大器EA的正极输入端与参考电压VREF相接、负极输入端与负载反馈电压VFB相接。作为电流优化改进的具体特点，上述漏电补偿电路接设于电源PMOS管MPP的源极与漏极输出VOUT之间，且由采样PMOS管MPS和一对NMOS管MN1、MN2相接构成，其中采样PMOS管MPS的栅极和两个PMOS管MPP、MPS的共源极均接输入VIN，电源PMOS管MPP与NMOS管MN2的共漏极为输出VOUT，采样PMOS管MPS与NMOS管MN1的共漏极相接于NMOS管MN1、MN2的共栅极，两个NMOS管共源接地。由此，采样PMOS管能很好地跟踪电源PMOS所产生的漏电流，设置采样PMOS和电源PMOS的尺寸比例为1：K1，即当不产生漏电流时，也不存在采样电流，而当产生任意趋势变化的漏电流，采样PMOS管将跟踪得到1/K1漏电流的采样电流，而另一方面，一对NMOS管MN1和MN2的尺寸比例则为1：K2，即前述所得到的采样电流通过该对NMOS管被放大了K2倍。通常情况下，K2在数值大小上大于K1，而优选的尺寸比例中，K2可以是K1的N倍以上，N为大于2的自然数，或者是K1两倍以上的任意自然数。其目的旨在保证高温产生漏电流时，NMOS管MN2能够从供电PMOS管MPP中拉下的电流大于MPP所产生的漏电流，从而保障输出VOUT即使在零负载条件下依旧能保持正常输出。

综上结合图示的实施例详述，应用本发明的改良电路设计，具备突出的实质性特点和显著的进步性：该电路结构简单、实用，通过采样PMOS管自适应地跟踪所产生的漏电流，并通过相连的一对NMOS管完全拉除漏电流，从而能够保障温度变换环境下LDO的输出稳定性，且常温下该补偿电路无静态电流产生，有利于优化设计参数。同时电路结构简单，所新增的器件占用面积较小，实用性提升幅度明显。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内进行修改或者等同变换，均应包含在本发明的保护范围之内。