電壓補(bǔ)償電路和低壓差線性穩(wěn)壓裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓補(bǔ)償電路和低壓差線性穩(wěn)壓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓差線性穩(wěn)壓器(low dropout regulator, LD0)是新一代的集成電路穩(wěn)壓器，它與三端穩(wěn)壓器最大的不同點(diǎn)在于，LDO是一個(gè)自耗很低的微型片上系統(tǒng)。LDO通常具有極低的自有噪聲和較高的電源抑制比(Power Supply Reject1n Rat1, PSRR)。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有低壓差線性穩(wěn)壓器包括:運(yùn)算放大器0P、輸出管P和電流源10。運(yùn)算放大器OP的正相輸入端連接電流源10的輸出端和低壓差線性穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓輸入端SET。運(yùn)算放大器OP的負(fù)相輸入端連接運(yùn)算放大器OP的第二電源端、輸出管P的發(fā)射極和低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端OUT。運(yùn)算放大器OP的輸出端連接輸出管P的基極。輸出管P的集電極連接低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入端。電流源10的輸入端連接運(yùn)算放大器OP的第一電源端和低壓差線性穩(wěn)壓器的控制端Vcontrol。
[0004]低壓差線性穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓輸入端SET通常用于輸入基準(zhǔn)電壓，低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端OUT輸出的電壓值與所述基準(zhǔn)電壓的電壓值相同。所以，通過(guò)調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓輸入端SET的電壓值，可以調(diào)節(jié)輸出端OUT輸出的電壓。
[0005]然而，現(xiàn)有低壓差線性穩(wěn)壓器輸出端OUT的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，其輸出的電壓也會(huì)發(fā)生變化，影響了對(duì)負(fù)載的供電情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問(wèn)題是現(xiàn)有低壓差線性穩(wěn)壓器輸出的電壓會(huì)隨負(fù)載變化而變化，輸出電壓未能準(zhǔn)確跟隨輸入設(shè)定電壓值。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電壓補(bǔ)償電路，適于連接低壓差線性穩(wěn)壓器，包括:第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一電容和動(dòng)態(tài)電阻單元；
[0008]所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接所述第一電阻的第一端和第二電阻的第一端，所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端連接所述第三電阻的第一端和第四電阻的第一端，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第四電阻的第二端和所述低壓差線性穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓輸入端；
[0009]所述第二運(yùn)算放大器的正相輸入端連接所述第五電阻的第一端和第六電阻的第一端，所述第二運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端連接所述第七電阻的第一端和第八電阻的第一端，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第八電阻的第二端和第二電阻的第二端；
[0010]所述第三運(yùn)算放大器的正相輸入端連接所述動(dòng)態(tài)電阻單元的第一端，所述第三運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端連接所述第七電阻的第二端和第三運(yùn)算放大器的輸出端；
[0011]所述第五電阻的第二端連接所述第一電容的第一端、動(dòng)態(tài)電阻單元的第二端和所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端；
[0012]所述第三電阻的第二端、第六電阻的第二端和第一電容的第二端接地；所述動(dòng)態(tài)電阻單元的阻值與所述動(dòng)態(tài)電阻單元的第一端的電流值相關(guān)。
[0013]可選的，所述電壓補(bǔ)償電路還包括:恒流電子負(fù)載，所述恒流電子負(fù)載連接所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端。
[0014]可選的，所述恒流電子負(fù)載的設(shè)定范圍為I?10mA。
[0015]可選的，所述第一電阻的第二端適于輸入基準(zhǔn)電壓。
[0016]可選的，所述電壓補(bǔ)償電路還包括:數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元適于產(chǎn)生所述基準(zhǔn)電壓。
[0017]可選的，所述電壓補(bǔ)償電路還包括:第二電容；所述第二電容的第一端連接所述第三運(yùn)算放大器的正相輸入端；所述第二電容的第二端接地?？蛇x的，所述第二電容為薄膜電容。
[0018]可選的，所述動(dòng)態(tài)電阻單元的電阻范圍為ΙΟι?Ω到11.11 Ω。
[0019]可選的，所述動(dòng)態(tài)電阻單元包括:第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)、第一分電阻、第二分電阻、第三分電阻、第四分電阻；第一分電阻的第一端作為所述動(dòng)態(tài)電阻單元的第二端，第四分電阻的第二端作為所述動(dòng)態(tài)電阻單元的第一端；第一分電阻的第二端連接第一開(kāi)關(guān)的第一端、第二開(kāi)關(guān)的第一端、第三開(kāi)關(guān)的第一端和第二分電阻的第一端；第二分電阻的第二端連接第一開(kāi)關(guān)的第二端和第三分電阻的第一端；第三分電阻的第二端連接第二開(kāi)關(guān)的第二端和第四分電阻的第一端；第四分電阻的第二端連接第三開(kāi)關(guān)的第二端。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種低壓差線性穩(wěn)壓裝置，包括上述電壓補(bǔ)償電路和低壓差線性穩(wěn)壓器。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的電壓補(bǔ)償電路可以根據(jù)負(fù)載情況，對(duì)低壓差線性穩(wěn)壓裝置輸出端電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，使得輸出電壓準(zhǔn)確跟隨輸入設(shè)定電壓值。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是現(xiàn)有低壓差線性穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電壓補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)態(tài)電阻單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的低壓差線性穩(wěn)壓裝置的一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的低壓差線性穩(wěn)壓裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電壓補(bǔ)償電路，適于連接低壓差線性穩(wěn)壓器。電壓補(bǔ)償電路包括:第一運(yùn)算放大器0Ρ1、第二運(yùn)算放大器0Ρ2、第三運(yùn)算放大器0Ρ3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一電容Cl和動(dòng)態(tài)電阻單元Ra。
[0029]所述第一運(yùn)算放大器OPl的正相輸入端連接所述第一電阻Rl的第一端和第二電阻R2的第一端。所述第一運(yùn)算放大器OPl的負(fù)相輸入端連接所述第三電阻R3的第一端和第四電阻R4的第一端。所述第一運(yùn)算放大器OPl的輸出端連接所述第四電阻的第二端和所述低壓差線性穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓輸入端SET。
[0030]所述第二運(yùn)算放大器0P2的正相輸入端連接所述第五電阻R5的第一端和第六電阻R6的第一端。所述第二運(yùn)算放大器0P2的負(fù)相輸入端連接所述第七電阻R7的第一端和第八電阻R8的第一端。所述第二運(yùn)算放大器0P2的輸出端連接所述第八電阻R8的第二端和第二電阻R2的第二端。
[0031]所述第三運(yùn)算放大器0P3的正相輸入端連接所述動(dòng)態(tài)電阻單元Ra的第一端，所述第三運(yùn)算放大器0P3的負(fù)相輸入端連接所述第七電阻R7的第二端和第三運(yùn)算放大器0P3的輸出端。
[0032]所述第五電阻的第二端連接所述第一電容Cl的第一端、動(dòng)態(tài)電阻單元Ra的第二端和所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端OUT。所述第三電阻R3的第二端、第六電阻R6的第二端和第一電容Cl的第二端接地GND。所述動(dòng)態(tài)電阻單元Ra的阻值與所述動(dòng)態(tài)電阻單元Ra的第一端的電流值相關(guān)。
[0033]本實(shí)施例的第一電容Cl的電容值可以為470uF。第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8的阻值可以相同，例如均為1K Ω ο
[0034]所述動(dòng)態(tài)電阻單元的電阻范圍可以為ΙΟι?Ω到11.11 Ω。所述動(dòng)態(tài)電阻單元Ra第一端的電流值可以分為四檔，相應(yīng)的，動(dòng)態(tài)電阻單元Ra可以包括三個(gè)開(kāi)關(guān)和四個(gè)電阻。
[0035]具體的，如圖3所示，所述動(dòng)態(tài)電阻單元Ra可以包括:第一開(kāi)關(guān)Ml、第二開(kāi)關(guān)M2、第三開(kāi)關(guān)M3、第一分電阻R11、第二分電阻R12、第三分電阻R13、第四分電阻R14。
[0036]第一分電阻Rll的第一端作為所述動(dòng)態(tài)電阻單元Ra的第二端，第四分電阻R14的第二端作為所述動(dòng)態(tài)電阻單元Ra的第一端。第一分電阻Rll的第二端連接第一開(kāi)關(guān)Ml的第一端、第二開(kāi)關(guān)M2的第一端、第三開(kāi)關(guān)M3的第一端和第二分電阻R12的第一端。
[0037]第二分電阻R12的第二端連接第一開(kāi)關(guān)Ml的第二端和第三分電阻R13的第一端。
[0038]第三分電阻R13的第二端連接第二開(kāi)關(guān)M2的第二端和第四分電阻R14的第一端。
[0039]第四分電阻R14的第二端連接第三開(kāi)關(guān)M3的第二端。
[0040]所述第一開(kāi)關(guān)Ml、第二開(kāi)關(guān)M2和第三開(kāi)關(guān)M3通過(guò)由MOS晶體管實(shí)現(xiàn)，第一開(kāi)關(guān)Ml、第二開(kāi)關(guān)M2和第三開(kāi)關(guān)M3的第一端和第二端分別為MOS晶體管的源極和漏極，第一開(kāi)關(guān)Ml、第二開(kāi)關(guān)M2和第三開(kāi)關(guān)M3的閉合和斷開(kāi)由MOS晶體管的導(dǎo)通和截止來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0041]第一開(kāi)關(guān)Ml、第二開(kāi)關(guān)M2和第三開(kāi)關(guān)M3均處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)電阻單元Ra的阻值ra = rll+rl2+rl3+rl4,rll為第一分電阻Rll的阻值，rl2為第二分電阻R12的阻值、Π3為第三分電阻R13的阻值、rl4為第四分電阻R14的阻值。
[0042]第一開(kāi)關(guān)Ml處于閉合狀態(tài)、第二開(kāi)關(guān)M2和第三開(kāi)關(guān)M3處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)電阻單元Ra的阻值ra = rll