低壓差線性穩(wěn)壓器與增加其穩(wěn)定性的方法及鎖相環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其設(shè)及低壓差線性穩(wěn)壓器與增加其穩(wěn)定性的方法及鎖 相環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎖相環(huán)（PhaseLockedLoop,簡稱化L)是指由鑒相器（PhaseDetector)、環(huán)路濾 波器（LoopFilter)和壓控振蕩器（VoltageControlOscillator,簡稱VC0)等組成的自 動控制閉環(huán)系統(tǒng)。由于化L能夠完成兩個電信號相位同步，因此被廣泛應(yīng)用于廣播通信、頻 率合成、自動控制及時鐘同步等領(lǐng)域。由于電源噪聲和波動會影響化L的穩(wěn)定性，因此在實(shí) 際使用中，通常需要使用低壓差線性穩(wěn)壓器（LowDropoutRegulator,簡稱LD0)克服電源 噪聲和波動對化L的影響，保證化L等噪聲敏感電路的特性。
[0003] 如圖1所示，現(xiàn)有LD0可W由參考電壓源101、誤差放大器102、補(bǔ)償電路103、晶 體管104、分壓電路105構(gòu)成及負(fù)載106構(gòu)成。其中，所述補(bǔ)償電路由調(diào)零電阻1031和米 勒補(bǔ)償電容1032構(gòu)成，所述分壓電路由第一分壓電阻1051及第二分壓電阻1052構(gòu)成。由 于補(bǔ)償電路的存在，現(xiàn)有LD0的噪聲分布如圖1所示其中，表征誤差放大器102的等效 輸入噪聲，表征參考電壓源101輸出噪聲，K,^iu表征電阻1051的熱噪聲，表征電阻 1052的熱噪聲。從現(xiàn)有LD0的噪聲分布可知，在現(xiàn)有LD0中可W通過顯著的增加誤差放大 器的跨導(dǎo)的方式提升LD0的噪聲性能。
[0004] 但是由于調(diào)零電阻在版圖實(shí)現(xiàn)中存在最小值，該最小值通常為10歐姆量級；米勒 補(bǔ)償電容的電容值在版圖實(shí)現(xiàn)中也會存在最大值，因此誤差放大器的增益帶寬積存在最大 值下限。由于誤差放大器的增益帶寬積存在最大值下限，該就決定了誤差放大器的跨導(dǎo)上 限較低，誤差放大器的跨導(dǎo)一旦超過該上限就會導(dǎo)致LD0系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。
[0005] 由此可W看出，現(xiàn)有LD0由于誤差放大器的跨導(dǎo)上限較低，從而會導(dǎo)致噪聲性能 較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供了低壓差線性穩(wěn)壓器與增加其穩(wěn)定性的方法及鎖相環(huán)，W克服 現(xiàn)有低壓差線性穩(wěn)壓器噪聲性能差的問題。
[0007] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低壓差線性穩(wěn)壓器，包括：參考電壓源，用于 提供參考電壓；誤差放大器，與所述參考電壓源禪合，用于接收反饋電壓及所述參考電壓， 比較所述反饋電壓及所述參考電壓，并根據(jù)所述反饋電壓及所述參考電壓的比較結(jié)果輸出 控制電壓；調(diào)節(jié)電路，與所述誤差放大器禪合，用于接收所述控制電壓，并在所述控制電壓 的控制下，輸出調(diào)節(jié)電流；負(fù)載，與所述調(diào)節(jié)電路及所述誤差放大器禪合，所述調(diào)節(jié)電流流 經(jīng)所述負(fù)載形成負(fù)載上的電壓，所述反饋電壓與所述負(fù)載上的電壓相關(guān)，第一補(bǔ)償電路，與 所述調(diào)節(jié)電路禪合，用于調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn)及次主極點(diǎn)W調(diào)節(jié)相位裕 度；及第二補(bǔ)償電路，與所述第一補(bǔ)償電路禪合，用于在所述第一補(bǔ)償電路已調(diào)節(jié)所述低壓 差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn)及次主極點(diǎn)的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)減小所述低壓差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn)， 并進(jìn)一步增大次主極點(diǎn)，W調(diào)節(jié)相位裕度，并調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的增益帶寬積。 [000引結(jié)合第一方面，在第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述調(diào)節(jié)電路包括晶體管。
[0009] 結(jié)合第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所 述第一補(bǔ)償電路包括調(diào)零電阻及米勒補(bǔ)償電容，所述米勒補(bǔ)償電容的一端與所述晶體管的 漏極連接，另一端與所述調(diào)零電阻的一端連接；所述調(diào)零電阻的另一端與所述第二補(bǔ)償電 路連接。
[0010] 結(jié)合第一方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第=種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所 述第二補(bǔ)償電路包括補(bǔ)償電阻，所述補(bǔ)償電阻的一端與所述誤差放大器的輸出端連接，另 一端與所述調(diào)零電阻的一端及晶體管的柵極連接。
[0011] 結(jié)合第一方面第=種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所 述補(bǔ)償電阻的阻值不小于所述誤差放大器等效負(fù)載電阻的電阻值，并且小于等于Re_Mx，其 中，Rc_mx是所述補(bǔ)償電阻所降低的噪聲等于補(bǔ)償電阻所引入的噪聲時，所述補(bǔ)償電阻的電 阻值，所述補(bǔ)償電阻所降低的噪聲是指由所述低壓差線性穩(wěn)壓器中其他組成部分所引入并 被所述補(bǔ)償電阻所消除的噪聲。
[0012] 結(jié)合第一方面或第一方面第一至四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第五種可能的 實(shí)現(xiàn)方式中，所述低壓差線性穩(wěn)壓器還包括反饋電路，所述反饋電路，與所述誤差放大器及 所述負(fù)載連接，用于接收所述負(fù)載上的電壓，并根據(jù)所述負(fù)載上的電壓生成所述反饋電壓。
[0013] 結(jié)合第一方面或第一方面第一至五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第六種可能的 實(shí)現(xiàn)方式中，所述低壓差線性穩(wěn)壓器還包括噪聲濾波電路，噪聲濾波電路與所述參考電壓 源及所述誤差放大器禪合，用于對所述參考電壓源所提供的參考電壓進(jìn)行噪聲濾波，并將 經(jīng)噪聲濾波后的參考電壓發(fā)送給所述誤差放大器。
[0014] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種鎖相環(huán)，所述鎖相環(huán)包括第一方面或第一 方面任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的低壓差線性穩(wěn)壓器。
[0015] 第=方面，本發(fā)明實(shí)施實(shí)施例還提供了一種低壓差線性穩(wěn)壓器的增加低壓差線性 穩(wěn)壓器穩(wěn)定性的方法，其特征在于，包括；接收參考電壓及反饋電壓；比較所述反饋電壓及 所述參考電壓，并根據(jù)所述反饋電壓及所述參考電壓的比較結(jié)果生成控制電壓；在所述控 制電壓的控制下，生成調(diào)節(jié)電流；根據(jù)所述調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn) 及次主極點(diǎn)；在根據(jù)所述調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn)及次主極點(diǎn)的基礎(chǔ) 上，根據(jù)所述調(diào)節(jié)電流進(jìn)一步調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn)及次主極點(diǎn)，并根據(jù)所 述調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的增益帶寬積。
[0016] 結(jié)合第=方面，在第=方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在接收參考電壓及反饋電 壓之后還包括：對所述參考電壓進(jìn)行噪聲濾波；所述比較所述反饋電壓及所述參考電壓包 括；比較所述反饋電壓及經(jīng)過噪聲濾波后的所述參考電壓。
[0017] 本發(fā)明實(shí)施例中的低壓差線性穩(wěn)壓器包括參考電壓源，用于提供參考電壓；誤差 放大器，與所述參考電壓源禪合，用于接收反饋電壓及所述參考電壓，比較所述反饋電壓及 所述參考電壓，并根據(jù)所述反饋電壓及所述參考電壓的比較結(jié)果輸出控制電壓；調(diào)節(jié)電路， 與所述誤差放大器禪合，用于接收所述控制電壓，并在所述控制電壓的控制下，輸出調(diào)節(jié)電 流；負(fù)載，與所述調(diào)節(jié)電路及所述誤差放大器禪合，所述調(diào)節(jié)電流流經(jīng)所述負(fù)載形成負(fù)載上 的電壓，所述反饋電壓與所述負(fù)載上的電壓相關(guān)，第一補(bǔ)償電路，與所述調(diào)節(jié)電路禪合，用 于調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn)及次主極點(diǎn)W調(diào)節(jié)相位裕度；及第二補(bǔ)償電路，與 所述第一補(bǔ)償電路禪合，用于在所述第一補(bǔ)償電路已調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn) 及次主極點(diǎn)的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)減小所述低壓差線性穩(wěn)壓器的主極點(diǎn)，并進(jìn)一步增大次主極點(diǎn)， W調(diào)節(jié)相位裕度，并調(diào)節(jié)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的增益帶寬積。通過增加第二補(bǔ)償電路，本 發(fā)明實(shí)施例所提供的低壓差線性穩(wěn)壓器可W顯著的降低增益帶寬積值及主極點(diǎn)的大小，并 且增加次主極點(diǎn)的大小，因此第二補(bǔ)償電路的引入可W極大的增加低壓差線性穩(wěn)壓器的系 統(tǒng)穩(wěn)定性，使得本發(fā)明誤差放大器的跨導(dǎo)可W比現(xiàn)有誤差放大器的跨導(dǎo)更大，從而使得本 發(fā)明誤差放大器有更好的噪聲性能。
【附圖說明】
[001引為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而 言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可W根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LDO的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明LDO-個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明LDO另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明LDO中誤差放大器一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明LDO另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6為本發(fā)明LDO增加低壓差線性穩(wěn)壓器穩(wěn)定性的方法一個實(shí)施例的流程示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本