本发明涉及集成电路,具体为一种ldo过流保护电路。
背景技术:
1、ldo即low dropout regulator,是一种低压差线性稳压器,其作用是将高电压输入转换为稳定的低电压输出,因其具有低噪声和低纹波的优点,而且具有较低的热损失,ldo在各种应用中广泛使用,ldo的过流保护功能是ldo中的一个重要的保护功能,主要作用是保护电源系统不受到过流损害,当ldo的输出电流超过一定范围时,过流保护功能会自动启动,关闭ldo以防止电流继续增加。
2、现有ldo的过流保护技术如图6所示,主要是将ldo的输出电流采样后,经过电阻转为电压信号,再通过电压比较器的方式与芯片内部的基准电压进行比较,得到过流保护信号,并根据过流保护信号来判断是否需要关闭ldo功能。
3、该技术的问题在于需要基准电压电路和电压比较器电路,结构比较复杂,而且芯片内部的电阻因为集成电路工艺波动的原因,其离散值较大,温度特性也较差,就导致过流保护点的离散较大,在一些精确应用中受到限制,基于此我们研发了一种新型的ldo过流保护电路。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种ldo过流保护电路,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种ldo过流保护电路,包括输出采样电流、电流比较器和基准电流,所述输出采样电流的输出端与电流比较器的输入端相连,所述基准电流的输出端与电流比较器的另一个输入端相连,所述电流比较器的输出端作为过流保护信号;
3、所述电流比较器包括有电流缩放管mp4、mp5、mp6、mp7、mp8、mp9、mp10、mp11、mn3、mn4和电阻r1,所述mp4、mp6、mp8的源端和栅端分别相连,mp5、mp7、mp9、mp11的源端和栅端分别相连,所述mp4的栅漏短接,所述mp5的栅漏相连,所述mp4的栅漏端与mp5的源端相连,所述mp6的漏端与mp7的源端相连,所述mn4与mn3的栅源端分别相连,所述mn4的漏端与mp7的漏端相连,所述mn3的栅漏短接,并与所述mp9的漏端相连,所述mp8的漏端与mp9的源端相连,同时连在mp10和mp12的栅端,并连接在输出采样电流输出端上,所述mp10的漏端和mp11的的源端相连,mp11的漏端接电阻r1的正端,并做为过流保护信号的输出端。
4、在一个优选实施例中,所述电流比较器还包括mn5,所述mn5用于替换电阻r1。
5、在一个优选实施例中,所述电流缩放管mp4的宽长比与mp6宽长比之比,以及mp5与mp7的宽长比之比为1:a,mn4的宽长比与mn3的宽长比之比为b:1;mp4的宽长比与mp8宽长比之比为1:c,mp5与mp9的宽长比之比为1:a,其中a、b、c表示为比例的数字。
6、在一个优选实施例中,所述mn3的电流为所述mp8的电流为imp8=c·iref,其中iref为基准电流;
7、当时,
8、
9、即其中isample为采样电流。
10、在一个优选实施例中,所述输出采样电流包括有ldo输出驱动管mp0、ldo输出电流采样管mp1、输出电流偏置管mp2和mp3、电阻r0以及输出电流调整管mn0和mn1,所述ldo输出驱动管mp0与ldo输出电流采样管mp1的栅端、源端和漏端均分别相连,所述输出电流偏置管mp2和mp3的栅端和源端分别相连,所述mp2的栅漏短接,并接在电阻r0的正端,所述输出电流调整管mn1的栅端和源端分别相连,所述输出电流调整管mn0的栅漏端短接,并连接在mp3的漏端。
11、在一个优选实施例中,所述输出采样电流还包括偏置电流管mn2,所述偏置电流管mn2用于替换电阻r0。
12、在一个优选实施例中,所述ldo输出驱动管mp0和ldo输出电流采样管mp1的宽度与长度之比为n:1,所述输出电流调整管mn0和mn1的宽度与长度之比为1:m,其中n、m表示为比例的数字。
13、在一个优选实施例中,通过宽长比为1:m的所述mno和mn1,得到采样电流为
14、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明提供了一种ldo过流保护电路,采用结构新颖的电流比较器替代传统的电压比较器,使得ldo过流保护更加精准和可控,其过流保护阈值点不随电阻值变化而变化,结构也更加简单,提高ldo的性能,并解决传统电压比较器在过流保护电路中的局限性。
1.一种ldo过流保护电路,其特征在于,包括输出采样电流、电流比较器和基准电流,所述输出采样电流的输出端与电流比较器的输入端相连,所述基准电流的输出端与电流比较器的另一个输入端相连,所述电流比较器的输出端作为过流保护信号;
2.根据权利要求1所述的一种ldo过流保护电路,其特征在于:所述电流比较器还包括mn5,所述mn5用于替换电阻r1。
3.根据权利要求2所述的一种ldo过流保护电路,其特征在于:所述电流缩放管mp4的宽长比与mp6宽长比之比,以及mp5与mp7的宽长比之比为1:a,mn4的宽长比与mn3的宽长比之比为b:1;mp4的宽长比与mp8宽长比之比为1:c,mp5与mp9的宽长比之比为1:a,其中a、b、c表示为比例的数字。
4.根据权利要求3所述的一种ldo过流保护电路,其特征在于:所述mn3的电流为所述mp8的电流为imp8=c·iref,其中iref为基准电流;
5.根据权利要求4所述的一种ldo过流保护电路,其特征在于:所述输出采样电流包括有ldo输出驱动管mp0、ldo输出电流采样管mp1、输出电流偏置管mp2和mp3、电阻r0以及输出电流调整管mn0和mn1,所述ldo输出驱动管mp0与ldo输出电流采样管mp1的栅端、源端和漏端均分别相连,所述输出电流偏置管mp2和mp3的栅端和源端分别相连,所述mp2的栅漏短接,并接在电阻r0的正端,所述输出电流调整管mn1的栅端和源端分别相连,所述输出电流调整管mn0的栅漏端短接,并连接在mp3的漏端。
6.根据权利要求5所述的一种ldo过流保护电路,其特征在于:所述输出采样电流还包括偏置电流管mn2,所述偏置电流管mn2用于替换电阻r0。
7.根据权利要求6所述的一种ldo过流保护电路,其特征在于:所述ldo输出驱动管mp0和ldo输出电流采样管mp1的宽度与长度之比为n:1,所述输出电流调整管mn0和mn1的宽度与长度之比为1:m,其中n、m表示为比例的数字。
8.根据权利要求7所述的一种ldo过流保护电路,其特征在于:通过宽长比为1:m的所述mno和mn1,得到采样电流为