本发明属于线性稳压器，具体涉及的是一种宽耐压范围的线性稳压器。
背景技术：
1、随着超高集成电子技术的发展，电源管理成为设计芯片时主要考虑的部分。在集成电路芯片中通常使用的是低压管，但是给芯片供电的电压相对低压管来说比较高，若在高压环境下直接给低压器件供电，就会造成低压器件的击穿，因而在集成电路芯片中需要将高压转换为低压进而为芯片中的其他模块供电，所以电源模块是芯片中设计电路模块首先要考虑的模块，并且电源低噪声、高稳定性的特点将会提高其他模块的电源抑制比以及稳定性能。如果在电源管理中全部用高压器件就会造成其版图面积的增加，增加生产成本，所以为了降低生产成本，需要采用低压管与高压管结合的方式来设计线性稳压器。因而，需要一种宽耐压范围的线性稳压器来满足电子市场中电子产品供电灵活性的需求。
2、图1为传统的线性稳压器的结构框图，其基本工作原理是，首先，误差放大器初步放大负相输入与正相输入的基准电压vref的差值，再经功率pmos器件对其输出电压进行二次放大，输出的电压vout再经串联电阻r1、r2分压反馈到负相输入端，这样就形成负反馈电路结构。为稳定环路，补偿误差放大器输出电阻与调整管寄生电容所形成的极点，在功率pmos器件的栅、漏极间接电容c1，补偿电路中的低频极点。
3、此传统的线性稳压器所用的都是低压工艺器件，不能在高压下工作。而随着线性稳压器的应用越来越广泛，其输入范围小，耐压范围窄以及所能达到的稳定性能已经不能满足现在电子市场的灵活性需求。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，解决传统线性稳压器只能在低压条件下工作并且耐压范围窄的技术问题，本发明提供一种宽耐压范围的线性稳压器，本发明通过在线性稳压器的中采用高低压mos管结合共栅高低压mos串联的电路结构，输出稳定的电压，作为电源供应给电路系统其它电路模块使用。
2、为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
3、一种宽耐压范围的线性稳压器，其中：它包括基准电压电路、偏置电流电路、差分输入级、电流镜负载电路、反馈分压电阻、功率调整管、频率补偿电路以及启动电路；
4、所述基准电压电路与偏置电流电路串联，以线性稳压器的输出电压vout作为基准电压电路的电源电压，经基准电压电路输出的基准电压vref为线性稳压器提供正相输入电压，并且偏置电流电路为基准电压电路提供偏置尾电流ibias，偏置电流电路与线性稳压器电路形成自偏置结构；
5、所述差分输入级作为误差放大器的输入，差分输入级为共栅高低压nmos串联结构，差分输入级由低压nmos器件m1、低压nmos器件m2、以及高压nmos器件nh1、高压nmos器件nh2四个mos管组成；
6、所述低压nmos器件m1与高压nmos器件nh1串联，并且低压nmos 器件m1与高压nmos器件nh1的栅极共接（即正相输入端电连接）作为负相输入端，低压nmos器件m1的漏极与高压nmos器件nh1的源极电连接，负相输入端与基准电压电路的电压输出端电连接；高压nmos器件nh1的漏极与高压nmos器件ph1的漏极电连接；
7、所述低压nmos器件m2与高压nmos器件nh2串联，并且低压nmos器件m2与高压nmos器件nh2的栅极共接（即负相输入端电连接）作为正相输入端，低压nmos器件m2与低压nmos器件m1的源极共接后再与偏置电流电路中尾电流nmos器件的漏极电连接；低压nmos器件m2的漏极与高压nmos器件nh2的源极电连接；高压nmos器件nh2的漏极作为误差放大器的输出端，误差放大器的输出端分别与高压mos管电连接，加强对低压mos管的保护，避免了高压击穿，提高耐压特性；所述高压nmos器件nh1、高压nmos器件nh2的主要作用是避免低压nmos器件m1、低压nmos器件m2高压击穿；
8、所述电流镜负载电路为共源共栅电流镜，电流镜负载电路包括低压pmos器件m3、低压pmos器件m4、以及高压pmos器件ph1、高压pmos器件ph2；所述低压pmos器件m3与高压pmos器件ph1串联，低压pmos器件m3的栅极与高压pmos器件ph1的栅极分别与自己对应的漏极电连接；低压pmos器件m3与低压pmos器件m4的栅极电连接，低压pmos器件m3与低压pmos器件m4的源极分别与电源电连接；所述低压pmos器件m4与高压pmos器件ph2串联，高压pmos器件ph2与高压pmos器件ph1的栅极电连接，高压pmos器件ph2的漏极与高压nmos器件nh2的漏极电连接后作为放大器的输出端；
9、所述反馈分压电阻包括电阻r1、电阻r2和电阻r3，电阻r1、电阻r2串联后接入功率调整管的源极与地之间，电阻r3的一端与电阻r1、电阻r2的中间端电连接后再与启动电路电连接，控制线性稳压器电路启动或者关闭，r3的另一端与差分输入级的负相输入端电连接，向差分输入级输入反馈电压；
10、所述功率调整管包括高压nmos器件nh3和负载电阻r4，高压nmos器件nh3的栅极与电流镜负载电路的输出端电连接，高压nmos器件nh3的源极与所述电阻r1电连接，高压nmos器件nh3的漏极与启动电路电连接，负载电阻r4设置于高压nmos器件nh3的漏极与启动电路之间的电路上；功率调整管的源极输出电压跟随误差放大器的输出电压，用于形成整体电路的负反馈结构；
11、所述的频率补偿电路包括电阻r、电容c0和电容c1，在差分输入级的负相输出端与线性稳压器的输出端之间电连接电容c1，用于补偿负相输入端输入阻抗与输入端的寄生电容所形成的极点，提高相位裕度、稳定环路；在差分输入级的负相输出端与电流镜负载电路的输出端之间串联连接电容c0和电阻r，由于电容的米勒效应会形成极点分裂补偿，使主极点发生变化，输入端的极点成为主极点，电容串联电阻产生零点用于抵消误差放大器输出阻抗与输出端的电容所形成的极点，以使环路的稳定性得以提高。
12、进一步地，电源接通后所述启动电路用于为电路提供启动电流，当反馈电压达到导通电压时，启动电路关闭。
13、进一步地，所述电容c0和电容c1均为低压电容，节省版图面积以及成本。
14、与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
15、1、本发明采用高、低mos管结合以及共栅高低压mos串联的电路结构,用高压管保护低压管。在宽输入电源电压范围4v~40v的情况下，线性稳压器稳定工作并输出稳定的电压，可调节反馈分压电阻改变输出电压以满足应用需求；
16、2、本发明提供的误差放大器输出端所接的电流镜器件、输入器件以及功率管都是高压管，将大的源漏压差落在高压管上，加强对低压管的保护，提高耐压性能，并且用高低压nmos管串联，以及栅极相连的输入级结构，高压管的漏端就是输出端，只要输入电压的微小变化，就会使转化的电流发生改变，从而改变输出的电压值，这样的连接，提高了电路的灵敏度以及精度；
17、3、本发明采用的嵌套米勒频率补偿，主要补偿了输入端的主极点，使误差放大器输出端固有的主极点变成次主极点，并最终用零点补偿次主极点。这样的补偿增加了主极点和非主极点之间的间距，提高了相位裕度，从而也就增强了电路的稳定性。
1.一种宽耐压范围的线性稳压器，其特征在于：它包括基准电压电路（1）、偏置电流电路（2）、差分输入级（3）、电流镜负载电路（4）、反馈分压电阻（5）、功率调整管（6）、频率补偿电路（7）以及启动电路（8）；
2.根据权利要求1所述的一种宽耐压范围的线性稳压器，其特征在于：电源接通后所述启动电路（8）用于为电路提供启动电流，当反馈电压达到导通电压时，启动电路（8）关闭。
3.根据权利要求1所述的一种宽耐压范围的线性稳压器，其特征在于：所述电容c0和电容c1均为低压电容。
