(19)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利道高新南一道006號(hào)TCL工業(yè)研究院大整層一種低壓差放大器可以包括具有分別耦合到參考信號(hào)和反饋信號(hào)的第一和第二輸入的誤一和第二誤差信號(hào)基于參考信號(hào)和反饋信號(hào)之第二輸出并且被配置為基于第二誤差信號(hào)生成拉電流。輸出節(jié)點(diǎn)可以被耦合以灌電流和拉電21.一種操作低壓差LDO電路的方法，包括：根據(jù)在誤差放大器的第一輸入和第二輸入處接收的參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的差，在所述誤差放大器的第一輸出和第二輸出處生成第一誤差信號(hào)和第二誤差信號(hào)；基于所述第一誤差信號(hào)指示通過所述LDO電路的負(fù)載的電流是負(fù)的而生成灌電流；將所述灌電流應(yīng)用到所述LDO電路的輸出；基于所述第二誤差信號(hào)指示通過所述LDO電路的負(fù)載的電流是正的而生成拉電流；其中所述誤差放大器包括：n溝道輸出級(jí)晶體管，具有耦合到所述第一輸出的漏極、耦合到所述第二輸出以允許在第一方向上在所述第一輸出與所述第二輸出之間導(dǎo)電的源極、以及耦合到第二電壓降電路p溝道輸出級(jí)晶體管，具有耦合到所述第一輸出的源極、耦合到所述第二輸出以允許在與所述第一方向相反的第二方向上在所述第一輸出與所述第二輸出之間導(dǎo)電的漏極、以及耦合到第一電壓降電路的柵極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：應(yīng)用所述灌電流的AB類放大。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括：應(yīng)用所述拉電流的AB類放大。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述第一誤差信號(hào)和所述第二誤差信號(hào)包括：基于所述參考信號(hào)與所述反饋信號(hào)之間的差而生成比較信號(hào)；根據(jù)放大的所述比較信號(hào)來生成所述第一誤差信號(hào)和所述第二誤差信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括限制所述灌電流。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括限制所述拉電流。誤差放大器，具有分別耦合到參考信號(hào)和反饋信號(hào)的第一輸入和第二輸入，并且被配置為分別在第一輸出和第二輸出生成第一誤差信號(hào)和第二誤差信號(hào)，所述第一誤差信號(hào)和所述第二誤差信號(hào)基于所述參考信號(hào)與所述反饋信號(hào)之間的差；灌級(jí)，耦合到所述第一輸出，并且被配置為基于所述第一誤差信號(hào)而生成灌電流；拉級(jí)，耦合到所述第二輸出，并且被配置為基于所述第二誤差信號(hào)而生成拉電流；以及輸出節(jié)點(diǎn)，耦合以接收所述灌電流和所述拉電流；其中所述灌級(jí)包括：晶體管，具有耦合到所述第一輸出以接收所述第一誤差信號(hào)的控制端子、耦合到第一電源節(jié)點(diǎn)的第一導(dǎo)電端子、以及第二導(dǎo)電端子，所述晶體管被配置為基于所述第一誤差信號(hào)而從所述晶體管的第二導(dǎo)電端子生成電流；以及灌電流鏡，耦合到所述晶體管的所述第二導(dǎo)電端子、以及所述輸出節(jié)點(diǎn)，并且被配置為將所述電流鏡像到所述輸出節(jié)點(diǎn)作為所述灌電流；其中所述拉級(jí)包括：晶體管，具有耦合到所述第二輸出以接收所述第二誤差信號(hào)的控制端子、耦合到第二電源節(jié)點(diǎn)的第一導(dǎo)電端子、以及第二導(dǎo)電端子，所述晶體管被配置為基于所述第二誤差信號(hào)而從所述晶體管的第二導(dǎo)電端子生成電流；以及3拉電流鏡，耦合到所述晶體管的所述第二導(dǎo)電端子、以及所述輸出節(jié)點(diǎn)，并且被配置為將所述電流鏡像到所述輸出節(jié)點(diǎn)作為所述拉電流；以及AB類放大器級(jí)，耦合在所述灌級(jí)的所述晶體管與所述灌電流鏡之間，并且耦合在所述拉級(jí)的所述晶體管與所述拉電流鏡之間；其中所述誤差放大器包括：n溝道輸出級(jí)晶體管，具有耦合到所述第一輸出的漏極、耦合到所述第二輸出以允許在第一方向上在所述第一輸出與所述第二輸出之間導(dǎo)電的源極、以及耦合到第二電壓降電路p溝道輸出級(jí)晶體管，具有耦合到所述第一輸出的源極、耦合到所述第二輸出以允許在與所述第一方向相反的第二方向上在所述第一輸出與所述第二輸出之間導(dǎo)電的漏極、以及耦合到第一電壓降電路的柵極。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低壓差放大器，其中所述AB類放大器級(jí)包括：第一電阻器和第二電阻器，串聯(lián)耦合在第一功率源(Vcc)和地之間；第一晶體管(M20),具有耦合到第四電流源的第一導(dǎo)電端子、耦合到第三晶體管的第一導(dǎo)電端子的第二導(dǎo)電端子、以及耦合到所述第一晶體管的所述第一導(dǎo)電端子和第二晶體管的控制端子的控制端子，以及耦合到所述第一晶體管的第二導(dǎo)電端子的本體端子；第二晶體管(M21),具有耦合到第五晶體管(M19)的第二導(dǎo)電端子的第一導(dǎo)電端子、耦合到第四晶體管(M23)的第一導(dǎo)電端子的第二導(dǎo)電端子、以及耦合到所述第一晶體管的控制端子的控制端子，以及耦合到所述第二晶體管(M21)的第二導(dǎo)電端子的本體端子；所述第三晶體管(M22),具有耦合到所述第一晶體管的第二導(dǎo)電端子的第一導(dǎo)電端子、耦合到第五電流源的第二導(dǎo)電端子、以及耦合到所述第三晶體管的所述第二導(dǎo)電端子以及第四晶體管(M23)的控制端子的控制端子、以及耦合到第一功率源(Vcc)的本體端子；以及第四晶體管(M23),具有耦合到所述第二晶體管的第二導(dǎo)電端子的第一導(dǎo)電端子、耦合到所述灌級(jí)的第二導(dǎo)電端子、耦合到所述第三晶體管的控制端子的控制端子、以及耦合到第一功率源(Vcc)的本體端子。4[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年12月29日、申請(qǐng)?zhí)枮?01410836042.9、發(fā)明名稱為“低壓差放大器”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。技術(shù)領(lǐng)域[0002]本公開涉及放大器領(lǐng)域，并且，更特別是涉及包含誤差放大器的低壓差放大器領(lǐng)域。背景技術(shù)[0003]近些年來，諸如平板電腦和智能手機(jī)之類的手持式電池供電電子設(shè)備已經(jīng)被廣泛[0004]在這種電子設(shè)備中所使用的一種常見類型的電壓調(diào)節(jié)器被稱為低壓差(LDO)調(diào)節(jié)器，其可以用小輸入操作以輸出差分電壓，并且提供高等級(jí)的效率以及散熱。典型的LDO調(diào)節(jié)器包括誤差放大器，該誤差放大器控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)以引起FET灌或者拉(sinkorsource)來自或者去往輸出節(jié)點(diǎn)的電流。誤差放大器的一個(gè)輸入接收反饋信號(hào)，而另一輸入接收參考電壓。誤差放大器控制功率FET以便保持恒定的輸出電壓。[0005]這種電壓調(diào)節(jié)器可以用于為電子器件諸如片上系統(tǒng)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器之類的各種部件供電。對(duì)于某些這種部件，期望LD0調(diào)節(jié)器能夠既灌和拉來自或者去往輸出節(jié)點(diǎn)的電流以產(chǎn)生輸出到輸出節(jié)點(diǎn)的高精確度的信號(hào)。此外，期望誤差放大器具有低功率需要和低偏置發(fā)明內(nèi)容[0006]提供本發(fā)明內(nèi)容用于介紹將在下文的具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的挑選出的構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容并非要識(shí)別所要求的主旨的關(guān)鍵或者本質(zhì)特征，也不是要用于幫助限制所要求的主旨的范圍。[0007]一個(gè)方面針對(duì)低壓差放大器。低壓差放大器可以包括誤差放大器，該誤差放大器具有分別耦合到參考信號(hào)和反饋信號(hào)的第一和第二輸入。誤差放大器可以被配置為在第一和第二輸出處分別生成第一和第二誤差信號(hào)，其中第一和第二誤差信號(hào)基于參考信號(hào)和反饋信號(hào)之間的差。灌級(jí)可以耦合到第一輸出并且被配置為基于第一誤差信號(hào)生成灌電流。拉級(jí)可以耦合到第二輸出并且被配置為基于第二誤差信號(hào)生成拉電流。輸出節(jié)點(diǎn)可以被耦合以接收灌電流和拉電流。[0008]另一方面針對(duì)誤差放大器。誤差放大器可以包括差分輸入級(jí)，該差分輸入級(jí)包括耦合以接收第一信號(hào)的第一輸入、耦合以接收第二信號(hào)的第二輸入、以及尾部。差分輸入級(jí)可以被配置為基于第一和第二信號(hào)之間的差生成比較信號(hào)。至少一個(gè)增益級(jí)可以耦合到差分輸入級(jí)并且可以被配置為放大比較信號(hào)。差分輸出級(jí)可以具有第一和第二輸出，并且可以被配置為基于比較信號(hào)在第一輸出和第二輸出處生成第一和第二誤差信號(hào)。差分輸出級(jí)可以具有第一和第二電壓降電路。差分輸出級(jí)還可以具有第一輸出級(jí)晶體管，其含有耦合5到尾部和第一輸出的第一導(dǎo)電端子、耦合到至少一個(gè)增益級(jí)和第二輸出的第二導(dǎo)電端子、以及耦合到第一電壓降電路的控制端子。差分輸出級(jí)可以進(jìn)一步包括第二輸出級(jí)晶體管，該第二輸出級(jí)晶體管具有耦合到尾部和第一輸出的第一導(dǎo)電端子、耦合到至少一個(gè)增益級(jí)和第二輸出的第二導(dǎo)電端子、以及耦合到第二電壓降電路的控制端子。附圖說明[0009]圖1是根據(jù)本公開的低壓差放大器的示意性框圖。[0010]圖2是圖1中的誤差放大器的示意性框圖。[0011]圖3是圖1中的低壓差放大器在灌和拉晶體管與灌和拉電流鏡之間包括了放大器級(jí)的改進(jìn)的示意性框圖。具體實(shí)施方式[0012]將在下文中描述本公開的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例。這些所描述的實(shí)施例僅是目前公開技術(shù)的示例。此外，為了提供簡明描述，可能未在說明書中描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。應(yīng)該領(lǐng)會(huì)的是，在所有這種實(shí)際實(shí)施方式的開發(fā)中(如在任何工程或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目中那樣),可以做出眾多實(shí)施方式特有的決定以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，諸如可以因?qū)嵤┓绞蕉愐苑舷到y(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束。此外，應(yīng)該領(lǐng)會(huì)的是，這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜的以及耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于想要從本公開獲益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，將是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、以及制造中的例行任務(wù)。不涉及結(jié)構(gòu)或者偏壓，并且相反僅是標(biāo)記?！暗谝粚?dǎo)電端子”用于表示晶體管最靠近附圖所出現(xiàn)的頁面上的頂部的導(dǎo)電端子，而“第二導(dǎo)電端子”用于表示晶體管最靠近附圖所出現(xiàn)的極，并且這不需要在晶體管之間保持一致。例如，一個(gè)晶體管的“第一導(dǎo)電端子”可以是源[0014]首先參照?qǐng)D1,現(xiàn)在描述用于電子設(shè)備的電壓調(diào)節(jié)器100。電子設(shè)備可以是平板電腦、智能手機(jī)、智能手表、或者任何合適的設(shè)備，并且在一些應(yīng)用中可以由電池(未示出)供電。電壓調(diào)節(jié)器100可以被配置為低壓差調(diào)節(jié)器，并且既有灌電流的能力又有拉電流的能[0015]電壓調(diào)節(jié)器100包括耦合在第一電源Vcc和地GND之間的誤差放大器200。誤差放大器200具有分別耦合到參考信號(hào)Vref和反饋信號(hào)FBK的第一和第二輸入。參考信號(hào)Vref不受溫度影響，并且可以由例如帶隙生成器(未示出)生成。反饋信號(hào)FBK提供自反饋節(jié)點(diǎn)105,其中第一、第二和第三反饋網(wǎng)絡(luò)106、108和110耦合到該反饋節(jié)點(diǎn)。[0016]誤差放大器200分別在第一和第二輸出，EA_out_p、EA_out_n處生成第一和第二差分誤差信號(hào)Verr1、Verr2并且這些誤差信號(hào)基于參考信號(hào)Vref和反饋信號(hào)FBK之間的差。第一反饋網(wǎng)絡(luò)106耦合在誤差放大器200的第一輸出和反饋節(jié)點(diǎn)105之間，并且包括串聯(lián)的電腦臺(tái)Cz2和電阻器Rz2。類似地，第二反饋網(wǎng)絡(luò)108耦合在誤差放大器200的第二輸出和反饋電路節(jié)點(diǎn)105之間，并且包括串聯(lián)的電容器Cz1和電阻器Rz1。第三反饋網(wǎng)絡(luò)110耦合在輸出6節(jié)點(diǎn)Vout和反饋節(jié)點(diǎn)105之間。反饋信號(hào)BNK耦合到網(wǎng)絡(luò)110的頂部節(jié)點(diǎn)TP。[0017]由Rload表示的負(fù)載，耦合在輸出節(jié)點(diǎn)Vout和地GND之間。第三反饋網(wǎng)絡(luò)110(如上文所提到的)耦合在輸出節(jié)點(diǎn)Vout和反饋節(jié)點(diǎn)105之間，并且與負(fù)載Rload并聯(lián)。第三反饋網(wǎng)絡(luò)110包括串聯(lián)的第一和第二電阻器R1、R2。負(fù)載電容器Cload和表示其等效串聯(lián)電阻的電阻器ESR與彼此串聯(lián)耦合，并且與負(fù)載Rload和第三反饋網(wǎng)絡(luò)110并聯(lián)耦合。[0018]電壓調(diào)節(jié)器100包括第一晶體管M14和第二晶體管M10。第一晶體管M14由第一誤差信號(hào)Verr1控制，并且生成第一電流。灌級(jí)104耦合到第一晶體管M14以接收第一電流并且鏡像第一電流以生成應(yīng)用到輸出節(jié)點(diǎn)Vout的灌電流。第二晶體管M10由第二誤差信號(hào)Verr2控制，并且生成第二電流。拉級(jí)102耦合到第二晶體管M10以接收第二電流并且鏡像第二電流以生成應(yīng)用到輸出節(jié)點(diǎn)Vout的拉電流。[0019]拉級(jí)102基于指示經(jīng)過負(fù)載Rload的電流在閾值零內(nèi)或者大于零的反饋信號(hào)FBK,而輸出拉電流，并且如果反饋信號(hào)FBK指示經(jīng)過負(fù)載Rload的電流小于零，則拉級(jí)102關(guān)斷。灌級(jí)104基于指示經(jīng)過負(fù)載Rload的電流在閾值零內(nèi)或者大于零的反饋信號(hào)FBK,而汲取灌[0020]第一晶體管M14具有均耦合到第一功率源Vcc的第一導(dǎo)電端子和本體端子、耦合到灌級(jí)104的第二導(dǎo)電端子、耦合到誤差放大器200的第一輸出以接收第一誤差信號(hào)Verr1的控制端子。[0021]灌級(jí)104包括被配置為電流鏡的晶體管M17、M18,該電流鏡將第一電流傳遞到第一晶體管M14的第二導(dǎo)電端子，并且從輸出節(jié)點(diǎn)Vout汲取第一電流。限流電阻器Rliml(限制第一電流)串聯(lián)耦合在第一晶體管M14的第二導(dǎo)電端子和由晶體管M17、M18形成的電流鏡之[0022]晶體管M17具有耦合到限流電阻器Rlim1的第一導(dǎo)電端子、均耦合到地GND的第二導(dǎo)電端子和本體端子、以及耦合到第一導(dǎo)電端子的控制端子。晶體管M18具有耦合到輸出節(jié)點(diǎn)Vout的第一導(dǎo)電端子、均耦合到地GND的第二導(dǎo)電端子和本體端子、以及耦合到晶體管M17的控制端子的控制端子。第二導(dǎo)電端子和本體端子、以及耦合到誤差放大器200的第二輸出以接收第二誤差信號(hào)Verr2的控制端子。[0024]拉級(jí)102包括被配置為電流鏡的晶體管M15、M16,該電流鏡將接收來自第二晶體管M10的第一導(dǎo)電端子的第二電流，并且將第二電流鏡像到輸出節(jié)點(diǎn)Vout。限流電阻器Rlim2(限制第二電流)串聯(lián)耦合在第二晶體管M10的第一導(dǎo)電端子和由晶體管M15、M16形成的電流鏡之間。[0025]晶體管M15具有均耦合到第二功率源Vbatt的第一導(dǎo)電端子和本體端子、耦合到限流電阻器Rlim2以接收第二電流的第二導(dǎo)電端子、以及耦合到第二導(dǎo)電端子的控制端子。晶體管M16具有均耦合到第二功率源Vbatt的第一導(dǎo)電端子和本體端子、耦合到輸出節(jié)點(diǎn)Vout的第二導(dǎo)電端子、以及耦合到晶體管M15的控制端子的控制端子。[0026]參照?qǐng)D2,現(xiàn)在給出誤差放大器200的細(xì)節(jié)。誤差放大器200包括差分輸入級(jí)202,該差分輸入級(jí)包括分別接收參考電壓Vref和反饋信號(hào)FBK的第一和第二輸入(如上文所提及)。差分輸入級(jí)202基于參考電壓Vref和反饋信號(hào)FBK之間的差生成比較信號(hào)。尾部204耦7合到差分輸入級(jí)202,并且將恒定電流從電流源CS1鏡像到差分輸入級(jí)202,并且鏡像到下文將要描述的差分輸出級(jí)210.第一增益級(jí)206或者有源負(fù)載電路耦合到差分輸入級(jí)202,并且放大比較信號(hào)。第二增益級(jí)208耦合到第一增益級(jí)206,并且進(jìn)一步放大比較信號(hào)。[0027]差分輸出級(jí)210耦合到第二增益級(jí)208,并且基于放大的比較信號(hào)在第一和第二輸出EA_out_p、EA_out_n上生成和輸出第一和第二誤差信號(hào)Verr1、Verr2。補(bǔ)償級(jí)212耦合在第二增益級(jí)208和差分輸出級(jí)210之間，并且如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解那樣補(bǔ)償被放大的比較信號(hào)。[0028]更詳細(xì)地，差分輸入級(jí)202包括晶體管M1、M2,這些晶體管的第一導(dǎo)電端子和其本電端子分別耦合到組成第一增益級(jí)206的晶體管M3、M4的第一導(dǎo)電端子(如將在下文中解釋的那樣)。晶體管M1、M2的控制端子分別耦合到參考電壓Vref和反饋信號(hào)FBK。[0029]第一增益級(jí)206或者有源負(fù)載級(jí)包括晶體管M3、M4,這些晶體管的第一導(dǎo)電端子分子和本體端子，以及彼此耦合并且耦合到晶體管M4的第一導(dǎo)電端子的控制端子。[0030]第二增益級(jí)208包括晶體管M8。晶體管M8具有耦合到差分輸出級(jí)210的第一導(dǎo)電端子、均耦合到地GND的第二導(dǎo)電端子和本體端子、以及耦合到晶體管M3制端子。[0031]尾部204包括晶體管M5、M6,這些晶體管具有均耦合到地第一功率源Vcc的第一導(dǎo)電端子和本體端子，以及彼此耦合的控制端子。晶體管M5具有耦合到晶體管M5、M6的控制端子以及電流源CS1的第二導(dǎo)電端子。晶體管M6具二導(dǎo)電端子。晶體管M7具有耦合到第一功率源Vcc的第一導(dǎo)電端子和本體端子、耦合到差分[0032]差分輸出級(jí)210包括晶體管M12、M16,這些晶體管具有耦合到晶體管M7的第二導(dǎo)電端子以從其接收恒定電流的第一導(dǎo)電端子，以及耦合到晶體管M8的第一導(dǎo)電端子的第二導(dǎo)電端子。晶體管M12、M16的第一和第二導(dǎo)電端子還耦合到補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)212。晶體管M12的本體端子耦合到地GND,而晶體管M16的本體端子耦合到第一功率源Vcc。晶體管M12的控制端子耦合到電壓降電路216,而晶體管M16的控制端子耦合到第一電壓降電路214。[0033]第一電壓降電路214包括與第二電流源CS2串聯(lián)耦合以拉動(dòng)恒定電流從其經(jīng)過的二極管耦合的一對(duì)晶體管M13、M15。第二電壓降電路216包括與第三電流源CS3串聯(lián)耦合以從其接收恒定電流的二極管耦合的一對(duì)晶體管M11、M9。[0034]差分輸出級(jí)210包括輸出第一誤差信號(hào)Verr1的第一輸出，并且該第一輸出耦合到晶體管M12、M16的第一導(dǎo)電端子。差分輸出級(jí)210還包括輸出第二誤差信號(hào)Verr2的第二輸[0035]如現(xiàn)在參照?qǐng)D3所描述的那樣，在一些應(yīng)用中，放大器級(jí)300可以耦合在第一和第300可以幫助減少經(jīng)過晶體管M16、M18的擊穿電流。如圖3所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，放大器級(jí)是AB類放大器。[0036]此處，一對(duì)電阻器R3、R4串聯(lián)耦合在第一晶體管M14的第二導(dǎo)電端子和第二晶體管M10的第一導(dǎo)電端子之間。放大器級(jí)300包括串聯(lián)耦合在第一功率源Vcc和地GND之間的一對(duì)8第一導(dǎo)電端子的第二導(dǎo)電端子、耦合到其自身第一導(dǎo)電端子和晶體管M21的控制端子的控的節(jié)點(diǎn)。[0039]再參照?qǐng)D1和圖2,現(xiàn)在描述電子設(shè)備100的交流參數(shù)的計(jì)算。