一種低壓差線性穩(wěn)壓電路及其應用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種低壓差線性穩(wěn)壓器包括差分放大電路、P溝道增強型場效應管、第一分壓電阻、第二分壓電阻和源隨電路，其中差分放大器、P溝道增強型場效應管、第一分壓電阻和第二分壓電阻共同構成傳統(tǒng)的低壓差線性穩(wěn)壓器，然后通過源隨電路進行電壓輸出，通過這種方式將輸出電壓與前面的環(huán)路隔離，從而規(guī)避當輸出負載發(fā)生大的變化時對環(huán)路穩(wěn)定性的影響，在將本低壓差線性穩(wěn)壓電路集成到系統(tǒng)中時就無需使用片外電容來保證其穩(wěn)定性和瞬態(tài)性能，從而能夠提高含有低壓差線性穩(wěn)壓器的系統(tǒng)的集成度。
【專利說明】一種低壓差線性穩(wěn)壓電路及其應用系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本申請涉及通訊【技術領域】，更具體地說，涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓電路及其應用系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]RS-485芯片是一種常用的接口器件，可以把TTL信號、COMS信號等轉化為能在485總線上傳輸?shù)牟罘中盘?，也可以把接收到?85差分信號轉化為MCU能夠識別的TTL或COMS電平，已廣泛應用于工業(yè)控制、儀器、儀表、多媒體網(wǎng)絡、機電一體化產(chǎn)品等諸多領域。傳統(tǒng)的RS-485芯片只能工作在5V輸入電源下，通常需前置低壓差線性穩(wěn)壓器以適應寬電壓輸入范圍。
[0003]低壓差線性穩(wěn)壓器具有電路簡單、功耗低、輸出噪聲小、電源抑制比高等優(yōu)點，成為電源管理芯片重要組成單元，廣泛應用于各種電子設備中。傳統(tǒng)結構通過在芯片外部輸出端連接一個大電容來保證低壓差線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性和瞬態(tài)性能，但是芯片外部的大電容限制了系統(tǒng)集成度的提高。為此亟需一種無須片外電容的低壓差線性穩(wěn)壓器，以提高包含有低壓差線性穩(wěn)壓器的系統(tǒng)的集成度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N低壓差線性穩(wěn)壓電路及其應用系統(tǒng)，以提高含有本低壓差線性穩(wěn)壓電路的系統(tǒng)的集成度。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0006]一種低壓差線性穩(wěn)壓電路，包括差分放大器、P溝道增強型場效應管、第一分壓電阻、第二分壓電阻和源隨電路，其中:
[0007]所述差分放大器的反相輸入端配置為用于接收基準電壓信號，所述差分放大器電壓輸入端作為所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的輸入電壓接收端，所述差分放大器輸出端用于連接所述P溝道增強型場效應管的柵極，所述差分放大器正相輸入端用于分別連接所述第一分壓電阻的一端、所述第二分壓電阻的一端；
[0008]所述第一分壓電阻的另一端分別與所述源隨電路的輸入端、所述P溝道增強型場效應管的漏極相連接；
[0009]所述第二分壓電阻的另一端接地；
[0010]所述P溝道增強型場效應管的源極與所述輸入端相連接；
[0011]所述源隨電路的輸出端用于作為所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的電壓輸出端。
[0012]優(yōu)選的，所述源隨電路包括N溝道增強型場效應管和恒流源，其中:
[0013]所述N溝道增強型場效應管的漏極與所述P溝道場效應管的源極相連接，所述N溝道增強型場效應管的柵極與所述P溝道場效應管的漏極相連接，所述N溝道增強型場效應管源極與所述恒流源的電流輸出端相連接；
[0014]所述恒流源的另一端接地，所述電流輸出端作為所述電壓輸出端。[0015]優(yōu)選的，還包括密勒補償電容，其中:
[0016]所述密勒補償?shù)碾娙莸囊欢伺c所述差分放大器的輸出端相連接，另一端與所述P溝道增強型場效應管的漏極相連接。
[0017]一種RS485接口電路，包括如上所述的低壓差線性穩(wěn)壓電路；
[0018]所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的輸入電壓接收端作為所述RS485接口電路的電壓輸入端;
[0019]所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的電壓輸出端用于向所述RS485接口電路的接收器和發(fā)送器供電。
[0020]一種RS485芯片，包括如上所述的RS485接口電路；
[0021]所述RS485芯片的電源輸入端配置為用于連接所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的輸入電壓接收端。
[0022]一種RS485端口，包括如權利要求5所述的RS485芯片、第一光電稱合電路和第二光電耦合電路，其中:
[0023]所述RS485芯片的信號輸出端與所述第一光電稱合電路的信號輸入端相連接,所述第一光電耦合電路的信號輸出端用于連接處理器的信號輸入端；
[0024]所述RS485芯片的兩個控制端分別與所述第二光電耦合電路的信號輸出端相連接，所述第二光電耦合電路的信號輸入端用于連接所述處理器的控制信號輸出端。
[0025]優(yōu)選的，所述第二光電耦合驅動電壓配置為從所述RS485芯片的驅動電壓接收端接收電壓。
[0026]優(yōu)選的，所述RS485芯片的信號輸入端通過下拉電阻接地。
[0027]優(yōu)選的，還包括第三光電耦合電路，其中:
[0028]所述第三光電耦合電路信號輸出端與所述RS485芯片的信號輸入端相連接，信號輸入端與所述處理器的信號輸出端相連接。
[0029]優(yōu)選的，所述RS485的電壓輸入端配置為用于連接未穩(wěn)壓電源。
[0030]從上述技術方案可以看出，本申請?zhí)峁┑牡蛪翰罹€性穩(wěn)壓電路包括差分放大器、P溝道增強型場效應管、第一分壓電阻、第二分壓電阻和源隨電路，其中差分放大器、P溝道增強型場效應管、第一分壓電阻和第二分壓電阻共同構成傳統(tǒng)的低壓差線性穩(wěn)壓器，然后通過源隨電路進行電壓輸出，通過這種方式將輸出電壓與前面的環(huán)路隔離，從而規(guī)避當輸出負載發(fā)生大的變化時對環(huán)路穩(wěn)定性的影響，在將本低壓差線性穩(wěn)壓電路集成到系統(tǒng)中時就無需使用片外電容來保證其穩(wěn)定性和瞬態(tài)性能，從而能夠提高含有低壓差線性穩(wěn)壓器的系統(tǒng)的集成度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為本申請實施例提供的一種低壓差線性穩(wěn)壓電路的結構圖；
[0033]圖2為本申請實施例提供的另一種低壓差線性穩(wěn)壓電路的結構圖；[0034]圖3為本申請另一實施例提供的一種低壓差線性穩(wěn)壓電路的結構圖；
[0035]圖4為本申請又一實施例提供的一種RS485接口電路的結構圖；
[0036]圖5為本申請又一實施例提供的一種RS485芯片的示意圖；
[0037]圖6為本申請又一實施例提供的一種RS485端口的結構圖；
[0038]圖7為本申請又一實施例提供的一種RS485端口的結構圖。
【具體實施方式】
[0039]下面將結合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0040]實施例一
[0041]圖1為本申請實施例提供的一種低壓差線性穩(wěn)壓電路的結構圖。
[0042]如圖1所示，本實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓電路包括差分放大器EA、P溝道增強型場效應管Ml、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2和源隨電路10。
[0043]差分放大器EA的電源端VIN作為整個低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入電壓接收端，并與P溝道增強型場效應管Ml的源極；差分放大器EA的反相輸入端用于接收基準電壓信號VREF ;差分放大器EA的輸出端與P溝道增強型場效應管Ml的柵極相連接；差分放大器EA的正相輸入端分別與第一分壓電阻Rl的一端、第二分壓電阻R2的一端相連接。
[0044]P溝道增強型場效應管Ml的漏極分別與第一分壓電阻Rl的另一端、源隨電路10的輸入端相連接。
[0045]第二分壓電阻R2的另一端接地。
[0046]源隨電路10的輸出端作為本低壓差線性穩(wěn)壓器的電壓輸出端VREG。
[0047]從上述技術方案可以看出，本實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓器包括差分放大器、P溝道增強型場效應管、第一分壓電阻、第二分壓電阻和源隨電路，其中差分放大器、P溝道增強型場效應管、第一分壓電阻和第二分壓電阻共同構成傳統(tǒng)的低壓差線性穩(wěn)壓器，然后通過源隨電路進行電壓輸出，通過這種方式將輸出電壓與前面的環(huán)路隔離，從而規(guī)避當輸出負責發(fā)生大的變化時對環(huán)路穩(wěn)定性的影響，在將本低壓差線性穩(wěn)壓器集成到系統(tǒng)中時就無需使用片外電容來保證其穩(wěn)定性和瞬態(tài)性能，從而能夠提高含有低壓差線性穩(wěn)壓器的系統(tǒng)的集成度。
[0048]本實施例中的源隨電路10包括N溝道增強型場效應管M2和恒流源I，如圖2所示，其中N溝道增強型場效應管M2的漏極與P溝道增強型場效應管Ml的源極相連接，N溝道增強型場效應管M2的柵極與P溝道增強型場效應管Ml的漏極相連接，N溝道增強型場效應管M2的源極與恒流源I的電流輸出端相連接；
[0049]恒流源I的另一端接地，且恒流源I的電流輸出端作為整個低壓差線性穩(wěn)壓電路的電壓輸出端VREG。
[0050]實施例二
[0051]圖3為本申請另一實施例提供的一種低壓差線性穩(wěn)壓電路的結構圖。
[0052]如圖3所示，本實施例是在上一實施例的基礎上增設了一個密勒補償電容C，密勒補償電容C的一端與差分放大器EA的輸出端相連接，另一端與P溝道增強型場效應管Ml的漏極相連接。
[0053]通過這樣的改進，能夠將環(huán)路的主極點推到差分放大器EA的輸出端，從而能夠進一步減小負載對環(huán)路電氣特性的影響。
[0054]實施例三
[0055]圖4為本申請又一實施例提供的一種RS485接口電路的結構圖。
[0056]如圖4所示，本實施例提供的RS接口電路包括發(fā)送器R、接收器D、第一電平轉換模塊H2L-1、第二電平轉換模塊H2L-2和以上實施例提供的低壓差線性穩(wěn)壓電路LD0。
[0057]其中低壓差線性穩(wěn)壓電路LDO的輸入電壓接收端作為本RS485接口電路的電壓輸入端VCC，并且分別為發(fā)送器R、接收器D供電。
[0058]第一電平轉換模塊H2L-1和第二電平轉換模塊H2L-2用于對輸入本接口電路的較高的電壓信號進行電平轉換，轉換為適合內(nèi)部電路適合的信號。
[0059]實施例四
[0060]圖5為本申請又一實施例提供的一種RS485芯片的示意圖。
[0061]如圖5所示，本實施例提供的RS485芯片集成有上一實施例提供的RS485電路。
[0062]該RS485芯片的管腳設置與傳統(tǒng)RS485芯片的管腳設置相同，區(qū)別在于，本實施例中的第一管腳與其內(nèi)部的低壓差線性穩(wěn)壓電路LDO的輸入電壓接收端相連接，從而對輸入電壓的穩(wěn)定性可以不做要求，可以與未穩(wěn)壓電源相連接。
[0063]控制信號輸入端/RE和DE調(diào)整為允許高電壓輸入。
[0064]實施例五
[0065]圖6為本申請又一實施例提供的一種RS485端口的結構圖。
[0066]如圖6所示，本實施例提供的RS485端口包括上一實施例提供的RS484芯片20、第一光電稱合電路30、第二光電稱合電路40。
[0067]第一光電稱合電路30的信號輸入端與RS485芯片20的信號輸出端RO相連接,其信號輸出端用于連接處理器的信號輸入端。
[0068]第二光電耦合電路40的信號用于接收處理器的控制信號，其信號輸入端用于與處理器的控制信號輸出端相連接，其信號輸出端分別與RS485芯片20的控制信號輸入端/RE、DE相連接。
[0069]本實施例中的第二光電稱合電路40的電壓輸入端Vcc與RS485芯片的電壓輸入端VCC可以相連接，從而公用一個未穩(wěn)壓電源。
[0070]RS485芯片的信號輸入端通過下拉電阻R3接地。
[0071]實施例六
[0072]圖7為本申請又一實施例提供的一種RS485端口的結構圖。
[0073]如圖7所示，本實施例是對上一實施例的改進，區(qū)別在于去掉上一實施例中的下拉電阻，增設第三光電稱合電路50。
[0074]第三光電耦合電路50的信號輸出端與RS485芯片20的信號輸入端DI相連接，其信號輸入端用于連接處理器。
[0075]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0076]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0077]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范 圍。
【權利要求】
1.一種低壓差線性穩(wěn)壓電路，其特征在于，包括差分放大器、P溝道增強型場效應管、第一分壓電阻、第二分壓電阻和源隨電路，其中: 所述差分放大器的反相輸入端配置為用于接收基準電壓信號，所述差分放大器電壓輸入端作為所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的輸入電壓接收端，所述差分放大器輸出端用于連接所述P溝道增強型場效應管的柵極，所述差分放大器正相輸入端用于分別連接所述第一分壓電阻的一端、所述第二分壓電阻的一端； 所述第一分壓電阻的另一端分別與所述源隨電路的輸入端、所述P溝道增強型場效應管的漏極相連接； 所述第二分壓電阻的另一端接地； 所述P溝道增強型場效應管的源極與所述輸入端相連接； 所述源隨電路的輸出端用于作為所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的電壓輸出端。
2.如權利要求1所述的低壓差線性穩(wěn)壓電路，其特征在于，所述源隨電路包括N溝道增強型場效應管和恒流源，其中: 所述N溝道增強型場效應管的漏極與所述P溝道場效應管的源極相連接，所述N溝道增強型場效應管的柵極與所述P溝道場效應管的漏極相連接，所述N溝道增強型場效應管源極與所述恒流源的電流輸出端相連接； 所述恒流源的另一端接地，所述電流輸出端作為所述電壓輸出端。
3.如權利要求1或2所述的低壓差線性穩(wěn)壓電路，其特征在于，還包括密勒補償電容，其中: 所述密勒補償?shù)碾娙莸囊欢伺c所述差分放大器的輸出端相連接，另一端與所述P溝道增強型場效應管的漏極相連接。
4.一種RS485接口電路，其特征在于，包括如權利要求1~3任一項所述的低壓差線性穩(wěn)壓電路； 所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的輸入電壓接收端作為所述RS485接口電路的電壓輸入端；所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的電壓輸出端用于向所述RS485接口電路的接收器和發(fā)送器供電。
5.一種RS485芯片，其特征在于，包括如權利要求4所述的RS485接口電路； 所述RS485芯片的電源輸入端配置為用于連接所述低壓差線性穩(wěn)壓電路的輸入電壓接收端。
6.—種RS485端口，包括如權利要求5所述的RS485芯片、第一光電稱合電路和第二光電耦合電路，其中: 所述RS485芯片的信號輸出端與所述第一光電耦合電路的信號輸入端相連接，所述第一光電耦合電路的信號輸出端用于連接處理器的信號輸入端； 所述RS485芯片的兩個控制端分別與所述第二光電耦合電路的信號輸出端相連接，所述第二光電耦合電路的信號輸入端用于連接所述處理器的控制信號輸出端。
7.如權利要求6所述RS485端口，其特征在于，所述第二光電耦合驅動電壓配置為從所述RS485芯片的驅動電壓接收端接收電壓。
8.如權利要求6所述RS485端口，其特征在于，所述RS485芯片的信號輸入端通過下拉電阻接地。
9.如權利要求6所述的RS485端口，其特征在于，還包括第三光電耦合電路，其中: 所述第三光電耦合電路信號輸出端與所述RS485芯片的信號輸入端相連接，信號輸入端與所述處理器的信號輸出端相連接。
10.如權利要求6~9任一項所述的RS485端口，其特征在于，所述RS485的電壓輸入端配置為用于連接未穩(wěn)壓電源。
【文檔編號】G08C19/36GK103970176SQ201410226603
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權日:2014年5月26日
【發(fā)明者】林玲, 鐘書鵬, 譚年熊 申請人:萬高(杭州)科技有限公司