CN116560446B - 一种面向大电流应用的全集成ldo电路及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种面向大电流应用的全集成LDO电路及其工作方法，包括主环路，辅助环路；主环路包括第一运算放大器，第二功率管，反馈模块和负载电阻，辅助环路包括第二运算放大器、第一功率管；第一运算放大器负输入端接反馈电压，第一、第二运算放大器输出端均连接到第二功率管栅端，第一、第二功率管栅端相连，第一、第二功率管漏端相连后接输入电压；第二运算放大器负输入端接第一功率管源端；第二功率管源端为LDO电路输出端；基于叠加原理，主、辅助环路同时频率响应；当主环路增益大于辅助环路时，LDO电路增益特性与主环路增益特性一致；否则，LDO电路增益特性与辅助环路增益特性一致。本发明提升电路的稳定性与瞬态响应能力。

Description

一种面向大电流应用的全集成LDO电路及其工作方法

技术领域

本发明属于模拟集成电路电源管理技术领域，具体地，涉及一种面向大电流应用的全集成LDO电路及其工作方法。

背景技术

随着当今社会科技水平发展，人们对便携式终端设备的需求不断提高，现在已经广泛应用于人们生产工作与日常生活中。在电子系统领域，电源管理芯片市场中的产品不仅朝着小型化，低功耗和智能化的方向发展，而且更加注重稳定性和高驱动性。在各类电源管理芯片中，低压差线性稳压器(low dropout regulator，LDO)凭借结构简单、成本低、高电源纹波抑制能力、低输出噪声以及快速瞬态响应等优点被广泛应用于各类集成电路中以提供稳定的电压。

现有技术中，LDO需要外接一个较大的输出电容，起到滤波和稳压的作用，并且电容自带的等效串联电阻可以为电路提供一个零点来对电路进行补偿。但是由于大输出电容占据较大面积，即使不放在片内也要对片外输出电容设计额外的引脚，增加了设计成本。随着集成电路的发展，对电源管理芯片输出电流能力要求越来越高，要满足输出大电流能力的要求，LDO需要较大尺寸的功率管，功率管栅端电容高达数百pF，结合不使用片外电容，对LDO稳定性和瞬态响应能力提出更高的挑战。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种面向大电流应用的全集成LDO电路及其工作方法，添加辅助环路对电路频率响应进行补偿，使用自适应偏置技术增强电路瞬态响应能力，从而使电路有较好的稳定性与瞬态响应能力。

本发明采用如下的技术方案。

本发明提出了一种面向大电流应用的全集成LDO电路，包括主环路，主环路包括误差放大器，第二功率管，反馈模块和负载电阻，当负载电阻变化导致LDO电路的输出电压波动时，主环路根据反馈模块输出的反馈电压降低第二功率管的栅端电压；

所述LDO电路包括：辅助环路；其中，误差放大器包括第一运算放大器，辅助环路包括第二运算放大器和第一功率管；

第一运算放大器的正输入端接基准电压，第一运算放大器的负输入端接反馈电压，第一运算放大器的输出端与第二运算放大器的输出端均连接到第二功率管的栅端，第一功率管和第二功率管的栅端相连，第一功率管和第二功率管的漏端相连后接输入电压；第二运算放大器的正输入端接地、负输入端接第一功率管的源端；第二功率管的源端为LDO电路的输出端；

基于叠加原理，主环路和辅助环路同时进行频率响应；其中，当主环路增益大于辅助环路增益时，LDO电路的增益特性与以主环路的增益特性一致；当主环路增益不大于辅助环路增益时，LDO电路的增益特性与辅助环路的增益特性一致。

主环路还包括：自适应偏置模块；误差放大器还包括偏置电流源；

检测模块的输入端接第一运算放大器的输出端，检测模块的输出端接偏置电流源的控制端；检测模块在检测到输出电压减小时，提高偏置电流源的电流，第一运算放大器的带宽提高。

第一功率管用于复制第二功率管的栅端电压。

辅助环路还包括辅助电阻、辅助电容以及电流源；

第二运算放大器的负输入端接辅助电阻的一端和辅助电容的一端，辅助电阻的另一端接地，第一功率管的源端接辅助电容的另一端和电流源。

第一运算放大器包括第一至十一MOS管M₁、M₂、M₃、M₄、M₅、M₆、M₇、M₈、M₉、M₁₀、M₁₁，第一电容C₁，其中，M₁栅端接基准电压V_REF，M₁源端与M₂源端均接M₁₁漏端，M₁漏端与M₅漏端均接M₃源端，M₂栅端接反馈电压V_FB，M₂漏端与M₆漏端均接M₄源端，M₃栅端与M₄栅端均接第一偏置电压V_b1，M₅栅端和M₆栅端均接第三偏置电压V_b3，M₅源端和M₆源端均接地，M₃漏端与M₇漏端、M₉栅端、M₁₀栅端均相接，M₄漏端与M₈漏端相连且为第一运算放大器EA1的输出端，输出电压为V_OUT，EA，M₇栅端、M₈栅端和M₁₁栅端均接第二偏置电压V_b2，M₇源端接M₉漏端，M₈源端接M₁₀漏端，M₉源端和M₁₀源端和M₁₁源端均接电源电压VDD；C₁的一端接M₆漏端，C₁的另一端接M₄漏端。

辅助环路包括：第二运算放大器，第十五MOS管M₁₅，第十六MOS管M₁₆；其中，第二运算放大器包括第三至十MOS管M₃、M₄、M₅、M₆、M₇、M₈、M₉、M₁₀，第十二至十四MOS管M₁₂、M₁₃、M₁₄，辅助电阻R_F，辅助电容C_F；其中M₁₂栅端与辅助电容C_F的一端、辅助电阻R_F的一端相接，M₁₂漏端接M₆漏端，M₁₂源端和M₁₃源端均接M₁₄漏端，M₁₃漏端和辅助电阻R_F的另一端、M₁₅源端均接地，M₁₅漏端接M₅漏端，M₁₄源端和M₁₆漏端均接电源电压VDD，M₁₄栅端接第二偏置电压V_b2，M₁₅漏端接辅助电容C_F的另一端和M₁₆源端，M₁₅栅端接第一偏置电压Vb1，M₁₆栅端接第一运算放大器EA1的输出端。

第一运算放大器与第二运算放大器共用第三至十MOS管，构成折叠共源共栅结构。

自适应偏置模块包括第十七至第二十一MOS管M₁₇、M₁₈、M₁₉、M₂₀、M_ab，其中M₁₇栅端和漏端与M₁₉漏端、M₁₈栅端相接，M₁₇源端与M₁₈源端和M_ab源端均接电源电压VDD，M₁₈漏端、M₂₀栅端、M₂₀源端和M_ab栅端相接，M₁₉栅端与第一运算放大器EA1的输出端相接，M₁₉源端与M₂₀源端均接地，M_ab漏端与第一运算放大器EA1中的M₁源端相接。

M₁₉栅端与第二功率管栅端相连，当负载电流变小，第一运算放大器输出电压V_OUT，EA下降，M₁₉栅端电压下降，通过M₁₇和M₁₈组成的电流镜将电压的变化响应到M₂₀的漏端电压V_ab，V_ab随着V_OUT，EA下降而下降，当V_ab下降，M_ab栅端电压下降，偏置电流源电流提高。

辅助电阻和辅助电容构成RC高通环路，静态时M₁₆栅端电压为定值，电流全部通过M₁₅入地，RC高通环路无电流通过，第二运算放大器的输入端电压为0；当第二功率管的栅端电压发生变化，M₁₆栅端电压随之变化，此时有电流流过RC高通环路，M₁₂栅端电压产生波动，通过折叠共源共栅结构改变第一运算放大器的输出电压V_OUT，EA。

第二功率管为NMOS功率管。

本发明还提出了一种面向大电流应用的全集成LDO电路的工作方法，包括：当输出电压变大，在主环路中，反馈模块输出的反馈电压升高，第一运算放大器的负输入端电压升高，第一运算放大器的输出电压降低，第二功率管的栅端电压降低，输出电压随之减小；同时，在辅助环路中，在第二功率管栅端寄生电容的作用下，第二功率管的栅端电压随着输出电压变大而升高，第一功率管复制第二功率管的栅端电压，第一功率管的源端电压升高，使得第二运算放大器的负输入端电压升高，第二运算放大器的输出电压降低，第二功率管的栅端电压降低，输出电压随之减小；检测模块在检测到输出电压减小时，提高偏置电流源的电流。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明提出的LDO电路中通过构建辅助环路，与主环路共同处理电压波动，补偿电路频率响应，尤其是当主环路增益低于辅助环路时，以辅助环路为主进行频率补偿，为整体电路提升相位裕度，提高电路稳定性。本发明提出的辅助环路电路简单并且与误差放大器构建在一起，减少了器件使用，节省了芯片面积。

本发明通过构建自适应偏置模块，在检测到输出电压V_OUT减小时，提高偏置电流源的电流，以此提高误差放大器的带宽，对由于负载切换带来的输出电压波动进行处理，提高输出负载切换时的瞬态响应速度，提高输出电压稳定性和精度。并且自适应偏置模块与误差放大器构建在一起，减少了器件使用，节省了芯片面积。

本发明提出的LDO电路使用栅源电压不受输入电压纹波影响的NMOS功率管，能够提高该电路电源抑制比。

本发明提出的LDO电路不使用片外大电容，便于集成，同时能够提供最高3A的大负载电流。

附图说明

图1为本发明提出的一种面向大电流应用的全集成LDO电路的结构示意图；

图1中的附图标记说明如下：

1-误差放大器，2-自适应偏置模块，3-辅助环路，4a-第一功率管，4b-第二功率管，5-反馈模块，6-检测模块；

图2为本发明提出的一种面向大电流应用的全集成LDO电路中误差放大器的电路原理图；

图3为本发明提出的一种面向大电流应用的全集成LDO电路中辅助环路的电路原理图；

图4为本发明提出的一种面向大电流应用的全集成LDO电路中自适应偏置模块和反馈模块的电路原理图；

图5为本发明实施例中一种面向大电流应用的全集成LDO电路的频率响应示意图。

图6为本发明实施例中一种面向大电流应用的全集成LDO电路瞬态响应仿真曲线。

图7为本发明实施例中一种面向大电流应用的全集成LDO电路频率响应仿真曲线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明提出一种面向大电流应用的全集成LDO电路，如图1所示，包括：主环路，辅助环路3，第二功率管4b，负载电阻R_L；主环路包括：误差放大器1，自适应偏置模块2，第二功率管4b，反馈模块5和负载电阻RL。

其中，误差放大器1包括第一运算放大器EA1和偏置电流源S₁，自适应偏置模块2包括检测模块6，辅助环路3包括第二运算放大器EA2、辅助电阻R_F、辅助电容C_F、电流源S₂和第一功率管4a，反馈模块5包括第一电阻R₁和第二电阻R2。当负载电阻变化导致LDO电路的输出电压波动时，主环路根据反馈模块输出的反馈电压降低第二功率管的栅端电压。

具体地，如图1所示，第一运算放大器EA1的正输入端接基准电压V_REF，第一运算放大器EA1的输出端A与第二运算放大器EA2的输出端B均连接到第二功率管4b的栅端，第一功率管4a和第二功率管4b的栅端相连，第一功率管4a和第二功率管4b的漏端相连后接输入电压V_IN；第二功率管4b的源端接第一电阻R₁的一端C和负载电阻RL的一端，第一电阻R₁的另一端D接第一运算放大器EA1的负输入端和第二电阻R₂的一端，第二电阻R₂的另一端和负载电阻R_L的另一端均接地；检测模块6的输入端接第一运算放大器EA1的输出端A，检测模块6的输出端接偏置电流源S₁的控制端；第二运算放大器EA2的正输入端接地、负输入端接辅助电阻R_F的一端和辅助电容C_F的一端，辅助电阻R_F的另一端接地，第一功率管4a的源端接辅助电容C_F的另一端和电流源S₂；第二功率管4b的源端为全集成LDO的输出端，并且输出端接负载电阻R_L的一端，输出电压为V_OUT；第一功率管4a用于复制第二功率管4b的栅端电压。

当输出电压V_OUT发生波动，主环路和辅助环路共同处理电压波动，并且辅助环路在高频时代替主环路成为电路的主导，即以辅助环路对频率进行主要补偿，以主环路对频率进行辅助补偿，因此需要构造一个增益高的主环路。现有技术中，增益高必然会带宽小、相位裕度低。因此，本发明构造一条增益低但带宽大、相位裕度高的辅助环路，当主环路增益低于辅助环路时，以辅助环路为主进行频率补偿，为整体电路提升相位裕度。本发明通过使用辅助环路对电路进行补偿，处理波动之后改变功率管输入端电压达到稳定功率管输出电压的效果。

具体地，当主环路和辅助环路共同处理电压波动时，输出电压V_OUT变大，在主环路中，反馈模块输出的反馈电压升高，第一运算放大器EA1的负输入端电压升高，第一运算放大器EA1的输出电压降低，第二功率管的栅端电压降低，输出电压V_OUT随之减小；同时在辅助环路中，在第二功率管栅端寄生电容的作用下，第二功率管的栅端电压随着输出电压V_OUT变大而升高，第一功率管复制第二功率管的栅端电压，使得第二运算放大器EA2的负输入端电压升高，第二运算放大器EA2的输出电压降低，第二功率管的栅端电压降低，输出电压V_OUT随之减小。

进一步，由于第二功率管栅源电容较大和误差放大器带宽有限，当负载电阻R_L发生变化时，会造成很大的输出电压V_OUT的波动，检测模块在检测到输出电压V_OUT减小时，提高偏置电流源的电流，以此提高误差放大器的带宽，对由于负载切换带来的输出电压V_OUT波动进行处理，提高瞬态响应能力。

如图2所示，第一运算放大器EA1包括第一至十一MOS管M₁、M₂、M₃、M₄、M₅、M₆、M₇、M₈、M₉、M₁₀、M₁₁，第一电容C₁，其中，M₁栅端接基准电压V_REF，M₁源端与M₂源端均接M₁₁漏端，M₁漏端与M₅漏端均接M₃源端，M₂栅端接反馈电压V_FB，M₂漏端与M₆漏端均接M₄源端，M₃栅端与M₄栅端均接第一偏置电压V_b1，M₅栅端和M₆栅端均接第三偏置电压V_b3，M₅源端和M₆源端均接地，M₃漏端与M₇漏端、M₉栅端、M₁₀栅端均相接，M₄漏端与M₈漏端相连且为第一运算放大器EA1的输出端，输出电压为V_OUT，EA，M₇栅端、M₈栅端和M₁₁栅端均接第二偏置电压V_b2，M₇源端接M₉漏端，M₈源端接M₁₀漏端，M₉源端和M₁₀源端和M₁₁源端均接电源电压VDD。C₁的一端接M₆漏端，C₁的另一端接M₄漏端。

如图2和3所示，辅助环路包括：第二运算放大器EA2，第十五MOS管M₁₅，第十六MOS管M₁₆，其中第二运算放大器EA2包括第三至十MOS管M₃、M₄、M₅、M₆、M₇、M₈、M₉、M₁₀，第十二至十四MOS管M₁₂、M₁₃、M₁₄，辅助电阻R_F，辅助电容C_F；其中M₁₂栅端与辅助电容C_F的一端、辅助电阻R_F的一端相接，M₁₂漏端接M₆漏端，M₁₂源端和M₁₃源端均接M₁₄漏端，M₁₃漏端和辅助电阻R_F的另一端、M₁₅源端均接地，M₁₅漏端接M₅漏端，M₁₄源端和M₁₆漏端均接电源电压VDD，M₁₄栅端接第二偏置电压V_b2，M₁₅漏端接辅助电容C_F的另一端和M₁₆源端，M₁₅栅端接第一偏置电压Vb1，M₁₆栅端接第一运算放大器EA1的输出端。

进一步，第一运算放大器EA1与第二运算放大器EA2共用第三至十MOS管，构成折叠共源共栅结构。

如图2和4所示，自适应偏置模块包括第十七至第二十一MOS管M₁₇、M₁₈、M₁₉、M₂₀、M_ab，其中M₁₇栅端和漏端与M₁₉漏端、M₁₈栅端相接，M₁₇源端与M₁₈源端和M_ab源端均接电源电压VDD，M₁₈漏端、M₂₀栅端、M₂₀源端和M_ab栅端相接，M₁₉栅端与第一运算放大器EA1的输出端相接，M₁₉源端与M₂₀源端均接地，M_ab漏端与第一运算放大器EA1中的M₁源端相接。仿真时使用I_LOAD电流源表征负载电流。

M19用于检测输出电压V_OUT是否有波动。本发明提出将自适应偏置模块加入到误差放大器中，M₁₉栅端与第二功率管栅端相连，也即与第一运算放大器的输出端相连，当负载电流变小，第一运算放大器的输出电压V_OUT，EA下降，M₁₉栅端电压下降，通过M₁₇和M₁₈组成的电流镜将电压的变化响应到M₂₀的漏端电压V_ab，V_ab随着V_OUT，EA下降而下降，当V_ab下降，M_ab栅端电压下降，偏置电流源电流提高，提高误差放大器的带宽，增强误差放大器的瞬态响应能力。

进一步，第二功率管4b为NMOS功率管。第二功率管的栅源电压不受输入电压纹波影响，能够提高该电路电源抑制比。

如图4所示，反馈模块包括第一电阻R₁和第二电阻R₂，其中R₁的一端接第二功率管4b源端，R₁的另一端接电阻R₂的一端，反馈模块输出的反馈电压V_FB接M₂栅端，R₂的另一端接地。

主环路增益为第一运算放大器的增益A_V，如下所示：

A_V＝g_mR_OUT

g_m≈g_m1

R_OUT≈[(g_m3+g_mb)r_O3(r_O1||r_O5)]||[(g_m7+g_mb7)r_O7r_O9]

式中，

g_m为第一运算放大器等效跨导，

R_OUT为第一运算放大器等效输出阻抗，

g_m1、g_m3、g_m7分别为MOS管M₁、M₃、M₇的跨导，

g_mb3、g_mb7分别为MOS管M₃，M₇的体效应等效跨导，

r_O1、r_O3、r_O5、r_O7、r_O9分别为MOS管M₁、M₃、M₇、M₉的输出阻抗。

主环路主极点p0如下所示：

p0＝R_OUTC_GG

式中，C_GG为第二功率管的栅端寄生电容。

当全集成LDO电路的输出端连接容性负载或接有输出电容时，次极点p1如下所示：

p1＝R_LC_L

式中，R_L为负载电阻，C_L为负载电容。

可见，次极点会随着LDO输出端负载的不同而移动。

基于叠加原理，主环路和辅助环路同时进行频率响应；其中，当主环路增益大于辅助环路增益时，LDO电路的增益特性与以主环路的增益特性一致；当主环路增益不大于辅助环路增益时，LDO电路的增益特性与辅助环路的增益特性一致。

主环路频率响应体现为增益高而带宽窄，辅助环路频率响应体现为增益低而带宽宽。

如图1和3所示，第二运算放大器EA2的正输入端接地，负输入端接到辅助电阻R_F和辅助电容C_F构成的RC高通环路中，静态时M₁₆栅端电压为定值，电流全部通过M₁₅入地，RC高通环路无电流通过，第二运算放大器EA2的输入端(M₁₂栅端)电压为0；当第二功率管的栅端电压发生变化，M₁₆栅端电压随之变化，此时有电流流过RC高通环路，M₁₂栅端电压产生波动，通过折叠共源共栅结构改变第一运算放大器的输出电压V_OUT，EA，实现了通过第二运算放大器改变LDO电路的输出电压

如图2所示，在M₄漏端和源端接第一电容C₁，通过密勒效应增大第一运算放大器输出端的等效电容C_OUT，使得环路主极点p0更加靠近原点且远离次极点p1，提高环路稳定性。

本发明还提出一种面向大电流应用的全集成LDO电路的工作方法，包括：

当输出电压变大时，在主环路中，反馈模块输出的反馈电压升高，第一运算放大器的负输入端电压升高，第一运算放大器的输出电压降低，第二功率管的栅端电压降低，输出电压随之减小；同时在辅助环路中，在第二功率管栅端寄生电容的作用下，第二功率管的栅端电压随着输出电压变大而升高，第一功率管复制第二功率管的栅端电压，使得第二运算放大器的负输入端电压升高，第二运算放大器的输出电压降低，第二功率管的栅端电压降低，输出电压随之减小；

检测模块在检测到输出电压有波动时，提高偏置电流源的电流，以此提高误差放大器的带宽，对由于负载切换带来的输出电压V_OUT波动进行处理，提高瞬态响应能力。

图5为本发明实施例中一种面向大电流应用的全集成LDO电路的频率响应示意图，图中实线表示主环路频率响应，虚线表示辅助环路频率响应，主环路和辅助环路使用叠加原理可以得到双环路整体的频率响应，在低频段主环路占据主导地位，整体频率响应以主环路频率响应为主，随着频率升高，在频率大于次极点p1点频率后，主环路增益G以40dB每十倍频的速度下降，此时主环路增益仍高于辅助环路，所以主环路仍占据双环路频率响应的主导地位，直到主环路与辅助环路增益相交于图中频率点ω_z，在ω_z点之后辅助环路接替主环路以主导双环路整体频率响应，增益下降速度从40dB每十倍频回到20dB每十倍频，并最终穿越0dB点，提高电路相位裕度和稳定性。

对本发明提出的一种面向大电流应用的全集成LDO电路进行仿真测试，图6为瞬态响应仿真曲线，由图6可见负载电流以1A/μs的速度从100mA变化到3A和从3A变化到100mA，输出电压V_OUT过冲电压为72mV，下冲电压为53mV。在不同负载条件下的频率响应如图7所示，LDO电路在最大输出电流I_OUT＝3A时相位裕度为94.41°，在LDO电路空载，即输出电流I_OUT＝0时相位裕度为111.79°。

本发明提出一种面向大电流应用的全集成LDO电路，采用了添加辅助环路和自适应偏置模块的方式，保证了在最高可输出3A负载电流情况下的全电流范围稳定性，提升了负载电流快速变化时的快速瞬态响应。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面向大电流应用的全集成LDO电路，包括主环路，主环路包括误差放大器，第二功率管，反馈模块和负载电阻，当负载电阻变化导致LDO电路的输出电压波动时，主环路根据反馈模块输出的反馈电压降低第二功率管的栅端电压，其特征在于，

所述LDO电路包括：辅助环路；其中，误差放大器包括第一运算放大器，第一运算放大器包括第一至十一MOS管M₁、M₂、M₃、M₄、M₅、M₆、M₇、M₈、M₉、M₁₀、M₁₁，第一电容C₁，其中，M₁栅端接基准电压V_REF，M₁源端与M₂源端均接M₁₁漏端，M₁漏端与M₅漏端均接M₃源端，M₂栅端接反馈电压V_FB，M₂漏端与M₆漏端均接M₄源端，M₃栅端与M₄栅端均接第一偏置电压V_b1，M₅栅端和M₆栅端均接第三偏置电压V_b3，M₅源端和M₆源端均接地，M₃漏端与M₇漏端、M₉栅端、M₁₀栅端均相接，M₄漏端与M₈漏端相连且为第一运算放大器EA1的输出端，输出电压为V_OUT，EA，M₇栅端、M₈栅端和M₁₁栅端均接第二偏置电压V_b2，M₇源端接M₉漏端，M₈源端接M₁₀漏端，M₉源端和M₁₀源端和M₁₁源端均接电源电压VDD；C₁的一端接M₆漏端，C₁的另一端接M₄漏端；

辅助环路包括第二运算放大器，第十五MOS管M₁₅，第十六MOS管M₁₆和第一功率管；其中，第二运算放大器包括第三至十MOS管M₃、M₄、M₅、M₆、M₇、M₈、M₉、M₁₀，第十二至十四MOS管M₁₂、M₁₃、M₁₄，辅助电阻R_F，辅助电容C_F；其中M₁₂栅端与辅助电容C_F的一端、辅助电阻R_F的一端相接，M₁₂漏端接M₆漏端，M₁₂源端和M₁₃源端均接M₁₄漏端，M₁₃漏端和辅助电阻R_F的另一端、M₁₅源端均接地，M₁₅漏端接M₅漏端，M₁₄源端和M₁₆漏端均接电源电压VDD，M₁₄栅端接第二偏置电压V_b2，M₁₅漏端接辅助电容C_F的另一端和M₁₆源端，M₁₅栅端接第一偏置电压Vb1，M₁₆栅端接第一运算放大器EA1的输出端；

第一运算放大器的正输入端接基准电压，第一运算放大器的负输入端接反馈电压，第一运算放大器的输出端与第二运算放大器的输出端均连接到第二功率管的栅端，第一功率管和第二功率管的栅端相连，第一功率管和第二功率管的漏端相连后接输入电压；第二运算放大器的正输入端接地、负输入端接第一功率管的源端；第二功率管的源端为LDO电路的输出端；

基于叠加原理，主环路和辅助环路同时进行频率响应；其中，当主环路增益大于辅助环路增益时，LDO电路的增益特性与主环路的增益特性一致；当主环路增益不大于辅助环路增益时，LDO电路的增益特性与辅助环路的增益特性一致。

2.根据权利要求1所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于，

主环路还包括：自适应偏置模块；误差放大器还包括偏置电流源；

检测模块的输入端接第一运算放大器的输出端，检测模块的输出端接偏置电流源的控制端；检测模块在检测到输出电压减小时，提高偏置电流源的电流，第一运算放大器的带宽提高。

3.根据权利要求1所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于，

第一功率管用于复制第二功率管的栅端电压。

4.根据权利要求1所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于，

辅助环路还包括辅助电阻、辅助电容以及电流源；

第二运算放大器的负输入端接辅助电阻的一端和辅助电容的一端，辅助电阻的另一端接地，第一功率管的源端接辅助电容的另一端和电流源。

5.根据权利要求1所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于，

第一运算放大器与第二运算放大器共用第三至十MOS管，构成折叠共源共栅结构。

6.根据权利要求1所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于，

自适应偏置模块包括第十七至第二十一MOS管M₁₇、M₁₈、M₁₉、M₂₀、M_ab，其中M₁₇栅端和漏端与M₁₉漏端、M₁₈栅端相接，M₁₇源端与M₁₈源端和M_ab源端均接电源电压VDD，M₁₈漏端、M₂₀栅端、M₂₀源端和M_ab栅端相接，M₁₉栅端与第一运算放大器EA1的输出端相接，M₁₉源端与M₂₀源端均接地，M_ab漏端与第一运算放大器EA1中的M₁源端相接。

7.根据权利要求6所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于，

M₁₉栅端与第二功率管栅端相连，当负载电流变小，第一运算放大器输出电压V_OUT,EA下降，M₁₉栅端电压下降，通过M₁₇和M₁₈组成的电流镜将电压的变化响应到M₂₀的漏端电压V_ab，V_ab随着V_OUT,EA下降而下降，当V_ab下降，M_ab栅端电压下降，偏置电流源电流提高。

8.根据权利要求1所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于，

辅助电阻和辅助电容构成RC高通环路，静态时M₁₆栅端电压为定值，电流全部通过M₁₅入地，RC高通环路无电流通过，第二运算放大器的输入端电压为0；当第二功率管的栅端电压发生变化，M₁₆栅端电压随之变化，此时有电流流过RC高通环路，M₁₂栅端电压产生波动，通过折叠共源共栅结构改变第一运算放大器的输出电压V_OUT,EA。

9.根据权利要求1所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于，

第二功率管为NMOS功率管。

10.一种面向大电流应用的全集成LDO电路的工作方法，适用于权利要求1-9任一项权利要求所述的面向大电流应用的全集成LDO电路，其特征在于：

当输出电压变大，在主环路中，反馈模块输出的反馈电压升高，第一运算放大器的负输入端电压升高，第一运算放大器的输出电压降低，第二功率管的栅端电压降低，输出电压随之减小；同时，在辅助环路中，在第二功率管栅端寄生电容的作用下，第二功率管的栅端电压随着输出电压变大而升高，第一功率管复制第二功率管的栅端电压，第一功率管的源端电压升高，使得第二运算放大器的负输入端电压升高，第二运算放大器的输出电压降低，第二功率管的栅端电压降低，输出电压随之减小；

检测模块在检测到输出电压减小时，提高偏置电流源的电流。