一个高可靠性的线性稳压器一般需求有限流维护电路，以避免因负载短路或许过载对稳压器形成永久性的损坏。限流维护一般有限流和折返式限流2种类型。前者是指将输出电流限定在最大值，该办法最大缺陷是稳压器内部丢失的功耗很大，而后者是指在下降输出电压的一起也下降了输出电流，其最大长处是当过流状况产生时，耗费在功率管能量相对较小，但在负载短路时，大多数折返式限流型维护电路也没有完全关断稳压器，仍然有电流流过，从而使功率MOS管耗费能量，加速器材的老化。针对上述状况，在限流型维护电路的基础上，规划改善了一个短路维护电路，保证短路状况下，关断功率MOS管。本文别离定性和定量地剖析了这种短路维护电路的作业进程和原理，一起给出根据TSMCO．18μm CMOS工艺的Spectra仿真成果。
1 短路维护电路的作业原理
高可靠性短路维护电路的完结电路如图1所示，其间VMP是线性稳压器的功率MOS管，R1、R2为稳压器的反应电阻；VMO和VMP管是电流镜电路，VMO管以必定的份额仿制功率管的电流，经过电阻R4转化为检测电压；晶体管VM1完结电平移位功用，终究接入由VM8～VM12等MOS管组成的比较器的正输入端(Vinp)，比较器的负输入端(Vinm)与输出端(0UT)相连；VM13、VM14组成二极管衔接方式为负载的共源级扩大电路；VM14和VMp1构成电流镜电路；晶体管VMp1完结对功率管VMP的开关操控，正常作业时，VMp1的栅级电位(Vcon)为高电平，不会影响体系的正常作业，短路产生时，Vcon将为低电平，使功率管关断。
1．1 作业原理的定性剖析
当短路产生时，比较器的负输入端电位(Vinm)为0 V；一起VM1管将导通，因而比较器的正输入端电位大于0 V，终究比较器的输出节点电位(Vcom)为高电平，在MOS管VM13、VM14效果下，操控信号Vcon将为低电平，终究VMP管的栅极电压将升高，从而关断P功率管，完结短路维护。
完结短路维护后，VM1管将关断；VM3和VM4组成电流镜，晶体管VM2的效果是保证电路在短路期间(VM1管关断)，比较器正输入端的电压一向高于比较器的负输入端电压(即便体系存在地平面噪声)，从而使Vcon电压一向为低电平，保证电路在短路产生期间一向都能关断P功率管，完结维护电路的高可靠性。
一起当短路产生时(即Vcon信号为低电平)，VM7管正常作业，VM5管将导通，有必定的电流流向0UT端；因而一旦短路消除(即0UT端接有负载电阻)，VM5管将对负载电容和负载电阻组成的并联RC网络充电，0UT端电压升高，Vcon信号将变为高电平，电路主动康复正常状况。
1．2 作业原理的定量剖析
由电路剖析可知，比较器的正负输入端关系为：
比较器输入端的Vinp，因而比较器输出信号Vcon为低电平，将关断P功率管，完结短路维护。
当P功率管关断后，ID0=O，晶体管Vcon将截止，此刻比较器Vinp输入端电压Vmin_OD取决于晶体管VM2、VM3、VM4组成的网络，只需保证Vmin_OD大于Vinm电压(Vinm=VOUT=O)，P功率管将一向处于封闭状况。
接下来将剖析VM2、VM3和VM4组成的网络怎么保证Vmin_OD大于0。剖析电路可知，VM2、VM3作业在饱满区，VM4作业在线性区，因而ID3>ID4，ID4=ID2。
因而选取，即可得到Vinp>0。本文VM3的宽长比为VM2的宽长比的10倍，Vmin_OD=2．6 mV。
当短路扫除后，流过VM5的电流将对RC网络充电，过t秒后Vinm(0UT)端电压将大于Vmin_OD，电路正常作业。其间充电时刻为：
式中IDM5为VM5的漏电电流，RL=VOUT／Imax，CL为负载%&&&&&%，其间Imax是体系规则的最大负载电流。要使体系能正常发动，IDM5有必要满意IDM5>VOUT／RL，因而合理选取参数，就能正常发动。
2 仿真成果与评论
根据TSMC O．18μm CMOS工艺，仿真成果如图2～图3所示。仿真成果标明输出短路时，输出电流为O，P功率管被关断，完结短路维护。
图3(a)所示曲线的仿真条件是输出负载周期性地从0 Ω改变到5 Ω。仿真成果标明当输出产生短路时(即负载为0)，输出电流被约束在最大电流值，这样功率MOS管会耗费很多功耗，将加速器材的老化。
图3(b)所示曲线的仿真条件与图3(a)的条件相同。仿真成果标明当输出产生短路时(即负载为0)，输出电流被约束为O，即功率MOS管被完全关断，一起标明体系具有主动康复的特色，即负载短路消除后，体系康复正常作业。
3 定论
在限流电路的基础上，规划改善一个短路维护电路，保证在短路状况下，完全关断功率MOS管，削减短路产生时体系丢失的功耗。一起该电路具有以下特色：高可靠性、主动康复，即便地平面存在很多噪声，当短路产生时，稳压器的功率管截止，完结维护，而短路一旦消除，稳压器的输出将主动康复到正常状况，有效地维护体系。在蓝牙功率扩大器电源办理电路中得到了很好使用。
