[發明專利]包含輸出加速回復的電壓穩壓器

無效

• 申請號: 200610149831.0
• 申請日: 2006-10-25
• 公開（公告）號: CN101169670A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 林仲威
• 申請（專利權）人: 盛群半導體股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術領域

本發明涉及一種包含輸出加速回復的電壓穩壓器，尤其涉及一種在傳統低壓穩壓器的運算放大器的電壓正反饋輸入端之間加入比較器及降壓晶體管，該比較器用以檢測參考電位點(即為運算放大器電壓正反饋輸入端)電壓的變化，其參考電位點較為精確的位置在第一反饋電阻與第二反饋電阻之間，若參考電位點的電壓大于該預設電壓時，即將降壓晶體管(其為N-MOSFET)導通，以便達到將輸出電壓Vout快速降低，以產生極佳的電壓穩壓效果。

背景技術

請參閱圖1所示，其為現有技術低壓降穩壓器的電路架構，該低壓降穩壓器(Low?Dropout?Voltage?Regulator，LDO)電路當輸出電流改變時，OP運算放大器可及時反應使輸出電壓維持在一定值，因此電路的穩定性得以保持，但若輸出電流從高電流值降至極低電流值時(例如：500mA至0A)，輸出電壓將瞬時被拉高無法在短時間回復，其原因為OP運算放大器需要一段時間做反應調整，而其原本輸出至P溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(P?Channel?Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor，P-MOSFET)的電流開始對輸出電容進行充電，因此輸出電壓也隨之拉高，待OP運算放大器反應調整及輸出電容充電完成后，輸出至P-MOSFET的電流即被切斷，而輸出電壓需靠反饋電阻Rfb1與Rfb2同時進行放電，但是一般現有技術低壓降穩壓器為了達到省電的目的，將選用較大電阻值Rfb1與Rfb2來進行電路匹配，相對而言，這兩個反饋電阻對于輸出電壓的放電速度變得極慢，需要數百毫秒來進行放電，才能使輸出電壓再度穩定。

此外，另一現有技術低壓降穩壓器的電路架構請參閱美國專利U.S5864227，其圖2揭示，其解決輸出電壓的放電速度過慢的方法為檢測參考電壓Vg的電位，并與預設電壓進行比較，若Vg大于該預設電壓時，即將P-MOSFET導通，以達到將輸出電壓Vout快速降低，產生電壓穩壓效果，但是該架構具有缺點，其參考電壓Vg無法快速反應Vout電壓，當Vout上升后，必須通過其OP運算放大器(OP1)反應后，Vg才會產生變化，因此該電壓穩壓器的效果仍嫌不佳。此外，該電路所使用的降壓晶體管是利用P-MOSFET元件構成的，該元件放電性能也不佳，這是因為其所需驅動電流較小，無法達到快速放出電流的目的，故仍具有改進的空間。

發明內容

基于解決以上所述現有技術的缺陷，本發明提供一種包含輸出加速回復的電壓穩壓器，主要目的是在傳統低壓穩壓器的運算放大器電壓正反饋輸入端之間加入比較器及降壓晶體管，該比較器用以檢測參考電位點(即為運算放大器電壓正反饋輸入端)電壓的變化，其參考電位點較為精確的位置在第一反饋電阻與第二反饋電阻之間，若參考電位點的電壓大于該預設電壓時，即將降壓晶體管導通，以便達到將輸出電壓快速降低，以形成極佳的電壓穩壓效果。

優選的，該降壓晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管所構成。

優選的，該運算放大器負反饋端可接地。

優選的，該運算放大器負反饋電壓可接近該參考電位點電壓。

本發明還提供了一種包含輸出加速回復的電壓穩壓器，其主要架構包括有：運算放大器、比較器、電壓輸出晶體管、降壓晶體管、第一反饋電阻、第二反饋電阻、參考電壓、偏壓、反饋電壓，該比較器用以比較該反饋電壓與該偏壓的差異電壓，當該降壓晶體管導通后，便達到將輸出電壓快速降低，以產生極佳的電壓穩壓效果。

優選的，該降壓晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管所構成。

優選的，該偏壓的電壓為該參考電壓加上誤差值。

優選的，該運算放大器負反饋電壓接近該參考電位點電壓。本發明的電壓穩壓器能夠將輸出電壓快速降低，從而產生極佳的穩壓效果。

為進一步對本發明有更深入的說明，通過以下附圖及具體實施方式部分來詳細說明本發明。

附圖說明

圖1為現有技術低壓降穩壓器的電路架構。

圖2為本發明低壓降穩壓器的電路第一實施架構。

圖3為本發明低壓降穩壓器的電路第二實施架構。

其中，附圖標記說明如下：

OP1～運算放大器

C1～比較器

MPo～電壓輸出晶體管

MNo～降壓晶體管

Cout～負載電容

Rfb1～第一反饋電阻

Rfb2～第二反饋電阻

Resr～負載電容的等效串聯電阻

Vcc～輸入電源