[發(fā)明專利]電流發(fā)生裝置以及應(yīng)用該電流發(fā)生裝置的反饋控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710006138.2
• 申請日: 2007-01-31
• 公開（公告）號: CN101149629A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建龍;黃意文
• 申請（專利權(quán)）人: 沛亨半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 王志森;黃小臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種頻率補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，尤其指一種利用可使輸出電流中的直流偏移量最小化的電流發(fā)生裝置來進(jìn)行頻率補(bǔ)償?shù)姆答伩刂葡到y(tǒng)(例如一低壓降穩(wěn)壓器)。

背景技術(shù)

請參考圖1，圖1所示為第一種公知低壓降穩(wěn)壓器10(Low?dropoutvoltage?regulator)。低壓降穩(wěn)壓器10包含有一傳遞晶體管(passtransistor)MP、一反饋分壓電路11以及一誤差放大器12。傳遞晶體管MP、反饋分壓電路11以及誤差放大器12之間的連接關(guān)系如圖1所示，其中低壓降穩(wěn)壓器10的輸入端N_in連接到一電源電壓VDD，低壓降穩(wěn)壓器10的輸出端N_out連接到一負(fù)載，其等效于以一電阻R_L并聯(lián)一電容C_L來表示。請注意，在端點(diǎn)N_g上具有一寄生電阻R_PAR和一寄生電容C_PAR，而電容C_L事實(shí)上是具有一等效串聯(lián)電阻R_ESR與其串聯(lián)，因此，一般于計(jì)算低壓降穩(wěn)壓器10的閉回路頻率響應(yīng)時，會有兩個低頻率極點(diǎn)(pole)需要被考慮到。為了保證低壓降穩(wěn)壓器10的相位余度(phase?margin)可以大于45度，因此會用一零點(diǎn)(zero)來補(bǔ)償該兩個低頻率極點(diǎn)所造成的相位影響。一般而言，串聯(lián)的電容C_L和等效串聯(lián)電阻R_ESR會產(chǎn)生一零點(diǎn)ω_ESR，而此零點(diǎn)ω_ESR會提供低壓降穩(wěn)壓器10一個合適的相位余度，然而，在某些情況下，等效串聯(lián)電阻R_ESR會無法提供足夠的相位余度予低壓降穩(wěn)壓器10。請參考圖2，圖2為低壓降穩(wěn)壓器10于固定零點(diǎn)ω_ESR下的不同負(fù)載電流I_L的頻率響應(yīng)圖。簡單來說，圖2包含了三個波德曲線(Bode?plot)21、22、23，其分別對應(yīng)低壓降穩(wěn)壓器10的小負(fù)載電流、中負(fù)載電流和大負(fù)載電流。此外，從圖2可以得知，每一波德曲線21、22、23都具有三個極點(diǎn)和一個零點(diǎn)，其中第一極點(diǎn)ω_p1主要由輸出端點(diǎn)N_out造成，第二極點(diǎn)ω_p2主要由晶體管MP的端點(diǎn)N_g造成，而零點(diǎn)則為ω_ESR。當(dāng)負(fù)載電流IL從大負(fù)載狀態(tài)改變至小負(fù)載狀態(tài)時，在粗估上，第一極點(diǎn)ω_p1和第二極點(diǎn)ω_p2會同時下降，如圖2的波德曲線21、22、23所示，因此，在此情況下，波德曲線21、22、23均具有較差的相位余度。另一方面，利用上述零點(diǎn)ω_ESR來補(bǔ)償?shù)蛪航捣€(wěn)壓器10的極點(diǎn)至少具有三個缺點(diǎn)：第一，由于高頻旁路電容C_gdpass并聯(lián)于電容C_L而提供了另一極點(diǎn)，其中該極點(diǎn)相近于電容C_L所造成的零點(diǎn)ω_ESR，因此所新增的極點(diǎn)更加減少低壓降穩(wěn)壓器10的相位余度；第二，電容C_L上的等效串聯(lián)電阻R_ESR常常很難有效地被估測出來，且其會隨著溫度而改變；第三，雖然日漸流行的陶瓷式電容具有低的電阻值R_ESR、較便宜以及較節(jié)省面積，但是在低電阻值R_ESR的情況下很難獲得一個適當(dāng)?shù)牧泓c(diǎn)ω_ESR。

除了利用零點(diǎn)ω_ESR來補(bǔ)償?shù)蛪航捣€(wěn)壓器10的極點(diǎn)以外，在公知領(lǐng)域中亦可利用其他的裝置來完成補(bǔ)償?shù)臋C(jī)構(gòu)。請參考圖3，圖3為具有頻率補(bǔ)償?shù)牡诙N公知低壓降穩(wěn)壓器30的示意圖。圖3所示的低壓降穩(wěn)壓器30等同將公知頻率補(bǔ)償機(jī)構(gòu)應(yīng)用于低壓降穩(wěn)壓器10的上，因此，圖3的低壓降穩(wěn)壓器30的頻率補(bǔ)償方法是會另加一電容CF來提供一反饋路徑于輸出電壓V_out，由于電容CF提供了一高頻旁路路徑予低壓降穩(wěn)壓器10來改變其回路增益，然后就可以得到一極點(diǎn)-零點(diǎn)對(ω_P、ω_Z)(pole-zero?pair)，其方程式如下：

ω_Z＝1/(R_F1*CF)，(1)

ω_P＝(1+(R_F1*CF))/(R_F1*CF)。(2)