[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）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)于一種頻率補償機構(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)生裝置來進行頻率補償?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(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(zero)來補償該兩個低頻率極點所造成的相位影響。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ω_ESR，而此零點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ω_ESR下的不同負載電流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的小負載電流、中負載電流和大負載電流。此外，從圖2可以得知，每一波德曲線21、22、23都具有三個極點和一個零點，其中第一極點ω_p1主要由輸出端點N_out造成，第二極點ω_p2主要由晶體管MP的端點N_g造成，而零點則為ω_ESR。當負載電流IL從大負載狀態(tài)改變至小負載狀態(tài)時，在粗估上，第一極點ω_p1和第二極點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ω_ESR來補償?shù)蛪航捣€(wěn)壓器10的極點至少具有三個缺點：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，其中該極點相近于電容C_L所造成的零點ω_ESR，因此所新增的極點更加減少低壓降穩(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?shù)牧泓cω_ESR。

除了利用零點ω_ESR來補償?shù)蛪航捣€(wěn)壓器10的極點以外，在公知領(lǐng)域中亦可利用其他的裝置來完成補償?shù)臋C構(gòu)。請參考圖3，圖3為具有頻率補償?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等同將公知頻率補償機構(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-零點對(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)