[發明專利]低壓差穩壓器

有效

• 申請號: 201010583386.5
• 申請日: 2010-12-07
• 公開（公告）號: CN102566633A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 吳鎮宇
• 申請（專利權）人: 華邦電子股份有限公司
• 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 72003
• 代理人: 鄭小軍;馮志云

技術領域

本發明涉及一種低壓差穩壓器，且特別涉及一種具有快速暫態響應的低壓差穩壓器。

背景技術

傳統常見的電壓轉換電路有兩種：交換式穩壓器(switching?regulator)以及線性穩壓器(linear?regulator)，其中在降壓應用中常使用的線性穩壓器為低壓降穩壓器(low?drop?out?regulator，LDO?regulator)。低壓降穩壓器具有低生產成本、電路簡單和低噪音等特點，能夠提供穩定輸出電壓，因此被廣泛地應用于各種便攜式電子產品上。其中，響應速度和系統穩定度是評估電壓轉換電路的重要參數。

發明內容

本發明提供一種具有快速暫態響應的低壓差穩壓器。

本發明提出一種低壓差穩壓器，包括一誤差放大器、一功率晶體管、一第一分壓單元、一補償控制單元以及一補償偏壓電流源。其中誤差放大器依據一第一參考電壓以及一反饋電壓產生一控制電壓。功率晶體管的柵極耦接誤差放大器，功率晶體管的源極耦接電源電壓，功率晶體管依據控制電壓而于其漏極產生一輸出電壓。第一分壓單元耦接于功率晶體管的漏極與接地之間，分壓輸出電壓以產生反饋電壓。補償控制單元耦接于功率晶體管的柵極與漏極之間，依據控制電壓、輸出電壓與一補償偏壓產生一補償控制信號。補償偏壓電流源耦接誤差放大器，依據補償控制信號提供一補償偏壓電流給低壓差穩壓器。

在本發明的一實施例中，還包括一電壓及溫度補償模塊，其耦接補償控制單元產生補償偏壓，并依據電源電壓以及環境溫度的變化調整補償偏壓，其中補償偏壓與電源電壓以及環境溫度成反比。

在本發明的一實施例中，上述的低壓差穩壓器，還包括一偏壓電流源，其耦接誤差放大器，提供誤差放大器一偏壓電流。

基于上述，本發明利用補償控制單元依據功率晶體管柵極的控制電壓、低壓差穩壓器的輸出電壓與電壓及溫度補償模塊產生的補償電壓來輸出一補償控制信號，以使補償偏壓電流源提供誤差放大器一額外的補償偏壓電流，進而加快低壓差穩壓器的負載暫態響應，并同時對電源電壓以及環境溫度的變動進行補償。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的低壓差穩壓器的示意圖。

圖2為本發明另一實施例的低壓差穩壓器的示意圖。

圖3A為公知低壓差穩壓器的負載暫態響應的模擬示意圖。

圖3B為圖2實施例的低壓差穩壓器的負載暫態響應的模擬示意圖。

圖4為本發明一實施例的電壓及溫度補償模塊的示意圖。

圖5為圖1實施例的低壓差穩壓器的頻率響應波特圖。

上述附圖中的附圖標記說明如下：

100：低壓差穩壓器

102：誤差放大器

104、408：分壓單元

106：補償控制單元

108：電壓及溫度補償模塊

110：偏壓電流源

112：補償偏壓電流源

202、204：壓降檢測單元

206：補償控制信號產生單元

402：能隙參考電壓產生單元

404：電壓補償單元

406：溫度補償單元

410：解譯單元

412：電流比例調整單元

P1：功率晶體管

Vref：參考電壓

VDD：電源電壓

GND：接地

Cout：負載電容

RL：負載電阻

Iload：負載電流

I1：偏壓電流

Vf：反饋電壓

Vcon：控制電壓

Vout：輸出電壓

Vc：補償偏壓

Sc：補償控制信號

Ic：補償偏壓電流

Q1～Q6、：P型晶體管

M1～M6、N1、N3：N型晶體管

R1～R4、Rd：電阻

VS1、VS2：補償信號

VOPG1、VOPG2：參考電壓

SV：電壓補償控制信號

A1～A3：比較單元

T1、T2：補償晶體管

SW1～S3：開關

RV1～RV3：阻抗單元

Pa、Pa’、Po、Po’：極點

Vd：分壓電壓