[發明專利]相位補償電路、具有該電路的半導體集成電路和功率供應電路

無效

• 申請號: 201210495581.1
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103138579A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 井村多加志
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文;蹇煒

技術領域

本發明涉及用于從輸入電壓生成恒定輸出電壓的功率供應電路的相位補償電路和具有該相位補償電路的半導體集成電路。

背景技術

關于將輸出電壓調節至恒定目標值的穩定功率供應電路，諸如線性調節器和開關調節器，已經廣泛知道采樣相位補償電路來確保功率供應電路的穩定。例如，在JP2003-058260A和對應于US2007/0174017A1的JP2006-109421A中描述了該技術。相位補償電路安置于控制輸出電壓的誤差放大器的內節點與輸出輸出電壓的輸出節點之間。

以上描述的相位補償電路需要具有對應于輸出電壓的耐受電壓的電容元件（電容器）。因此，隨著輸出電壓的目標值的增大，必需增大電容元件的耐受電壓。

在通常的單片工藝中，必需增大電容元件的電極之間的氧化膜的厚度，以增大耐受電壓。然而，每單位面積的電容值隨氧化膜的厚度的增大而減小。因此，當相位補償電路集成到半導體集成電路（IC）中時，電路面積隨電容元件的耐受電壓的增大而增大。還有，在由分離部件提供電容元件的情況下，部件的尺寸隨耐受電壓的增大而增大。因此，引起了類似的缺點。

為了處理上述缺點，例如JP2003-058260A和JP2006-109421A描述了通過使用有源元件來使相位補償電路的電容元件的表觀電容（apparentcapacitance）值加倍的技術。然而，該技術需要具有等于或大于表現為電容量的頻率的頻率帶寬的放大器電路。因此，電路結構是復雜的，并且消耗電流增大。

發明內容

本公開的目的是提供相位補償電路和具有該相位補償電路的半導體集成電路，該相位補償電路能夠甚至在功率供應電路的輸出電壓的目標值相對高時也執行功率供應電路的相位補償，而不增大電路面積和消耗電流。

功率供應電路根據通過功率供應輸入端子輸入至所述功率供應電路的輸入電壓來生成恒定輸出電壓，并且從功率供應輸出端子輸出所述輸出電壓。所述功率供應電路包括主晶體管和誤差放大器，所述主晶體管控制從所述功率供應輸入端子至所述功率供應輸出端子的功率供應，所述誤差放大器基于根據所述輸出電壓的探測電壓和根據所述輸出電壓的目標值的參考電壓來控制所述主晶體管的操作，使得所述輸出電壓與所述目標值一致。

根據本公開的一方面，用于功率供應電路的相位補償電路包括電平移動電路和相位補償電容器。電平移動電路接收所述輸出電壓，并將所述輸出電壓的dc分量朝向地電位移動預定電壓，以生成移動電壓。相位補償電容器布置在所述電平移動電路的輸出端子與所述誤差放大器的所述放大器電路的輸入端子之間的路線上。

在具有上述結構的相位補償電路中，通過移動輸出電壓的dc分量來生成移動電壓。因此，移動電壓具有等于輸出電壓的ac分量。從電平移動電路輸出的移動電壓通過補償電容器施加于誤差放大器的放大器電路的輸入端子。即，輸出電壓的ac分量通過相位補償電容器反饋至放大電路的輸入端子。以此方式，具有上述結構的相位補償電路執行功率供應電路的相位補償，并且功率供應電路的穩定性得到了提高。

相位補償電容器的端子施加有移動電壓和放大器電路的輸入端子的電壓。即，施加于相位補償電容器的端子之間的電壓比施加于常規相位補償電路的電容器的端子之間的電壓低由電平移動電路移動的預定電壓。因此，通過使用耐受電壓比輸出電壓的目標值低的相位補償電容器實現了相位補償。因此，甚至在功率供應電路的輸出電壓的目標值相對高時，相位補償電路也使得能夠進行功率供應電路的相位補償，而不會大大增大電路面即和消耗電流。

例如，相位補償電路集成到半導體電路中。在該情況下，相位補償電容器由定義在布線圖案與半導體基底之間的電容器和定義在布線圖案之間的電容器之一提供；并且與布線圖案相鄰的相位補償電容器的電極耦合至放大器電路的輸入端子。

附圖說明

根據參照附圖作出的以下詳細描述，本公開的以上和其它目的、特征和優點將變得更明顯，其中，類似的部件由類似的參考數字標記，并且其中：

圖1是具有根據本公開的第一實施例的相位補償電路的串聯調節器功率供應電路的示意性電路圖；

圖2A是當功率供應電路配置為集成電路時，根據第一實施例的相位補償電路的相位補償電容器的范例的示意圖；

圖2B是圖2A中所示的相位補償電容器的示意性電路圖；

圖3是根據本公開的第二實施例的串聯調節器功率供應電路的示意性電路圖；

圖4是根據本公開的第三實施例的串聯調節器功率供應電路的示意性電路圖；