[發明專利]生成亞基準輸出電壓的線性電壓調節器

有效

• 申請號: 201310058726.6
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103294096A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: V·加喀爾;P·C·A·塔德帕啼
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本公開的實施例一般涉及電壓調節器，并且更具體地涉及用于生成亞基準輸出電壓的線性電壓調節器設計。

背景技術

線性電壓調節器一般是指接收未調節電源作為輸入并提供調節輸出電壓的電壓調節器，所述調節利用反饋技術通過根據傳輸裝置（pass-device）的類型（例如是否是雙極結型晶體管或MOS晶體管）控制傳輸裝置（如傳輸晶體管）在其線性或飽和工作區工作時的導通電阻來實現。通常通過比較一小部分輸出電壓和基準電壓并且基于輸出電壓和基準電壓的差值調整傳輸裝置的導通電阻，來設置調節輸出電壓的期望值。

經常期望使用線性電壓調節器提供亞基準輸出電壓，即小于調節器中使用的基準電壓的輸出電壓。用于生成這種亞基準輸出電壓的某些現有技術具有一些缺點，例如更大的實施區域、與調節輸出電壓相關的更大噪聲等。

發明內容

提供本發明內容以便符合37?C.F.R.§?1.73的規定，其要求發明內容部分簡要地指出本發明的特性和實質。應當理解的是，這并不用于解釋或限制權利要求的范圍或含義。

一種線性電壓調節器包括電壓基準源、傳輸晶體管、分壓器網絡、第一放大器和第二放大器。電壓基準源被設計為生成基準電壓。傳輸晶體管耦合在外部電源和電壓調節器的輸出端子之間，其中電壓調節器的輸出在所述輸出端子處提供。分壓器網絡耦合在輸出端子和恒定基準電勢之間。第一放大器比較基準電壓和分壓器網絡中第一節點處的電壓并且控制傳輸晶體管的阻抗。第二放大器比較輸出端的輸出電壓和分壓器網絡中第二節點處的電壓，并且向第一節點注入電流，該電流與輸出電壓和第二節點處的電壓之間的差值成比例。

下面參考用于圖示說明的示例來描述本公開的若干實施例。應當理解，為了充分理解實施例，下面闡述了很多特定細節、關系和方法。然而，相關領域的技術人員應當容易認識到可以在缺少一個或更多個特定細節或在使用其他方法的情況下實施所述技術。

附圖說明

將參考下面簡要說明的附圖來描述示例性實施例。

圖1是常規（現有）的線性電壓調節器的示意圖。

圖2是示出一個實施例中被設計為生成亞基準輸出電壓的線性電壓調節器的相關細節的示意圖。

圖3是示例性接收器系統的方框圖。

在附圖中，首次出現的元件由相應參考數字的最左位數表示。

具體實施方式

下面用圖示說明的若干示例描述各種實施例。

1.線性電壓調節器

圖1是常規線性電壓調節器的示意圖。低壓差電壓調節器（LDO）100被顯示為包含電壓基準源110、運算放大器（OPAMP）120、傳輸晶體管130和電阻器140和150。電容器160代表輸出節點149處的輸出電容。

可以實現為帶隙基準源的電壓基準源110在路徑112上生成基準電壓，其連接到OPAMP?120的反相輸入端（-）。電阻器140和150實現分壓器網絡，并且節點145處的電壓被反饋至OPAMP?120的非反相輸入端（+）。OPAMP120的輸出端123控制傳輸晶體管130的導通電阻以將輸出電壓149保持在期望的恒定電壓（調節電壓）。節點145返回到OPAMP?120的連接實現調節輸出電壓149的閉環反饋。端子101從電源例如電池（未示出）接收未調節的電壓。

圖1所示的常規實現方式的一個缺點是調節輸出電壓149（穩態）不能低于基準電壓112的值。輸出電壓149由以下等式指定：

Vo=VBG*(1+R140/R150)?????????等式1

其中，

VBG是基準電壓112的值，并且

R140和R150分別是電阻器140和150的電阻值。

從等式1可以看出，可獲得的Vo的最小值是VBG。用于獲得小于VBG的輸出電壓的一種現有技術是使用電阻分壓器按比例縮小VBG并且將按比例縮小的電壓連接到OPAMP?120的反相（-）端子。然而，這種方案可能至少與（用于獲得按比例縮小的VBG的）電阻分壓器中的功率損耗、由電阻分壓器導致的輸出電壓中的較高噪聲以及增加的實施面積（用以容納電阻分壓器）相關聯。此外，這種方案還可能與啟動問題相關聯，例如輸出電壓Vo達到其穩態值的可接受范圍內所需的更長時間延遲啟動（例如通電）。

2.生成亞基準輸出電壓