[發(fā)明專利]一種穩(wěn)壓器飽和電流的控制電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310615968.0
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103631302A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州貝克微電子有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及到穩(wěn)壓器領(lǐng)域，更具體地說，涉及到在垂直結(jié)構(gòu)的穩(wěn)壓器中輸出晶體管飽和時，電流電平的控制方法和電路。

背景技術(shù)：

穩(wěn)壓器集成電路（IC）采用橫向PNP結(jié)構(gòu)。圖1所示為一個穩(wěn)壓器10的原理圖。穩(wěn)壓器的一個必要操作性能是，當穩(wěn)壓器的輸出負載為零或過小，并且電壓源電勢接近所需的穩(wěn)壓器輸出值時，防止來自電壓源的穩(wěn)壓器靜態(tài)電流發(fā)生振蕩。在這種情況下，電壓源為電池，例如電池的加速放電振蕩。

如圖1所示，在操作中，晶體管12通過第一集電極14驅(qū)動外部負載（未顯示），該外部電阻連接在輸出端口16和公共端口之間。當輸出晶體管12飽和時，晶體管18導(dǎo)通，從而使晶體管32增加足夠的偏置電流，反過來延遲晶體管22的導(dǎo)通電平。晶體管18為橫向結(jié)構(gòu)，并且嵌入在輸出晶體管12的結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而有利于在達到飽和時進行精確的檢測。電阻34用于限制晶體管32的鉗位電平。電阻36設(shè)置在晶體管32的基極偏置。

輸出晶體管12的基極電流通過晶體管24，延遲晶體管22的導(dǎo)通電平，從而調(diào)節(jié)輸出晶體管12的飽和深度。

本文中將對電容器26為反饋回路提供反饋信號做進一步描述。此外，晶體管12的第二集電極28提供了一個備用的反饋回路，該反饋回路通過晶體管30和晶體管20調(diào)節(jié)輸出晶體管12的飽和深度。

一個由電阻38和40組成的分壓器從電壓輸出端口16提供的反饋。該反饋連接到控制放大器44的反相輸入端42。控制放大器44的同相輸入端46被連接到參考電壓48，其中參考的電位用來設(shè)置電壓輸出端口16所需的電位。控制放大器44的輸出50在一定程度上控制晶體管22的基極電流，該電流依次通過晶體管24和電阻52，并進一步設(shè)置輸出晶體管12的基極電流。電流源54釋放漏電流，在晶體管22是截止時，該漏電流使得輸出晶體管12導(dǎo)通。

因為垂直結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)壓器10沒有并聯(lián)的集電極，所以有必要提供一種方法和電路，用于控制垂直結(jié)構(gòu)的集成電路穩(wěn)壓器中飽和輸出晶體管的操作電流的增加。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的第一個目的是為垂直結(jié)構(gòu)的集成電路穩(wěn)壓器提供一種電路，當電壓源電位接近穩(wěn)壓器輸出電壓時，在負載較小或無負載的條件下，限制電壓源穩(wěn)壓器的電流的增加。

本發(fā)明的第二個目的是為垂直結(jié)構(gòu)的集成電路穩(wěn)壓器提供一種電路，該電路具有穩(wěn)定性，并且沒有特殊的頻率補償。

本發(fā)明的第三個目的是為垂直結(jié)構(gòu)的集成電路穩(wěn)壓器提供一種電路，其反饋感應(yīng)裝置不需要額外的?？臻g。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

本發(fā)明的這些和其它的目的被按如下方法配置的電路達到了。穩(wěn)壓器采用垂直結(jié)構(gòu)的PNP輸出晶體管，該晶體管在襯底內(nèi)的反饋控制電路中作為一個線性控制元件。這種襯底可以被包含在一個集成電路內(nèi)。控制放大器的一個輸入端耦合到一個參考電壓源，另一個輸入耦合到由電阻分壓器組成的反饋回路，其中電阻分壓器連接在公共端口和穩(wěn)壓器的輸出之間。

一個寄生NPN晶體管，感應(yīng)輸出晶體管達到飽和，并重置大部分過量的用于驅(qū)動反饋控制節(jié)點的基極電流，其中NPN晶體管被通過物理和熱反應(yīng)融合到PNP輸出晶體管的結(jié)構(gòu)中。反饋控制節(jié)點通過減小驅(qū)動器放大器的增益和帶寬來延遲多余的驅(qū)動器，從而確保在所有的飽和階段都有良好的穩(wěn)定，并且不需要額外的頻率補償元件。

以上所述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點將在下面的圖中進行描述，并根據(jù)權(quán)利要求，各個圖中相同的部件或元件用類似的附圖標記來表示。

對比專利文獻：CN201149666Y穩(wěn)壓器控制電路200820055379.6

附圖說明：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)穩(wěn)壓器電路的原理圖。

圖2為本發(fā)明的穩(wěn)壓器電路的簡化版本組合塊和原理圖。

圖3為本發(fā)明的穩(wěn)壓器電路的第一個實例的原理圖。

圖4為本發(fā)明的穩(wěn)壓器電路的第二個實例的原理圖。

圖5為本發(fā)明的穩(wěn)壓器電路的第三個實例的原理圖。

圖6為部分的集成電路中與本發(fā)明相對應(yīng)的垂直結(jié)構(gòu)的PNP輸出晶體管和寄生NPN晶體管的剖視圖。

具體實施方式：