[發明專利]無電容器的低壓降(LDO)調節器

在審

• 申請號: 201580057664.4
• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN107077159A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: R·穆魯庫姆彼特;K·勞倫斯;A·伊克巴勒
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: G05F1/575
• 分類號: G05F1/575;G05F1/59;G05F1/569
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 沈錦華

技術領域

本發明涉及低壓降(LDO)調節器，且特定來說，涉及一種改進的LDO調節器，其控制過沖及下沖且已改進穩定性及電流消耗，而不使用輸出電容器。

背景技術

低壓降(LDO)調節器是DC線性電壓調節器，其一般用來將電壓供應到電子裝置中的各種組件。LDO調節器的特征在于小的輸入到輸出差分(“壓降”)電壓、高效率及低散熱。

參考圖1，描繪常規低壓降(LDO)電壓調節器100的示意圖。LDO電壓調節器100包含反饋電路102，所述電路102包含誤差放大器110、反饋網絡114、穩定電壓參考108及傳送元件112。傳送元件112可包括FET或BJT晶體管。

LDO電壓調節器的用途是在處于調節操作模式時維持節點VOUT處的所要電壓。誤差放大器110比較經由反饋網絡114(即，包括電阻器120、122的分壓器)饋送到誤差放大器110的正輸入端中的VOUT電壓的樣本與饋送到誤差放大器110的負輸入端中的來自108的參考電壓。

如果反饋的電壓低于參考電壓，那么傳送元件112增大輸出電壓。如果反饋電壓高于參考電壓，那么傳送元件降低輸出電壓。

輸入電容器115與輸出電容器116降低電路對噪聲的靈敏度，以及就輸出電容器116來說，影響控制回路的穩定性及電路對負載電流的改變的響應。

通常，反饋電路102包括集成電路，而輸入電容器115與輸出電容器116在集成電路外部。輸出電容器116可具有微法拉范圍中的值且因此為相對大的。這可占據顯著量的“板空間”且可要求來自集成電路的輸出引腳。此外，電容器可為相對昂貴的，特別在要求具有低ESR(等效串聯電阻)的電容器的情況下。

發明內容

根據實施例，一種無電容器的低壓降(LDO)調節器包含：誤差放大器，其經配置以接收帶隙參考輸入；第一及第二傳送晶體管，其經配置以從誤差放大器接收輸出；第一及第二電阻器反饋網絡，所述第一電阻器網絡經配置以提供反饋輸出作為誤差放大器的輸入；過沖保護電路；及輸出端，其連接到傳送晶體管；其中無電容器的低壓降(LDO)調節器可無輸出電容器地操作。在一些實施例中，驅動器耦合于誤差放大器與輸出端之間。在一些實施例中，第二電阻器反饋網絡經配置以提供比較器反饋輸出作為過沖保護電路的輸入。在一些實施例中，過沖保護電路包含比較器，所述比較器經配置以比較比較器反饋輸出與帶隙參考輸入。在一些實施例中，誤差放大器包括折疊共源共柵放大器。在一些實施例中，第一傳送晶體管實施誤差放大器的輸出端處的電容器以補償慢響應。在一些實施例中，第二傳送晶體管實施耦合到折疊共源共柵放大器的差分對輸入電路的電容器。

根據實施例，一種包含低壓降(LDO)調節器(所述調節器經配置以按無電容器配置實施瞬時響應及回路穩定性)集成電路包含：誤差放大器，其經配置以接收帶隙參考輸入；第一及第二傳送元件，其經配置以從誤差放大器接收輸出；第一及第二電阻器反饋網絡，所述第一電阻器網絡經配置以提供反饋輸出作為誤差放大器的輸入；過沖保護電路；及輸出端，其連接到第一及第二傳送元件；其中集成電路可操作以實施無輸出電容器的低壓降調節器。在一些實施例中，驅動器耦合于誤差放大器與輸出端之間。

在一些實施例中，第二電阻器反饋網絡經配置以提供比較器反饋輸出作為過沖保護電路的輸入。在一些實施例中，過沖保護電路包含比較器，所述比較器經配置以比較比較器反饋輸出與帶隙參考輸入。在一些實施例中，誤差放大器包括折疊共源共柵放大器。在一些實施例中，第一傳送元件實施誤差放大器的輸出端處的電容器以補償慢響應。在一些實施例中，第二傳送元件實施耦合到折疊共源共柵放大器的差分對輸入電路的電容器。

一種用于提供低壓降(LDO)調節器的方法，所述調節器經配置以按無電容器配置實施瞬時響應及回路穩定性，所述方法根據實施例包含：提供誤差放大器，其經配置以接收帶隙參考輸入；提供第一及第二傳送元件，其經配置以從誤差放大器接收輸出；提供第一及第二電阻器反饋網絡，所述第一電阻器網絡經配置以提供反饋輸出作為誤差放大器的輸入；提供過沖保護電路；及提供輸出端，其連接到第一及第二傳送元件；其中集成電路是可操作以實施無輸出電容器的低壓降調節器。