[發明專利]具有偏置電流升壓的電壓調節器

有效

• 申請號: 201710399851.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN108008757B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: S·皮特伊
• 申請（專利權）人: 意法設計與應用股份有限公司
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;崔卿虎

1.一種電壓調節器，包括：

功率級，所述功率級具有輸入端、以及用于向負載提供輸出電壓的輸出端；

差分級，所述差分級具有用于接收代表所述輸出電壓的反饋電壓的第一輸入端、用于接收基準電壓的第二輸入端、耦合至所述功率級的所述輸入端的輸出端、以及用于接收經升壓的偏置電流的偏置電流輸入端，所述差分級被配置成用于基于所述基準電壓與所述反饋電壓之間的差異來控制所述功率級；以及

偏置電流升壓級，所述偏置電流升壓級包括：

偏移電壓源，所述偏移電壓源具有用于接收所述反饋電壓的輸入端、以及用于通過向所述反饋電壓應用電壓偏移來提供偏移補償的反饋電壓的輸出端，以及

電壓受控型電流源，所述電壓受控型電流源具有用于接收所述偏移補償的反饋電壓的第一輸入端、以及用于接收所述基準電壓的第二輸入端，所述電壓受控型電流源被操作為：

當所述基準電壓大于所述偏移補償的反饋電壓時，通過耦合至所述差分級的所述偏置電流輸入端的輸出端來輸出所述經升壓的偏置電流，所述經升壓的偏置電流的電流電平與所述基準電壓與所述偏移補償的反饋電壓之間的差異成比例，并且基于所述經升壓的偏置電流對所述差分級進行偏置，以加速所述差分級在控制所述功率級的過程中響應于所述基準電壓與所述偏移補償的反饋電壓之間的所述差異的變化的響應，以及

當所述基準電壓小于所述偏移補償的反饋電壓時，避免輸出所述經升壓的偏置電流。

2.如權利要求1所述的電壓調節器，其中，所述功率級包括：

功率晶體管，所述功率晶體管具有耦合至電壓源的第一導電端子、耦合至所述功率級的所述輸出端的第二導電端子、以及控制端子；以及

電平移位晶體管，所述電平移位晶體管具有耦合至接地節點的第一導電端子、耦合至所述功率晶體管的所述控制端子的第二導電端子、以及耦合至所述差分級的所述輸出端的控制端子。

3.如權利要求1所述的電壓調節器，包括：

補償級，所述補償級耦合至所述差分級的所述輸出端以及所述功率級的所述輸入端，并且被配置成用于進行放電以提高所述功率級的所述輸入端處的電壓電平，以及使用所述差分級的所述輸出端進行再充電。

4.如權利要求1所述的電壓調節器，包括：

偏置電流級，所述偏置電流級具有用于接收代表所述電壓調節器的輸出電流的電流的第一輸入端、以及用于向所述差分級提供與所述電壓調節器的所述輸出電流成比例的自適應差分電流的輸出端。

5.如權利要求4所述的電壓調節器，其中，所述偏置電流級包括被配置成用于生成恒定電流的電流源，并且其中，所述偏置電流級被配置成用于在所述偏置電流級的所述輸出端提供所述恒定電流以對所述差分級進行偏置。

6.一種電壓調節器，包括：

功率級，所述功率級具有輸入端、以及用于提供輸出電壓的輸出端；

差分放大器，所述差分放大器具有用于接收代表所述輸出電壓的反饋電壓的第一輸入端、用于接收基準電壓的第二輸入端、用于接收經升壓的偏置電流的偏置電流輸入端、以及耦合至所述功率級的所述輸入端的輸出端，所述差分放大器被配置成用于輸出誤差電壓從而控制所述功率級；

偏移電壓源，所述偏移電壓源具有用于接收所述反饋電壓的輸入端、以及用于通過向所述反饋電壓應用電壓偏移來提供偏移補償的反饋電壓的輸出端；以及

電壓受控型電流源，所述電壓受控型電流源具有用于接收所述偏移補償的反饋電壓的第一輸入端、用于接收所述基準電壓的第二輸入端，所述電壓受控型電流源被操作為：

當所述基準電壓大于所述偏移補償的反饋電壓時，通過耦合至所述差分放大器的所述偏置電流輸入端的輸出端來輸出與所述基準電壓與所述偏移補償的反饋電壓之間的差異成比例的經升壓的偏置電流、并且基于所述經升壓的偏置電流對所述差分放大器進行偏置，以及

當所述基準電壓小于所述偏移補償的反饋電壓時，避免輸出所述經升壓的偏置電流。