[發(fā)明專利]具有偏置電流升壓的電壓調(diào)節(jié)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710399851.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN108008757B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·皮特伊
• 申請（專利權(quán)）人: 意法設(shè)計與應(yīng)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(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;崔卿虎

提供了一種具有偏置電流升壓的電壓調(diào)節(jié)器。該電壓調(diào)節(jié)器包括用于向負(fù)載提供輸出電壓的功率級。該電壓調(diào)節(jié)器包括差分級，該差分級接收代表該輸出電壓的反饋電壓以及基準(zhǔn)電壓并且基于該基準(zhǔn)電壓與該反饋電壓之間的差異來控制該功率級。該電壓調(diào)節(jié)器包括偏置電流升壓級，該偏置電流升壓級接收該反饋電壓和該基準(zhǔn)電壓。該偏置電流升壓級提供經(jīng)升壓的偏置電流，該經(jīng)升壓的偏置電流的電流電平基于該基準(zhǔn)電壓與該反饋電壓之間的該差異。該經(jīng)升壓的偏置電流對該差分級進(jìn)行偏置并且加速該差分級在控制該功率級的過程中響應(yīng)于該基準(zhǔn)電壓與該反饋電壓之間的該差異的變化的響應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種電壓調(diào)節(jié)器，并且具體為包括用于對誤差放大器的偏置電流進(jìn)行升壓的級的電壓調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)

電壓調(diào)節(jié)器利用反饋回路來使用未經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電壓提供經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓。該反饋回路試圖將輸出電壓保持在期望輸出電壓的電壓電平處。響應(yīng)于將負(fù)載連接至調(diào)節(jié)器輸出端，輸出電壓下降并且輸出電流增加。在常規(guī)調(diào)節(jié)器中，輸出電壓電平向期望的輸出電壓電平的恢復(fù)在時間上滯后并且負(fù)面地影響調(diào)節(jié)器的性能。

期望具有對輸出電壓的下降和變化迅速地響應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)器。

發(fā)明內(nèi)容

在實施例中，電壓調(diào)節(jié)器包括：功率級，該功率級具有輸入端、以及用于向負(fù)載提供輸出電壓的輸出端。該電壓調(diào)節(jié)器包括：差分級，該差分級具有用于接收代表該輸出電壓的反饋電壓的第一輸入端、用于接收基準(zhǔn)電壓的第二輸入端、以及耦合至該功率級的該輸入端的輸出端。該差分級被配置成用于基于該基準(zhǔn)電壓與該反饋電壓之間的差異來控制該功率級。該電壓調(diào)節(jié)器包括：偏置電流升壓級，該偏置電流升壓級具有用于接收該反饋電壓的第一輸入端、用于接收該基準(zhǔn)電壓的第二輸入端、以及耦合至該差分級的該偏置電流輸入端的輸出端。該偏置電流升壓級被配置成用于提供經(jīng)升壓的偏置電流，該經(jīng)升壓偏置電流的電流電平基于該基準(zhǔn)電壓與該反饋電壓之間的該差異，并且基于該經(jīng)升壓的偏置電流對該差分級進(jìn)行偏置。該偏置電流升壓級或該經(jīng)升壓的偏置電流可操作以加速該差分級在控制該功率級的過程中響應(yīng)于該基準(zhǔn)電壓與該反饋電壓之間的該差異的變化的響應(yīng)。

在實施例中，電壓調(diào)節(jié)器包括：功率級，該功率級具有輸入端、以及用于提供輸出電壓的輸出端。該電壓調(diào)節(jié)器包括：差分放大器，該差分放大器具有用于接收代表該輸出電壓的反饋電壓的第一輸入端、用于接收基準(zhǔn)電壓的第二輸入端、偏置電流輸入端、以及耦合至該功率級的該輸入端的輸出端。該差分放大器被配置成用于輸出誤差電壓以控制該功率級。該電壓調(diào)節(jié)器包括電壓受控型電流源，該電壓受控型電流源具有用于接收代表該反饋電壓的第一電壓的第一輸入端、用于接收該基準(zhǔn)電壓的第二輸入端、以及耦合至該差分放大器的該偏置電流輸入端的輸出端。該電壓受控型電流源被配置成用于：基于該基準(zhǔn)電壓與該第一電壓之間的差異輸出經(jīng)升壓的偏置電流，并且基于該經(jīng)升壓的偏置電流對該差分放大器進(jìn)行偏置。

一種方法包括：接收基準(zhǔn)電壓以及代表電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓的第一電壓，以及至少部分地基于該基準(zhǔn)電壓與該第一電壓之間的差異產(chǎn)生經(jīng)升壓的偏置電流。該方法包括：用該經(jīng)升壓的偏置電流對差分放大器進(jìn)行偏置，從而縮短該差分放大器響應(yīng)于在負(fù)載瞬態(tài)狀況期間該輸出電壓的變化的響應(yīng)時間。

附圖說明

圖1示出了具有偏置電流升壓的調(diào)節(jié)器的框圖。

圖2示出了根據(jù)實施例的具有偏置電流升壓的調(diào)節(jié)器的示意圖。

圖3示出了根據(jù)實施例的運算跨導(dǎo)放大器的示意圖。

圖4示出了根據(jù)實施例的差分放大器的示意圖。

圖5A至圖5D示出了具有偏置電流升壓的調(diào)節(jié)器與常規(guī)調(diào)節(jié)器的性能之間的對比。

具體實施方式