[發明專利]用于內部電源的具有改善的負載瞬態性能的LDO調節器

有效

• 申請號: 201710977876.5
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN107741754B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 劉永鋒
• 申請（專利權）人: 意法半導體研發(深圳)有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;呂世磊

本發明公開了一種電壓調節器，包括反饋調節環路和驅動晶體管，驅動晶體管被配置向被調節的輸出發起電流。瞬態恢復電路被耦合至電壓調節器電路，并且包括：第一晶體管，被耦合以向驅動晶體管的控制端子發起電流，其中發起的電流是除了響應于反饋調節環路的操作而發起的電流之外的電流。響應于在被調節的輸出處的電壓的下降，第一晶體管被選擇性地啟動。瞬態恢復電路進一步包括第二晶體管，被耦合以從被調節的輸出吸收電流。吸收電流在調節器電路的靜態操作模式中具有第一非零量值。響應于在被調節的輸出處的電壓的增加，第二晶體管的操作被修改以將吸收電流增加到更大的第二非零量值。

本申請是于2014年1月2日提交的、申請號為201410007119.1、發明名稱為“用于內部電源的具有改善的負載瞬態性能的LDO調節器”的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明總體涉及電子電路，并且更特別地涉及諸如低壓降電壓調節器之類的電壓調節器電路。

背景技術

電壓調節器電路起到獲取變化的輸入供應電壓并且生成穩定輸出電壓的作用。例如，變化的輸入供應電壓可以包括電池供應電壓，以及穩定輸出電壓被用于在電池供電電路應用中為模擬和/或數字電路裝置供電。由電壓調節器電路所要求的可使用的操作電壓和電流開銷是關鍵的設計考慮。可使用的操作電壓常常被稱作“壓降”電壓，并且這指的是變化的輸入供應電壓和由電壓調節器電路所提供的穩定輸出電壓之間的差值。“壓降”電壓越小，系統操作越好。此外，由于電池只能夠供應有限量的電荷，因此電壓調節器電路具有盡可能小的靜態電流是重要的。小的“壓降”電壓和小的靜態電流的組合從電池供應的有限資源上保證更有效和更長的系統操作。

根據上述，在本領域中對所謂的低壓降(LDO)電壓調節器電路存在相當大的興趣。這種調節器能夠有利地保持穩定輸出電壓的電壓調節，甚至在變化的輸入供應的電平接近那個穩定輸出電壓時。存在變化的負載條件時，穩定輸出電壓的保持是個挑戰。在從電壓調節器電路所供應的負載包括數字電路裝置時，尤其如此。本領域的技術人員認識到，數字電路是有噪音的，并且顯示經常變化的負載條件。電壓調節器電路在生成穩定輸出電壓時必須響應于那些變化的負載條件。然而，具有低靜態電流特征的電壓調節器電路往往具有不好的瞬態響應特征。

在本領域中存在對電壓調節器電路的需求，特別是低壓降(LDO)類型，其對變化的負載條件展示了更好的瞬態響應。

發明內容

在一個實施例中，電路包括：具有反饋調節環路和驅動晶體管的電壓調節器電路，驅動晶體管被配置為向被調節的輸出節點供應輸出電流；以及瞬態恢復電路，包括：第一晶體管，被配置為向驅動晶體管的控制端子發起第一電流，其中除了響應于反饋調節環路的操作被施加至驅動晶體管的控制端子的調節控制電流之外，所述第一電流被供應；第一控制電路，被配置為響應于在被調節的輸出節點處的電壓的下降，選擇性地啟動第一晶體管；第二晶體管，被配置為從被調節的輸出節點吸收第二電流；以及第二控制電路，被配置為響應于在被調節的輸出節點處的電壓的增加，控制所述第二晶體管的操作以將第二電流的量值從第一非零量值增加到更大的第二非零量值。

在一個實施例中，方法包括：操作電壓調節器電路的驅動晶體管以使用反饋調節環路向被調節的輸出節點發起電流；感測在被調節的輸出節點處的瞬態電壓變化；以及通過以下步驟對感測的瞬態電壓變化進行響應：響應于在被調節的輸出節點處感測的電壓的下降，選擇性地向驅動晶體管的控制端子中發起電流，所述選擇性地發起的電流是除了響應于反饋調節環路的操作而向控制端子發起的電流之外的電流；以及將吸收電流的量值從第一非零量值增加到更大的第二非零量值，吸收電流是響應于在被調節的輸出節點處感測的電壓的增加而從被調節的輸出節點處吸收的。