[實用新型]電壓調節器

有效

• 申請號: 201720619449.5
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN206877192U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 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: G05F1/575
• 分類號: G05F1/575
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,崔卿虎

技術領域

本申請涉及一種電壓調節器，并且具體為包括用于對誤差放大器的偏置電流進行升壓的級的電壓調節器。

背景技術

電壓調節器利用反饋回路來使用未經調節的輸入電壓提供經調節的輸出電壓。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。響應于將負載連接至調節器輸出端，輸出電壓下降并且輸出電流增加。在常規調節器中，輸出電壓電平向期望的輸出電壓電平的恢復在時間上滯后并且負面地影響調節器的性能。

期望具有對輸出電壓的下降和變化迅速地響應的電壓調節器。

實用新型內容

本公開的實施例提供一種電壓調節器，其對輸出電壓的下降和變化迅速地響應。

在實施例中，電壓調節器包括：功率級，該功率級具有輸入端、以及用于向負載提供輸出電壓的輸出端。該電壓調節器包括：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電壓與該反饋電壓之間的差異來控制該功率級。該電壓調節器包括：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升壓的偏置電流，該經升壓偏置電流的電流電平基于該基準電壓與該反饋電壓之間的該差異，并且基于該經升壓的偏置電流對該差分級進行偏置。該偏置電流升壓級或該經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于該基準電壓與該反饋電壓之間的該差異的變化的響應。

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。

所述電壓調節器包括：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。

所述偏置電流升壓級被配置成用于通過對所述反饋電壓應用電壓偏移來產生偏移被補償的反饋電壓、將所述基準電壓與所述偏移被補償的反饋電壓進行比較、并且如果所述偏移被補償的反饋電壓低于所述基準電壓則生成所述經升壓的偏置電流。

所述偏置電流升壓級被配置成用于同所述偏移被補償的反饋電壓與所述反饋電壓之間的差異成比例地產生所述經升壓的偏置電流。

所述電壓調節器包括：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。

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。

在實施例中，電壓調節器包括：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。該電壓調節器包括：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。該電壓調節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：基于該基準電壓與該第一電壓之間的差異輸出經升壓的偏置電流，并且基于該經升壓的偏置電流對該差分放大器進行偏置。

所述電壓調節器包括：偏移電壓發生器，所述偏移電壓發生器具有用于接收所述反饋電壓的輸入端、以及耦合至所述電壓受控型電流源的所述第一輸入端的輸出端，所述偏移電壓發生器被配置成用于接收所述反饋電壓、通過對所述反饋電壓應用電壓偏移而產生所述第一電壓、并且輸出所述第一電壓。

所述電壓調節器包括：補償級，所述補償級包括彼此串聯耦合并且一起耦合在所述功率級的所述輸入端與接地節點之間的電容和電阻，所述電容被配置成用于進行放電以補償所述誤差電壓并且基于所述經升壓的偏置電流進行再充電。

所述電壓受控型電流源是運算跨導放大器，所述第一輸入端是非反相輸入端，并且所述第二輸入端是反相輸入端。