[发明专利]线性稳压器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子学，特别是涉及形成半导体设备的方法和结构。

背景技术

过去，半导体产业应用各种方法和结构形成线性稳压电路。一种典型的线性稳压电路的实施是指一低压差(LDO)稳压器。这种LDO稳压器通常通过稳压器下降很小的电压，并能向位于LDO稳压器外部的负载提供很好的稳压。在大部分情况下，负载所必需的电流量随负载的工作状态而不同，这种不同会影响系统的频率稳定性。由于负载电流不同，负载提供的阻抗也不同。这种负载阻抗的不同通常会导致LDO稳压器及负载所形成的闭合回路系统的不稳定运行。

因此，希望有一种形成具有内部补偿的稳压器的方法，其改进了由稳压器提供的稳定性。

附图说明

图1示意性地说明了包含根据本发明的线性稳压器的系统的一部分的具体实施方式；

图2是阐释图1中根据本发明的线性稳压器系统频率图的图形，

图3示意性地说明了包括根据本发明的图1的线性稳压器的半导体设备的一放大的平面图。

为说明的简单和清楚，图中的元件没必要按比例画出，且相同的参考数字代表相同的元件。另外，为了描述的简单，众所周知的步骤及元件的细节的描述将被省略。这里使用的载流电极指设备的一个元件，其承载通过设备的电流，如MOS晶体管的源极或漏极，或双极晶体管的发射极或集电极，或二极管的阴极或阳极，控制电极设备的一个单元，其控制通过设备的电流，如MOS晶体管的栅极或双极晶体管的基极。尽管在这里设备被解释为N通道或P通道器件，本领域普通技术人员应认识到，依照本发明，互补设备也是可行的。但本领域技术人员应认识到，这里使用的词语“在...期间(during)”，“当...的时候(while)”，“当...(when)”不是精确的词语，其意味着在启始动作发生时立即发生的动作，但可能会有一些在由启始动作启始的反应动作之间的小的但合理的延时，例如传播延迟。

具体实施方式

图1示意性地描述包含线性稳压器20的稳压系统10中的一部分的具体实施方式。稳压器20包含可变密勒补偿电路，密勒补偿电路配置成形成补偿零点，补偿零点在频率中移动，其与稳压器20提供的负载电流的变化成比例，从而提高系统10的稳定性。可变密勒补偿电路配置成包含响应于负载电流的变化而变化阻值的可变电阻，由此形成补偿零点。稳压器20从电压输入端15和电压回流端16之间的直流电源获得电力。负载11通常与稳压器20的输出端22相连以获得稳压及来自输出22的负载电流17。负载11代表由电容12和电阻13代表的阻抗(Z负载)。通常负载11有一回流端14，其与公共的基准点如回流端16相连。稳压器20还包含误差放大器23，缓冲驱动器或缓冲器33，旁路元件如晶体管24，一读出网络(sense network)28和一可变密勒补偿电路40。图1中阐明的电路40的典型实施例包含放大器47，匹配晶体管48和一可变密勒补偿网络43，该可变密勒补偿网络包含一由晶体管45及补偿电容44组成的可变电阻。通常将误差放大器23设置成连有增益元件的跨导放大器，增益元件与其连接以便为放大器23形成期望的增益。图1阐释的网络28的典型形式为包含位于输出端22及回流端16之间相互串连的电阻器29和30的分压电阻。电阻器29和30在它们之间的共同连接的节点31处形成一输出电压读出信号。不过，网络28可以有其它的实施方式，只要该实施方式能形成代表输出22上的输出电压值的输出电压读出信号。形成晶体管24以包含一主晶体管及一读出晶体管，该读出晶体管可形成代表流经晶体管24的主晶体管的电流25的读出电流26，这种晶体管的典型例子为读出(Sense)FET型的晶体管，灵敏晶体管的尺寸与主晶体管的尺寸成一定的比例，因此读出晶体管的电流值与流经主晶体管的电流成比例。SENSEFET是摩托罗拉公司(Motorola，Inc.of Schaumburg，Illinois)的商标，SENSEFET型晶体管的一种在美国专利中公开，其于1985年12月在被授予专利，其专利号为4,553,084，专利权人为Robert Wrathall(罗伯特.若斯霍尔)，在此并入作为参考。本领域技术人员应理解晶体管24还可以为其它类型的成比例的晶体管，只要该晶体管形成代表流经主晶体管电流的读出电流。