[发明专利]低压差稳压器、低压差电压调节方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及低压差(LDO)线性稳压器，特别地，涉及具有内部基准电 压的稳压器。

背景技术

几乎所有电子产品都具有经调节的电源，调节的目的是为了迎合电子设 备的需求。稳压器就是这种电源的重要组成部分，它的作用是使输出电压和 /或电流保持在期望的范围内。线性稳压器是基于在“线性区”中运行的双极 结型晶体管或者场效应管等有源器件的稳压器。线性稳压器的作用实质上如 同可变电阻。

低压差或者LDO稳压器是具有很小的输入输出电压差的直流(DC)线 性稳压器。稳压器的电压差决定了最低可用工作电压(supply voltage)。由 于目前系统对于效率的要求日益提高，同时功耗的问题日益突出，低压差稳 压器成为线性稳压器中的优先选择。另一个重要特性就是静态电流，或者在 没有负载时流过系统的电流。静态电流导致输入电流和输出电流之间的差 异。静态电流限制了LDO稳压器的效率，因此应该使之最小化。

电压基准是大部分稳压器的重要部分，其提供了与稳压器的输出进行比 较的基准电压。稳压器内的电路能够控制稳压器的输出以便在任何时候都追 随电压基准。因此，电压基准的变化会直接并且不期望地影响稳压器的电压 输出。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种具有高电源抑制能力和低静态电流的低 压差线性稳压器、低压差电压调节方法和装置。

本发明的一个目的在于提供一种低压差稳压器，包括：可控通路元件， 置于电源和所述稳压器的输出端之间以控制从所述电源流到所述输出端的 电流；误差放大器，包括内部产生的基准电压，其中所述误差放大器与所述 输出端通过第一电阻电连接，并检测所述输出端的电压和所述基准电压的电 压差，其中所述基准电压基于误差放大器组件的至少一个固有属性；以及反 馈连接器，在所述误差放大器和所述可控通路元件之间，其中所述反馈连接 器包括至少一个电流源，基于检测到的所述输出端电压和所述基准电压之间 的电压差来控制所述可控通路元件。

根据本发明的低压差稳压器，其中所述可控通路元件是晶体管。

根据本发明的低压差稳压器，其中所述误差放大器包括电流镜，并且所 述基准电压基于电流镜晶体管的基极一发射极电压。

根据本发明的低压差稳压器，其中所述基准电压基于误差放大器晶体管 的带隙电压。

根据本发明的低压差稳压器，其中至少部分所述误差放大器包括晶体管 和电流源的组合。

根据本发明的低压差稳压器，其中所述误差放大器包括两个级联电路， 每个级联电路包含晶体管和电流源的组合。

根据本发明的低压差稳压器，其中所述可控通路元件是PNP晶体管，并 且所述误差放大器包括包含两个NPN晶体管的电流镜，其中一个NPN晶体 管的发射极连接到比电源电压低的较低电压，另一个NPN晶体管的发射极 通过第二电阻连接到所述较低电压，两个NPN晶体管的集电极分别通过实 质上相似的第三电阻和第四电阻连接到所述第一电阻，其中输出电压是所述 NPN晶体管中至少一个NPN晶体管的基极-发射极电压的函数。

根据本发明的低压差稳压器，其中所述可控通路元件是晶体管，所述晶 体管的栅极连接到电流源，并且还连接到栅极受所述误差放大器的输出控制 的第二通路晶体管。

本发明的另一目的在于提供一种低压差电压调节的方法，包括：利用置 于电源和输出端之间的可控通路元件控制从所述电源流到所述输出端的电 流；利用与所述输出端电连接的误差放大器检测所述输出端的电压和内部产 生的基准电压之间的电压差，其中所述基准电压基于误差放大器组件的至少 一个固有属性；以及基于检测到的电压差，通过从所述误差放大器反馈信号 到所述可控通路元件来调节所述可控通路元件。

根据本发明的方法，其中所述可控通路元件是晶体管。

根据本发明的方法，其中所述误差放大器包括电流镜，所述基准电压部 分基于电流镜晶体管的带隙电压。

根据本发明的方法，其中在所述第一电阻和地之间有第二串联电阻。

根据本发明的方法，其中至少部分所述误差放大器包括晶体管和电流源 的组合。

根据本发明的方法，其中所述误差放大器包括两个或两个以上级联电 路，每个级联电路包含晶体管和电流源的组合。