[发明专利]低压差稳压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压差稳压器，且特别涉及一种具有快速暂态响应的低压差稳压器。

背景技术

传统常见的电压转换电路有两种：交换式稳压器(switching regulator)以及线性稳压器(linear regulator)，其中在降压应用中常使用的线性稳压器为低压降稳压器(low drop out regulator，LDO regulator)。低压降稳压器具有低生产成本、电路简单和低噪音等特点，能够提供稳定输出电压，因此被广泛地应用于各种便携式电子产品上。其中，响应速度和系统稳定度是评估电压转换电路的重要参数。

发明内容

本发明提供一种具有快速暂态响应的低压差稳压器。

本发明提出一种低压差稳压器，包括一误差放大器、一功率晶体管、一第一分压单元、一补偿控制单元以及一补偿偏压电流源。其中误差放大器依据一第一参考电压以及一反馈电压产生一控制电压。功率晶体管的栅极耦接误差放大器，功率晶体管的源极耦接电源电压，功率晶体管依据控制电压而于其漏极产生一输出电压。第一分压单元耦接于功率晶体管的漏极与接地之间，分压输出电压以产生反馈电压。补偿控制单元耦接于功率晶体管的栅极与漏极之间，依据控制电压、输出电压与一补偿偏压产生一补偿控制信号。补偿偏压电流源耦接误差放大器，依据补偿控制信号提供一补偿偏压电流给低压差稳压器。

在本发明的一实施例中，还包括一电压及温度补偿模块，其耦接补偿控制单元产生补偿偏压，并依据电源电压以及环境温度的变化调整补偿偏压，其中补偿偏压与电源电压以及环境温度成反比。

在本发明的一实施例中，上述的低压差稳压器，还包括一偏压电流源，其耦接误差放大器，提供误差放大器一偏压电流。

基于上述，本发明利用补偿控制单元依据功率晶体管栅极的控制电压、低压差稳压器的输出电压与电压及温度补偿模块产生的补偿电压来输出一补偿控制信号，以使补偿偏压电流源提供误差放大器一额外的补偿偏压电流，进而加快低压差稳压器的负载暂态响应，并同时对电源电压以及环境温度的变动进行补偿。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的低压差稳压器的示意图。

图2为本发明另一实施例的低压差稳压器的示意图。

图3A为公知低压差稳压器的负载暂态响应的模拟示意图。

图3B为图2实施例的低压差稳压器的负载暂态响应的模拟示意图。

图4为本发明一实施例的电压及温度补偿模块的示意图。

图5为图1实施例的低压差稳压器的频率响应波特图。

上述附图中的附图标记说明如下：

100：低压差稳压器

102：误差放大器

104、408：分压单元

106：补偿控制单元

108：电压及温度补偿模块

110：偏压电流源

112：补偿偏压电流源

202、204：压降检测单元

206：补偿控制信号产生单元

402：能隙参考电压产生单元

404：电压补偿单元

406：温度补偿单元

410：解译单元

412：电流比例调整单元

P1：功率晶体管

Vref：参考电压

VDD：电源电压

GND：接地

Cout：负载电容

RL：负载电阻

Iload：负载电流

I1：偏压电流

Vf：反馈电压

Vcon：控制电压

Vout：输出电压

Vc：补偿偏压

Sc：补偿控制信号

Ic：补偿偏压电流

Q1～Q6、：P型晶体管

M1～M6、N1、N3：N型晶体管

R1～R4、Rd：电阻

VS1、VS2：补偿信号

VOPG1、VOPG2：参考电压

SV：电压补偿控制信号

A1～A3：比较单元

T1、T2：补偿晶体管

SW1～S3：开关

RV1～RV3：阻抗单元

Pa、Pa’、Po、Po’：极点

Vd：分压电压