[发明专利]低压差稳压装置以及缓冲级电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压差稳压机制，特别有关于一种低压差稳压装置以及缓冲级电路。

背景技术

一般来说，在现有技术中，对于传统的低压差稳压电路，由于其功率晶体管的面积非常大，造成所述功率晶体管的栅极的电容值也会非常大，所以，当流过所述功率晶体管的负载电流改变，例如是由低负载变换为高负载，或是由高负载变换为低负载时，因为较大电容值的关系，其栅极的电压值常常无法实时改变，而导致传统的低压差稳压电路的输出电压产生电压突然变化，例如，请参照图5，图5是传统低压差稳压电路的功率晶体管的栅极电压V2、输出电压VOUT以及负载电流I的波形示意图。如图5所示，当负载电流由低负载突然变换为高负载时，栅极电压V2在实际上需要一段时间t1才能从高电平值降低至低电平值﹙功率晶体管是P型晶体管﹚，而所述段时间t1会导致在原先稳定的输出电压VOUT产生了电压突然变化ΔVUOT1，另外，当负载电流由高负载突然变换为低负载时，栅极电压V2在实际上也需要一段时间t2才能从低电平值提升至高电平值，而所述段时间t2也会导致在原先稳定的输出电压VOUT产生了电压突然变化ΔVUOT2，这样的情形起因于现有设计的功率晶体管的面积非常大、电压转换速率过低，因此，如何改善现有设计的功率晶体管的电压转换速率过低问题实属低压差稳压电路领域的重大课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压差稳压装置以及相应的缓冲级电路，以解决上述现有技术所遇到的难题。

根据本发明的实施例，其公开了一种低压差稳压装置。低压差稳压装置包含有一运算放大器、一缓冲级电路及一功率晶体管，运算放大器是用以接收一参考电压以及一回授电压，以产生一第一电压信号。缓冲级电路是耦接至功率晶体管，并用以缓冲第一电压信号，以产生一第二电压信号。功率晶体管是耦接至缓冲级电路，并用以根据第二电压信号，产生一输出电压，其中输出电压是正比于回授电压。此外，缓冲级电路根据第一电压信号，决定是否映像产生一映像电流，以及当映像电流产生时，根据映像电流，产生第二电压信号，提供至功率晶体管以控制功率晶体管的开关。

再者，根据本发明的实施例，其另公开了一种使用在低压差稳压装置的缓冲级电路。缓冲级电路耦接在一运算放大器与一功率晶体管之间，缓冲级电路包含有第一开关、电流镜及第二开关。第一开关是用以接收运算放大器所产生的一第一电压信号并决定是否启动一电流镜的操作。电流镜是耦接至第一开关，并用以根据第一电压信号映像产生映像电流。第二开关是耦接至电流镜的一输出端，并用以在电流镜不映像产生映像电流时，提供一第二电压信号给功率晶体管，以关闭功率晶体管；其中当第二开关开启时，电流镜关闭，第二开关提供第二电压信号至功率晶体管，以关闭功率晶体管；以及，当第二开关关闭时，电流镜开启，电流镜根据第一电压信号映像产生映像电流，以产生一第二电压信号来开启功率晶体管。

本发明的优点在于，通过缓冲级电路中的原生型晶体管或电流镜映像大电流的方式，来改善功率晶体管的栅极电压的电压转换速率过低的现象，以避免现有技术的问题。

附图说明

图1是本发明优选实施例的低压差稳压装置的电路示意图。

图2是图1所示的缓冲级电路的电路示意图。

图3A至图3C是当P型功率晶体管的负载电流的电流值由低负载切换为高负载、现有技术与本案的栅极电压的波形比较示意图。

图4A至图4C是当P型功率晶体管的负载电流的电流值由高负载切换为低负载、现有技术与本案的栅极电压的波形比较示意图。

图5是现有低压差稳压电路的功率晶体管的栅极电压、输出电压以及负载电流的波形示意图。

其中，附图标记说明如下：

100   低压差稳压装置

105   带差参考电路

110   运算放大器

115   缓冲级电路

120   功率晶体管

125   电流源

130   回授电路

1151  第一开关

1152  电流镜

1153  第二开关

具体实施方式