[发明专利]具有降低的经调节的输出电压尖峰的低压差稳压器

说明书

低压差稳压器包括输出电流支路(10)，该输出电流支路(10)布置在用于提供电源电位(VDD)的电源线(Vsupply)和用于提供经调节的输出电压(Vreg)的输出节点(O)之间。输出电流支路(10)包括输出驱动器(20)，以在输出节点(O)处提供输出电流(Iout)。输出驱动器(20)具有用于施加控制电压(Vc)的控制连接(G20)，用于根据控制电压(Vc)以不同的导电率操作输出驱动器(20)。LDO包括输入放大器级(30)，以向输出驱动器(20)的控制连接(G20)提供控制电压(Vc)。输入放大器级(30)被配置成根据输出电流(Iout)的增加或减小提供具有不同转换速率的控制电压(Vc)。

技术领域

本发明涉及一种低压差稳压器，具有经调节的输出电压尖峰，尤其是当低压差稳压器的输出电流增加时。

背景技术

低压差稳压器(LDO)是直流线性稳压器，即使在电源电压非常接近输出电压的情况下，其也能够调节输出电压。LDO在可用于向负载供电的输出节点处提供经调节的输出电压。LDO通常包括输出电流支路，该输出电流支路布置在提供电源电位的电源线和提供经调节的输出电压的LDO的输出节点之间。电源线与电源耦合以在电源线处提供电源电位。

在某些应用中，要求LDO在其从电源提取的要传送到负载的输出电流中不提供很大的变化。在通过长电缆向LDO供电的应用中或当电源线上有大线圈时，使电源电流导数最小化是非常重要的。特别是，在存在非常小的电源上限的情况下，输出电流的导数是造成在电源上限的线圈端的大电压尖峰的原因。

输出电流支路包括输出驱动器，当负载连接到输出节点时，该输出驱动器在输出节点处提供输出电流。输出驱动器可以配置为具有控制连接(例如栅极连接)的功率晶体管，用于施加控制电压以控制功率晶体管的导电率。为了最小化电源电流的导数，功率晶体管的控制连接/栅极连接可以在控制电压的转换速率限制下充电/放电。因此，电源电流导数受到限制，并且在电源线上有大线圈的情况下，电源线受到的干扰较小。

在输出电流大的情况下，输出驱动器的控制连接的充电/放电受到控制电压的转换速率的限制是特别合理的。另一方面，在输出电流小的情况下，电源电流的导数很小，并且在电源线上不会观察到明显干扰。同时，输出驱动器对轻负载电流的栅极控制不是很敏感。因此，在输出电流向更高值发生大的瞬变之后，大的尖峰会影响输出节点的经调节的电压。

输出驱动器的更快响应会降低经调节的输出电压的尖峰，但会增强电源电流的变化。由于电源应力取决于功率器件偏置点，因此无法进行优化。这是因为功率器件的跨导在较大的输出电流下更大。

需要提供一种低压差稳压器，其在LDO的输出电流改变时，具有降低的经调节的输出电压尖峰。

发明内容

权利要求1记载了一种低压差稳压器，其在输出电流发生变化时，具有降低的经调节的输出电压尖峰。

低压差稳压器包括输出节点和输出电流支路，输出节点用于提供经调节的输出电压，输出电流支路布置在用于提供电源电位的电源线和输出节点之间。输出电流支路包括输出驱动器，以在输出节点处提供输出电流。输出驱动器具有控制连接以施加控制电压。输出驱动器被配置为根据控制电压以不同的导电率操作。低压差稳压器还包括输入放大器级，以向输出驱动器的控制连接提供控制电压。输入放大器级被配置为根据输出电流的增加或减小提供具有不同转换速率的控制电压。

在LDO输出节点处存在输出电流/负载电流瞬变的情况下，当输出/负载电流趋向于减小而不是增加时，在电源线处会产生最大的电流尖峰，这与LDO的实现无关。相反，输出节点处经调节的输出电压的尖峰相当依赖LDO结构，但当输出/负载电流增加时，该尖峰通常会大得多。其原因是输出驱动器(例如，功率晶体管)的跨导，其随着输出/负载电流的增加而增加。