[发明专利]一种电压调节器

说明书

本发明提供一种电压调节器，其采用了自动消除输入失调电压的基准电压源。所述基准电压源包括：输入失调电压消除电路、带隙基准源子电路和开关时钟电路；输入失调电压消除电路用于消除运算放大器同向输入端和反向输入端之间存在的输入失调电压，以及控制带隙基准源子电路的输出端VBG电压；开关时钟电路用于为输入失调电压消除电路提供时钟信号，使得输入失调电压消除电路在第一工作模式和第二工作模式下交替运行。以便输入失调电压消除电路消除输入失调电压，以及将带隙基准源子电路的输出端VBG电压保持在正常工作状态。进而提高了电压调节器的输出电压的精度。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种改进的电压调节器。

背景技术

基准电压源是模拟和混合信号集成电路的一个重要组成部分，其广泛应用在电源管理芯片、电压稳压器等电路的设计当中。基准电压源作为为整个电路提供基准电压或基准电流，其性能直接影响整个电路的性能。随着集成电路的发展，设计的复杂度也变得越来越高，对于基准电压源的抗干扰能力也随之提出了更高的要求。

例如图1示出了现有互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，COMS)带隙基准电压源电路示意图。如图1可见，该电路包括有两个双极型晶体管Q1和Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和运算放大器(Operational Amplifier，OP)。其中，R1和R2阻值相同，双极型晶体管Q1发射极面积是双极型晶体管Q2发射极面积的N倍。可以看出，由于运算放大器op的输入端存在不匹配效应，例如输入管的阈值失配、宽长比失配等。将会对运算放大器op的直流特性产生比较大的影响。其主要表现为运算放大器op的输入两端存在输入失调电压。如图1中，在运算放大器op的输入两端存在输入失调电压V_OS。由图1中还可看出，运算放大器op的同向输入端耦接至R1和R3之间的A点，运算放大器op的反向输入端耦接至R2和双极型晶体管Q2之间的B点，运算放大器op的输出端耦接至输出端口V_OUT。

由于运算放大器op的钳位作用，使得其两个输入端的电压相同，即V_B＝V_A-V_OS。根据霍尔基夫电压定律，可以知道在R3上的电压压降为V_R3＝V_BE2-V_BE1+V_OS＝ΔV_BE+V_OS。其中，V_BE1和V_BE2分别为双极型晶体管Q1和Q2的基极-发射极电压。同时还可以知道R1上的电压压降，

即;

以及输出端口电压压降为。显然当假设输入失调电压V_OS为零时，输出电压。可以看出当输入失调电压V_OS不为零时，输出电压将会多出，可见多出的这部分即是输出失调电压V_OS(OUT)。

由于V_OS具有温度特性，因此输出失调电压不仅会对CMOS带隙基准电压源电路的输出电压产生较大的影响，也会对CMOS带隙基准电压源电路的温度系数产生较大的影响。因此，由于产生的带隙基准电压VGB存在偏差，导致采用这样的带隙基准电压源的电压调节器最终形成的电压值也不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电压调节器，其采用改进的带隙基准电压源电压，该带隙基准电压源电压可以进一步提高输出的基准电压的精度，进而提高了电压调节器的输出电压的精度。