[发明专利]具有突入电流抑制手段的电源电路及具有该电源电路的集成电路

说明书

本发明属于一种有关能转换电源电压而输出的电源电路的技术，尤其属于可抑制电源电路初始动作时，突入电流产生的技术。

在集成电路中，为了将电压施加到在与所给出的电源电压不同的电压下工作的电路元件，而使用电源电路。电源电路是可将电源电压转换成任意的一个电压而输出的电路。

图17示出现有的电源电路的结构。图17的电源电路包括：可将电流供到与输出端4连接的负载上的输出晶体管1；可对输出晶体管1的电流供给量进行控制，以使设给基准端5的基准电压REF和从输出端4输出的输出电压OUT相等的差动放大电路2；以及可减弱负载的急剧变化的平滑电容器3。

然而，在图17所示的现有的电源电路中，由于在初始动作时，输出晶体管1便处于使可供给的最大电流流过的状态，因此有时候会发生过大的电流即所谓的突入电流从电源100通过输出晶体管1而流到平滑电容器3中的情形。这样的突入电流会对包括电源电路的LSI(大规模集成电路)器件和外部构件造成损伤等不好影响。

在现有技术中有一种通过与输出晶体管串联设置用以抑制突入电流产生的双极型晶体管，来抑制上述的突入电流产生的方法(参照日本国公开专利公报：特开平8-154338号)。在该构成中，利用双极型晶体管的发射极-集电极间电流被限定在基极电流乘以电流放大率(双极型晶体管的发射极-集电极间电流对基极电流之比小于或者等于基极电流的电流放大率)的特性，通过对突入电流抑制用的双极型晶体管的基极电流进行控制，来抑制突入电流产生。

然而，此时，另要一个可制造双极型晶体管的工序，因此，例如在用MOS(金属-氧化物-半导体)晶体管构成输出晶体管和差动放大电路的情况下，即发生了制造工序变得很复杂的问题。

再就是，由于与输出晶体管1串联设置了突入电流抑制用晶体管，因此要想给出大电流作为输出电流时，就必须将该突入电流抑制用晶体管的沟道宽度设得极大。因此，又发生了电源电路的布置面积变大、成本也随之增高的问题。加上，在给出大电流作为输出电流时，由于突入电流抑制用晶体管的发射极-集电极间的压降增大，所以产生了给不出近似于电源电压的输出电压的问题。为了减小突入电流抑制用晶体管所引起的压降，将其沟道宽度加大即可，但是，若这样做，电源电路的布置面积会进一步加大，不能令人满意。

本发明是鉴于上述问题而想出来的。其目的是：提供一种可借助于和现有技术不同的构成而抑制初始动作时的突入电流产生的电源电路。尤其是，在不加大布置面积的情况下，制造一种可抑制突入电流产生的电源电路，并且使得只用CMOS(互补型金属氧化半导体)制造工序而制成所述电源电路。

为达到上述目的，本发明的第1个方案中所采用的电源电路是一种用于转换电源电压而输出的电源电路，它包括：将电流从电源供到输出端的输出晶体管；根据所设定的基准电压并按照所述输出端的电压，来控制所述输出晶体管的电流供给的差动放大电路；以及在该电源电路的初始动作时，可将所述输出晶体管的电流供给量逐渐增加的突入电流抑制手段。

按照上述第1个方案，由于突入电流抑制手段的作用，在该电源电路的初始动作时，输出晶体管的电流供给量便可逐渐增加。这样，可利用和现有技术不同的构成，来抑制初始动作时的突入电流产生。

本发明的第2个方案是：在上述第1个方案的电源电路中，上述突入电流抑制手段包括：设置在上述差动放大电路的输出级的电流通路上的、具有可对上述输出晶体管的栅极电位进行控制的源极电位的抑制用晶体管；和可对所述抑制用晶体管的栅极电位进行控制的动作控制部。

按照上述第2个方案，输出晶体管的栅极电位即受抑制用晶体管的源极电位的控制，抑制用晶体管的栅极电位则受动作控制部的控制。因而，在该电源电路的初始动作时，让抑制用晶体管起到源随器(source follower)的作用，从而靠着动作控制部对抑制用晶体管的栅极电位的控制，免得输出晶体管的电流供给量过大。这样一来，可抑制初始动作时的突入电流产生。

还有，例如，所述抑制用晶体管可由MOS晶体管构成，因此不需要双极型晶体管的制造工序，可仅用CMOS制造工序来制造可抑制突入电流的电源电路。

并且，由于所述抑制用晶体管不是与输出晶体管串联设置的，而是设在差动放大电路的输出级的电流通路中的，所以输出电流不流过抑制用晶体管。因此，不用将抑制用晶体管的沟道宽度加大，故可在不加大电源电路的布置面积的情况下抑制突入电流产生。此外，又不产生由于抑制用晶体管的压降所引起的输出电压的下降，所以在要给出大电流作为输出电流的情况下，也给得出近似于电源电压的输出电压。