电压调节器制造技术

本发明专利技术提供一种电压调节器。电压调节器的一实施例中，差动放大器接收参考电压以及反馈电压，以根据反馈电压与参考电压之间的电压差来产生控制信号。输出晶体管，其第一端耦接至电源电压，控制端耦接至所述差动放大器且用于接收控制信号，以及第二端耦接至输出端。电压反馈电路，耦接于输出端与接地电压之间，用于产生反馈电压。放电晶体管，其第一端耦接至接地电压，控制端耦接至第一控制信号，以及第二端透过所述电压反馈电路内的第一电阻耦接至输出端。本发明专利技术提供的电压调节器可维持良好的静电放电性能以及可实现快速关机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电压参考电路，尤其是涉及能够快速关机(shutdown)的电压调节器。
技术介绍
精密电压参考电路是各种装置、系统以及设备的主要元件，各种装置、系 统以及设备例如是便携式装置、仪器与测试设备、数据获取系统、医疗设备、 伺服系统及其类似装置。电压参考电路是用于供应稳定与可靠的参考电压给其 它电路或系统。类似地，低压差(lowdrop-out voltage，以下简称为LDO)调节器 也同样被用于以精确与可靠的方式提供调节电压。 一般而言，为了保证电源电 压快速关机而不对装置、系统或设备产生负影响，需要快速关机装置以进行快 速关机。然而，对于现有的LDO调节器而言，需要具有大面积的静电放电 (electrostatic discharge,以下简称为ESD)装置来保护快速关机装置。此外，快速 关机装置将成为ESD性能的瓶颈。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种可快速关机的电压调节器。依据本专利技术一实施例，电压调节器包含差动放大器，用于接收参考电压 以及反馈电压，根据反馈电压与参考电压之间的电压差产生控制信号；输出晶 体管，具有耦接至电源电压的第一端，耦接至差动放大器且用于接收控制信号 的控制端，以及耦接至输出端的第二端；电压反馈电路，耦接于输出端与接地 电压之间，用于产生反馈电压；放电晶体管，具有耦接至接地电压的第一端， 耦接至第一控制信号的控制端，以及透过电压反^电路内的第一电阻耦接至输 出端的第二端。依据本专利技术另一实施例，电压调节器包含差动放大器，用于接收参考电 压以及反馈电压，根据反馈电压与参考电压之间的电压差产生控制信号；输出 晶体管，具有耦接至电源电压的第一端，耦接至差动放大器且用于接收控制信号的控制端，以及耦接至输出端的第二端；第一电阻，耦接于所述输出端与接地电压之间；第二电阻，耦接于输出端与差动放大器之间；第三电阻，具有耦 接至输出端的第一端；以及放电晶体管，耦接于第三电阻的第二端与接地电压 之间，以及在关机模式期间根据第 一控制信号将输出端的电压拉至接地电压。依据本专利技术另一实施例，电压调节器包含差动放大器，用于接收参考电 压以及反馈电压，根据反馈电压与参考电压之间的电压差产生控制信号；输出 晶体管，具有耦接至电源电压的第一端，耦接至差动放大器且用于接收控制信 号的控制端，以及耦接至输出端的第二端；第一电阻；以及放电晶体管，具有 耦接至接地电压的第一端，耦接至第一控制信号的控制端，以及透过第一电阻 耦接至输出端的第二端。本专利技术提供的电压调节器包含透过电阻耦接至输出端的放电晶体管，并且 放电晶体管耦接至接地电压，从而电压调节器可维持良好的静电放电性能以及 实现快速关机。附图说明图l显示根据本专利技术电压调节器的一实施例的示意图。 图2显示根据本专利技术电压调节器的另一实施例的示意图。 图3显示根据本专利技术电压调节器的又一实施例的示意图。 图4显示根据本专利技术电压调节器的又一实施例的示意图。具体实施例方式域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件，能上的差异作为区分的准则，在通篇说明书及权利要求书当中所提及的包含有 是开放式的用语，故应解释成包含有但不限定于，此外，耦合一词在此包含 任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述第一装置耦合于第二装置， 则代表第一装置可以直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间 接地电气连接至第二装置。阅读了下文对于附图所示实施例的详细描述之后，本专利技术对所属
的技术人员而言将显而易见。图1显示才艮据本专利技术电压调节器的一实施例的示意图。如图所示，电压调节器100A包含差动放大器10，输出晶体管20,关机控制单元30，放电晶体管 40，以及电压反馈电路(如包含电阻R1与R2的电阻串)。电压调节器100A是用 于透过其输出端15提供稳定与可靠的输出电压VOUT至另一电路或系统(图未 示)。差动放大器10包含第一输入端，用于接收参考电压VREF;第二输入端， 用于接收反馈电压VFB;以及输出端，耦接至输出晶体管20的控制端。差动放 大器IO根据参考电压VREF与反馈电压VFB之间的电压差来产生控制信号12, 以控制输出晶体管20。输出晶体管20包含第一端，耦接至电源电压VDD;控制端，耦接至来自差 动放大器10的控制信号12;以及第二端，耦接至输出端15。本实施例中，输 出晶体管20为PMOS晶体管。关机控制单元30产生控制信号Sl与S2以控制 放电晶体管40与差动放大器10的导通/断开。放电晶体管40根据来自关机控制 单元30的控制信号Sl选择性地将输出端15的电压拉至接地电压。本实施例中， 放电晶体管40为NMOS晶体管。电阻R1与R2是串联连接以形成电压反馈电 路，藉此对输出电压VOUT进行分压以产生反馈电压VFB。本实施例中，电压 反馈电路的电阻Rl耦接于输出端15与节点N之间，电阻R2耦接于节点N与 -接地电压之间。位于电阻Rl与R2间的节点N处的电压作为反々赍电压VFB，以 及电阻Rl包含串联连接的电阻R1A与R1B。请注意，电阻R1A的阻值约为 200Q,以及电阻R1B与R2的阻值可为电阻R1A的阻值的数百倍，但本专利技术并 不限于此。放电晶体管40的第一端耦接至接地电压，控制端耦接至关机控制单 元30输出的控制信号Sl，以及第二端透过电阻R1A耦接至输出端15。在关机模式期间，关机控制单元30输出控制信号S2以断开差动》文大器10, 使得输出晶体管2(H皮相应地断开。此外，关机控制单元30输出控制信号Sl以 导通放电晶体管40，藉此将输出端15的电压拉至接地电压，可防止由输出端 15处的电压所引起的对装置、系统或设备的负影响。在正常运作模式期间，放 电晶体管40被断开且不影响其它元件的正常运作。本实施例中，因为放电晶体 管40是透过电阻R1A而耦接至输出端15，电阻R1A可作为放电晶体管40的 ESD保护电阻。如此，由耦接于输出端15与接地端之间的ESD保护装置所一 般消耗的区域可被消除，节省芯片面积，同时可维持适合的ESD性能以及实现 快速关机。图2显示根据本专利技术电压调节器的另一实施例的示意图。如图所示，电调节器100B与图1所示的电压调节器100A相似，其差异在于放电晶体管40 是透过电阻R3耦接至输出端15，而不是透过图1中由电阻R1与R2组成的电 压反馈电路内的电阻R1A耦接至输出端15。电压调节器100B的运作与电压调 节器100A的运作相似，出于简洁的目的，在此不再赘述。请注意，电阻R3的 阻值比电阻R1与R2的阻值小很多。举例而言，电阻R3的阻值约为200Q,而 电阻Rl与R2的阻值可为电阻R3的阻值的数百倍，但本专利技术并不限于此。本 实施例中，电阻R3可作为放电晶体管40的ESD保护电阻。如此，由耦接于输 出端15与接地端之间的ESD保护装置所一般消耗的区域可被消除，节省芯片面 积，同时可维持良好的ESD性能以及实现快速关机。图3显示根据本专利技术电压调节器的又一实施例的示意图。如图所示，电压 调节器100C与图1所示的电压调节器IOOA相似，其差异在于放电晶体管40 是透过电压反馈电路内的电阻R1而耦接至输出端15，以及电阻R1的阻值比电 阻R2的阻值要小得多。电压调节器100C的运作与电压调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压调节器，包含：　差动放大器，用于接收参考电压以及反馈电压，根据所述反馈电压与所述参考电压之间的电压差产生控制信号；　输出晶体管，具有耦接至电源电压的第一端，耦接至所述差动放大器且用于接收所述控制信号的控制端，以及耦接至输出端的第 二端；　电压反馈电路，耦接于所述输出端与接地电压之间，用于产生所述反馈电压；以及　放电晶体管，具有耦接至所述接地电压的第一端，耦接至第一控制信号的控制端，以及透过所述电压反馈电路内的第一电阻耦接至所述输出端的第二端。

【技术特征摘要】
US 2008-8-8 61/087,248;US 2009-5-29 12/474,4911.一种电压调节器，包含差动放大器，用于接收参考电压以及反馈电压，根据所述反馈电压与所述参考电压之间的电压差产生控制信号；输出晶体管，具有耦接至电源电压的第一端，耦接至所述差动放大器且用于接收所述控制信号的控制端，以及耦接至输出端的第二端；电压反馈电路，耦接于所述输出端与接地电压之间，用于产生所述反馈电压；以及放电晶体管，具有耦接至所述接地电压的第一端，耦接至第一控制信号的控制端，以及透过所述电压反馈电路内的第一电阻耦接至所述输出端的第二端。2. 如权利要求1所述之电压调节器，其特征在于，所述电压调节器是低压 差调节器。3. 如权利要求1所述之电压调节器，其特征在于，所述输出晶体管是PMOS 晶体管，以及所述放电晶体管是NMOS晶体管。4. 如权利要求1所述之电压调节器，其特征在于，在关机模式期间，根据 所述第一控制信号所述放电晶体管被导通以将所述输出端的电压拉至所述接地 电压。5. 如权利要求4所述之电压调节器，其特征在于，在所述关机模式期间， 所述差动放大器被断开，使得所述输出晶体管被断开。6. 如权利要求1所述之电压调节器，其特征在于，所述电压反馈电路包含 所述第一电阻，耦接于所述输出端与第一节点之间；以及第二电阻，耦接于所述第一节点与所述接地电压之间，其中所述第一节点 处的电压作为所述反々贵电压。7. 如权利要求6所述之电压调节器，其特征在于，所述第一电阻更包含第 三电阻以及第四电阻，所述放电晶体管透过所述第三电阻耦接至所述输出端。8. 如权利要求1所述之电压调节器，其特征在于，所述电压反馈电路包含: 第二电阻以及所述第一电阻，串联连接于所述输出端与第一节点之间；以及第三电阻，耦接于所述第一节点与所述接地电压之间，其中所述第一节点处的电压作为所述反馈电压。9. 如权利要求1所述之电压调节器，其特征在于，所述电压反^^电路包含 所述第一电阻，具有耦接至所述输出端的第一端，以及耦接至所述差动放大器的第二端；以及第二电阻，耦接于所述输出端与所述接地电压之间，其中所述第一电阻的 所述第二端处的电压作为所述反々贵电压。10. —种电压调节器，包含差动放大器，用于接收参考电压以及反馈电压，根据所述反馈电压与所述 参考电压之间的电压差产生控制信号；输出晶体管，具有耦接至电源电压的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈弘易，管建葳，徐研训，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]