用于稳压器的电流源及其稳压器制造技术

本发明专利技术公开了一种电流源及稳压器，所述电流源用来快速调整一输出电流，其包括一定电流产生模块，耦接至一控制节点，用来产生一额定电流流经所述控制节点，以决定所述控制节点的一电压；一电容，耦接至所述电流源的一输出端；一电流变化侦测模块，耦接至所述控制节点与所述电容之间，用来在所述电流源的所述输出端接收到一瞬间电流变化时，通过所述电容使所述控制节点的所述电压产生一变化；以及一互导放大器，耦接至所述控制节点与所述输出端之间，用来在所述控制节点的所述电压产生所述变化时，相对应地改变所述输出端的所述输出电流的大小。

【技术实现步骤摘要】
用于稳压器的电流源及其稳压器
本专利技术涉及一种用于稳压器的电流源及其稳压器，尤其涉及一种可快速调整稳压器的输出电流的电流源及其稳压器。
技术介绍
稳压器(voltageregulator)通常是利用反馈电路来锁定其所欲产生的输出电压，并在稳压器的输出端设置稳压电容来辅助稳压器的稳压能力。其中，稳压电容的设置，主要是在稳压器所驱动的负载的需求电流产生急遽变化时，将其所预存的电荷转换成驱动电流提供至负载，以维持稳压器的输出端的输出电压的稳定度。换句话说，若欲使稳压器能够承受大量需求电流的变化，必须使用大尺寸的稳压电容，因而增加了稳压器的成本，并降低了稳压器的反应速率。因此，业界逐渐发展出各种不需使用稳压电容的稳压器，而这些稳压器往往具有复杂的侦测电路，用来侦测负载端输出电压的动态变化，并依据所侦测出的输出电压的变化来动态调整稳压器的驱动电流。一种常见的方式是采用N型金氧半场效晶体管(N-typemetaloxidesemiconductorfield-effecttransistor，NMOS)取代P型金氧半场效晶体管(P-typemetaloxidesemiconductorfield-effecttransistor，PMOS)作为供电晶体管。然而，N型金氧半场效晶体管的输出电压调整范围较小，且当负载端的需求电流急遽上升时，N型金氧半场效晶体管的栅极－源极电压(Vgs)会大幅增加，造成源极电压快速下降，无法达到稳定的输出电压。因此，美国专利公开号US2009/0212753A1及美国专利证书号US7,105,033分别教导了另一种电路结构，其主要概念都是利用比较器来比较输出电压及参考电压，以在输出电压受到负载抽取瞬间电流的影响而下降至一定电平时，开启一瞬间电流源来供应瞬间的电流需求，并采用另一比较器比较输出电压及另一参考电压，以在输出电流过大造成输出电压过高时关闭此瞬间电流源。然而，这类型的稳压器往往需要较复杂的电路设计，因而提高了电路成本及额外的电源消耗，且瞬间电流源必须在输出电压产生较明显下降以后才开启，其稳定输出电压的效果有限。此外，由于此类型的电路具有两组比较器，并使用两组控制回路来进行控制，较容易发生稳定性问题。随着工艺的进步，数字电路的密度愈来愈高，功能性愈来愈强，所产生的瞬间电流也愈来愈大。因此，现有未包括稳压电容的稳压器的反应速度有限，已不符需求。即使是包括稳压电容的稳压器，在负载端需求电流愈来愈大的情况下，其稳压效果更容易受到芯片外部或内部电路的寄生阻抗的影响而降低。鉴于此，现有技术实有改进的必要。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的即在于提供一种可快速调整输出电流的电流源及稳压器(voltageregulator)，以在负载端需要大量瞬间电流时，快速调整输出电流的大小，进而达到稳定输出电压的效果，同时避免输出电压被负载电流拉低造成电路失效。本专利技术公开一种电流源，用来快速调整一第一输出电流，所述电流源包括一定电流产生模块，耦接至一控制节点，用来产生一额定电流流经所述控制节点，以决定所述控制节点的一电压；一电容，耦接至所述电流源的一输出端；一电流变化侦测模块，耦接至所述控制节点与所述电容之间，用来在所述电流源的所述输出端接收到一瞬间电流变化时，通过所述电容使所述控制节点的所述电压产生一变化；以及一互导放大器，耦接至所述控制节点与所述输出端之间，用来在所述控制节点的所述电压产生所述变化时，相对应地改变所述输出端的所述第一输出电流的大小。本专利技术还公开一种稳压器，包括一缓冲器、一电流源及一稳压放大器。所述缓冲器耦接至所述稳压器的一输出端与一快速反应控制端之间，用来产生一输出电流。所述电流源耦接至所述缓冲器，所述电流源包括一定电流产生模块，耦接至一控制节点，用来产生一额定电流流经所述控制节点，以决定所述控制节点的一电压；一电容，耦接至所述稳压器的所述输出端；一电流变化侦测模块，耦接至所述控制节点与所述电容之间，用来在所述稳压器的所述输出端接收到一瞬间电流变化时，通过所述电容使所述控制节点的所述电压产生一变化；以及一互导放大器，耦接至所述控制节点与所述快速反应控制端之间，用来在所述控制节点的所述电压产生所述变化时，在所述快速反应控制端产生相对应的一输出信号，以控制所述缓冲器改变所述输出电流的大小。所述稳压放大器耦接至所述稳压器的所述输出端与所述快速反应控制端之间，用来锁定所述输出端的一稳态电压，并决定所述快速反应控制端的一偏压。附图说明图1为本专利技术实施例一电流源的示意图。图2为电流源的一种实施方式的示意图。图3为电流源的另一种实施方式的示意图。图4为电流源的另一种实施方式的示意图。图5为本专利技术实施例一稳压器的示意图。图6为图5的稳压器的一种实施方式的示意图。图7为本专利技术实施例另一稳压器的示意图。图8为图7的稳压器的一种实施方式的示意图。图9为本专利技术实施例另一稳压器的示意图。图10为图9的稳压器的一种实施方式的示意图。其中，附图标记说明如下：10电流源102定电流产生模块104电流变化侦测模块106互导放大器C1、CMP1、CMN1、CMP2、CMN2电容R1、RDCP、RDCN电阻N_CTRL、N_CTRL1、N_CTRL2控制节点N_OUT输出端IOUT输出电流MP1、MP2、MP3、MP3’、MP4、P型金氧半场效晶体管MP5MN1、MN2、MN3、MN3’、MN4、N型金氧半场效晶体管MN5、MN0NDP1、NDN1、NDP4、NDN4节点50、70、90稳压器500、700、900稳压放大器502、702、902放大器504、506、704、706、904、906分压电阻Vref参考电压VOUT输出电压708、908缓冲器710转换电阻N_FAST快速反应控制端V_FAST控制电压具体实施方式请参考图1，图1为本专利技术实施例一电流源10的示意图。如图1所示，电流源10包括一定电流产生模块102、一电容C1、一电流变化侦测模块104及一互导放大器106。定电流产生模块102耦接至一控制节点N_CTRL，用来产生一额定电流流经控制节点N_CTRL，以决定控制节点N_CTRL的电压。额定电流的主要目的是用来调整控制节点N_CTRL的偏压，在避免过多耗电的情况下，额定电流可设定为较小的电流。电容C1耦接至电流源10的一输出端N_OUT与电流变化侦测模块104之间。电流变化侦测模块104则耦接至控制节点N_CTRL与电容C1之间，其可在电流源10的输出端N_OUT接收到一瞬间电流变化时，通过电容C1使控制节点N_CTRL的电压产生相对应的变化。互导放大器106耦接至控制节点N_CTRL与输出端N_OUT之间，在控制节点N_CTRL的电压发生变化时，互导放大器106即可根据控制节点N_CTRL的电压变化，相对应地改变输出端N_OUT的输出电流IOUT的大小。在一实施例中，电流源10还包括一电阻R1，电阻R1耦接至控制节点N_CTRL与定电流产生模块102之间，可用以避免定电流产生模块102产生另一瞬间电流抵消控制节点N_CTRL的电压变化。详细来说，电流源10可用来提供芯片系统所需的电流，因此系统中任何需要供电的电路都可视为电流源10的负载。当负载电流瞬间发生变化时，电容C1会立即反应，使控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流源，用来快速调整一第一输出电流，所述电流源包括：一定电流产生模块，耦接至一控制节点，用来产生一额定电流流经所述控制节点，以决定所述控制节点的一电压；一电容，耦接至所述电流源的一输出端；一电流变化侦测模块，耦接至所述控制节点与所述电容之间，用来在所述电流源的所述输出端接收到一瞬间电流变化时，通过所述电容使所述控制节点的所述电压产生一变化；以及一互导放大器，耦接至所述控制节点与所述输出端之间，用来在所述控制节点的所述电压产生所述变化时，相对应地改变所述输出端的所述第一输出电流的大小。

【技术特征摘要】
1.一种电流源，用来快速调整一第一输出电流，所述电流源包括：一定电流产生模块，耦接至一控制节点，用来产生一额定电流流经所述控制节点，以决定所述控制节点的一电压；一电容，耦接至所述电流源的一输出端；一电流变化侦测模块，耦接至所述控制节点与所述电容之间，用来在所述电流源的所述输出端接收到一瞬间电流变化时，通过所述电容使所述控制节点的所述电压产生一变化；以及一互导放大器，耦接至所述控制节点与所述输出端之间，用来在所述控制节点的所述电压产生所述变化时，相对应地改变所述输出端的所述第一输出电流的大小。2.如权利要求1所述的电流源，其特征在于，还包括：一电阻，耦接至所述控制节点与所述定电流产生模块之间，用来避免所述定电流产生模块产生另一瞬间电流抵消所述控制节点的所述电压的所述变化。3.如权利要求1所述的电流源，其特征在于，所述电流源的所述输出端耦接至一缓冲器，以控制所述缓冲器输出一第二输出电流。4.如权利要求3所述的电流源，其特征在于，所述缓冲器是一N型金氧半场效晶体管，其一漏极耦接至一电源供应端、一源极耦接至所述电容、以及一栅极耦接至所述输出端，所述电流源根据所述N型金氧半场效晶体管的所述源极的一负载变化，控制所述N型金氧半场效晶体管输出所述第二输出电流。5.如权利要求1所述的电流源，其特征在于，所述定电流产生模块包括一电流镜，以在稳态之下，控制所述第一输出电流的大小等于所述额定电流的大小。6.一种稳压器，包括：一缓冲器，耦接至所述稳压器的一输出端与一快速反应控制端之间，用来产生一输出电流；一电流源，耦接至所述缓冲器，所述电流源包括：一定电流产生模块，耦接至一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡敏弘，黄秋皇，吴振聪，黄俊为，苏品翰，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71