低压差线性稳压器制造技术

本发明专利技术提供一种低压差线性稳压器，其包括功率晶体管、驱动级电路、反馈电路、偏压电源以及辅助参考电流产生电路。功率晶体管受控于驱动信号而将输入电压转换为输出电压。反馈电路根据输出电压产生反馈电压。驱动级电路根据反馈电压与参考电压，产生驱动信号。偏压电源提供偏压电流。辅助参考电流产生电路用以取样输出电流，再以映射方式调成调整电流，并将调整电流叠加至偏压电流上，以产生参考电流控制驱动级电路的驱动能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种稳压器，且特别是有关于一种低压差线性稳压器(low-dropoutvoltageregulator，简称LDO)。
技术介绍
在现今电子装置的应用中，特别是对于可携式电子装置而言，使用者对于电池使用时间的要求越来越高。若是能让整个装置的静态功率消耗减少，就能够有效地延长可携式电子装置的使用时间。所述静态功率消耗主要是由可携式电子装置内部的低压差线性稳压器所造成，但在一般低压差线性稳压器中，静态功率并不会随着输出电流的改变而随之调整。在此前提下，若考虑到要将低压差线性稳压器设计在大电流应用下时，则低压差线性稳压器的静态功耗通常在0.5mA～2mA左右，如此无法满足可携式电子装置待机时间越来越长的需求。另一方面，若是为了要降低静态功耗(例如降至0.1mA左右)而调整低压差线性稳压器的硬件参数，则往往会带来负载响应特性(loadtransientresponse)变差的问题。如此可能会导致系统从待机到工作的转换过程中当机卡死。
技术实现思路
本专利技术提供一种低压差线性稳压器，其可同时具备低静态功耗与较佳负载暂态响应特性。本专利技术的低压差线性稳压器包括功率晶体管、驱动级电路、反馈电路、偏压电源以及辅助参考电流产生电路。功率晶体管接受驱动信号以控制切换，将输入电压转换为输出电压并提供给负载。反馈电路耦接功率晶体管，根据输出电压产生反馈电压。驱动级电路依据反馈电压与参考电压产生驱动信号。偏压电源耦接驱动级电路，用以提供偏压电流。辅助参考电流产生电路耦接功率晶体管、驱动级电路以及偏压电源，用以取样流经功率晶体管的输出电流，再以映射方式调成调整电流，并将调整电流叠加至偏压电流上，产生参考电流控制驱动级电路的驱动能力。基于上述，本专利技术实施例提出一种低压差线性稳压器，其可取样输出电流并且通过电流镜映射的方式将关联于输出电流大小的调整电流叠加至一固定的偏压电流上，藉以作为控制驱动级电路的驱动能力的参考电流。如此一来，本专利技术实施例的低压差线性稳压器即可动态地根据输出电流的大小而对应调整驱动级电路的驱动能力，藉以令低压差线性稳压器可同时具备低静态功耗与较佳负载暂态响应特性的优势。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一实施例的低压差线性稳压器的功能方块示意图；图2为本专利技术第一实施例的低压差线性稳压器的电路架构示意图；图3为本专利技术第二实施例的低压差线性稳压器的电路架构示意图；图4为本专利技术第三实施例的低压差线性稳压器的电路架构示意图；图5为本专利技术第四实施例的低压差线性稳压器的电路架构示意图；图6为本专利技术第五实施例的低压差线性稳压器的电路架构示意图；图7为本专利技术第六实施例的低压差线性稳压器的电路架构示意图；图8为本专利技术第七实施例的低压差线性稳压器的电路架构示意图；图9为本专利技术第八实施例的低压差线性稳压器的电路架构示意图。附图标记说明100、200、300、400、500、600、700、800、900：低压差线性稳压器；110、210、310、410、510、610、710、810、910：功率晶体管；120、220、320、420、520、620、720、820、920：驱动级电路；130、230、330、430、530、630、730、830、930：反馈电路；140、240、340、440、540、640、740、840、940：偏压电源；150、250、350、450、550、650、750、850、950：辅助参考电流产生电路；152、252、352、452、552、652、752、852、952：取样单元；154、254、354、454、554、654、754、854、954：电流镜；222、322、422、522、622、722、822、922：误差放大器；224、324、424、524、624、724、824、924：输出缓冲器；DSIT：输出缓冲器的参考电流流入端；DSOT：输出缓冲器的参考电流流出端；ESIT：误差放大器的参考电流流入端；ESOT：误差放大器的参考电流流出端；GND：接地端；NAD：节点；IBIT：偏压电流流入端；IBOT：偏压电流流出端；IOUT：输出电流；ISAMP：取样电流；IADJ：调整电流；Ibias：偏压电流；IREF：参考电流；LD：负载；R、R1、R2：电阻；S_EA：误差放大信号；S_D：驱动信号；VFB：反馈电压；VIN：输入电压；VOUT：输出电压；VREF：参考电压。具体实施方式为了使本专利技术的内容可以更容易明了，以下特举实施例做为本专利技术确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在图示及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，代表相同或类似部件。图1为本专利技术一实施例的低压差线性稳压器的功能方块示意图。请参照图1，在本实施例中，低压差线性稳压器100包括功率晶体管110、驱动级电路120、反馈电路130、偏压电源140以及辅助参考电流产生电路150。功率晶体管110可例如为N型晶体管或P型晶体管，其会从驱动级电路120接收驱动信号S_D，并且受控于驱动信号S_D而控制其切换/导通状态，从而将输入电压VIN转换为输出电压VOUT并提供给负载LD使用。驱动级电路120用以依据关联于输出电压VOUT的反馈电压VFB与参考电压VREF产生驱动信号S_D来驱动功率晶体管110。其中，驱动级电路120例如是由多个运算放大器所组成(后续实施例会说明具体电路架构)，而运算放大器的驱动能力基本上依据工作电源大小而决定。本实施例的驱动级电路120会从外部接收一参考电流IREF，并且依据参考电流IREF的大小产生对应的工作电流来驱动电路运作。换言之，在本实施例中，驱动级电路120的驱动能力/电流输出能力依据所接收的参考电流IREF而决定。反馈电路130耦接负载LD、功率晶体管110以及驱动级电路120。反馈电路130可用以对输出电压VOUT进行分压，据以产生反馈电压VFB以提供给驱动级电路120。偏压电源140耦接驱动级电路120，其可用以提供一固定的偏压电流Ibias作为提供给驱动级电路120的参考电流IREF的一部分。辅助参考电流产生电路150耦接功率晶体管110、驱动级电路120以及偏压电源140。辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括：功率晶体管，接受驱动信号以控制其切换，将输入电压转换为输出电压并提供给负载；反馈电路，耦接该功率晶体管，根据该输出电压，产生反馈电压；驱动级电路，依据该反馈电压与参考电压，产生该驱动信号；偏压电源，耦接该驱动级电路，用以提供偏压电流；以及辅助参考电流产生电路，耦接该功率晶体管、该驱动级电路以及该偏压电源，用以取样流经该功率晶体管的输出电流，再以映射方式调成调整电流，并将该调整电流叠加至该偏压电流上，产生参考电流控制该驱动级电路的驱动能力。

【技术特征摘要】
1.一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括：
功率晶体管，接受驱动信号以控制其切换，将输入电压转换为输出电压
并提供给负载；
反馈电路，耦接该功率晶体管，根据该输出电压，产生反馈电压；
驱动级电路，依据该反馈电压与参考电压，产生该驱动信号；
偏压电源，耦接该驱动级电路，用以提供偏压电流；以及
辅助参考电流产生电路，耦接该功率晶体管、该驱动级电路以及该偏压
电源，用以取样流经该功率晶体管的输出电流，再以映射方式调成调整电流，
并将该调整电流叠加至该偏压电流上，产生参考电流控制该驱动级电路的驱
动能力。
2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器，其特征在于，该驱动级电
路包括：
误差放大器，其第一输入端接收该参考电压，且其第二输入端接收该反
馈电压；以及
输出缓冲器，其输入端耦接该误差放大器的输出端，且其输出端耦接该
功率晶体管以提供该驱动信号。
3.根据权利要求2所述的低压差线性稳压器，其特征在于，该辅助参考
电流产生电路包括：
取样单元，耦接该功率晶体管，用以取样该输出电流，并据以产生取样
电流；以及
电流镜，耦接该取样单元，将该取样电流以映射方式调成该调整电流，
该电流镜将该调整电流叠加至该偏压电源所提供的偏压电流上，产生该参考
电流提供给该误差放大器与该输出缓冲器其中之一。
4.根据权利要求3所述的低压差线性稳压器，其特征在于，该功率晶体
管为N型晶体管，其栅极耦接该输出缓冲器的输出端，其漏极接收该输入电
压，且其源极耦接该负载，且该取样单元为第一N型晶体管，其栅极耦接该
功率晶体管的栅极，且其源极耦接该功率晶体管的源极。
5.根据权利要求4所述的低压差线性稳压器，其特征在于，该电流镜包
括：
第一P型晶体管，其栅极与其漏极共同耦接该第一N型晶体管的漏极，
且其源极接收正电源电压；以及
第二P型晶体管，其栅极耦接该第一P型晶体管的栅极，其漏极耦接该
偏压电源的偏压电流流出端与该误差放大器的参考电流流入端，且其源极接
收该正电源电压。
6.根据权利要求5所述的低压差线性稳压器，其特征在于，该辅助参考
电流产生电路还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立民，刘中唯，徐献松，杨莹莹，
申请(专利权)人：登丰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71