恒压电路制造技术

本发明专利技术涉及一种恒压电路。实施方式的恒压电路具备第1要素、第2要素、放大器以及基准电压源。第1要素转换输入电压，并输出规定的输出电压。第2要素输出与基于上述第1元件输出的电压的电流相应的电流。放大器对基准电压和与上述输出电压成比例的电压之间的差电压进行放大，且基于上述差电压对上述第1元件进行控制。基准电压源根据对从上述第2元件输出的电流与参照电流进行比较的比较结果输出上述基准电压。

Constant voltage circuit

【技术实现步骤摘要】
恒压电路本申请享受以日本专利申请2018-157222号(申请日：2018年8月24日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。
实施方式涉及一种恒压电路。
技术介绍
在电子设备中存在微型计算机、传感器、驱动器等各种器件，需要向各个器件供给适当的电源电压。在该供给中使用各种稳压器等输出恒压的电路。近年来，通过蓄电池驱动的便携式设备增加，因此要求消耗电流较低的电源电路。另一方面，要求抑制电源电路输出的噪声、抑制电源可变抑制比(PSRR：PowerSupplyRejectionratio)这样的特性，但这些特性处于与低消耗电流特性相反的关系。线性稳压器廉价且简单，因此被广泛用作为电源电路，但为了实现噪声降低以及PSRR特性的提高，要求其内部所具有的基准电压VREF本身的噪声降低以及PSRR特性的提高。
技术实现思路
实施方式提供一种兼顾了低消耗电流和低噪声的恒压电路。实施方式的恒压电路具备第1要素、第2要素、放大器以及基准电压源。第1要素对输入电压进行转换，并输出规定的输出电压。第2要素输出与基于上述第1元件输出的电压的电流相应的电流。放大器对基准电压和与上述输出电压成比例的电压之间的差电压进行放大，基于上述差电压对上述第1元件进行控制。基准电压源根据从上述第2元件输出的电流与参照电流之间的比较结果来输出上述基准电压。附图说明图1表示一个实施方式所涉及的恒压电路的一例。图2表示一个实施方式所涉及的基准电压源的一例。图3表示一个实施方式所涉及的低噪声基准电压源的一例。图4以及图5表示一个实施方式所涉及的基准电压源的晶体管的栅极尺寸。图6～图9表示一个实施方式所涉及的放大器的一例。图10表示一个实施方式所涉及的恒压电路的一例。图11表示一个实施方式所涉及的基准电压源的一例。具体实施方式以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，本专利技术并不限定于实施方式。在所参照的附图中，有时对于相同部分或者具有相同功能赋予相同的符号或者类似的符号，并省略其重复的说明。另外，有时附图的尺寸比例为了便于说明而与实际比例不同，有时从附图省略构成的一部分。(第1实施方式)图1是表示第1实施方式所涉及的恒压电路1的一例的电路图。通过对输入端子in施加输入电压VIN(例如，Vdd)，由此从输出端子out输出规定的输出电压VOUT。在输出端子out连接有输出电容器Cout以及利用输出电压VOUT的负载L。虽然该负载L的状态也对输出电压VOUT产生影响，但通过恒压电路1将输出电压VOUT控制为接近规定的值。根据需要，也可以在恒压电路1的外侧连接未图示的输入电容器Cin。恒压电路1具备放大器Amp、第1晶体管Pp、第2晶体管Pm、电流比较器Cmp、基准电流源I1、基准电压源V1、V2、开关Sw以及电阻Rf、Rs。放大器Amp对反馈电压VFB与基准电压VREF进行比较，而对其差进行放大。第1晶体管Pp是对输出电压VOUT进行控制的晶体管，例如是p型的MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect-Transistor)。放大器Amp的输出与第1晶体管Pp的栅极以及第2晶体管Pm的栅极连接。从放大器Amp输出的被放大后的差电压向第1晶体管Pp的栅极输出。第1晶体管Pp(第1元件)的源极与输入端子in连接，漏极与输出端子out连接。第1晶体管Pp基于对栅极施加的放大器Amp的输出即差电压(第1晶体管Pp的驱动电压)对从源极向漏极流动的电流进行控制，结果对输出电压VOUT进行控制。即，第1晶体管Pp作为将对恒压电路1的输入端子in施加的电压VIN转换成规定的电压，并将转换后的电压作为输出电压VOUT从输出端子out输出的输出元件进行动作。第2晶体管Pm(第2元件)是源极与输入端子in连接，漏极与电流比较器Cmp连接，对输出电压VOUT进行监控的晶体管。第2晶体管Pm例如是p型的MOSFET。第1晶体管Pp与第2晶体管Pm的栅极彼此连接，第2晶体管Pm的栅极也被施加由放大器Amp放大后的差电压即相同的驱动电压。其结果，根据对第1晶体管Pp的栅极施加的电压，对从第2晶体管Pm的源极向漏极流动的监控电流IM进行控制。即，第2晶体管Pm作为对第1晶体管Pp的漏极-源极间的电流进行监控，并输出与第1晶体管Pp所输出的电流成比例的监控电流的监控元件进行动作。电流比较器Cmp的输入侧与第2晶体管Pm的漏极以及基准电流源I1连接，对监控电流IM与基准电流IREF进行比较而输出对基准电压VREF进行控制的信号。基准电流IREF由基准电流源I1生成。基准电流源I1例如是恒流源，与电流比较器Cmp的输入连接。基准电压源V1、V2是输出基准电压VREF的电压源。例如，基准电压源V1、V2是恒压源。基准电压源V1是稳定地输出基准电压VREF的电源，且是低消耗电流的电压源。该基准电压源V1与放大器Amp的输入连接，稳定地向放大器Amp施加所输出的电压、作为基准电压VREF。基准电压源V2与根据电流比较器Cmp输出的信号来切换接通断开的开关Sw连接，并经由开关Sw与放大器Amp的输入连接。基准电压源V2为，虽然消耗电流比基准电压源V1多，但输出具有低噪声特性的电压。通过电流比较器Cmp将对输出电压进行监控的监控电流IM与基准电流IREF进行比较，在监控电流IM＜基准电流IREF的情况下，使开关Sw接通，将基准电压源V2与基准电压VREF连接。如此，通过基准电压源V1以及与基准电压源V1并联配置的基准电压源V2，形成作为整体的基准电压源。该作为整体的基准电压源根据监控电流IM的大小对基准电压VREF进行控制并输出。电阻Rf、Rs串联连接在第1晶体管Pp的漏极与接地点之间。通过将第1晶体管Pp输出的源极-漏极间的电流施加于电阻Rf、Rs，由此从连接在第1晶体管Pp的漏极与电阻Rf之间的输出端子out输出输出电压VOUT。即，通过第1晶体管Pp、电阻Rf、Rs形成输出输出电压VOUT的输出元件。电阻Rf、Rs对输出电压VOUT进行分压而生成反馈电压VFB。电阻Rf、Rs之间的点与放大器Amp的输入连接，反馈电压VFB被输入到放大器Amp。通过该电阻Rf、Rs，在输出电压VOUT与基准电压VREF之间，VOUT＝VREF×(1+Rf/Rs)这样的关系成立。同样，当将输出电压VOUT的噪声分量设为VnOUT、将基准电压VREF的噪声分量设为VnREF时，VnOUT＝VnREF×(1+Rf/Rs)，基准电压VREF的噪声分量也通过电阻值而倍增。放大器Amp被输入基准电压VREF以及反馈电压VFB，并输出对第1晶体管Pp的栅极施加的、即对第1晶体管Pp进行驱动的栅极电压VGATE。通过反馈电压VFB对输出电压VOUT进行反馈控制，由此以输出电压VOUT成为规定电压的方式进行控制。即，放大器Amp进行用于对第1晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恒压电路，具备：/n第1元件，对输入电压进行转换，并输出规定的输出电压；/n第2元件，输出与基于上述第1元件输出的电压的电流相应的电流；/n放大器，对基准电压和与上述输出电压成比例的电压之间的差电压进行放大，且基于上述差电压对上述第1元件进行控制；以及/n基准电压源，根据对从上述第2元件输出的电流与参照电流进行比较的比较结果来输出上述基准电压。/n

【技术特征摘要】
20180824 JP 2018-1572221.一种恒压电路，具备：
第1元件，对输入电压进行转换，并输出规定的输出电压；
第2元件，输出与基于上述第1元件输出的电压的电流相应的电流；
放大器，对基准电压和与上述输出电压成比例的电压之间的差电压进行放大，且基于上述差电压对上述第1元件进行控制；以及
基准电压源，根据对从上述第2元件输出的电流与参照电流进行比较的比较结果来输出上述基准电压。


2.如权利要求1所述的恒压电路，其中，
上述基准电压源具备：
第1基准电压源，输出第1基准电压；以及
第2基准电压源，基于上述比较结果与上述第1电流源并联连接，并输出第2基准电压。


3.如权利要求2所述的恒压电路，其中，
上述基准电压源为，
在上述第2基准电压源未与上述第1基准电压源连接的情况下，输出上述第1基准电压作为上述基准电压，
在上述第2基准电压源与上述第1基准电压源连接的情况下，输出将上述第1基准电压与上述第2基准电压合成了的电压。


4.如权利要求2所述的恒压电路，其中，
上述基准电压源还具备开关，在上述第2元件输出的电流比上述基准电流大的情况下，该开关将上述第2基准电压源的输出与上述第1基准电压源的输出并联连接。


5.如权利要求1所述的恒压电路，其中，
上述第1元件控制上述输出电压，以使上述放大器输出的电压比在进行控制的定时上述放大器输出的电压低。


6.如权利要求1所述的恒压电路，其中，
上述第1元件具备第1晶体管，该第1晶体管为，当作为驱动电压而被施加上述放大器输出的电压时，所输出的电流被控制，通过上述第1晶体管输出的电流对上述输出电压进行控制。


7.如权利要求6所述的恒压电路，其中，
上述第2元件具备第2晶体管，该第2晶体管被施加与对上述第1晶体管施加的驱动电压相等的驱动电压而输出电流。


8.如权利要求1所述的恒压电路，其中，
上述第2元件输出与上述第1元件输出的电流成比例的电流。


9.如权利要求1所述的恒压电路，其中，
上述放大器具备第1增益电路，该第1增益电路具有电流镜电路以及差动对电路。


10.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：小仓晓生，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP