用于校正模拟低压差线性稳压器过冲和下冲的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于校正模拟低压差线性稳压器过冲和下冲的方法及装置，其通过改进模拟集成电路的反应时间（Δｔ）而动态地校正模拟集成电路的过冲误差和下冲误差。等同地，只有当检测到过冲误差或下冲误差时，本发明专利技术所公开的误差校正电路才被激活，以通过增大模拟集成电路的带宽来减小过冲误差和下冲误差。

And a device for correcting low dropout linear regulator simulation method of overshoot and undershoot

The invention provides a method and a device for correcting analog low dropout linear regulator for overshoot and undershoot, the reaction time by improving the simulation of integrated circuit (T) and the dynamic overshoot and undershoot error correction error of analog integrated circuits. Equally, only when the detected overshoot or undershoot error, error correction circuit is disclosed that is activated by increasing the bandwidth of the analog integrated circuit to reduce overshoot and undershoot error.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及模拟集成电路领域。具体地说，本专利技术涉及模拟电压稳压器。
技术介绍
可提供干净输出信号的电压稳压器是影响模拟集成电路性能的关键因素。当模拟集成电路应用于例如数字相机、手机、手提电脑等要求1.9伏到 3.3伏低电压和低静态电流的便携式电子器件时，所述可提供干净输出信号 的电压稳压器尤为重要。这些模拟集成电路的瞬态响应会造成便携式电子器 件的不可逆损坏，并且经常縮短这些器件的寿命。低压差线性稳压器因其能 为集成电路提供稳定、低噪声和特定值的直流输出电压而被广泛使用。然而， 低压差线性稳压器电路很容易由于下级负载器件的开、关而产生瞬间的过冲 和下冲。图1A为一个现有技术的低压差线性稳压器电路100的示意图。低压差 线性稳压器电路100连接至由负载电流112表示的下级负载。低压差线性稳 压器电路100包括误差放大器101、传输器件102、和包括第一电阻(R。 103和第二电阻(R2) 104的参考网络。低压差线性稳压器电路100产生输出电压(VouT) ， VouT不依赖于输入电压(Vtn)，并和参考电压(Vref)成正比。图1B中示出了表示负载电流112的波形119，和表示输出电压(VOUT) 的波形120。当负载电流112导通时，电流从0mA增加到500mA，所述电 流的增加由波形119中的上升沿119U表示。与之相应地，电容105上的电 压降低，但是低压差线性稳压器电路100不能快速反应来补偿输出电压 (VouT)的突然下降。这样，使得输出电压的瞬态响应中出现下冲误差121。 所述下冲误差121的幅值为A厂^/rA〃C (公式l)，其中C为电容105的 电容值。继续参照图1B，当负载电流112截止时，电流从500mA下降到OmA，所述电流的下降由波形119中的下降沿119D表示。与之相应地，电容105 的电压增大，但低压差线性稳压器电路100不能立即发应来补偿波形120表 示的输出电压(Vow)。这导致输出波形120上出现过冲误差122。所述过 冲误差122的幅度为A广-V"/C (公式2)。通常，为解决低压差线性稳 压器电路100的下冲误差121和过冲误差122，在输出端109和电气接地111 之间连接一个容值为lOpF到100pF的大电容105。公式1和公式2的分母 中的大电容C能降低A厂和A产的幅值。然而，大电容105需占用显著大的 电路板面积，同时也提高了制造成本。此外，大电容105会降低低压差线性 稳压器电路IOO的响应速度。另一方面，使用低容值的电容105来加快反应 速度会导致低压差线性稳压器电路100的不稳定，并增大低压差线性稳压器 电路100中过冲(公式2)。因此，改变电容105的容值(C)并不能解决 过冲和下冲问题。减小公式1和公式2中的反应时间(A,)的另外一个方法 是使用快速误差放大器101，但是快速误差放大器需要昂贵的工艺技术和复 杂的电路设计。因此，需要采用附加电路来解决低压差线性稳压器电路100 中的瞬间过冲和下冲问题。已有多种现有技术尝试用附加电路来解决低压差线性稳压器电路100的 瞬间过冲误差和下冲误差问题。在一种现有技术中，公开了一种电耦接于误 差放大器101和传输器件102之间的输出级补偿电路。在该现有技术的输出 级补偿电路中， 一个或多个分离式传感器件构造为基于输出电流向低压差线 性稳压器电路IOO提供零极点补偿。每个分离式传感器件均构造为补偿合适 范围的输出电流，并增大相关补偿电容的效果。这样，该现有技术的输出级 补偿电路提供了不依赖于输出电流和输出电容需求的、稳定的输出电压 (r。OT)。但是，所公开的该输出级补偿电路并不能解决过冲误差和下冲误 差问题。此外，该现有技术的电路不能提供满足低静态电流需求和小硅片面 积经济性需求的方案。因此，需要一种过冲和下冲校正电路及其方法以实现低压差线性稳压器 电路的快速反应，从而解决过冲误差和下冲误差问题。此外，还需要一种过 冲和下冲校正电路以避免消耗大的静态电流，且避免占用大的电路板面积。 本专利技术能满足上述要求。
技术实现思路
为避免上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术旨在提供一种用于校正过冲 误差和下冲误差的装置及方法。根据本专利技术的该装置及方法，由于在正常工 作状态下，过冲校正电路和下冲校正电路处于截止模式，因此过冲校正电路 和下冲校正电路具有很低的静态功耗。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下本专利技术提供了一种 用于模拟集成电路的误差校正电路，所述误差校正电路具有输入端和输出端 且包括下冲校正电路，其电耦接为用于检测所述模拟集成电路中的下冲误 差，只有当在所述输出端检测到所述下冲误差时，下冲校正电路才运行以改 进所述模拟集成电路的反应时间；以及过冲校正电路，其电耦接为用于检测 所述模拟集成电路中的过冲误差，只有当在所述输出端检测到所述过冲误差 时，过冲校正电路才运行减小所述模拟集成电路的反应时间。作为本专利技术的一种优选方案， 一旦检测到所述过冲误差，所述过冲校正电路运行以创建电通路来补偿所述过冲误差。作为本专利技术的一种优选方案，通过将所述过冲校正电路的电气特性从高 阻抗状态改变为低阻抗状态来激活所述过冲校正电路，以及通过将所述下冲 校正电路的电气特性从高阻抗状态改变为低阻抗状态来激活所述下冲校正 电路。作为本专利技术的一种优选方案，所述下冲校正电路还包括输入级电路， 其包括输入端，所述输入端电耦接为用于检测所述模拟集成电路的所述输出 端中的所述下冲误差；差分级电路，其电耦接至所述输入端；以及输出级电 路，其电耦接至所述差分级电路和所述模拟集成电路， 一旦检测到所述下冲 误差，所述差分级电路和所述输出级电路激活以产生一校正信号，所述校正 信号能改善所述模拟集成电路的反应时间。作为本专利技术的一种优选方案，所述输入级包括电耦接至电容的高速AB 类缓冲器。作为本专利技术的一种优选方案，所述差分级电路还包括第一NMOS晶体 管，其电耦接至第二NMOS晶体管，所述的第一NMOS晶体管的栅极电耦 接至所述第二NMOS晶体管的栅极，所述第一NMOS晶体管的源极电耦接 至第一电阻的第一端和所述输入级电路，所述第一电阻的第二端电耦接至电气接地，所述第二NMOS晶体管的源极电耦接至第二电阻的第一端，所述第 二电阻的第二端电耦接至所述电气接地；以及偏置电路，电耦接至所述第一 NMOS晶体管和所述第二 NMOS晶体管，其中所述偏置电路偏置所述第一 NMOS晶体管和所述第二 NMOS晶体管，所述第一 NMOS晶体管和所述第 二NMOS晶体管的漏极电耦接至所述偏置电路。作为本专利技术的一种优选方案，所述偏置电路包括第一电流源，其包括 第一 PMOS晶体管和第二 PMOS晶体管，所述第一 PMOS晶体管的栅极电 耦接至所述第二 PMOS晶体管的栅极，所述第一 PMOS晶体管的漏极电耦 接至所述第一 NMOS晶体管的漏极和所述输出级电路，所述第二 PMOS晶 体管的漏极电耦接至所述第二 NMOS晶体管的漏极和所述第二 PMOS晶体 管的栅极，所述第一 PMOS晶体管的源极电耦接至所述第二 PMOS晶体管 的源极和电源电压；以及第二电流源，其具有第一端和第二端，所述第一端 电耦接至所述电源电压；第三NMOS晶体管，其漏极电耦接至所述第二电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模拟集成电路的误差校正电路，所述误差校正电路具有输入端和输出端且包括：　　　　下冲校正电路，其电耦接为用于检测所述模拟集成电路中的下冲误差，只有当在所述输出端检测到所述下冲误差时，所述下冲校正电路才运行以改进所述模拟集成电路的反应时间；以及　　　　过冲校正电路，其电耦接为用于检测所述模拟集成电路中的过冲误差，只有当在所述输出端检测到所述过冲误差时，所述过冲校正电路才运行以改进所述模拟集成电路的反应时间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：法尔胡德莫拉维基，
申请(专利权)人：美国芯源系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]