稳压器电路制造技术

廉价提供一种能够适应输出电容器Ｃｏ的低容量化、低ＥＳＲ化的稳压器电路。该稳压器电路具备连接在电源端子（Ｖ↓［ＤＤ］）和输出端子（Ｖ↓［ＯＵＴ］）之间的输出晶体管（Ｑ１０）、将输出端子和接地端子之间的输出电压分压并从中间节点（Ｎ１）产生分压电压的分压电路（Ｒ１、Ｒ２）、产生对应基准电压与上述分压电压的差值的误差信号的误差信号放大器（Ｑ１～Ｑ８、１１）以及根据误差信号控制输出晶体管的控制晶体管（Ｑ９）；其中，第一相位校正电容器（Ｃ１）连接在输出端子和分压电路的中间节点（Ｎ１）之间，第二相位校正电容器（Ｃ２）连接在输出端子和误差信号放大器的规定的节点（Ｎ２）之间。

voltage regulator circuit

A low capacity, low ESR voltage regulator circuit adapted to an output capacitor Co is provided cheaply. In connection with the power supply terminal voltage regulator circuit (V: DD) and the output terminals (V: OUT) between the output transistor (Q10), the output voltage of the output terminal and the ground terminal between the partial pressure and from the intermediate node (N1) to produce the divided voltage divider circuit (R1, R2), error amplifier generates difference between the reference voltage and the voltage divider of the error signal (Q1 ~ Q8, 11) and the control transistor according to the error signal to control the output transistor (Q9); wherein, the first phase correction capacitor (C1) connected to the output terminal and the intermediate node voltage dividing circuit (N1) between the second phase correction capacitor (C2) node connected to a prescribed output terminal and the error signal of the amplifier (N2).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稳压器电路，特别是涉及必须进行大电流输出的系列稳压器IC。
技术介绍
稳压器电路是使从外部提供的电源电压稳定并向输出端子提供稳定后的输出电压的电路。把输出电容器连接在稳压器电路的输出端子上之后，将负载连接在稳压器电路的输出端子上。这样，把用稳压器电路稳定而用输出电容器平滑化了的输出电压提供给负载。作为连接在稳压器电路的输出侧的输出电容器Co，一般是电解电容器或钽电容器，但是为了适应小型化要求，正向使用小容量的陶瓷电容器发展。可是，电容器根据种类具有不同的ESR值(Equivalent Series Resistance等效串联电阻)。例如，电解电容器的ESR值随频率或温度而变化，具有大约0.1～100〔Ω〕的ESR值；钽电容器具有0.1～1〔Ω〕的ESR值。而陶瓷电容器具有0.001～0.1〔Ω〕的ESR值。在稳压器电路的输出端子上连接的输出电容器的ESR值与稳压器电路的相位补偿范围之间的关系不合适的情况下，可能产生振荡。图1示出了现有的稳压器电路的构成。图示的稳压器电路是具有电源端子VDD、接地端子GND和输出端子VOUT的3端稳压器电路(系列稳压器IC)。图示的稳压器电路是输出电流例如150mA以上的大电流输出用的稳压器电路，所以构成该电路的晶体管是双极晶体管。众所周知，双极晶体管具有作为控制端子的基极以及作为一对主要电极端子的集电极和发射极。该稳压器电路具有恒流源11、第1到第10晶体管Q1～Q10、第1及第2电阻R1、R2和相位校正用电容器C1。恒流源11和第1至第8晶体管Q1～Q8构成产生误差信号的误差信号放大器，该误差信号对应于由第1及第2电阻R1、R2分压后的分压电压与由未图示的基准电压生成电路生成的基准电压的差值。第9晶体管Q9用作控制晶体管，把误差信号放大器输出的误差信号放大后，供给第10晶体管Q10的基极。第10晶体管是连接在电源端子VDD和输出端子VOUT之间的输出晶体管(功率晶体管)，将施予电源端子VDD的输入电压稳压后，向输出端子VOUT提供输出电压。第1和第2电阻器R1、R2相互串联连接，然后连接在输出端子VOUT和接地端子GND之间。如前所述，这些电阻器R1及R2用作分压电路，将输出电压分压后生成分压电压。相位校正用电容器C1连接在输出端子VOUT与生成上述分压电路的分压电压的中间节点N1之间。第1及第2电阻器R1、R2和相位校正用电容器C1的组合用作超前相位补偿电路(例如，参照非专利文献1)，上述的稳压器电路例如在非专利文件2中有所记载。接下来，说明误差信号放大器的构成。第1晶体管Q1由npn型双极晶体管构成，将基准电压提供给其基极；第2晶体管Q2也由npn型双极晶体管构成，将分压电压提供给其基极。第1晶体管Q1和第2晶体管Q2的发射极之间连接起来，经恒流源11接地。由第3及第4晶体管Q3、Q4构成的第1电流镜像电路连接在第1晶体管Q1的集电极和电源端子VDD之间；第3及第4晶体管Q3、Q4由npn型双极晶体管构成，第3及第4晶体管Q3、Q4的发射极连接在电源端子VDD上。第3晶体管Q3的基极与第4晶体管Q4的基极相连接；第4晶体管Q4的基极连接到第4晶体管Q4的集电极；第4晶体管Q4的集电极连接在第1晶体管Q1的集电极上。由第5及第6晶体管Q5、Q6构成的第2电流镜像电路连接在第2晶体管Q2的集电极和电源端子VDD之间；第5及第6晶体管Q5、Q6由npn型双极晶体管构成，第5及第6晶体管Q5、Q6的发射极连接在电源端子VDD上。第5晶体管Q5的基极和第6晶体管Q6的基极相连接；第6晶体管Q6的基极被连接到第6晶体管Q6的集电极；第6晶体管Q6的集电极被连接到第2晶体管Q2的集电极上。由第7及第8晶体管Q7、Q8构成的第3电流镜像电路连接在第1电流镜像电路和第2电流镜像电路与接地端子之间。第7及第8晶体管Q7、Q8由npn型双极晶体管构成，第7及第8晶体管Q7、Q8的发射极被连接到接地端子上，第7晶体管Q7的基极和第8晶体管Q8的基极相连接，第7晶体管Q7的集电极被连接到第3晶体管Q3的集电极上。第8晶体管Q8的基极被连接到第8晶体管Q8的集电极上，第8晶体管Q8的集电极被连接到第5晶体管Q5的集电极上。第1电流镜像电路和第3电流镜像电路的连接点(换言之，第3晶体管Q3和第7晶体管Q7的集电极)是输出上述误差信号的输出节点。用作控制晶体管的第9晶体管Q9由npn型双极晶体管构成，其基极连接在上述输出节点上，发射极连接在接地端子上。用作输出晶体管的第10晶体管Q10由npn型双极晶体管构成，其基极连接在第9晶体管Q9的集电极上，发射极连接在电源端子VDD上，集电极连接在输出端子VOUT上。图1的稳压器电路中，一旦将电源电压(例如，3～7〔V〕)施加于电源端子VDD，与第1及第2晶体管Q1、Q2的基极上施加的电压差值相对应的电流就流经这两个晶体管。提供给第1晶体管Q1的基极的基准电压是例如0.6～1.2〔V〕。第1和第2电流镜像电路分别使与流经第1和第2晶体管Q1、Q2的电流同样大小的电流流经第7和第8晶体管Q7、Q8。提供给第7及第8晶体管Q7、Q8的电流差值使电压(误差信号)施加在第9晶体管Q9的基极上，由此流经第9晶体管Q9的电流发生变化。结果，第10晶体管的基极电流发生变化，使提供给输出端子VOUT的输出电压(例如，0.8～5〔V〕)稳压(稳定化)。相位校正用电容器C1例如具有20pF的电容值，使该稳压器电路的相位校正范围(超前相位补偿)扩大。一般的来说，为了不使稳压器电路产生振荡，增益为0dB的频率下的相位容限(余裕度)必须保证在例如45°以上。图2中表示出在从图1的稳压器电路内除掉了校正用电容器C1的稳压器电路中，输出电容Co的ESR为0.01Ω、输出电流为500mA时的稳压器电路的开路特性。从图2可知，在无校正用电容器C1的稳压器电路中，没有增益为0dB的频率下的相位容限。因此，无校正用电容器C1的稳压器电路会产生振荡。图3中表示在图1的稳压器电路中，输出电容器Co的ESR为0.01Ω、输出电流为500mA时的稳压器电路的开路特性。从图3可知，即使具备校正用电容器C1的稳压器电路中，也没有增益为0dB的频率下的相位容限。因此有校正用电容器C1的稳压器电路也会振荡。这样，输出电容Co的ESR低的情况下，即使设置了相位校正用电容器C1，稳压器电路也会振荡。晶体管技术98.08号p409“实用模拟电子电路设计法”，渡边一雄著，综合电子出版社发行，1996.6.22，第1版4章低电压设计法和设计要点p110如上所述，现有的稳压器电路很难适应输出电容器Co的低容量化、低ESR化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够适应输出电容器Co的低容量化、低ESR化的稳压器电路。按照本专利技术，具有电源端子VDD、输出端子VOUT和接地端子的稳压器电路具备连接在所述电源端子与所述输出端子之间的输出晶体管Q10、将该输出端子与所述接地端子之间的输出电压分压并从中间节点N1生成分压电压的分压电路R1、R2、产生对应于基准电压和所述分压电压的差值的误差信号的误差信号放大器Q1～Q8、11和根据所述误差信号控制所述输出晶体管的控制晶体管Q9，并且控制所述输出晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有电源端子、输出端子和接地端子的稳压器电路，具备连接在所述电源端子与所述输出端子之间的输出晶体管、将该输出端子与所述接地端子之间的输出电压分压并从中间节点生成分压电压的分压电路、产生对应于基准电压与所述分压电压的差值的误差信号的误差信号放大器和根据所述误差信号控制所述输出晶体管的控制晶体管，并且控制所述输出晶体管而使所述输出电压稳定化；其特征在于在所述稳压器电路中具有连接在所述输出端子和所述分压电路的所述中间节点之间的第１相位校正用电容器和连接在所述输出端子与所述误差信号放大器的规定的节点之间的第２相位校正用电容器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口公一，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]