低压差线性稳压器电路及其方法技术

本申请公开了一种低压差线性稳压器电路及其方法。所述低压差线性稳压器电路包括：功率器件，工作于可变电阻区，将输入电压转化为输出电压；第一放大级，具有差分输入和差分输出，所述第一放大级经由反馈电阻网络接收表征输出电压的反馈电压，并对反馈电压和参考电压之间的差值进行放大，产生正信号和负信号；第二放大级，具有差分输入和单输出，所述第二放大级经由反馈电容接收表征输出电压的前馈信号，并对前馈信号与负信号之和与正信号的差值进行放大，产生放大信号，用以控制所述功率器件。本申请的低压差线性稳压器电路及其方法提高了系统的瞬态响应，减小了瞬态电压中输出电压的过冲和下冲。压的过冲和下冲。压的过冲和下冲。

【技术实现步骤摘要】
低压差线性稳压器电路及其方法


[0001]本专利技术涉及一种电子电路，更具体地说，本专利技术涉及一种低压差线性稳压器电路及其方法。

技术介绍

[0002]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后级(post stage)负载器件的开、关而产生瞬间的过冲(overshoot)和下冲(undershoot)，对电路造成危害。
[0003]如何减小低压差线性稳压器电路的瞬间过冲和下冲问题，一直是本领域技术人员想要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]因此本专利技术的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的低压差线性稳压器电路及其方法。
[0005]根据本专利技术的实施例，提出了一种低压差线性稳压器电路，包括：功率器件，工作于可变电阻区，将输入电压转化为输出电压；第一放大级，具有差分输入和差分输出，所述第一放大级经由反馈电阻网络接收表征输出电压的反馈电压，并对反馈电压和参考电压之间的差值进行放大，产生正信号和负信号；第二放大级，具有差分输入和单输出，所述第二放大级经由反馈电容接收表征输出电压的前馈信号，并对前馈信号与负信号之和与正信号的差值进行放大，产生放大信号，用以控制所述功率器件。
[0006]根据本专利技术的实施例，还提出了一种用于低压差线性稳压器电路的方法，包括：控制功率器件工作于可变电阻区，以将输入电压转化为输出电压；经由反馈电阻网络接收表征输出电压的反馈电压，将反馈电压和参考电压进行差分放大，产生负信号和正信号；经由反馈电容接收表征输出电压的前馈信号，将前馈信号与负信号之和与正信号的差值进行放大，产生放大信号，用以控制功率器件。
[0007]根据本专利技术各方面的上述线性稳压器电路及其方法，提高了系统的瞬态响应，减小了瞬态电压中输出电压的过冲和下冲。
附图说明
[0008]图1为根据本专利技术实施例的低压差线性稳压器电路100的电路结构示意图；
[0009]图2为根据本专利技术实施例的低压差线性稳压器电路200的电路结构示意图；
[0010]图3为根据本专利技术实施例的低压差线性稳压器电路300的电路结构示意图；
[0011]图4示意性示出了根据本专利技术实施例的用于低压差线性稳压器电路的方法流程图400。
具体实施方式
[0012]下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0013]在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“连接到”另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0014]图1为根据本专利技术实施例的低压差线性稳压器电路100的电路结构示意图。在图1所示实施例中，所述低压差线性稳压器电路100包括：功率器件110，工作于可变电阻区，将输入电压V
IN
转化为输出电压V
O
，用以提供给后级电路(例如负载)；第一放大级101，具有差分输入和差分输出，所述第一放大级101经由反馈电阻网络120接收表征输出电压V
O
的反馈电压V
FB
，并对反馈电压V
FB
和参考电压V
ref
之间的差值进行放大，在其正输出端(+)产生正信号V
P
，在负输出端(
‑
)产生负信号V
N
；第二放大级102，具有差分输入和单输出，所述第二放大级102经由反馈电容103接收表征输出电压V
O
的前馈信号V
cf
，并对前馈信号V
cf
与负信号V
N
之和(V
cf
+V
N
)与正信号V
P
的差值进行放大，产生放大信号V
A
，用以控制功率器件110。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所谓功率器件110工作于可变电阻区，表示通过控制施加于功率器件110控制端的信号(如电压信号或电流信号)，使得功率器件110处于线性放大区，即功率器件110未被完全导通；通过改变功率器件110控制端的信号大小，可以改变功率器件110传导电流时的阻抗大小。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，对前馈信号V
cf
与负信号V
N
之和(V
cf
+V
N
)与正信号V
P
的差值进行放大，表示将前馈信号V
cf
与负信号V
N
相加后，两者的代数和与正信号V
P
的差值被放大；或者正信号V
P
与前馈信号V
cf
相减后，两者的代数差与负信号VN的差值被放大。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，第二放大级102和输出电压V
O
之间还耦接有串联的电阻R0和电容C0，以对第二放大级102进行零极点补偿。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，第一放大级101具有低增益，第二放大级102具有高增益。所谓低增益，表示第一放大级101对其差分输入(即反馈电压V
FB
和参考电压V
ref
的差值)进行放大的倍数比较低，即其差分输出(正信号V
P
和负信号V
N
的差值)与其差分输入接近。所谓高增益，表示第二放大级102对其差分输入(前馈信号V
cf
与负信号V
N
之和与正信号V
P
的差值)进行放大的倍数比较大，产生的放大信号V
A
远远大于其差分输入。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，功率器件包括N型MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)，但本领域技术人员应当意识到，功率器件还可以包括P型MOSFET，或者其他类型的功
率器件，例如BJT(双极型晶体管)、IGBT(绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压差线性稳压器电路，包括：功率器件，工作于可变电阻区，将输入电压转化为输出电压；第一放大级，具有差分输入和差分输出，所述第一放大级经由反馈电阻网络接收表征输出电压的反馈电压，并对反馈电压和参考电压之间的差值进行放大，产生正信号和负信号；第二放大级，具有差分输入和单输出，所述第二放大级经由反馈电容接收表征输出电压的前馈信号，并对前馈信号与负信号之和与正信号的差值进行放大，产生放大信号，用以控制所述功率器件。2.如权利要求1所述的低压差线性稳压器电路，其中所述功率器件包括N型MOSFET。3.如权利要求1所述的低压差线性稳压器电路，其中输入电压和输出电压均具有较宽的电压范围。4.如权利要求1所述的低压差线性稳压器电路，其中：第一放大级具有第一供电电压，第二放大级具有第二供电电压，所述第二供电电压的电压值大于第一供电电压。5.如权利要求1所述的低压差线性稳压器电路，还包括：缓冲级，耦接至第二放大级，对放大信号进行缓冲后用以控制功率器件。6.如权利要求5所述的低压差线性稳压器电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周咏，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：