电压调节器制造技术

技术编号:7662493 阅读:128 留言:0更新日期:2012-08-09 07:02
本发明专利技术提供一种具有纹波去除率改善电路的电压调节器,该纹波去除率改善电路不需要针对每种输出电压进行基于微调等的再次调整。在误差放大电路的电流镜部的MOS晶体管、或输入级的MOS晶体管的背栅,连接着纹波去除率改善电路的输出。由此,能够使电源端子或接地端子的纹波与输出端子的纹波相抵消,改善纹波去除率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电压调节器,更具体而言,涉及电压调节器的纹波去除率的改善。
技术介绍
对以往的电压调节器进行说明。图10是示出以往的电压调节器的电路图。以往的电压调节器由基准电压电路601、误差放大电路602、输出电路603、输出分 压电路604和纹波去除率改善电路610构成。纹波去除率改善电路610由电阻611、612和电容613构成。输出分压电路604由电阻614和615构成。接着对动作进行说明。作为纹波去除率改善电路的输出的消除信号Vc由下式表/Jn o I/ _ A T/C 一 DD' R6U+Rm JO)CmZ + \⑴_6] Z = JmCgmR+ 1⑵此处,Cg616是晶体管616的栅电容,R是电阻614和615的并列电阻值,R611是电阻611的电阻值,R612是电阻612的电阻值,C613是电容613的电容值。式(2)取决于Cg616,且在几十KHz以下的频率处,可近似为由R决定的阻抗。在更高的频率处,式(2)接近于零,因此消除信号变小从而不再起作用。相位超前量随电容613的值而变化,但在IOKHz附近,仍处于超前90度的状态。如果以消除第3极点的相位延迟的方式设定电容613的值,则能够消除相位延迟。消除信号Vc的振幅可通过电阻613与614之比和C与R的阻抗比进行调整。如果将该消除信号Vc加入到误差放大器的输入,则能够实现消除动作。在式⑴中,将R611设为无穷大时,(R611/(R611+R612))无限接近于I,从而成为直接连接了电容613的状态。此时,虽然电容613为极微小的电容fF的量级,但在半导体衬底上,即使是这样的微小电容,也能够无问题地制造出来(例如参照专利文献I)。专利文献I国际公开第2003/091817号(图10)但是,在以往的技术中,消除信号Vc还取决于反馈电路的阻抗,因此,每当输出电压变化时,需要进行基于微调等的再次调整,存在不适合批量生产的课题。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述课题,提供一种具有纹波去除率改善电路的电压调节器,该纹波去除率改善电路不需要针对每种输出电压进行基于微调等的再次调整。本专利技术提供一种电压调节器,其具有基准电压电路、输出晶体管和误差放大电路,该误差放大电路对分压电压与基准电压电路的基准电压之差进行放大而输出,控制输出晶体管的栅极,所述分压电压是对所述输出晶体管所输出的电压进行分压而得到的,该电压调节器的特征在于,误差放大电路具有与电流镜部的晶体管的背栅连接的纹波去除率改善电 路。本专利技术的具有纹波去除率改善电路的电压调节器能够与输出电压无关地得到较高的纹波去除率。此外,能够实现低功耗化且能够以简单的结构进行工作。附图说明图I是示出电压调节器的电路图。图2是示出第一实施方式的包含纹波去除率改善电路的单极误差放大电路的电路图。图3是示出第一实施方式的包含纹波去除率改善电路的双极误差放大电路的电路图。图4是示出第二实施方式的包含纹波去除率改善电路的单极误差放大电路的电路图。图5是示出第二实施方式的包含纹波去除率改善电路的双极误差放大电路的电路图。图6是示出第三实施方式的包含纹波去除率改善电路的双极误差放大电路的电路图。图7是示出第三实施方式的包含纹波去除率改善电路的单极误差放大电路的电路图。图8是示出第四实施方式的包含纹波去除率改善电路的双极误差放大电路的电路图。图9是示出第四实施方式的包含纹波去除率改善电路的单极误差放大电路的电路图。图10是示出以往的包含纹波去除率改善电路的电压调节器的电路图。标号说明100 :接地端子101、601 :基准电压电路102、602 :差动放大电路216、217、416、417 :偏置电路121 :输出端子150:电源端子203、303、403、503、610 :纹波去除率改善电路221,421 :差动放大电路的反相输入端子222,422 :差动放大电路的同相输入端子223、423 :差动放大电路的输出端子603:输出电路604:输出分压电路具体实施例方式参照附图来说明用于实施本专利技术的方式。实施例I图I是电压调节器的电路图。电压调节器由基准电压电路101、差动放大电路102、PMOS晶体管106、电阻108和109、接地端子100、输出端子121以及电源端子150构成。关于误差放大电路102,其反相输入端子与基准电压电路101连接,同相输入端子与电阻108和109的连接点连接,输出端子与PMOS晶体管106的栅极连接。基准电压电路101的另一个端子与接地端子100连接。关于PMOS晶体管106,其源极与电源端子150连接,漏极与输出端子121及电阻108的另一端连接。电阻109的另一个端子与接地端子100连接。图2是第一实施方式的包含纹波去除率改善电路的误差放大电路102的电路图。误差放大电路102由NMOS晶体管211、212、PMOS晶体管213、214、偏置电路216和纹波去除率改善电路203构成。纹波去除率改善电路203由电阻201和电容202构成。关于NMOS晶体管211,其栅极与反相输入端子221连接,漏极与PMOS晶体管213的漏极和栅极以及PMOS晶体管214的栅极连接,源极与偏置电路216连接。关于PMOS晶体管213,其源极与电源端子150连接,背栅(backgate)与电阻201和电容202的连接点连接。电阻201的另一个端子与电源端子150连接,电容202的另一个端子与接地端子100连接。关于PMOS晶体管214,其漏极与NMOS晶体管212的漏极以及输出端子223连接,源极与电源端子150连接。关于NMOS晶体管212,其栅极与同相输入端子222连接,源极与偏置电路216连接。偏置电路216的另一个端子与接地端子100连接。接着,对第一实施方式的电压调节器的动作进行说明。电阻108和109对作为输出端子的电压的输出电压Vout进行分压,并输出分压电压Vfb。差动放大电路102对基准电压电路101的输出电压Vref和分压电压Vfb进行比较,控制输出晶体管106的栅极电压,使得输出电压Vout恒定。当输出电压Vout高于预定电压时,分压电压Vfb高于基准电压Vref。并且差动放大电路102的输出信号(输出晶体管106的栅极电压)变高,输出晶体管106截止,输出电压Vout变低。由此将输出电压Vout控制为恒定。另一方面,当输出电压Vout低于预定电压时,进行与上述情况相反的动作,从而输出电压Vout变高。由此将输出电压Vout控制为恒定。PMOS晶体管213、214作为误差放大电路102的电流镜部的晶体管而工作。在电源端子150中产生了纹波时,纹波去除率改善电路203检测到电源端子150中出现的纹波,并输入到作为电流镜部的晶体管的PMOS晶体管213的背栅。作为工作概念,以如下方式工作根据电源端子150的电压,控制误差放大电路的电流镜部的晶体管的衬底偏压,从低频区到中频区的大约IOKHz附近,使输出端子121的电压与电源端子150的电压的变动相互抵消。在图2中,电流镜部的晶体管是PM0S,如果相对于电源端子150的电压而降低衬底电压,则表观上阈值电压变低。当电源端子150的电压以交流方式增加时,由于电阻201和电容202的作用,PMOS晶体管213的衬底偏压降低。PMOS晶体管213本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:H·索切特
申请(专利权)人:精工电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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