專利名稱：穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相位補償，用于提供不依賴穩(wěn)壓器負載電流的瞬時響應特性。
圖4表示一個普通穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)。參考電壓電源201將固定電壓Vref加到跨導放大器202的反相輸入端。跨導放大器202的輸出端連接到PMOS輸出驅(qū)動器晶體管204的柵極和由一個電阻208和電容209組成的相位補償RC網(wǎng)絡(luò)203。PMOS輸出驅(qū)動器晶體管204的源極連接到輸入端IN，其漏極連接到輸出端OUT。輸出端OUT同負載電阻207，電容器206和由電阻210和211組成的分壓電路205相連接。分壓電路205將由分壓輸出電壓VOUT產(chǎn)生的電壓加到跨導放大器的非反相輸入端。
當構(gòu)成相位補償網(wǎng)絡(luò)203的電阻208的阻值由R208表示和電容器209的電容由C209表示時，由R208和C209構(gòu)成的相位補償?shù)牧泓c的頻率fz用下式進行計算。fz=12π·R208·C209---(1)]]>當負載電阻207的阻值由R207表示和負載電容器206的電容值由C206表示時，由此構(gòu)成的極點的頻率fp用下式進行計算。fp=12π·R207·C206---(2)]]>如由等式(2)所顯見的，根據(jù)負載電阻207的變化，極點的頻率fp也變化。然而，根據(jù)等式(1)，顯見的是相位補償?shù)牧泓c的頻率fz是一個固定值。
當負載電阻207變小，負載電流由此增大時，按等式(2)，極點的頻率fp移向高頻側(cè)。另外當負載電阻207變大負載電流由此減小時，按等式(2)，極點的頻率fp移向低頻側(cè)。圖5表示負載電流大和負載電流小時穩(wěn)壓器的頻率特性。
如圖5所示，當負載電流大時，穩(wěn)壓器的電壓增益變?yōu)?時的單位增益頻率變?yōu)楦?，相反地，當負載電流小時，單位增益頻率變低。當單位增益頻率按此方式由負載電流改變時，瞬時響應特性依賴于負載電流，這是非優(yōu)選的。特別地，當負載電流小時，單位增益頻率低，由此瞬時響應特性劣化。
為解決上述問題，按本發(fā)明，進行了改進，其中通過按負載電流改變相位補償零點的頻率將限制穩(wěn)壓器頻帶的變化，使得瞬變響應不依賴于負載電流。
按本發(fā)明，通過由并聯(lián)連接到施加電流到負載的輸出驅(qū)動器晶體管的負載電流檢測晶體管產(chǎn)生正比于負載電流的電流和通過該電流改變可變電阻部分的阻值將改變相位補償?shù)牧泓c的頻率。
通過按負載電流改變相位補償?shù)牧泓c頻率，由此限制穩(wěn)壓器頻帶的改變并不依賴于負載電流，從而使瞬變響應不依賴于該負載電流而實現(xiàn)改善。


圖1為按本發(fā)明第一實施例的穩(wěn)壓器的電路圖；圖2為按本發(fā)明第二實施例的穩(wěn)壓器的電路圖；圖3為按本發(fā)明第二實施例的穩(wěn)壓器的頻率特性圖；圖4為相關(guān)技術(shù)的穩(wěn)壓器的電路圖；圖5為相關(guān)技術(shù)的穩(wěn)壓器的頻率特性圖。
以下參照附圖將給出本發(fā)明實施例的說明。
圖1表示按本發(fā)明第一實施例的穩(wěn)壓器。參考電壓電源201將固定電壓Vref施加到跨導放大器202的反相輸入端?？鐚Х糯笃?02的輸出端連接到PMOS輸出驅(qū)動器晶體管204的柵極，負載電流檢測PMOS晶體管212的柵極以及由電容器209和可變電阻部分215構(gòu)成的相位補償RC網(wǎng)絡(luò)203。PMOS輸出驅(qū)動器晶體管204的源極連接到輸入端IN和其漏極連接到輸出端OUT。輸出端OUT同負載電阻207，電容器206和由電阻210及211構(gòu)成的分壓電路205相連接。分壓電路205將由分壓輸出電壓VOUT而產(chǎn)生的電壓施加到跨導放大器的非反相輸入端。負載電流檢測PMOS晶體管212的源極連接到輸入端IN，而其漏極連接到可變電阻部分215。
當輸出驅(qū)動器晶體管204的門寬度由W204表示，其門長度由L204表示，負載電流檢測晶體管212的門寬度由W212表示，而其門長度由L212表示。再有當輸出驅(qū)動器晶體管204的漏極電流由I204表示，而負載電流檢測晶體管212的漏極電流由I212表示時，則建立下列關(guān)系I212=W212/L212W204/L204·I204---(3)]]>輸出驅(qū)動器晶體管204的漏極電流I204是施加到負載的電流，而因此負載電流檢測晶體管212的漏極電流I212變成正比于負載電流的電流，并從等式(3)給出如下比例系數(shù)。W212/L212W204/L204---(4)]]>通過適當?shù)卣{(diào)節(jié)晶體管204和212的門尺寸可設(shè)置任意的比例系數(shù)。
按等式(3)，正比于從負載電流檢測晶體管212輸出的負載電流的漏極電流I212輸入到可變電阻部分215。該可變電阻部分215按輸入的電流改變其阻值。
圖2表示另一個指定可變電阻部分215的一個實施例。該可變電阻部分215由一個電阻213和一個NMOS晶體管214組成。通過在電阻213中流入從負載檢測晶體管212輸出并正比于負載電流的漏極電流I212和從恒流源216輸出的電流I216，在電阻213的兩端產(chǎn)生電壓。由于在電阻213的兩端產(chǎn)生了該電壓，就影響到NMOS晶體管214的電阻發(fā)生變化。另外，甚至當負載電流檢測晶體管212的漏極電流I212變成零時，恒流源216使得NMOS晶體管214不進入非導電狀態(tài)。
如上所述，借助于用作相位補償電阻的NMOS晶體管214的電阻按負載電流變化，由此據(jù)等式(1)，相位補償?shù)牧泓c的頻率fz也發(fā)生變化。穩(wěn)壓器的頻率特性變成圖3所示的情況，并且甚至當負載電流變化時，通過限制變化于單位增益頻率內(nèi)，從而改善了該穩(wěn)壓器的頻率特性，這樣使得瞬時響應不依賴于負載電流。
按照本發(fā)明，通過由負載電流檢測晶體管產(chǎn)生正比于負載電流的電流并由該電流改變可變電阻部分阻值。相位補償?shù)牧泓c頻率將發(fā)生改變，該負載電流檢測晶體管與提供電流到負載的輸出驅(qū)動器晶體管并聯(lián)連接。
權(quán)利要求
1．一種電路，其特征在于通過根據(jù)穩(wěn)壓器中負載電流改變相位補償RC網(wǎng)絡(luò)的電阻值，通過改變相位補償?shù)牧泓c頻率，通過由負載電流限制變化于穩(wěn)壓器頻帶之內(nèi)提供不依賴于負載電流的瞬時響應特性。
2．一種穩(wěn)壓器包括一個負載電流檢測晶體管，同提供電流到負載的輸出驅(qū)動器晶體管并聯(lián)連接；一個相位補償RC網(wǎng)絡(luò)，連接到輸出驅(qū)動器晶體管的輸入端；以及一個相位補償RC網(wǎng)絡(luò)的可變電阻，連接到負載電流檢測晶體管的輸出端。
全文摘要
通過由負載電流檢測晶體管產(chǎn)生正比于負載電流的電流并由該電流改變可變電阻部分的電阻值從而改變相位補償零點頻率提供限制變化于一頻帶之內(nèi)且具有瞬時響應特性不依賴于負載電流的穩(wěn)壓器,該負載電流檢測晶體管同提供電流到負載的輸出驅(qū)動器晶體管并聯(lián)連接。
文檔編號G05F1/56GK1320852SQ0111235
公開日2001年11月7日 申請日期2001年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月31日
發(fā)明者福井厚夫 申請人:精工電子有限公司