專利名稱：電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對電壓調(diào)節(jié)器的負脈沖信號特性的一種改進。
背景技術(shù)：
圖3是表示傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器包括一個電壓調(diào)節(jié)器控制電路和一個輸出MOS晶體管14。電壓調(diào)節(jié)器控制電路由一個參考電壓電路10、增殖電阻11和12以及一個誤差放大器13組成，其中所述參考電壓電路10用于輸出參考電壓Vref1，增殖(breeder)電阻11和12用于輸出一個通過將輸出端6的輸出電壓Vout分壓而獲得的電壓Va，誤差放大器13用于放大參考電壓Vref1和電壓Va之間的差值并輸出電壓Verr。電壓調(diào)節(jié)器通過由電壓源15所供給的電壓VDD1操作。電壓Verr的輸出基于輸入到誤差放大器13的電壓Va和Vref1之間的關(guān)系，如果Vref1＞Va，輸出的電壓Verr變低，如果Vref1＜Va，輸出的電壓Verr變高。
由于輸出MOS晶體管14使用一P溝道MOS晶體管，當(dāng)Verr變低時，在輸出MOS晶體管14的柵極和源極之間的電壓變高，且導(dǎo)通電阻變小以至于輸出電壓Vout上升。當(dāng)Verr變高，輸出MOS晶體管14的導(dǎo)通電阻增加以至于輸出電壓變低。這樣，輸出電壓Vout保持為一個恒定值(例如，參見JP4-195613A(第1-3頁，附圖2))。
盡管在上述傳統(tǒng)實例中被忽略，但是在通常的電壓調(diào)節(jié)器中有必要適當(dāng)增加一個相位補償電容以備不時之需。而且，誤差放大器13由一個包括P溝道MOS晶體管16和P溝道MOS晶體管17的電流反射鏡電路、一個包括n溝道MOS晶體管18和n溝道MOS晶體管19的輸入微分部分、以及一具有恒定電流I1流入其中的恒流電路20組成。
但是，在傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器中，誤差放大器13的工作電流由恒流電路20決定。因此，為了實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)器的低電流損耗，降低在恒流電路中的電流。在這種情況下，當(dāng)連接在輸出端6的負載快速增大，輸出電壓Vout所表現(xiàn)的負脈沖信號特性的趨勢變高。這導(dǎo)致負載波動特性犧牲的問題。另一方面，當(dāng)該調(diào)節(jié)器的負脈沖信號特性被改善，在恒定電流電路20中的電流增加，這導(dǎo)致電流損耗增加的問題。
在使用電池作為電源的情況下，為了延遲電池的壽命，需要低電流損耗的特性。結(jié)果，負脈沖信號發(fā)生在該電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓Vout中，且與該電壓調(diào)節(jié)器的輸出端連接的外部元件被限制為最低驅(qū)動電壓低的元件。對上述應(yīng)用元件的限制一定要盡可能地避免。另一方面，為了改善該電壓調(diào)節(jié)器的負脈沖信號特性且為了拓寬誤差放大器13的頻帶，增加誤差放大器13的工作電流基本上是不可避免的。

發(fā)明內(nèi)容
在上述情況下，本發(fā)明的提出是為了解決傳統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器的上述問題，因此本發(fā)明的目的是提供一種改善負脈沖信號特性的具有低電流損耗的電壓調(diào)節(jié)器。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明應(yīng)用以下裝置一個電壓調(diào)節(jié)器包括一個誤差放大器；一個輸出MOS晶體管；和一個電路，用于檢測出輸出電壓被控制成為的恒定電壓比期望值低并且增加誤差放大器的工作電流。
而且，根據(jù)本發(fā)明，可以改變通過一電路所增加的電流，其所述電路用于增加誤差放大器的工作電流。
而且，根據(jù)本發(fā)明，可以改變通過一電路檢測出的電壓，其所述電路用于增加誤差放大器的工作電流。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器，僅當(dāng)輸出電壓被控制成的恒定電壓比期望值低的時候，構(gòu)成該電壓調(diào)節(jié)器的誤差放大器的工作電流可以暫時被極大控制，且可以拓寬誤差放大器的頻帶來改善負脈沖信號特性。在其它情況下，為了降低電流損耗，構(gòu)成該電壓調(diào)節(jié)器誤差放大器的工作電流被減小。


在附圖中，圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的電壓調(diào)節(jié)器中的電流加法器電路的例子的電路圖；圖3表示傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器的電路的示意圖；圖4表示另一個傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器的電路的示意圖；圖5表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例所述的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖；圖6表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例所述的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖；具體實施方式
現(xiàn)在，參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。圖1和圖4的差異在于提供一電流加法器電路21。在檢測出輸出電壓Vout被控制成為的恒定電壓比期望值低的情況下，電流加法器電路21用于增加誤差放大器的工作電流。
例如如圖2所示，電流加法器電路21包括，，用于分壓輸出電壓Vout的一個增殖電阻28和一個增殖電阻29，一個n溝道MOS晶體管27，其on/off操作由在增殖電阻28和增殖電阻29的節(jié)點處的電壓Vb來控制，以及一個用于連接n溝道MOS晶體管27漏極的電阻26。電流加法器電路21還包括一個反相器23和一個反相器30，所述反相器23和反相器30在n溝道MOS晶體管27漏極和電阻26的節(jié)點處輸入電壓Vc，以及用于波形整形的功能元件，即一個n溝道MOS晶體管22，其on/off操作由反相器30的輸出電壓Vd來控制，一個參考電壓電路25，其輸出一參考電壓Vref2，以及一個n溝道MOS晶體管24，其柵極上提供有參考電壓Vref2。這種結(jié)構(gòu)對應(yīng)于在圖2中由虛線所包圍的部分。在圖2中，恒流電路20由一個柵極上提供有參考電壓Vref2的n溝道MOS晶體管構(gòu)成。
在輸出電壓Vout變高且Vb為導(dǎo)通n溝道MOS晶體管27的電壓時，由于在電阻26上的電壓下降，電壓Vc變低(以下表示為“L”)。另一方面，在輸出電壓Vout變低且Vb為關(guān)斷n溝道MOS晶體管27的電壓時，電壓Vc變高(以下表示為“H”)。這樣，如果Vc為“L”，反相器30的輸出電壓Vd變?yōu)椤癓”，則n溝道MOS晶體管22關(guān)斷。在這種情況下，漏極電流沒有流入n溝道MOS晶體管24，則誤差放大器的工作電流僅為來自恒流電路20的電流I1。
另外，如果Vc為“H”，反相器30的輸出電壓Vd變?yōu)椤癏”，則n溝道MOS晶體管22導(dǎo)通。在這種情況下，漏極電流I2流入n溝道MOS晶體管24，且誤差放大器的工作電流增加了與漏極電流I2同樣多的電流。用于促成Vb導(dǎo)通或關(guān)斷n溝道MOS晶體管27的輸出電壓Vout可以通過調(diào)節(jié)增殖電阻28和增殖電阻29的電阻值來設(shè)置，且可以檢測出輸出電壓Vout被控制成為的恒定電壓比期望值小，并且增加了誤差放大器的工作電流。
相應(yīng)地，通過拓寬誤差放大器的頻帶改善負脈沖信號特性，且構(gòu)成電壓調(diào)節(jié)器的誤差放大器的工作電流變小，從而使得降低電流損耗成為可能。
在傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器中，誤差放大器13的工作電流由恒流電路20決定。因此，當(dāng)為了實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)器的低電流損耗而降低在恒流電路20中的電流的時候，且當(dāng)連接到該電壓調(diào)節(jié)器輸出端6的負載快速變大的時候，輸出電壓Vout所表現(xiàn)的負脈沖信號特性的趨勢變高。也就是說，電源啟動特性犧牲。另一方面，當(dāng)為了實現(xiàn)具有改善的負脈沖信號特性的電壓調(diào)節(jié)器而增加在恒流電路20中的電流時，可能會忽略低電流損耗特性犧牲的問題。
(第二實施例)圖5表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例所述的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。
在所述的第一實施例的電壓調(diào)節(jié)器中，參考電壓Vref2施加到構(gòu)成恒流電路20的n溝道MOS晶體管以及n溝道MOS晶體管24的柵極上。在第二實施例的電壓調(diào)節(jié)器中，新加入一個參考電壓Vref3以便將參考電壓獨立應(yīng)用到各個n溝道MOS晶體管。當(dāng)任意給定參考電壓Vref2和Vref3的值的時候，可以改變由電流加法器21增加的電流。這樣，具有任意設(shè)定電流的優(yōu)點。
(第三實施例)圖6表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例所述的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。
在第三實施例的電壓調(diào)節(jié)器中，增殖電阻28和增殖電阻29分別由可變電阻組成。電壓Vb的值由上述結(jié)構(gòu)控制，結(jié)果為在誤差放大器上施加的電流和在大負載時的輸出電壓Vout之間的關(guān)系可以被任意控制。因此，本發(fā)明可以擴展應(yīng)用到每一個產(chǎn)品，且可以最優(yōu)地改善負脈沖信號特性并減小電流損耗。
在上述第一至第三實施例中，電流加法器電路21的結(jié)構(gòu)如圖2所示，但是顯然這些同樣的效果即使在其他的具有相同功能的電路結(jié)構(gòu)中也可以獲得。
權(quán)利要求
1.一種電壓調(diào)節(jié)器，包括一個誤差放大器；一個輸出MOS晶體管；和一個電流加法器電路，用于檢測出輸出電壓低于一個預(yù)定電壓，并且增加所述誤差放大器的工作電流。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中，所述電流加法器電路可變地檢測所述預(yù)定電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中，所述電流加法器電路可變地增加所述誤差放大器的工作電流。
4.一種電壓調(diào)節(jié)器，包括一個參考電壓電路，用于輸出一個參考電壓；一個分壓電阻，用于對輸出電壓進行分壓；一個誤差放大器，用于輸入所述參考電壓和從所述分壓電阻輸出的電壓；一個輸出開關(guān)，用于根據(jù)所述誤差放大器的輸出來控制所述輸出電壓；和一個電流加法器電路，用于根據(jù)輸出電壓來增加所述誤差放大器的工作電流，其中，所述誤差放大器包括一個第一恒流源，并且其中，所述電流加法器電路包括一個用于檢測輸出電壓的電壓檢測電路，一個根據(jù)來自所述電壓檢測電路的信號而被控制的開關(guān)電路，和一個與所述開關(guān)電路串聯(lián)連接并且通過所述開關(guān)電路與所述第一恒流源并聯(lián)連接的第二恒流源。
5.如權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中，當(dāng)所述電壓檢測電路檢測出輸出電壓低于一個預(yù)定電壓并且所述開關(guān)電路變成連接狀態(tài)時，并且當(dāng)所述第二恒流源中的電流被允許流動時，所述電流加法器電路增加所述誤差放大器的工作電流。
6.如權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中，所述電壓檢測電路包括串聯(lián)連接的可變電阻，并且控制被檢測的電壓。
7.如權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中，所述第二恒流源中的電流是可變的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種改善負脈沖信號特性且具有低電流損耗的電壓調(diào)節(jié)器。一個電壓調(diào)節(jié)器包括一個誤差放大器；一個輸出MOS晶體管；和，一個電路，用于檢測出輸出電壓被控制成為的恒定電壓比期望值低，并且增加誤差放大器的工作電流。
文檔編號G05F3/24GK1605964SQ200410087489
公開日2005年4月13日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月8日
發(fā)明者杉浦正一 申請人:精工電子有限公司