CN101097454A

CN101097454A - 电压调节器

Info

Publication number: CN101097454A
Application number: CNA2007101044435A
Authority: CN
Inventors: 池田淳一
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2027-04-20
Also published as: US7388355B2; JP2008009820A; CN101097454B; JP4783223B2; US20080001588A1; KR20080003207A

Abstract

本发明提供一种电压调节器。该电压调节器能够在切换了输出电压时输出稳定的电压。当控制信号EN变为“H”时，在基准电压电路10中产生基准电压VR，在偏压电路20中产生偏压BL。在差动放大电路30和输出电路40中，根据基准电压VR和偏压BL产生输出电压VA。另一方面，在延迟电路50中，由偏压BL控制其动作，输出使控制信号EN延迟而得到的延迟信号DL。控制信号EN和延迟信号DL在AND 56中被获取逻辑积，生成切换信号SW，控制开关5。由此，能够在输出电压VA稳定后的合适的定时切换输出节点NO的电压。

Description

电压调节器

技术领域

本发明涉及一种输出一定的电压的电压调节器，特别涉及一种与切换时的输出电压稳定化有关的电压调节器。

背景技术

图2是以往的电压调节器的结构图。

该电压调节器对产生提供给显示面板1的升压电压VP的升压电路2提供显示用的驱动电压VD，因此具有产生输出电压VB的电压产生电路3、用于产生输出电压VA的基准电压电路10、偏压电路20、差动放大电路30以及输出电路40。电压产生电路3和输出电路40的输出侧分别通过开关5、6被连接到输出节点NO。开关5被控制信号EN控制，开关6被在反相器7中被反转的控制信号EN所控制。

基准电压电路10是在通过控制信号EN被许可了动作时，产生基准电压VR并输出的电路。另外，偏压电路20是在通过控制信号EN被许可了动作时，输出用于在差动放大电路30和输出电路40中流过规定的电流的偏压BL的电路。

差动放大电路30是通过将从基准电压电路10所提供的基准电压VR与输出电路40的输出电压VA的差放大、控制该输出电路40，从而进行控制以使输出电压VA变为和基准电压VR相同的电压。差动放大电路30具有N沟道MOS晶体管(以下，称为“NMOS”)31、32，上述NMOS 31、32的各自的栅极分别被提供基准电压VR和输出电压VA，这些NMOS31、32的源极通过被偏压BL控制的NMOS 33而连接到接地电位GND。NMOS 31、32的漏极分别连接到节点N31、N32。

节点N31、N32分别通过P沟道MOS晶体管(以下，称为“PMOS”)34、35而连接在电源电位VDD上，这些PMOS 34、35的栅极连接到节点N32。

输出电路40具有：连接在输出输出电压VA的节点N41和电源电位VDD之间，栅极连接到节点N31的PMOS 41；和连接在该节点N41和接地电位GND之间，栅极被提供偏压BL的NMOS42。另外，节点N41和节点N31之间通过被串联连接的相位补偿用电阻43和电容器44而被连接。

在该电压调节器中，当控制信号EN的电平为“L”(接地电位GND)时，基准电压电路10和偏压电路20的动作停止，从该偏压电路20输出的偏压BL也变为“L”。由此，NMOS 33、42变为截止状态，差动放大电路30和输出电路40的动作也停止。进而，通过“L”的控制信号EN，开关5变为截止，开关6变为导通。由此，电压产生电路3的输出电压VB通过开关6，作为驱动电压VD输出到输出节点NO。

当控制信号EN的电平为“H”(电源电位VDD)时，基准电压电路10和偏压电路20动作，通过从该偏压电路20所输出的偏压BL，差动放大电路30和输出电路40变为动作状态。进而，通过“H”的控制信号EN，开关5变为导通，开关6变为截止。由此，输出电路40的输出电压VA通过开关5，作为驱动电压VD被输出到输出节点NO。

[专利文献]日本特开2002-91575号公报

然而，在上述的电压调节器中，存在以下的课题。

当把控制信号EN从“L”切换到了“H”时，开关5、6即刻作出响应，开关5变为导通，开关6变为截止。由此，从电压产生电路3向输出节点NO输出的输出电压VB立即被截断。另一方面，在基准电压电路10、偏压电路20以及差动放大电路30的动作稳定之前，从输出电路40输出的输出电压VA没有成为正常的电压。因此，在切换之后立即向输出节点NO输出不稳定的电压，显示面板1的显示质量降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在切换了输出电压时，能输出稳定的电压的电压调节器。

本发明的电压调节器的特征在于，该电压调节器具有：第1电压产生电路，在通过用于指定第1或第2输出电压的控制信号指定了第1输出电压时，该第1电压产生电路产生动作控制用的偏压，并且根据基准电压和该偏压而产生对应于该基准电压的上述第1输出电压；第2电压产生电路，其产生第2输出电压；延迟电路，该延迟电路的动作由上述偏压所控制，该延迟电路使上述控制信号延迟，而输出延迟信号；以及开关电路，在通过上述控制信号指定了第1输出电压、且通过上述延迟信号指定了第1输出电压时，上述开关电路把由上述第1电压产生电路所产生的上述第1输出电压输出到输出节点，在除此之外的时间，上述开关电路将由上述第2电压产生电路所产生的上述第2输出电压输出到该输出节点。

在本发明中，具有：当通过控制信号指定了第1输出电压时，产生动作控制用的偏压，根据该偏压和基准电压而产生第1输出电压的第1电压产生电路；被由第1电压产生电路产生的偏压控制动作，使控制信号延迟，输出延迟信号的延迟电路；当通过控制信号和延迟信号两方指定了第1输出电压时，将由第1电压产生电路所产生的第1输出电压输出到输出节点，在除此之外的时间将由第2电压产生电路所产生的第2输出电压输出到该输出节点的开关电路。由此，通过延迟电路而输出具有与第1电压产生电路的动作速度对应的延迟时间的延迟信号，按照该延迟信号，在开关电路中进行第1和第2输出电压的切换。因此，具有在切换了输出电压时，能够输出稳定的电压的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的电压调节器的结构图。

图2是现有的电压调节器的结构图。

图3是表示图1的动作的信号波形图。

图4是表示本发明的实施例2的电压调节器的结构图。

标号说明

5，6开关；7反相器；10基准电压电路；20偏压电路；30差动放大电路；40输出电路；50延迟电路；60负载电流电路。

具体实施方式

对照附图来读下面的优选实施例的说明，能更加完全地明白本发明的上述以及其他的目的和新的特征。其中，附图是专用于解说的，并不用于限定本发明的范围。

[实施例1]

图1是表示本发明的实施例1的电压调节器的结构图，对于与图2的要素相同的要素赋予相同的标号。

该电压调节器具有：对产生提供给显示面板1的升压电压VP的升压电路2提供显示用的驱动电压VD，产生输出电压VB的电压产生电路3；用于产生输出电压VA的基准电压电路10；偏压电路20；差动放大电路30；以及输出电路40，除此之外，还有用于控制切换输出电压VA、VB的定时的延迟电路50以及逻辑积“与”门(以下，称为“AND”)56。电压产生电路3和输出电路40的输出侧分别通过开关5、6而连接到输出节点NO。开关5被从AND 56输出的切换信号SW控制，开关6被在反相器7中被反转的切换信号SW控制。

基准电压电路10是在通过控制信号EN被允许了动作时，产生基准电压VR并输出的电路。另外，偏压电路20是在通过控制信号EN被允许了动作时，输出用于在差动放大电路30、输出电路40以及延迟电路50中流过规定的电流的偏压BL。

差动放大电路30通过将从基准电压电路10所提供的基准电压VR与输出电路40的输出电压VA的差放大，控制该输出电路40，从而进行控制以使输出电压VA变为和基准电压VR相同的电压。差动放大电路30具有各自的栅极分别被提供基准电压VR和输出电压VA的NMOS 31、32，这些NMOS 31、32的源极通过被偏压BL控制的NMOS 33而连接到接地电位GND。NMOS 31、32的漏极分别连接到节点N31、N32，这些节点N31、N32分别通过PMOS 34、35而连接到电源电位VDD。PMOS 34、35的栅极连接到节点N32。

输出电路40具有PMOS 41和NMOS 42。PMOS 41被连接在输出输出电压VA的节点N41和电源电位VDD之间，栅极被连接到节点N31，NMOS 42被连接在该节点N41和接地电位GND之间，栅极被提供偏压BL。另外，节点N41和节点N31之间通过被串联连接的相位补偿用电阻43和电容器44而被连接。

延迟电路50具有：连接在电源电位VDD和节点N51之间的PMOS51、以及串联连接在该节点N51和接地电位GND之间的NMOS 52、53。PMOS 51和NMOS 52的栅极被提供控制电压EN，构成反相器。另外，在NMOS 53的栅极上，和差动放大电路30以及输出电路40一样，被从偏压电路20提供偏压BL。节点N51通过电容器54被连接到电源电位VDD，同时被连接到反相器55的输入侧。而且，从反相器55的输出侧输出延迟信号DL，由AND 56取得该延迟信号DL和控制信号EN的逻辑积，输出切换信号SW。

图3是表示图1的动作的信号波形图。下面，参照该图3说明图1的动作。

在图3的时刻T0，如果控制信号EN是“L”，则基准电压电路10和偏压电路20的动作停止，从该偏压电路20输出的偏压BL也变为“L”。由此，NMOS 33、42变为截止，差动放大电路30和输出电路40的动作也停止。进而，在延迟电路50中，通过“L”的控制信号EN，PMOS 51变为导通，通过“L”的偏压BL，NMOS 53变为截止。因此，节点N51变成“H”，从反相器55输出的延迟信号DL为“L”。进而，从AND 56输出的切换信号SW变为“L”，开关5、6分别成为截止、导通。由此，电压产生电路3的输出电压VB通过开关6，作为驱动电压VD被输出到输出节点NO。

在时刻T1，若控制信号EN变为“H”，则基准电压电路10和偏压电路20的动作开始，通过从该偏压电路20所输出的偏压BL，差动放大电路30、输出电路40以及延迟电路50的动作开始。

在差动放大电路30和输出电路40中，通过反馈动作，节点N41的输出电压VA升高，在时刻T2升高到目标的基准电压VR。另一方面，在延迟电路50中，由于电容器54的充电时间，因而在比时刻T2晚的时刻T3，延迟信号DL变为“H”。由此，切换信号SW也变为“H”，开关5、6分别切换为导通、截止，输出电路40的输出电压VA通过开关5，作为驱动电压VD被输出到输出节点NO。

在时刻T4，若控制信号EN变为“L”，则切换信号SW变为“L”，开关5、6分别切换为截止、导通。电压产生电路3的输出电压VB通过开关6，作为驱动电压VD被输出到输出节点NO。另外，基准电压电路10和偏压电路20的动作停止，从该偏压电路20输出的偏压BL也变为“L”。因此，NMOS 33、42成为截止状态，差动放大电路30和输出电路40的动作也停止，该输出电路40的输出电压VA下降。

另一方面，在延迟电路50中，由于电容器54的放电时间，因而在比时刻T4晚的时刻T5，延迟信号DL变为“L”。不过，由于在该时间点切换信号SW已经为“L”，所以开关5、6不变化。

如上所述，该实施例1的电压调节器具有产生切换信号SW的延迟电路50，该切换信号SW用于在控制信号EN成为了“H”时、在输出电路40的输出电压VA达到基准电压VR并在稳定的时间点切换开关5、6，在该控制信号EN成为了“L”时立即切换开关5、6。由此，具有如下的优点：消除了在输出电压VA稳定之前，以不稳定的状态作为驱动电压VD输出的可能性，能够在切换了输出电压时输出稳定的电压。

还有，延迟电路50具有与构成用于将控制电压EN反转的反相器PMOS 51和NMOS 52串联的、被与差动放大电路30和输出电路40共同的偏压BL控制导通状态的NMOS 53。由此，能够进行调和，使差动放大电路30和输出电路40起动后到变为稳定的状态的时间、和由延迟电路50实现的切换信号SW的延迟时间大体相同。

即，如果偏压BL被设定得高，则流过差动放大电路30和输出电路40的电流变大，响应速度变快，短时间就可以得到规定的输出电压VA。此时，由于流过延迟电路50的NMOS 53的电流也变大，所以电容器54的充电时间也变短，该延迟电路50的延迟时间也被缩短。因此，具有如下的优点：没有必要将延迟电路50的延迟时间设定为超过必要程度的具有余裕的时间，短时间就可以切换到稳定的所希望的输出电压。

[实施例2]

图4是表示本发明的实施例2的电压调节器的结构图，对与图1中的要素相同的要素赋予相同的标号。

该电压调节器在图1中的输出电路40的输出侧和接地电位GND之间，插入了负载电流电路60。

负载电流电路60是在控制信号EN被从“L”切换为“H”之后，延迟信号DL被从“L”切换为“H”之前的期间，流过从输出电路40输出的负载电流的电路。该负载电流电路60具有被串联地连接在输出电路40的输出侧和接地电位GND之间的NMOS 61、62。延迟信号DL在反相器63中被反转后被提供给NMOS 61的栅极，偏压BL被提供给NMOS 62的栅极。其他结构与图1相同。

在该电压调节器中，当控制信号EN是“L”时，偏压BL为“L”，所以负载电流电路60的NMOS 62为截止。在控制信号EN被从“L”切换为“H”之后，延迟信号DL被从“L”切换为“H”之前的期间，NMOS61的栅极被从反相器63提供“H”，NMOS 62的栅极被施加偏压BL。此时间点，由于开关5是截止的，所以从输出电路40的输出侧经过负载电流电路60向接地电位GND流过负载电流。

接着，如果延迟信号DL被切换为“H”，则这次负载电流电路60的NMOS 61变为截止，开关5变为导通，因此，流向该负载电流电路60的电流停止，来自输出电路40的电流经过开关5流向升压电路2侧。其他的动作与实施例1中说明的相同。

如上所述，该实施例2的电压调节器具有用于在控制信号EN被从“L”切换为“H”之后，延迟信号DL被从“L”切换为“H”之前的期间，流过来自输出电路40的负载电流的负载电流电路60。由此，除了具有与实施例1相同的优点之外，还有能够提高无负载状态时的相位宽裕度的优点。

另外，本发明并不限定于上述的实施例，可以是各种变形。作为其变形例，例如有以下例子。

(a)已举例说明了输出显示面板的驱动电压VD的电压调节器，但并不限定使用目的，能够适用于切换2种以上的电压并输出的电压调节器。

(b)差动放大电路30、输出电路40以及延迟电路50的电路结构并不限定于图1所示例子。

(c)负载电流电路60不限定于图4所示例子。

Claims

1.一种电压调节器，其特征在于，该电压调节器具有：

第1电压产生电路，在通过用于指定第1或第2输出电压的控制信号指定了第1输出电压时，该第1电压产生电路产生动作控制用的偏压，并且根据基准电压和该偏压而产生对应于该基准电压的上述第1输出电压；

第2电压产生电路，其产生第2输出电压；

延迟电路，该延迟电路的动作由上述偏压控制，该延迟电路使上述控制信号延迟，而输出延迟信号；以及

开关电路，在通过上述控制信号指定了第1输出电压、且通过上述延迟信号指定了第1输出电压时，上述开关电路把由上述第1电压产生电路所产生的上述第1输出电压输出到输出节点，在除此之外的时间，上述开关电路将由上述第2电压产生电路所产生的上述第2输出电压输出到该输出节点。

2.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，上述电压调节器具有负载电流电路，该负载电流电路被设置在上述第1电压产生电路的输出侧，在通过上述控制信号指定了上述第1输出电压之后、通过上述延迟信号指定该第1输出电压之前的期间，该负载电流电路流过来自该第1电压产生电路的负载电流。