CN101180595A - 调节器电路和安装了它的汽车 - Google Patents

Abstract

调节器电路(100a)使施加到输入端子(102)的输入电压(Vin)稳定化，从输出端子(104)输出输出电压(Vout)。输出晶体管(12)设置在输入端子(102)和输出端子(104)之间。误差放大器(10)调节输出晶体管(12)的控制端子的电压(Vg)，使得与输出电压(Vout)相应的电压趋近于预定的基准电压(Vref)。变动检测电容(C1)设置在输入端子(102)至接地端子的路径上，其一端的电位被固定。下冲抑制电路(20)在输入电压(Vin)变得低于变动检测电容(C1)的另一端的电压(Vx)时，强制性地使输出晶体管(12)的栅极电压(Vg)降低。

Description

调节器电路和安装了它的汽车

技术领域

本发明涉及使输出电压稳定化的调节器电路。

背景技术

为使电子电路稳定地工作，有时需要使其电源电压稳定为恒定的值。另外，各电子电路所需要的电源电压不一定就是安装电子电路的设备所备有的。例如，车载设备的5V微计算机等需要5V的电源电压，但从汽车的电池提供的电压是12V，而且并不稳定。在这样的情况下，为简单且稳定地生成电子电路所需要的电源电压，广泛使用线性调节器电路(以下简称调节器电路)。

该调节器电路一般具有误差放大器、输出晶体管以及反馈电阻。误差放大器对由反馈电阻反馈来的输出电压与所希望的基准电压值进行比较，控制输出晶体管的控制端子的电压，使得上述两电压相接近。因此，在输入电压或负载有变动时，必须相应于该变动地使输出晶体管的控制端子的电压变化。

这里，作为输出晶体管，有时为了降低消耗电流而使用MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。在使用MOSFET时，若为增大电流允许量而增大晶体管尺寸，则栅极电容也随之变大，由误差放大器控制的栅极电压的响应相对于输入电压或负载的变动将有延迟。该延迟会引起输出电压的过冲(overshoot)或下冲(undershoot)。另外，在负载变动、即输出电流变动时，也会发生过冲或下冲。

为解决这样的问题，提出有监视从输出晶体管流入负载的电流，根据该电流增加误差放大器的偏置电流，从而加速调节器的响应速度的方法。

专利文献1：特开2001-34351号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在采用上述文献所记载的技术时，若负载流过较多的电流，则误差放大器也流过较大的偏置电流，响应速度被高速化。然而，当流过负载的电流急速减少时，响应速度也会随之变慢，所以输出电压可能会发生变动。另外，要抑制输入电压的变动所引起的输出电压的变动是很困难的。

本发明是鉴于这样的课题而设计的，其目的之一在于提供一种既能抑制稳定状态下的功耗的增加，又能抑制输入电压或输出电流变动时输出电压的变动的调节器电路。

用于解决课题的手段

本发明的一个方案是一种使施加到输入端子的输入电压稳定化，从输出端子输出输出电压的调节器电路。该调节器电路包括：输出晶体管，设置在输入端子和输出端子之间；误差放大器，调节输出晶体管的控制端子的电压，使得与输出电压相应的电压趋近于预定的基准电压；变动检测电容，设置在输入端子至接地端子的路径上，其一端电位被固定；下冲抑制电路，在输入电压变得低于变动检测电容的另一端的电压时，强制性地使输出晶体管的控制端子的电压降低。

所谓“输出晶体管的控制端子”，在MOSFET中是指栅极端子，在双极型晶体管中是指基极端子。当输入电压急剧下降，变得低于变动检测电容的另一端的电压时，由下冲抑制电路强制降低输出晶体管的控制端子的电压，增大输出晶体管的导通的程度。通过该方案，能够抑制下冲。

下冲抑制电路可以包括被设置在从变动检测电容的另一端至接地端子的路径上、且其控制端子与上述输入端子相连接的检测晶体管。该下冲抑制电路可以利用流过检测晶体管的电流，强制性地使输出晶体管的控制端子的电压降低。

检测晶体管可以是栅极与输入端子相连、源极与变动检测电容的另一端相连接的P沟道场效应晶体管。在该情况下，当施加到输入端子的输入电压变得低于变动检测电容的另一端的电压，栅极-源极间被施加超过阈值电压的电压时，能够使检测晶体管导通，生成电流。

下冲抑制电路可以还包括电流反馈电路，该电流反馈电路从输出晶体管的控制端子引出与流过检测晶体管的电流相应的电流。电流反馈电路可以包括：第1晶体管，设置在检测晶体管的路径上；第2晶体管，与第1晶体管构成电流镜电路，且其一端与输出晶体管的控制端子相连接。

在该情况下，在输入电压变动期间，检测晶体管中流过电流，所以能够既抑制电路在稳定状态时的消耗电流的增加，又抑制下冲。

下冲抑制电路可以还包括电流反馈电路，该电流反馈电路将与流过检测晶体管的电流相应的电流，反馈到设于误差放大器的输入级的差动放大电路的差动电流中。电流反馈电路可以包括：第1晶体管，设置在检测晶体管的路径上；第2晶体管，与第1晶体管构成电流镜电路，且其一端与设于误差放大器的输入级的差动放大电路的差动对的一者相连接。

在输入电压下降时，通过向误差放大器的输出电压(即输出晶体管的控制端子的电压)下降的方向对差动电流施加反馈，能够很好地抑制下冲。

调节器电路可以还包括过冲抑制电路，在从输入端子向变动检测电容的另一端流入电流时，强制提升输出晶体管的控制端子的电压。过冲抑制电路可以将与从输入端子流入变动检测电容的另一端的电流相应的电流，提供给输出晶体管的控制端子。另外，过冲抑制电路可以包括：第3晶体管，设置在从输入端子至变动检测电容的另一端的路径上；第4晶体管，与第3晶体管构成电流镜电路，且其一端与输出晶体管的控制端子相连接。

在输入电压上升时，向变动检测晶体管过渡性地流入电流。因此，通过利用该电流使输出晶体管的控制端子的电压上升，并降低导通的程度，能够抑制过冲。

调节器电路可以还包括：前置调节器电路，基于恒电流源所生成的恒电流，使输入到输入端子的电源电压稳定化；基准电压生成电路，根据前置调节器电路的输出电压生成基准电压。下冲抑制电路可以将与流过检测晶体管的电流相应的电流累加到恒电流中。此时，即使发生输入电压下降、不生成恒电流的状况，前置调节器电路也能通过下冲抑制电路所生成的电流来生成电压。

调节器电路可以被一体集成在一个半导体衬底上。所谓“一体集成”，包括电路的所有结构要件都形成在半导体衬底上的情况，以及电路的主要结构要件被一体集成的情况，也可以为调节电路常数而将一部分电阻、电容等设置在半导体衬底的外部。通过将调节器电路集成为一个LSI，能够减小电路面积。

本发明的另一方案是一种汽车。该汽车包括：电池；上述的调节器电路，将电池的电压稳定化，提供给负载。

汽车的电池的电压变动较大，所以通过使用上述调节器电路，能够抑制下冲和过冲，对负载提供稳定的电压。

另外，将以上结构要件的任意组合、本发明的结构要件以及表达方式在方法、装置、系统等之间相互变换的方案，作为本发明的实施方式也是有效的。

发明效果

通过本发明的调节器电路，能够既抑制稳定状态下功耗的增加，又抑制伴随于输入电压的变动的下冲。

附图说明

图1是表示第1实施方式的调节器电路的结构的电路图。

图2是表示输入电压急速下降时图1的调节器电路的动作波形图。

图3是表示输入电压急速上升时图1的调节器电路的动作波形图。

图4是表示第2实施方式的调节器电路的结构的电路图。

图5是表示第3实施方式的调节器电路的结构的电路图。

图6是安装有第1至第3实施方式的调节器电路的汽车的一部分的框图。

标号说明

100调节器电路，102输入端子，104输出端子，10误差放大器，12输出晶体管，14基准电压源，R1第1电阻，R2第2电阻，R3增益调整电阻，C1变动检测电容，20下冲抑制电路，22检测晶体管，24电流反馈电路，30过冲抑制电路，40差动放大电路，42放大输出级，50前置调节器电路，M1第1晶体管，M2第2晶体管，M3第3晶体管，M4第4晶体管。

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式参照附图说明本发明。对于各附图中所示的相同或等同的结构要件、部件、处理标注相同的标号，并适当省略重复的说明。另外，实施方式只是例示，并非限定本发明，实施方式中所记述的所有特征及其组合，不一定就是本发明的本质特征。

另外，在本说明书中所谓“部件A与部件B相连接”的状态，包括部件A与部件B物理地直接连接的情况，也包括部件A与部件B经由不对电连接状态产生影响的其他部件间接连接的情况。

(第1实施方式)

图1表示本发明第1实施方式的调节器电路100a的结构。在以后的附图中，对相同的结构要件标注相同标号，并适当省略说明。本实施方式的调节器电路100a使被施加给输入端子102的输入电压Vin稳定化，并从输出端子104输出输出电压Vout。该调节器电路100a包括误差放大器10、输出晶体管12、第1电阻R1、第2电阻R2、基准电压源14、变动检测电容C1、下冲抑制电路20、过冲抑制电路30。在以下的说明中，对电压信号、电流信号或者电阻、电容等赋予的标号根据需要也分别作为其电压值、电流值或者电阻值、电容值来使用。

误差放大器10、输出晶体管12、第1电阻R1、第2电阻R2构成一般的线性调节器。输出晶体管12设置在输入端子102与输出端子104之间，其导通电阻被控制，降低输入电压Vin，使得输出电压Vout成为所期望的电压。在本实施方式中，输出晶体管12是P沟道MOSFET，其源极与调节器电路100a的输入端子102相连，其漏极与调节器电路100a的输出端子104相连。另外，作为控制端子的栅极与误差放大器10的输出相连接，由该误差放大器10控制其栅极电压Vg。

误差放大器10的反相输入端子“-”被输入从基准电压源14输出的基准电压Vref。误差放大器10的非反相输入端子“+”被反馈输入将输出电压Vout用第1电阻R1和第2电阻R2分压，变成R2/(R1+R2)倍后的电压。误差放大器10调解输出晶体管12的栅极电压Vg，使得反相、非反相输入端子的电压变得相等。结果，输出电压Vout与输入电压Vin的值无关地被稳定成Vout＝(R1+R2)/R2×Vref成立。

变动检测电容C1设置在从输入端子102至接地端子GND的路径上，其一端接地，电位被固定。下冲抑制电路20在被施加到输入端子102的输入电压Vin变得低于变动检测电容C1的另一端的电压Vx时，强制地将输出晶体管12的栅极电压Vg降低。

下冲抑制电路20包括检测晶体管22、电流反馈电路24。检测晶体管22设置在变动检测电容C1的另一端至接地端子GND的路径上，其栅极与输入端子102相连接。在本实施方式中，检测晶体管22是P沟道MOSFET，其源极与变动检测电容C1的另一端相连，其漏极与电流反馈电路24相连接。检测晶体管22也可以由PNP型的双极型晶体管来构成。

电流反馈电路24从输出晶体管12的作为控制端子的栅极引出与流过检测晶体管22的电流Ix1相应的电流Ix2。电流反馈电路24包括第1晶体管M1和第2晶体管M2。第1晶体管M1、第2晶体管M2都是源极接地的N沟道MOSFET。第1晶体管M1设置在检测晶体管22的电流路径上。第2晶体管M2与第1晶体管M1分别进行栅极、源极的共连，构成电流镜电路。第2晶体管M2的漏极与输出晶体管12的栅极相连接。

第2晶体管M2中流过的电流Ix2是将检测晶体管22中流过的电流Ix1变成常数倍后的电流，通过从输出晶体管12的栅极引出该电流Iy，来强制地降低栅极电压Vg。

过冲抑制电路30在从输入端子102向变动检测电容C1的另一端流入电流时，强制提升输出晶体管12的栅极电压Vg。过冲抑制电路30将与从输入端子102流入变动检测电容C1的另一端的电流Iy1相应的电流Iy2提供给输出晶体管12的栅极。

在本实施方式中，过冲抑制电路30包括第3晶体管M3、第4晶体管M4、增益调整电阻R3。第3晶体管M3和增益调整电阻R3被串联连接在从输入端子102至变动检测电容C1的另一端的路径上。第3晶体管M3是P沟道MOSFET，其源极与输入端子102相连接，漏极与增益调整电阻R3相连接。第4晶体管M4也是P沟道MOSFET，其源极与输入端子102相连接，栅极与第3晶体管M3的栅极相连接。第4晶体管M4与第3晶体管M3构成电流镜电路。第3晶体管M3和第4晶体管M4向输出晶体管12的栅极提供将从输入端子12流入变动检测电容C1的电流Iy1变成常数倍后的电流Iy2，强制提升栅极电压Vg。

在电路处于稳定状态时，第3晶体管M3中几乎不流过电流，其漏极-源极间的电位差几乎为0V，并且增益调整电阻R3上的电压降也几乎为0V。因此，输入电压Vin几乎原样地被输入到变动检测电容C1的一端，Vx≈Vin成立。另外，第3晶体管M3的漏极-源极间电压和增益调整电阻R3上的电压降的电压之和相当于第4晶体管M4的栅极-源极间电压，但如上所述每个电压都非常小，所以第4晶体管M4成为截止状态。

当施加在输入端子102上的输入电压Vin上升时，变动检测电容C1的高电位侧的电压也随输入电压Vin而上升。结果，为对变动检测电容C1充电，经由第3晶体管M3和增益调整电阻R3过渡性地流过电流Iy1。

过冲抑制电路30放大该电流Iy1，将电流Iy2反馈到输出晶体管12的作为控制端子的栅极。该放大也包括增益低于1的情况。电流Iy1与电流Iy2的比可以通过第3晶体管M3与第4晶体管M4的尺寸比及增益调整电阻R3来调节。即，为增大电流增益，只要增大尺寸比、或者将增益调整电阻R3设定得较大即可。

下面基于图2说明如上那样构成的调节器电路100a的动作。图2是输入电压Vin急速下降时调节器电路100a的动作波形图。

为使本实施方式的调节器电路100a的下冲抑制功能更加明确，首先说明不设置下冲抑制电路20、过冲抑制电路30的调节器电路100a的动作。图2中虚线所示的栅极电压Vg’和输出电压Vout’表示此时的动作波形。

在时刻t0～t1，输入电压Vin取恒定值，电路处于稳定状态，输出电压被稳定为Vout＝(R1+R2)/R2×Vref。这里，考虑在时刻t1输入电压Vin急速下降的情况。

由于在调节器电路100a的输出晶体管12的栅极-源极之间存在栅极电容Cg，所以为使栅极电压Vg’变化，需要对该栅极电容Cg充放电。这里，栅极电压Vg’的时间变化率可以用栅极电容Cg和充放电电流I表示为dVg’/dt＝I/Cg，与栅极电容成反比。因此，在输出晶体管12的栅极电容Cg较大时，栅极电压Vg’的变化将大大迟于输入电压Vin或输出电压Vout的变动。

对于作为输出晶体管12的源极电压的输入电压Vin急速下降，栅极电压Vg’无法追踪该变化，所以输出晶体管12的栅极-源极间电压变小。结果，作为漏极电压的输出电压Vout’将暂时下降，发生下冲。

接下来，基于图2中实线所示的电压波形Vg、Vout，说明实施方式的具有下冲抑制电路20的调节器电路100a的动作。

在时刻t0～t1电路处于稳定状态。此时，变动检测电容C1一端的电压Vx几乎等于输入电压Vin。

在时刻t1由于某种原因输入电压Vin急速下降。此时，由于不存在使蓄积在变动检测电容C1中的电荷放电的路径，所以变动检测电容C1一端的电压Vx并不立刻下降。结果，输入电压Vin变得低于变动检测电容C1的另一端的电压Vx。当检测晶体管22的栅极-源极间电压(Vx-Vin)变得大于阈值电压Vt时，检测晶体管22导通，流过电流Ix1。

该电流Ix1被电流反馈电路24放大，生成电流Ix2。输出晶体管12的栅极电容Cg通过该电流Ix2而放电，输出晶体管12的栅极电压Vg追踪输入电压Vin地下降。结果，能够防止输出晶体管12的栅极-源极间电压变得非常小，能够抑制输出电压Vout的下冲。

接下来，说明本实施方式的调节器电路100a的过冲抑制功能。图3是输入电压Vin急速上升时的调节器电路100a的动作波形图。

为了能够更好地理解本实施方式的调节器电路100a的过冲抑制功能，首先说明不使用过冲抑制电路30时的动作。图3中虚线所示的栅极电压Vg’和输出电压Vout’表示此时的电压波形。

在时刻t0～t1输入电压Vin取恒定值，电路处于稳定状态。此时，输出电压被稳定为Vout＝(R1+R2)/R2×Vref。考虑在时刻t1输入电压Vin急速上升的情况。

栅极电压Vg’因栅极电容所形成的CR时间常数电路而响应变慢，不能追踪作为源极电压的输入电压Vin的急速上升。因此，输出晶体管12的栅极-源极间电压暂时变大。结果，作为漏极电压的输出电压Vout’暂时上升，发生过冲。

下面，对于本发明实施方式的调节器电路100a，基于图3中实线所示的电压波形Vg、Vout来说明为防止过冲而使过冲抑制电路30工作时的动作。

在时刻t0～t1电路处于稳定状态，在时刻t1输入电压Vin上升。输入电压Vin上升后，从输入端子102向变动检测电容C1流过电流Iy1。电流Iy1用变动检测电容C1的电容值以Iy1≈C1×dVin/dt来给出。因此，在图3中，电流Iy1几乎与对输入电压Vin进行时间微分后的波形成比例，在输入电压Vin变化时流过。

电流Iy1由过冲抑制电路30放大，生成电流Iy2。该放大率如前所述由第3晶体管M3、第4晶体管M4及增益调整电阻R3决定。由过冲抑制电路30放大了的电流Iy2被提供给输出晶体管12的栅极，输出晶体管12的栅极电容Cg由该电流Iy2充电。这意味着在dVg/dt＝I/Cg的关系下，由于充电电流I增加了电流Iy2的量，所以栅极电压Vg的时间变化率变大。结果，栅极电压Vg如图3中实线所示那样，比虚线所示的Vg’更快地上升。

结果，输出晶体管12的栅极-源极间电压在作为源极电压的输入电压Vin发生变动时，也能调节为适当的值，输出电压Vout如实线所示能够抑制过冲，在短时间内稳定化。

这样，在本实施方式的调节器电路100a中，由过冲抑制电路30检测在输入电压Vin变动期间过渡性地流过的电流Iy1，并放大该电流提供到输出晶体管12的栅极端子，从而能够强制性地提升栅极电压Vg，防止过冲。

另外，通过调节器电路100a的下冲、过冲抑制功能，能够减小通常设置在输出端子104与接地端子间的电容(未图示)的电容值。

进而，电流Iy1、Iy2如上所述与输入电压Vin的时间微分成比例，所以仅在输入电压Vin发生时间性变动的期间内流过。因此，本实施方式的调节器电路100a能够不增加稳定状态时的消耗电流地抑制输出电压Vout的过冲。

(第2实施方式)

图4是表示本发明第2实施方式的调节器电路100b的结构的电路图。本实施方式的调节器电路100b在下冲抑制电路20的作用上与第1实施方式的图1的调节器电路100a不同。下面围绕其不同点进行说明。

调节器电路100b的下冲抑制电路20与图1的调节器电路100a一样，包含检测晶体管22和电流反馈电路24，利用流过检测晶体管22的电流强制性地降低输出晶体管12的栅极电压。

误差放大器10是包含差动放大电路40和放大输出级42的一般的运算放大器。差动放大电路40包括构成差动对的晶体管M10、M11，构成电流镜电路的晶体管Q1、Q2，生成尾(tail)电流Itail的恒电流源CCS1。晶体管Q1、Q2相对于差动对M10、M11作为恒电流负载来工作。晶体管M11的栅极是误差放大器10的反相输入端子，晶体管M10的栅极是非反相输入端子。

差动放大电路40生成对被输入到反相输入端子和非反相输入端子的电压的差进行放大后的差动电流Idiff。放大输出级42放大差动电流Idiff，并将之变换成电压进行输出。对于误差放大器10，可以使用输出级具有差动放大器的任意结构的运算放大器。

下冲抑制电路20的电流反馈电路24将与流过检测晶体管22的电流Ix1相应的电流Ix2反馈到设置在误差放大器10的输入级的差动放大电路40的差动电流Idiff中。在本实施方式中，下冲抑制电路20的第2晶体管M2的漏极与构成差动对的晶体管M11的漏极相连接。由下冲抑制电路20生成的电流Ix2增加时，被加到流过晶体管M11的电流中，向差动电流Idiff减少的方向施加反馈。

接下来再次利用图2说明本实施方式的调节器电路100b的动作。在时刻t1由于某种原因输入电压Vin急速下降。此时，蓄积在变动检测电容C1中的电荷的放电路径不存在，所以变动检测电容C1的一端的电压Vx不会立刻降低。结果，输入电压Vin变得低于变动检测电容C1另一端的电压Vx。当检测晶体管22的栅极-源极间电压(Vx-Vin)变得大于阈值电压Vt时，检测晶体管22导通，流过电流Ix1。

电流反馈电路24放大电流Ix1，将电流Ix2反馈给差动放大电路40。通过该反馈，差动电流Idiff向减少的方向变化，所以输出晶体管12的栅极电压Vg追踪输入电压Vin地被强制降低。结果，能够防止输出晶体管12的栅极-源极间电压变得非常小，能够抑制输出电压Vout的下冲。

根据本实施方式的调节器电路100b，与第1实施方式的调节器电路100a一样，能够不增加稳定状态时的消耗电流地抑制输出电压Vout的下冲。

(第3实施方式)

图5是表示第3实施方式的调节器电路100c的结构的电路图。该调节器电路100c是第1实施方式的图1的调节器电路100a的变形例。该调节器电路100c的特征在于具有对基准电压源14提供电压的前置调节器电路50。

前置调节器电路50包括恒电流源CCS2、晶体管M12、M13、Q3、二极管54。恒电流源CCS2生成预定的恒电流Ic2。前置调节器电路50基于该恒电流Ic2使输入到输入端子102的输入电压Vin稳定化，提供给基准电压源14。例如，在输入电压Vin是12～13V程度时，前置调节器电路50的输出电压Vpre设定在3～7V左右。

晶体管M12是P沟道MOSFET，被设置在由恒电流源CCS2生成的恒电流Ic2的路径上，其源极与输入端子102相连接，其栅极和漏极与恒电流源CCS2相连接。晶体管M13是P沟道MOSFET，与晶体管M12构成电流镜电路。二极管54的阳极接地，其阴极与晶体管M13的漏极相连接。晶体管Q3是NPN型的双极型晶体管，其集电极与输入端子102相连，其基极与晶体管M13的漏极相连接。前置调节器电路50将晶体管Q3的射极电压作为输出电压Vpre输出。晶体管Q3的基极电流(电压)由恒电流源CCS2所生成的恒电流Ic2控制，其结果，输出电压Vpre被控制。

基准电压源14例如是带隙基准电路，根据前置调节器电路50的输出电压Vpre生成基准电压Vref。

下冲抑制电路20生成与流过检测晶体管22的电流Ix1相应的电流Ix2’。电流Ix2’在图1的下冲抑制电路20中可以通过与第1晶体管M1、第2晶体管M2并联设置栅极被共连了的晶体管来生成。下冲抑制电路20将电流Ix2’累加到由恒电流源CCS2生成的恒电流Ic2中。

下面说明本实施方式的调节器电路100c的动作。

通常，输入电压Vin、即电源电压Vdd在下降到恒电流源CCS2不能有效地动作的区域时，就不生成恒电流Ic2，前置调节器电路50的输出电压Vpre下降。若前置调节器电路50的输出电压Vpre过分下降，则基准电压源14变得无法生成基准电压Vref，调节器电路100c的输出电压Vout不能稳定为所期望的值。

在本实施方式的调节器电路100c中，若输入端子102下降，则检测晶体管22中流过电流Ix1，与该电流Ix1相应的电流Ix2’被生成。即便此时恒电流源CCS2没有有效地工作，晶体管M12中也流过由下冲抑制电路20生成的电流Ix2’。该电流Ix2’被晶体管M12、M13放大，作为基极电流提供给晶体管Q3。结果，在输入电压Vin下降了的情况下，也能防止输出电压Vpre下降，能够使由基准电压源14生成的基准电压Vref稳定化。进而，通过稳定基准电压Vref，能够稳定调节器电路100c的输出电压Vout。

最后，说明上述调节器电路100a～100c(以下统称调节器电路100)的用途。调节器电路100例如被安装于汽车中。图6是安装有调节器电路100的汽车300的电气系统的框图。汽车300具有电池310、调节器电路100、电安装设备320。电池310输出13V左右的电池电压Vbat。该电池电压Vbat经由继电器被输出，所以电压值的时间性变动较大。另一方面，电安装设备320例如是车载立体声音响、车载导航系统、内墙板(interior panel)的照明用LED等，是需要不发生时间性变动的稳定的电源电压的负载。调节器电路100将电池电压Vbat降压到预定的电压，输出给电安装设备320。

如上所述，在实施方式中说明的调节器电路100对于输入电压Vin或输出电压Vout的急剧变动能够高速追踪，并能将输出电压Vout的下冲和过冲抑制到较小。因此，能够很好地适用于稳定车载电池等那样的电压变动较大的电源的用途。

当然，实施方式中说明的调节器电路100不限于车载用途，可以适用于对输入电压稳定后提供给负载的各种用途。

上述实施方式是个例示，可以对各结构要件和各处理过程的组合进行各种变形，本领域技术人员能够理解这些变形例也在本发明的范围内。

第1至第3实施方式的调节器电路100a～100c的各结构要件单独使用时具有上述作用和效果，但也可以任意组合来使用。此时，能够更好地抑制下冲和过冲。

在实施方式中作为MOSFET所例示的晶体管也可以用双极型晶体管来构成，另外，作为双极型晶体管所例示的晶体管也可以用MOSFET来构成。至于使用哪种晶体管，根据调节器电路所要求的设计规格、所使用的半导体制造工艺等决定即可。另外，基于电源与地线相反转的P沟道与N沟道、PNP型与NPN型的互换，电阻的插入等电路的变形例显然也包含在本发明的技术范围内。

在实施方式中，构成调节器电路100a～100c的元件可以全部被一体集成，也可以是其一部分用分立部件构成。至于对哪部分集成，根据成本、所占面积等决定即可。

基于实施方式对本发明进行了说明，但显然实施方式仅是表示本发明的原理、应用，在不脱离权利要求书所规定的本发明的思想的范围内，可以对实施方式进行很多变形例以及配置的变更。

〔工业可利用性〕

本发明能够适用于电源装置。

Claims (13)

1.一种使施加到输入端子的输入电压稳定化，从输出端子输出输出电压的调节器电路，其特征在于，包括：

输出晶体管，设置在上述输入端子和上述输出端子之间；

误差放大器，调节上述输出晶体管的控制端子的电压，使得与上述输出电压相应的电压趋近于预定的基准电压；

变动检测电容，设置在上述输入端子至接地端子的路径上，其一端电位被固定；以及

下冲抑制电路，在上述输入电压变得低于上述变动检测电容的另一端的电压时，强制性地使上述输出晶体管的控制端子的电压降低。

2.根据权利要求1所述的调节器电路，其特征在于，

上述下冲抑制电路包括：

检测晶体管，该检测晶体管被设置在从上述变动检测电容的另一端至接地端子的路径上，且其控制端子与上述输入端子相连接，

利用流过上述检测晶体管的电流，强制性地使上述输出晶体管的控制端子的电压降低。

3.根据权利要求2所述的调节器电路，其特征在于，

上述检测晶体管是栅极与上述输入端子相连、源极与上述变动检测电容的另一端相连接的P沟道场效应晶体管。

4.根据权利要求2或3所述的调节器电路，其特征在于，

上述下冲抑制电路还包括电流反馈电路，该电流反馈电路从上述输出晶体管的控制端子引出与流过上述检测晶体管的电流相应的电流。

5.根据权利要求4所述的调节器电路，其特征在于，

上述电流反馈电路包括：

第1晶体管，设置在上述检测晶体管的路径上；以及

第2晶体管，与上述第1晶体管构成电流镜电路，且其一端与上述输出晶体管的控制端子相连接。

6.根据权利要求2或3所述的调节器电路，其特征在于，

上述下冲抑制电路还包括电流反馈电路，该电流反馈电路将与流过上述检测晶体管的电流相应的电流，反馈到设于上述误差放大器的输入级的差动放大电路的差动电流中。

7.根据权利要求6所述的调节器电路，其特征在于，

上述电流反馈电路包括：

第1晶体管，设置在上述检测晶体管的路径上；以及

第2晶体管，与上述第1晶体管构成电流镜电路，且其一端与设于上述误差放大器的输入级的差动放大电路的差动对的一者相连接。

8.根据权利要求1至3的任一项所述的调节器电路，其特征在于，

还包括过冲抑制电路，在从上述输入端子向上述变动检测电容的另一端流入电流时，强制提升上述输出晶体管的控制端子的电压。

9.根据权利要求8所述的调节器电路，其特征在于，

上述过冲抑制电路将与从上述输入端子流入上述变动检测电容的另一端的电流相应的电流，提供给上述输出晶体管的控制端子。

10.根据权利要求9所述的调节器电路，其特征在于，

上述过冲抑制电路包括：

第3晶体管，设置在从上述输入端子至上述变动检测电容的另一端的路径上；以及

第4晶体管，与上述第3晶体管构成电流镜电路，且其一端与上述输出晶体管的控制端子相连接。

11.根据权利要求2或3所述的调节器电路，其特征在于，还包括：

前置调节器电路，基于恒电流源所生成的恒电流，使输入到上述输入端子的电源电压稳定化；以及

基准电压生成电路，根据上述前置调节器电路的输出电压生成上述基准电压，

上述下冲抑制电路将与流过上述检测晶体管的电流相应的电流累加到上述恒电流中。

12.根据权利要求1至3的任一项所述的调节器电路，其特征在于，

被一体集成在一个半导体衬底上。

13.一种汽车，其特征在于，包括：

电池；以及

权利要求1至3的任一项所述的调节器电路，将上述电池的电压稳定化，提供给负载。

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