CN101872207A - 电压调节器电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电压调节器电路。对半导体器件来说需要减少突入电流和过冲。根据本发明的电压调节器电路，当电源被导通时，响应于控制信号(CTR1)导通开关SW1，开关SW2断开，并且基准电压(Vref)作为公共电压被输入差分放大器(AMP1)的第一(+IN)和第二(-IN)输入。当公共电压被提供给第一(+IN)和第二(-IN)输入时，经由差分放大器(AMP1)从高压电源(VDD)流入平滑电容器(C1)的电流(I)被调节为小。即，能够减少突入电流。此外，根据本发明的电压调节器电路(30)，缓解了来自于差分放大器(AMP1)的输出电压(Vout)的增加从而能够抑制过冲。

Description

电压调节器电路

技术领域

本发明涉及一种电压调节器电路，该电压调节器电路被应用于用于驱动在移动电话、数码照相机等等中使用的液晶面板的IC。

背景技术

在移动电话、数码照相机等等中使用的液晶面板驱动IC日益变得数据传输(作为高速串行传输)更快并且尺寸更小。由于此，经常通过能够使用更高速度和更小尺寸的元件的精细和低压工艺(在下文中，被称为“低压工艺”)来设计液晶面板驱动IC。在此低压工艺中，元件被击穿的电压(元件的耐受电压)必需下降。因此，要求注意要被使用的电压的范围。

此外，从电源(电池)提供给液晶面板驱动IC的电源电压(电池电压)经常高于在此低压工艺中使用的电压。由于此，要求在使用被包括在液晶面板驱动IC中的电压调节器电路将电压调节为适当的电压之后使用电源电压。

此外，在正常情况下，通过被布置在电源和液晶面板驱动IC之间的装置(诸如稳压电路)来稳定电源电压，并且将其作为供电电压提供给液晶面板驱动IC。然而，由于稳压电路包括诸如防止过电流的功能所以对于液晶面板驱动IC来说，要求平均消耗电流和瞬时消耗电流尽可能的低。

图1示出通常的电压调节器电路110(在下文中，被称为“电压调节器电路110”)的构造。电压调节器电路110包括差分放大器电路AMP1、第一电阻器元件R1(在下文中，“电阻器元件R1”)、以及第二电阻器元件R2(在下文中，“电阻器元件R2”)。

差分放大器电路AMP1被连接至提供高压VDD的高压电源[VDD]和提供比高压VDD低的低压VSS(接地电压GND)的低压电源[VSS]，并且以高压VDD与低压VSS之间的电压进行操作。差分放大器电路AMP1包括是第一输入端子的正侧输入端子+IN、是第二输入端子的负侧输入端子-IN、以及输出端子。基准电压Vref被作为供电电压提供给正侧输入端子+IN。

电阻器元件R1的一端被连接至差分放大器电路AMP1的输出端子。电阻器元件R2的一端被连接至电阻器元件R1的另一端，并且电阻器元件R2的另一端被连接至低压电源[VSS]。电阻器元件R2的一端经由信号线还被连接至负侧输入端子-IN。平滑电容器C1的一端经由输出结点被连接至电阻器元件R1的一端以及差分放大器电路AMP1的输出端子，并且平滑电容器C1的另一端被连接至低压电源[VSS]。

电阻器元件R1和R2将从差分放大器电路AMP1输出的输出电压Vout分压以在电阻器元件R2的一端生成分压Vmon100。差分放大器电路AMP1放大被提供给正侧输入端子+IN的基准电压Vref和被提供给负侧输入端子-IN的分压Vmon之间的差。平滑电容器C1平滑从差分放大器电路AMP1输出的输出电压Vout100。

图2示出差分放大器电路AMP1的构造。差分放大器电路AMP1包括第一和第二N沟道MOS(金属氧化物半导体)晶体管MN1和MN2(在下文中，被称为“晶体管MN1和MN2”)；第一至第三P沟道MOS晶体管MP1、MP2、以及MP3(在下文中，被称为“晶体管MP1、MP2、以及MP3”)；以及第一和第二恒流源。

晶体管MN1和MN2的源极被共同地连接至一个结点。晶体管MN1和MN2的栅极被分别用作差分放大器电路AMP的负侧输入端子-IN和正侧输入端子+IN。

第一恒流源被提供在晶体管MN1和MN2的源极和低压电源[VSS]之间。例如，第一恒流源是第三N构造MOS晶体管MN3(在下文中，被称为“晶体管MN3”)。晶体管MN1和MN2的源极被连接至晶体管MN3的漏极，并且低压电源[VSS]被连接至其源极。偏置电压Vbias被提供给晶体管MN3的栅极用于导通晶体管MN3。

晶体管MP1和MP2的源极被共同地连接至高压电源[VDD]，其栅极被共同地连接至一个结点，并且其漏极被分别连接至晶体管MN1和MN2的漏极。晶体管MP1的栅极被连接至晶体管MN1的漏极。

晶体管MP3的源极被连接至高压电源[VDD]，其栅极被连接至晶体管MN2的漏极，并且其漏极被连接至电阻器元件R1的一端。

第二恒流源被提供在晶体管MP3的漏极和低压电源[VSS]之间。例如，第二恒流源是第四N沟道MOS晶体管MN4(在下文中，被称为“晶体管MN4”)。晶体管MP3的漏极被连接至晶体管MN4的漏极并且低压电源[VSS]被连接至其源极。偏置电压Vbias被提供给晶体管MN4的栅极用于导通晶体管MN4。

接下来，下面将会描述由电压调节器电路110执行的操作。

基准电压Vref被提供给差分放大器电路AMP1的正侧输入端子+IN，并且分压Vmon100被提供给差分放大器电路AMP1的负侧输入端子-IN。由于此，差分放大器电路AMP1进行操作从而被提供给负侧输入端子-IN的电压等于被提供给正侧输入端子+IN的电压，即，等于基准电压Vref。

如果Vref＞Vmon100(即，如果输出电压Vout100低于关注电压)，那么晶体管MP3的导通电阻下降，并且电流I100从高压电源[VDD]经由差分放大器电路AMP1流入平滑电容器C1。结果，输出电压Vout100上升。如果Vref＜Vmon100(如果输出电压Vout100高于关注电压)，那么晶体管MP3的导通电阻上升，并且电流Isink从平滑电容器C1流入被包括在差分放大器电路AMP1中的晶体管MN4。结果，输出电压Vout下降。通过重复此操作，使输出电压Vout100稳定于关注电压。在这样的情况下，通过下面的等式来表示输出电压Vout100＝关注电压。

Vout＝Vref×(R1+R2)/R2

发明内容

如上所述，电源电压经常高于能够在低压工艺中使用的电压。由于此，稳压电路稳定电源电压并且将稳压后的电源电压作为供电电压提供给液晶面板驱动IC。此稳压电路包括用于防止过电流的过电流防止电路。被包括在液晶驱动IC中的电压调节器电路100将来自于稳压电路的供电电压调节为适当的电压并且将调节后的供电电压作为输出电压Vout提供给低压逻辑电路。将会考虑当在此情况下导通液晶面板驱动IC时由电压调节器电路110执行的操作。

通常，电源开始序列被应用于液晶面板驱动IC。

当液晶面板驱动IC没有被导通时，低压电源[VSS]被连接至差分放大器电路AMP1的输出，即，被连接至输出结点，并且低压电源电压VSS(接地电压GND)被从低压电源[VSS]提供给差分放大器电路AMP1。当液晶面板驱动IC被导通时，高压电源电压VDD和基准电压Vref被生成，并且从低压电源[VSS]断开差分放大器电路AMP1的输出。即，电压调节器电路110开始工作。

首先，在电压调节器电路110开始工作时平滑电容器C1的电荷是零并且输出电压Vout100是0[V]。在这样的情况下，基准电压Vref和分压Vmon100满足Vref＞Vmon。晶体管MP3的栅极电压Vg接近于0[V]以使晶体管MP3几乎进入导通状态。由于此，晶体管MP3的导通电阻非常低。应注意的是，具有大的栅极宽度的晶体管通常被用作晶体管MP3以在正常时间确保性能。接下来，电流I100从高压电源[VDD]经由差分放大器AMP1流入平滑电容器C1以充电平滑电容器C1。然而，由于晶体管MP3的导通电阻非常低所以电流I100像突入电流一样变得非常高。这时的电流I100被称为“突入电流”。如果突入电流高，那么可能出现稳压电路的过电流防止电路进行操作的问题。

此外，输出电压Vout100快速地上升并且超过关注电压。输出电压Vout100中超过关注电压的电压使得电流Isink从平滑电容器C1流入被包括在差分放大器电路AMP1中的晶体管MN4。结果，输出电压Vout100下降到关注电压。然而，电流Isink通常低并且输出电压Vout100花费时间以等于关注电压，导致出现过冲。如果过冲出现，那么使用电压调节器电路主体110的输出作为电源的低压逻辑电路的电压超过元件的工艺耐受电压，有可能引起元件击穿的缺陷。

图5是示出此状态的时序图。电压调节器电路110开始工作(接通电源)时，突入电流增加并且过冲出现。因此，需要减少突入电流和过冲。

下面将会描述日本专利申请JP2005-044203A中描述的电路。

图3示出在JP2005-044203A中描述的电路(在下文中，被称为“电压调节器电路210”)的构造。电压调节器电路210包括差分放大器电路AMP200替代电压调节器电路110的差分放大器电路AMP1。

图4示出差分放大器电路AMP200的构造。差分放大器电路AMP200进一步包括P沟道MOS晶体管MP200和开关SW200。晶体管MP200的源极被连接至高压电源[VDD]，其栅极被连接至晶体管MN2的漏极，并且其漏极被连接至晶体管元件R1的一端。晶体管MP200的栅极宽度相对较小以增加晶体管MP200的导通电阻。

开关SW200的一端被连接至晶体管MN2的漏极。晶体管MP3的栅极被连接至开关SW200的另一端而不是晶体管MN2的漏极。接通电源信号Pon200被提供给开关SW200。如果液晶面板驱动IC被导通那么信号Pon200的信号电平为高。在正常时间，信号Pon200的信号电平为低。

根据接通电源信号Pon200(高)，开关SW200被截止，并且否则被导通。即，如果液晶面板驱动IC被导通，那么开关SW200被截止，没有使用晶体管MP3而使用晶体管MP200。在正常时间，开关SW200被导通并且使用晶体管MP3。

然而，在这样的情况下，类似于前述情况，晶体管MP200的栅极电压Vg几乎正好是0[V]并且就在液晶面板驱动IC被导通之后晶体管MP200进入几乎完全导通状态。由于此，很难充分地增加导通电阻。

根据本发明的方面，电压调节器电路包括：差分放大器电路，基准电压被提供给差分放大器电路的第一输入，并且平滑电容器被连接至差分放大器电路的输出；第一电阻器元件，第一电阻器元件的一端被连接至差分放大器电路的输出；第二电阻器元件，第二电阻器元件的一端被连接至第一电阻器元件的另一端；第一开关，第一开关的一端被连接至差分放大器电路的第一输入，第一开关的另一端被连接至差分放大器电路的第二输入，并且第一开关被构造为响应于第一控制信号被导通；第二开关，第二开关的一端被连接至差分放大器电路的第二输入，第二开关的另一端被连接至第二电阻器元件，并且第二开关响应于第二控制信号而导通；以及开关控制电路，该开关控制电路被构造为在从电源被导通起的预定时段内输出第一控制信号，并且在预定时段之后输出第二控制信号。

在根据本发明的方面的电压调节器电路中，如果电压调节器电路被导通，那么根据第一控制信号导通开关，第二开关被截止，并且基准电压作为相同的电压被提供给差分放大器电路的第一输入和第二输入。如果被提供给差分放大器电路的第一输入的电压等于被提供给其第二输入端子的电压，那么经由差分放大器电路从高压电源流入平滑电容器的电流的电流值被限制为低。即，能够减少突入电流。此外，因为从差分放大器电路输出的输出电压的逐渐上升使得根据本发明的方面的电压调节器电路能够减少过冲。

附图说明

结合附图，根据某些优选示例性实施例的以下描述，本发明的以上和其它方面、优点和特征将更加明显，其中：

图1是示出通常的电压调节器电路110(电压调节器电路110)的构造的示意图；

图2是示出差分放大器电路AMP1的构造的示意图；

图3是示出在日本专利公开No.2005-044203A中描述的电路(电压调节器电路210)的构造的示意图；

图4是示出差分放大器电路AMP200的构造的示意图；

图5是示出由电压调节器电路110执行的操作的时序图；

图6是示出根据本发明的实施例的使用电压调节器电路30的装置的构造的示意图；

图7是示出根据本发明的实施例的电压调节器电路30的构造的示意图；以及

图8是示出由根据本发明的实施例的电压调节器电路30执行的操作的时序图。

具体实施方式

在下文中，下面将会参考附图描述本发明的某些实施例。

[构造]

图6示出根据本发明的实施例的使用电压调节器电路30的装置的构造。在移动电话、数码照相机等等中使用该装置，并且该装置包括电源部件34、稳压电路32、以及液晶面板驱动IC。液晶面板驱动IC包括根据本发明的此实施例的电压调节器电路30(也被称为“电压调节器电路30”)、低压逻辑电路31、以及平滑电容器C1。

电源部件34的输出被连接至稳压电路32的输入。稳压电路32的输出被连接至电压调节器电路30的输入。平滑电容器C1的一端被连接至电压调节器电路30的输出，并且平滑电容器C1的另一端被接地。低压逻辑电路31被连接至电压调节器电路30的输出。

低压逻辑电路31以是第一电压的关注电压VO进行操作。

当用户执行指令以接通装置时，电源部件34(电池)将是第二电压的电源电压VB(电池电压)提供给稳压电路32。电源电压VB高于关注电压VO。

稳压电路32将电源电压VB稳压为供电电压VDC并且将供电电压VDC提供给液晶显示面板驱动IC。稳压电路32包括用于防止过电流的过电流防止电路33。

来自于稳压电路32的供电电压VDC作为稍后将会描述的基准电压被输入到被包括在液晶面板驱动IC中的电压调节器电路30。电压调节器电路30将基准电压调整为适当的电压(关注电压VO)并且将适当的电压作为稍后将会描述的输出电压提供给低压逻辑电路31。

图7示出根据本发明的此实施例的电压调节器电路30的构造。应注意的是，分别通过相同的附图标记来表示与电压调节器电路110(参见图1和图2)相同的组件。

电压调节器电路30包括电压调节器电路主体10。电压调节器电路主体10包括差分放大器电路AMP1、第一电阻器元件R1(在下文中，被称为“电阻器元件R1”)、以及第二电阻器元件R2(在下文中，被称为“电阻器元件R2”)。

差分放大器电路AMP1被连接至提供高压电源电压VDD的高压电源[VDD]和提供比高压电源电压VDD低的低压电源电压VSS(接地电压GND)的低压电源[VSS]。差分放大器电路AMP1以高压电源电压VDD与低压电源电压VSS之间的电压进行操作。差分放大器电路AMP1包括是第一输入端子的正侧输入端子+IN、是第二输入端子的负侧输入端子-IN、以及输出端子。用作供电电压VDC的基准电压Vref被提供给正侧输入端子+IN。

差分放大器电路AM1的构造与图1中所示的相同。

电阻器元件R1的一端被连接至差分放大器电路AM1的输出端子。电阻器元件R2的一端被连接至电阻器元件R1的另一端，并且电阻器元件R2的另一端被连接至低压电源[VSS]。电阻器元件R2的一端经由信号线还被连接至负侧输入端子-IN。平滑电容器C1的一端经由输出结点被连接至电阻器元件R1的一端并且被连接至差分放大器电路AMP1的输出端子。平滑电容器C1的另一端被连接至低压电源[VSS]。

电阻器元件R1和R2将从差分放大器电路AMP1输出的输出电压Vout分压以在电阻器元件R2的一端生成分压Vmon。差分放大器电路AMP1放大被提供给正侧输入端子+IN的基准电压Vref和被提供给负侧输入端子-IN的分压Vmon之间的差。平滑电容器C1平滑从差分放大器电路AMP1输出的输出电压Vout。

现在将会描述适用于液晶面板驱动IC的一般的电源开始序列。

当装置没有被接通时，低压电源[VSS]被连接至差分放大器电路AMP1的输出，即，被连接至输出结点并且低压电源[VSS]提供低压电源电压VSS(接地电压)。当装置被接通时，生成高压电源电压VDD和基准电压Vref(接地电压GND)，并且然后差分放大器电路AMP1的输出从低压电源[VSS]断开。即，电压调节器电路10开始工作。

首先，在电压调节器电路主体10开始时平滑电容器C1的电荷是零并且输出电压Vout是0[V]。在这样的情况下，如上所述，被包括在差分放大器电路AMP1中的晶体管MP3(参见图2)的栅极电压Vg接近0[V]以使晶体管MP3几乎变成导通状态。由于此，晶体管MP3的导通电阻非常低。接下来，电流I从高压电源[VDD]经由差分放大器AMP 1流入平滑电容器C1以充电平滑电容器C1。然而，由于晶体管MP3的导通电阻是非常的低，所以电流I像突入电流一样非常高。如果突入电流高，则可能出现稳压电路32的过电流防止电路33进行操作的问题。

此外，输出电压Vout突然上升并且超过关注电压VO。输出电压Vout超过关注电压VO的输出电压Vout的电压量使电流Isink(参见图2)从平滑电容器C1流入被包括在差分放大器电路AMP1中的晶体管MN4。结果，输出电压Vout下降到关注电压VO。然而，电流Isink通常低并且输出电压Vout花费时间以等于关注电压VO，导致出现过冲。如果出现过冲，那么使用电压调节器电路主体10的输出作为电源的低压逻辑电路31的电压超过元件的工艺耐受电压，有可能引起诸如元件击穿的缺陷。

考虑到这些，电压调节器电路30进一步包括用于减少突入电流和过冲的第一和第二开关SW1和SW2(在下文中，被称为“开关SW1和SW2”)以及开关控制电路20。

开关SW1被提供在正侧输入端子+IN和负侧输入端子-IN之间。具体地，开关SW1的一端被连接至正侧输入端子+IN并且开关SW1的另一端被连接至负侧输入端子-IN。

开关SW2被提供在将负侧输入端子-IN连接到电阻器元件R2的一端的信号线上。具体地，开关SW2的一端被连接至负侧输入端子-IN并且开关SW2的另一端被连接至电阻器元件R2的一端。

第一控制信号CTR1(在下文中，被称为“控制信号CTR1”)被从开关控制电路20提供给开关SW1。如果控制信号CTR1的信号电平为高，则开关SW1导通。如果控制信号CTR1的信号电平为低，则开关SW1断开。

第二控制信号CTR2(在下文中，被称为“控制信号CTR2”)被从开关控制电路20提供给开关SW2。如果控制信号CTR2的信号电平为高，则开关SW2导通。如果控制信号CTR2的信号电平为低，则开关SW2断开。控制信号CTR2具有相对于控制信号CTR1的信号电平反转的信号电平。

在自从装置被接通起经过预定时段之前的时段中开关控制电路20将控制信号CTR1的信号电平设置为高并且将控制信号CTR2的信号电平设置为低。在这样的情况下，开关SW1导通并且开关SW2断开。稍后将会详细地描述在此时段期间提供的控制信号CTR1和CTR2。

在正常时间(预定时段之后)，开关控制电路20将控制信号CTR1的信号电平设置为低并且将控制信号CTR2的信号电平设置为高。在这样的情况下，开关SW1断开并且开关SW2导通。

将会描述开关控制电路20的构造。开关控制电路20包括比较器COMP1、与非运算电路NAND1、以及非运算电路INV1。

比较器COMP1被连接至高压电源[VDD]和低压电源[VSS]，并且以高压电源电压VDD和低压电源电压VSS之间的电压进行操作。比较器COMP1包括是第一输入端子的正侧输入端子、是第二输入端子的负侧输入端子、以及输出端子。基准电压Vref作为供电电压被提供给比较器COMP1的正侧输入端子。比较器COMP1的负侧输入端子被连接至电阻器元件R2的一端，并且分压Vmon被提供给比较器COMP1的负侧输入端子。比较器COMP1将分压Vmon与基准电压Vref进行比较并且从输出端子输出表示比较结果的比较结果信号Vcomp。

NAND运算电路NAND1包括第一输入端子、第二输入端子、以及输出端子。NAND运算电路NAND1的第一输入端子被连接至比较器COMP1的输出端子，并且比较结果信号Vcomp被提供给NAND运算电路NAND1的第一输入端子。接通电源信号Pon被提供给NAND运算电路NAND1的第二输入端子。接通电源信号Pon的信号电平为高直到自从装置被接通起经过预定时间。在正常时间，接通电源信号Pon的信号电平为低。NAND运算电路NAND1的输出端子被连接至开关SW2，并且NAND运算电路NAND1的输出作为控制信号CTR2被提供给开关SW2。

非运算电路INV1包括输入端子和输出端子。非运算电路INV1的输入端子被连接至NAND运算电路NAND1的输出端子。非运算电路INV1的输出端子被连接至开关SW1，并且非运算电路INV1的输出作为控制信号CTR1被提供给开关SW1。

[操作]

图8是示出由电压调节器电路30执行的操作的时序图。

首先将会描述正常操作。在正常时间(在图8中所示的正常控制时段期间)，接通电源信号Pon的信号电平为低。在这样的情况下，不管比较器COMP的输出，NAND运算电路NAND的信号电平为高并且非运算电路INV的输出的信号电平为低。即，控制信号CTR1和CTR2的信号电平分别为低和高。结果，开关SW1断开，并且根据控制信号CTR2(高)开关SW2导通。这时，差分放大器电路AMP1的负侧输入端子-IN被连接至电阻器元件R2的一端。在正常时间，电压调节器电路主体10处于类似于电压调节器电路110的状态并且将从差分放大器电路AMP1输出的输出电压Vout控制为其稳定于关注电压VO。

将会描述当装置被接通时由电压调节器30执行的操作。

当装置没有被接通时，低压电源电压VSS(接地电压GND)被提供给差分放大器电路AMP1的输出。当装置被接通(图8中的接通电源)时，生成高压电源电压VDD和基准电压Vref，并且到差分放大器电路AMP1的输出的低压电源电压VSS的供给停止。另外，直到自从装置被接通起经过预定时间(图8中的接通电源控制时段)，接通电源信号Pon的信号电平为高。

就在装置被接通(图8中的电源接通)之后，输出电压Vout是0[V]并且平滑电容器C1的电荷是零。在这样的情况下，通过使电阻器元件R1和R2划分输出电压Vout获得的分压Vmon也是0[V]。这时，基准电压Vref比分压Vmon高。即，基准电压Vref和分压Vmon满足Vref＞Vmon。由于此，从比较器COMP1输出的比较结果信号Vcomp的信号电平为高。

如上所述，电源接通信号Pon的信号电平为高。在这样的情况下，NAND运算电路NAND的输出的信号电平为低并且非运算电路INV的输出的信号电平为高。即，控制信号CTR1和CTR2的信号电平分别为高和低。结果，根据控制信号CTR1(高)开关SW1导通，并且开关SW2断开。这时，差分放大器电路AMP1的负侧输入端子-IN被连接至其正侧输入端子+IN。因此，基准电压Vref作为相同的电压被提供给差分放大器电路AMP1的正侧输入端子+IN和负侧输入端子-IN。

当在预定时段期间基准电压Vref比分压Vmon高时由开关控制电路20执行的用于输出控制信号CTR1(高)的操作将会被称为“第一操作”。

接下来，在预定时段期间，被提供给差分放大器电路AMP1的正侧输入端子+IN的电压等于被提供给其负侧输入端子-IN的电压。这时，被包括在差分放大器电路AMP1中的晶体管MP3(参见图2)的栅极电压Vg接近阈值电压Vt。由于此，晶体管MP3的导通电阻相对高。接下来，电流I经由差分放大器电路AMP1从高压电源[VDD]流入平滑电容器C1以充电平滑电容器C1。然而，由于晶体管MP3的高的导通电阻使得电流I的电流值被限制为低，从而从差分放大器电路AMP1输出的输出电压Vout逐渐地上升。

接下来，在预定时段期间，输出电压Vout超过关注电压VO。这时，由电阻器元件R1和R2划分的分压Vmon超过基准电压Vref。在这样的情况下，由于Vref＜Vmon，所以从比较器COMP1输出的比较结果信号Vcomp的信号电平被反转为低。由于接通电源信号Pon的信号电平为高，因此NAND运算电路NAND1的信号电平为高并且非运算电路INV1的输出的信号电平为低。即，控制信号CTR1和CTR2的信号电平分别为低和高。结果，开关SW1断开，并且根据控制信号CTR2(高)开关SW2导通。这时，差分放大器电路AMP1的负侧输入端子-IN被连接至电阻器元件R2的一端。

当在预定时段期间分压Vmon比基准电压Vref高时由开关控制电路20执行的用于输出控制信号CTR2(高)的操作将会被称为“第二操作”。

接下来，在预定时段期间，输出电压Vout被控制为恒定。如果输出电压Vout下降到低于基准电压Vref，即，Vref＞Vmon，然后根据控制信号CTR1(高)开关SW1被导通，并且开关SW2断开，并且输出电压Vout上升。即，开关控制电路20重新执行第一操作。开关控制电路20交替地执行第一和第二操作直到使输出电压Vout等于关注电压VO。

在经过预定时间之后，接通电源信号Pon的信号电平为低并且电压调节器电路30执行正常操作。即，在正常时间，在状态中电压调节器电路主体10处于类似于电压调节器电路110的状态并且输出电压Vout被控制为恒定于关注电压VO。

在根据本发明的此实施例的电压调节器电路30中，如果电压调节器电路30被导通，则根据控制信号CTR1(高)开关SW1被导通，开关SW2被断开，并且基准电压Vref作为相同的电压被提供给差分放大器电路AMP1的正侧输入端子+IN和负侧输入端子-IN。如果被提供给差分放大器电路AMP1的正侧输入端子+IN的电压等于被提供给其负侧输入端子-IN的电压，那么经由差分放大器电路AMP1从高压电源[VDD]流到平滑电容器C1的电流I的电流值被限制为低。具体地，如果被提供给差分放大器电路AMP1的正侧输入端子+IN的电压等于被提供给其负侧输入端子-IN的电压，那么被包括在差分放大器电路AMP1中的晶体管MP3(参见图2)的栅极电压Vg接近阈值电压Vt。由于此，晶体管MP3的导通电阻相对高。电流I从高压电源[VDD]经由差分放大器电路AMP1流入平滑电容器C1以充电平滑电容器C1。然而，由于晶体管MP3的高的导通使得电阻电流I的电流值被限制为低。即，能够减少突入电流。此外，由于从差分放大器电路AMP1输出的输出电压Vout的逐渐上升使得根据本发明的本实施例的电压调节器电路30能够减少过冲。

虽然已经结合若干示例性实施例描述了本发明，但是对本领域的技术人员来说显然的是，仅为了示出本发明而提供这些示例性实施例，并且不应在限制的意义上根据这些示例性实施例解释权利要求。

Claims (10)

1.一种电压调节器电路，包括：

差分放大器电路，基准电压被提供给所述差分放大器电路的第一输入，并且平滑电容器被连接至所述差分放大器电路的输出；

第一电阻器元件，所述第一电阻器元件的一端被连接至所述差分放大器电路的输出；

第二电阻器元件，所述第二电阻器元件的一端被连接至所述第一电阻器元件的另一端；

第一开关，所述第一开关的一端被连接至所述差分放大器电路的第一输入，所述第一开关的另一端被连接至所述差分放大器电路的第二输入，并且所述第一开关被构造为响应于第一控制信号而导通；

第二开关，所述第二开关的一端被连接至所述差分放大器电路的第二输入，所述第二开关的另一端被连接至所述第二电阻器元件，并且所述第二开关响应于第二控制信号而导通；以及

开关控制电路，所述开关控制电路被构造为在从电源被导通起的预定时段内输出所述第一控制信号，并且在所述预定时段之后输出所述第二控制信号。

2.根据权利要求1所述的电压调节器电路，其中通过所述第一和第二电阻器元件对从所述差分放大器电路输出的输出电压进行分压，以在所述第二电阻器元件的所述一端处生成分压；

所述差分放大器电路被构造为放大被输入到所述第一输入的基准电压和被输入到所述第二输入的所述分压之间的差，以输出作为输出电压；并且

所述开关控制电路被构造为在所述预定时段中，进行如下操作：

当所述基准电压高于所述分压时执行第一操作，通过所述第一操作输出所述第一控制信号；并且

当所述分压高于所述基准电压时执行第二操作，通过所述第二操作输出所述第二控制信号，并且

交替地执行所述第一操作和所述第二操作直到所述输出电压达到关注电压。

3.根据权利要求2所述的电压调节器电路，其中所述开关控制电路包括：

比较器，所述基准电压被输入到所述比较器的第一输入，所述比较器的第二输入被连接至所述第二电阻器元件的所述一端，并且被构造为生成表示所述基准电压和所述分压之间的比较的结果的比较结果信号的输出；

与非运算电路，所述与非运算电路的第一输入被连接至所述比较器的输出，所述与非运算电路的输出被连接至所述第二开关，其中在从电源被导通起一直到预定时段，电源接通信号被提供给所述与非运算电路的第二输入；以及

非运算电路，所述非运算电路的输入被连接至所述与非运算电路的输出，并且所述非运算电路的输出被连接至所述第一开关，

其中在所述预定时段中，当所述基准电压高于所述分压时所述比较结果信号的信号电平是第一电平，并且当所述分压高于所述基准电压时所述比较结果信号的信号电平是第二电平，所述第二电平是所述第一电平的反转电平，假设当所述第一控制信号的信号电平是所述第一电平时所述第一开关被导通并且当所述第一控制信号的信号电平是所述第二电平时所述第一开关被断开，并且当所述第二控制信号的信号电平是所述第一电平时所述第二开关被导通并且当所述第二控制信号的信号电平是所述第二电平时所述第二开关被断开。

4.根据权利要求1所述的电压调节器电路，其中所述差分放大器电路被构造为以高压电源电压和比所述高压电源电压低的低压电源电压之间的电压进行操作，并且

所述低压电源电压被提供给所述第二电阻器元件的另一端。

5.根据权利要求4所述的电压调节器电路，其中当电源没有被导通时所述低压电源电压被提供给所述差分放大器电路的输出，并且

当电源被导通时，生成所述高压电源电压和所述基准电压，并且随后解除向所述差分放大器电路的输出提供所述低压电源电压。

6.根据权利要求4所述的电压调节器电路，其中所述差分放大器电路包括：

第一N沟道MOS(金属氧化物半导体)晶体管和第二N沟道MOS晶体管，其各自的源极被连接至公共结点，其中所述第一N沟道MOS晶体管的栅极被用作所述差分放大器电路的第二输入，并且所述第二N沟道MOS晶体管的栅极被用作所述差分放大器电路的第一输入；

第一恒流源，所述第一恒流源被布置在所述第一和第二N沟道MOS晶体管的源极与被构造为提供所述低压电源电压的低压电源之间；

第一P沟道MOS晶体管和第二P沟道MOS晶体管，其各自的源极被连接至被构造为提供所述高压电源电压的高压电源，其各自的栅极被连接至公共结点，所述第一和第二P沟道MOS晶体管的漏极分别被连接至所述第一和第二N沟道MOS晶体管的漏极，并且所述第一P沟道MOS晶体管的栅极被连接至所述第一N沟道MOS晶体管的漏极；

第三P沟道MOS晶体管，所述第三P沟道MOS晶体管的源极被连接至所述高压电源，所述第三P沟道MOS晶体管的栅极被连接至所述第二N沟道MOS晶体管的漏极，并且所述第三P沟道MOS晶体管的漏极被连接至所述第一电阻器元件的所述一端；以及

第二恒流源，所述第二恒流源被布置在所述第三P沟道MOS晶体管的漏极和所述低压电源之间。

7.一种设备，包括：

低压逻辑电路，所述低压逻辑电路被构造为以是第一电压的关注电压进行操作；

电源部件，所述电源部件被构造为提供是比所述关注电压高的第二电压的电源电压；

稳压电路，所述稳压电路被构造为稳定所述电源电压以提供作为供电电压；以及

根据权利要求1所述的电压调节器电路，所述电压调节器电路的输出被连接至平滑电容器，所述电压调节器电路被构造为输入来自于所述稳压电路的所述供电电压作为所述基准电压，以将输入的基准电压调节为是所述关注电压的适当的电压，并且将所述关注电压提供给所述低压逻辑电路。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述稳压电路包括用于防止过电流的过电流防止电路。

9.一种电压调节器电路的操作控制方法，其中所述电压调节器电路包括：

差分放大器电路，基准电压被提供给所述差分放大器电路的第一输入，并且所述差分放大器电路的输出被连接至平滑电容器；

第一电阻器元件，所述第一电阻器元件的第一端被连接至所述差分放大器电路的输出；

第二电阻器元件，所述第二电阻器元件的一端被连接至所述第一电阻器元件的另一端，并且

所述操作控制方法包括：

在从电源被导通起的预定时段中将所述差分放大器电路的第一输入和第二输入相互连接；并且

连接所述差分放大器电路的所述第二输入和所述第二电阻器元件的所述一端。

10.根据权利要求9所述的电压调节器电路的操作控制方法，其中通过所述第一和第二电阻器元件分压从所述差分放大器电路输出的输出电压，并且

所述差分放大器电路被构造为放大被提供到所述差分放大器电路的第一输入的基准电压和被提供到所述差分放大器电路的第二输入的分压之间的差，

其中所述连接所述差分放大器电路的第一输入和第二输入包括，

当在预定时段中所述基准电压高于所述分压时执行第一操作，通过所述第一操作将所述差分放大器电路的第一和第二输入相互连接，并且

所述电压调节器电路的操作控制方法进一步包括，在预定时段中，执行：

当所述分压高于所述基准电压时执行第二操作，通过所述第二操作将所述差分放大器电路的第二输入和所述第二电阻器元件的所述一端相互连接；和

交替地执行所述第一操作和所述第二操作直到所述输出电压达到关注电压。

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