CN102594145B - 电压调整器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一电压调整器，包括：一定电压提供电路，可产生输出电压、分压电压以及输出电流；以及，过电流保护电路，包括：电流感测单元，根据输出电流产生感测电流；第一镜射单元，接收该感测电流，并产生一第一镜射电流，其中该第一镜射电流比例于该输出电流；电压转电流单元，接收分压电压并转换为第一电流；第二镜射单元，接收第二电流，并产生一第二镜射电流，其中第二镜射电流比例于第二电流，且第二电流至少包括第一电流；以及，上拉单元，根据第一镜射电流和第二镜射电流的大小来控制输出电压与输出电流。

Description

电压调整器

技术领域

本发明涉及一种电压调整器(Voltage Regulator)，特别是涉及一种具有折回型过电流保护电路的电压调整器。

背景技术

具有过电流保护电路的电压调整器(Voltage Regulator)可以在输出电流超过一过电流数值(overcurrent value)时，限制输出电流以避免电压调整器被烧坏。而具有折回型过电流保护电路的电压调整器，除了可以限制输出电流超过过电流数值之外，于输出电压降低时也可同时降低输出电流。因此，可以防止电压调整器被烧坏，同时因具有输出电流折回型的特点，可以使电压调整器的消耗功率降低，达到省电的目的。

请参照图1A与图1B，其所绘示为现有下垂式过电流保护电路(droopingtype overcurrent protection circuit)电压调整器及其输出电压与输出电流关系图。其中，定电压提供电路(constant voltage power circuit)包括：一参考电压10、一输出晶体管12、一误差放大器11、电阻13与电阻14。

串接于输出电压(Vout)与接地电压之间的电阻13与电阻14组成一分压电路。因此节点A的电压值为Va，其比例于输出电压(Vout)，并且节点A的电压值Va作为回授信号(feedback signal)输入误差放大器11。而误差放大器11，用来放大参考电压10与电压值Va之间的差值电压(difference voltage)，因此误差放大器11输出端即可产生放大的差值电压并控制输出晶体管12，使得输出电压(Vout)维持在固定值。以下详细介绍其工作原理。

于正常运作时，节点A的电压值Va会接近于参考电压10。当电压值Va小于参考电压10时，放大的差值电压会减小(decrease)，造成输出晶体管12的栅极-源极电压增大以及接通电阻(on resistance)降低，因此输出电压(Vout)就会增大。反之，当电压值Va大于参考电压10时，放大的差值电压会增大(increase)，输出晶体管12的接通电阻随之增大，造成输出电压(Vout)降低。因此利用电压值Va作为回授信号，并输入误差放大器11即可控制定电压提供电路产生固定的输出电压(Vout)。

为了防止流经输出晶体管12的输出电流过大，通常电压调整器会增加一个过电流保护电路。如图1A所示，过电流保护电路包括：晶体管15、电阻16、晶体管17、电阻18、晶体管19。

由图1A可知，输出晶体管12与晶体管15栅极电相互连接，因此流经晶体管15的电流与输出电流之间会有一固定比例，此固定比例是根据晶体管15与输出晶体管12之间的尺寸(size)来决定。很明显地，当负载电阻20的电阻值降低会使得输出电流增加。而当输出电流越高时，流经电阻16的电流也越高，亦即晶体管17的栅极电压也越大。

当输出电流到达过电流数值时，晶体管17的栅极电压大于阈值电压(threshold voltage)使得晶体管17开启(turn on)，并使电阻18有电流通过。因此，晶体管19就会被开启而使输出晶体管12的栅极电压增大，进而关闭(turnoff)输出晶体管12，使定电压提供电路的输出电压(Vout)减小，而形成过电流保护机制。

如图1B所示，当输出电流到达过电流数值时，过电流保护电路会启动(enable)并且快速地降低输出电压(Vout)。由图1B可知，于输出电压(Vout)降低时，输出电流还是很大。此种过电流保护电路即称之为下垂式过电流保护电路。

美国专利号码US7233462揭示了一种具有折回型过电流保护电路的电压调整器。请参照图2A与图2B，其所绘示为现有的具有折回型过电流保护电路的电压调整器及其输出电压与输出电流关系图。

与图1A的过电流保护电路相较，图2A的过电流保护电路还增加了晶体管1、晶体管2与晶体管3。其中，晶体管2的栅极与漏极连接，晶体管2的栅极与晶体管1的漏极连接，晶体管1的栅极连接至节点A，晶体管1的源极连接至接地端，晶体管3的栅极与晶体管2的栅极连接，晶体管3的漏极与晶体管17的漏极以及晶体管19的栅极连接。其中，晶体管2与晶体管3形成电流镜。

当定电压提供电路的输出电压Vout正常时，节点A的电压值Va大于晶体管1的阈值电压而使晶体管1开启而产生电流，此电流会流经晶体管2。同时，则晶体管3亦会产生与之相等大小的电流。

当负载发生短路现象时，会使输出电压Vout降低且输出电流增大，造成流经晶体管15的电流也增大而电压值Va降低。因此，而流经电阻16的电流也会随之增加，使得晶体管17栅极电压升高。很明显地，当晶体管17栅极电压到达阈值电压时，晶体管17就会被开启。当晶体管17被启动时产生的电流超过流经晶体管3的电流时，晶体管19的栅极电压会降低而造成输出晶体管12的栅极电压增大，因此过电流保护电路就可限制输出电流的大小。

换句话说，当过电流保护机制运作时，输出电压会减小造成晶体管1的栅极电压(电压值Va)减小，所以流经晶体管2的电流也会受到抑制，而晶体管3因与晶体管2为形成电流镜，流经晶体管3的电流亦会受到抑制。

请参照图2B中曲线I，当短路情形发生且输出电流到达过电流数值时，输出电流会随输出电压减小而降低，因此形成了具有折回型(fold back)的过电流保护电路。

然而，由于半导体工艺的偏移(deviation)，常常会造成电阻13、电阻14、电阻16的实际电阻值与设计的电阻值之间有很大的差异。由于电阻13与电阻14为一分压电路，虽然无法获得准确的电阻值，但是电阻13与电阻14之间的比例关系并不会随着工艺偏移而改变，因此工艺偏移对于分压电路来说影响并不大。

而电阻16的电阻值对于整个过电流保护电路的影响就会非常大。由于电阻16的压降(voltage drop)是用来控制电流保护电路的启动与否，当电阻16的实际电阻值较设计的电阻值还大时，电压调整器的输出电压与输出电流的曲线可能会变成曲线II；反之，当电阻16的实际电阻值较设计的电阻值还小时，电压调整器的输出电压与输出电流的曲线可能会变成曲线III。

换句话说，电阻值16的电阻值的变化会造成过电流保护电路的启动时机不同，而电压调整器的输出电压与输出电流的曲线可能会在曲线II与曲线III之间变化。如此，会造成电压调整器应用上的问题。

美国专利号码US7183755也揭示其他具有折回型过电流保护电路的电压调整器。请参照图3，其所绘示为现有的另一具有折回型过电流保护电路的电压调整器。其中，具有折回型过电流保护电路的电压调整器100包括定电压提供电路101与过电流保护电路102。

定电压提供电路101包括：一参考电压111、一输出晶体管M101、一误差放大器AMP、电阻R101与电阻R102。串接于输出电压端(OUT)与接地电压之间的电阻R101与电阻R102组成一分压电路。因此，而其分压值为VFB，其比例于输出电压(Vo)，并且将分压值VFB作为回授信号输入误差放大器AMP。而误差放大器AMP，用来放大参考电压111与分压值VFB之间的差值电压，因此误差放大器AMP输出端即可产生放大的差值电压并控制输出晶体管M101，使得输出电压(Vo)维持在固定值。

过电流保护电路102包括有PMOS场效应晶体管M102、M103、M106、M107，空乏型(depletion-type)NMOS场效应晶体管M104、M105，与电阻R103、偏压电流源112、偏移电压(offset voltage，Vof)。在输出电流(io)小于过电流保护电路102的过电流数值时，晶体管M102的漏极电流相对比较小并且流经电阻R103。因此，晶体管M105栅极电压无法开启晶体管M105。此时，晶体管M105漏极电压几乎等于输入电压(Vin)，造成晶体管M103无法开启，此时过电流保护电路102不会启动。

当输出电流(io)大于过电流数值时，过电流保护电路102启动。此时，电阻R103的跨压大于晶体管M105的阈值电压并造成晶体管M105开启。而晶体管M105的漏极电压下降将使晶体管M103导通，进而造成晶体管M101的栅极电压上升，因此流出输出晶体管M101的电流就会降低，输出电压也会将低，达到过电流保护的功能。

同理，电阻R103的压降是用来控制过电流保护电路102的启动与否。但由于工艺偏移会导致电阻R103的误差，所以将无法确定过电流数值，亦即无法确定过电流保护电路102的启动时机，并进而造成电压调整器应用上的问题。

请参照图4，其所绘示为现有的另一具有折回型过电流保护电路的电压调整器。其中，具有折回型过电流保护电路的电压调整器200包括定电压提供电路220与过电流保护电路230。

定电压提供电路220包括：一参考电压211、一输出晶体管M1、一误差放大器A1、电阻R1与电阻R2。串接于输出电压端(OUT)与接地电压之间的电阻R1与电阻R2组成一分压电路。因此，而其分压值为VFB，其比例于输出电压(Vo)，并且将分压值VFB作为回授信号输入误差放大器A1。而误差放大器A1，用来放大参考电压211与分压值VFB之间的差值电压，因此误差放大器A1输出端即可产生放大的差值电压并控制输出晶体管M1，使得输出电压(Vo)维持在固定值。

过电流保护电路230包括有PMOS场效应晶体管M2、M3、M5、M6以及NMOS场效应晶体管M4、M7、M8，与电阻R3、R4、偏压电流源212、偏移电压(Vof)。其中，M5、M6、M7、M8，偏压电流源212、偏移电压(Vof)形成一差动放大器(differential amplifier)A2。

在输出电流(io)小于过电流保护电路230的过电流数值时，晶体管M2的漏极电流相对比较小并且流经电阻R3。因此，晶体管M6栅极电压可开启晶体管M6，并且晶体管M5关闭。此时，晶体管M5漏极电压几乎等于接地电压，造成晶体管M4无法开启，并且晶体管M3栅极电压等于输入电压(Vin)，此时过电流保护电路230不会启动。

当输出电流(io)大于过电流数值时，过电流保护电路230启动。此时，电阻R3的跨压会造成晶体管M6关闭且晶体管M5开启。由于晶体管M7与晶体管M4形成一电流镜，并且同时开启，因此使得晶体管M3开启，使得晶体管M1的栅极电压会趋近于输入电压(Vin)，因此流出输出晶体管M1的电流就会降低，输出电压也会降低，达到过电流保护的功能。

同理，电阻R3的压降是用来控制过电流保护电路230的启动与否。但由于工艺偏移会导致电阻R3的误差，所以将无法确定过电流数值，亦即无法确定过电流保护电路230的启动时机，并进而造成电压调整器应用上的问题。

因此，提供一具有折回型过电流保护电路的电压调整器与改进现有的半导体工艺的偏移造成过电流数值不准确的问题，并同时可设定短路时电压调整器的最小输出电流即为本发明的主要目的。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有折回型过电流保护电路的电压调整器，其过电流数值将不会受到工艺偏移的影响，且更利于电压调整器的实际应用。

本发明提出一种电压调整器，包括：一定电压提供电路，包括一电压输出端，产生定值的一输出电压以及一输出电流，其中该定电压提供电路更可输出一分压电压，该分压电压比例于该输出电压；以及一过电流保护电路，包括：一电流感测单元，可根据该输出电流产生一感测电流；一第一镜射单元，具有一第一电流输入端接收该感测电流，并具有一第一镜射电流输出端产生一第一镜射电流，其中该第一镜射电流比例于该输出电流；一电压转电流单元，接收该分压电压并转换为一第一电流；一第二镜射单元，具有一第二电流输入端接收一第二电流，并具有一第二镜射电流输出端产生一第二镜射电流，其中该第二镜射电流比例于该第二电流，且该第二电流至少包括该第一电流；以及，一上拉单元，连接至该第一镜射电流输出端与该第二镜射电流输出端，并根据该第一镜射电流与该第二镜射电流的大小来控制该输出电压与该输出电流。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

藉由下列附图及说明，将使得对本发明有更深入的了解：

图1A与图1B所绘示为现有的下垂式过电流保护电路电压调整器及其输出电压与输出电流关系图。

图2A与图2B所绘示为现有的具有折回型过电流保护电路的电压调整器及其输出电压与输出电流关系图。

图3所绘示为现有的另一具有折回型过电流保护电路的电压调整器。

图4所绘示为现有的另一具有折回型过电流保护电路的电压调整器。

图5A所绘示为本发明具有折回型过电流保护电路的电压调整器的第一实施例。

第5B与图5C所绘示为本发明第一实施例的输出电压与输出电流关系图。

图6A所绘示为本发明具有折回型过电流保护电路的电压调整器的第二实施例。

图6B与图6C所绘示为本发明第二实施例的输出电压与输出电流关系图。

图7所示为另一电压转电流单元。

图8所示为另一第一镜射单元。

附图符号说明

本发明附图中所包含的各元件列示如下：

10参考电压                     11误差放大器

12、15、17、19晶体管           13、14、16、18、20电阻

1、2、3晶体管                  100电压调整器

101定电压提供电路              103过电流保护电路

111参考电压                    112偏压电流源

200电压调整器                  211参考电压

212偏压电流源                  220定电压提供电路

230过电流保护电路              300定电压提供电路

330、335过电流保护电路         320误差放大器

340电流感测单元                350第一镜射单元

352差动放大器                  360电压转电流单元

362差动放大器                  370定电流提供单元

375定电流提供单元              378锁存器

380第二镜射单元                390上拉单元

具体实施方式

请参照图5A，其所绘示为本发明具有折回型过电流保护电路的电压调整器的第一实施例。其中，本发明的具有折回型过电流保护电路的电压调整器包括一定电压提供电路300与一过电流保护电路330。

定电压提供电路300包括：一参考电压Vref、一输出晶体管Po、一误差放大器320、第一电阻R1与第二电阻R2。串接于输出电压(Vo)与接地电压之间的第一电阻R1与第二电阻R2组成一分压电路，以产生一分压电压VFB，其比例于输出电压(Vo)。此分压电压VFB作为回授信号输入误差放大器320的正输入端。而误差放大器320的负输入端接收参考电压Vref，因此误差放大器320可放大参考电压Vref与分压电压VFB之间的差值电压。输出晶体管Po栅极连接至误差放大器320输出端，源极连接至电源电压Vcc，漏极连接至电压输出端Vo。所以误差放大器320输出端即可控制输出晶体管Po，使得输出电压(Vo)维持在固定值。以下详细介绍其工作原理。

于正常运作时，分压电压VFB会接近于参考电压Vref。当分压电压VFB略小于参考电压Vref时，放大的差值电压会减小(decrease)，造成输出晶体管Po的栅极-源极电压增大及接通电阻(on resistance)降低，因此输出电压(Vo)就会增大。反之，当分压电压VFB略大于参考电压Vref时，放大的差值电压会增大(increase)，输出晶体管Po的接通电阻随之增大，造成输出电压(Vo)降低。而利用分压电压VFB作为回授信号，并输入误差放大器320即可以控制定电压提供电路300的输出电压(Vo)为一定值。

再者，本发明的过电流保护电路330包括：一电流感测单元(currentsensing unit)340、一第一镜射单元(mirroring unit)350、一第二镜射单元380、一定电流提供单元(constant current providing unit)370、电压转电流单元(voltage-to-current converting unit)360、上拉单元(pull up unit)390。而细部电路以及连接关系如下：

电流感测单元340根据输出电流io产生一感测电流(sensing current，is)，此感测电流is比例于输出电流io。再者，电流感测单元340包括一晶体管P1，其栅极连接至误差放大器320输出端，源极连接至电源电压Vcc，漏极可产生感测电流is。由于输出晶体管Po与晶体管P1栅极电相互连接，因此感测电流is与输出电流io之间会有一固定比例，此固定比例系根据晶体管P1与输出晶体管Po之间的尺寸(size)来决定。举例来说，is＝p1×io，其中p1为一第一比例值。

第一镜射单元350，具有一第一电流输入端，连接至电流感测单元340以接收感测电流is，并且具有一第一镜射电流输出端用以产生一第一镜射电流(mirroring current，i_m1)。再者，第一镜射单元350包括一晶体管N1与晶体管N2。晶体管N1漏极为该第一电流输入端并且连接至晶体管N1栅极，源极连接至接地端；晶体管N2漏极为该第一镜射电流输出端，栅极连接至晶体管N1栅极，源极连接至接地端。其中，感测电流is与第一镜射电流i_m1之间会有一固定比例，此固定比例是根据晶体管N1与晶体管N2之间的尺寸(size)来决定。举例来说，i_m1＝p2×is，其中p2为一第二比例值。因此，输出电流io与第一镜射电流i_m1之间的关系为：i_m1＝p2×p1×io。

电压转电流单元360接收分压电压VFB并转换为一第一电流i1。电压转电流单元360包括晶体管N3，栅极接收分压电压VFB，漏极产生第一电流，源极连接至接地端。

定电流提供单元370包括一定电流源可提供一定电流ib。定电流提供单元370所提供的定电流ib可在电压调整器启动(start up)时，防止输出电流变化io过大所设定的一启动电流限制(start-up current limit)。再者，此定电流ib还可作为电压调整器发生短路时输出电流io的最小限制电流(minimumcurrent limit)。

第二镜射单元380，具有一第二电流输入端，连接至电压转电流单元360与定电流提供单元370以接收一第二电流i2，并且具有一第二镜射电流输出端用以产生一第二镜射电流i_m2。其中，第二电流i2等于第一电流i1加上定电流ib。再者，第二镜射单元380包括一晶体管P2与晶体管P3。晶体管P2漏极为该第二电流输入端并且连接至晶体管P2栅极，源极连接至电源电压Vcc；晶体管P3漏极为该第二镜射电流输出端，栅极连接至晶体管P2栅极，源极连接至电源电压Vcc。其中，第二电流i2与第二镜射电流i_m2之间会有一固定比例，此固定比例是根据晶体管P2与晶体管P3之间的尺寸(size)来决定。举例来说，i_m2＝p3×i2，其中p3为一第三比例值。因此，第二电流i2与第二镜射电流i_m2之间的关系为：i_m2＝p3×i2。

上拉单元390连接至第一镜射电流输出端与第二镜射电流输出端，并根据第一镜射电流i_m1与第二镜射电流i_m2的大小来决定是否启动上拉单元390。上拉单元390包括一晶体管P4，栅极连接至第一镜射电流输出端与第二镜射电流输出端，源极连接至电源电压Vcc，漏极连接至误差放大器320输出端。举例来说，当第一镜射电流i_m1小于第二镜射电流i_m2时，上拉单元390不操作；反之，当第一镜射电流i_m1大于第二镜射电流i_m2时，上拉单元390操作并将误差放大器320输出端上拉至电源电压Vcc。

根据本发明的第一实施例，当电压调整器正常运作时，定电流提供单元可提供一定电流ib，且分压电压VFB会控制电压转电流单元360稳定的产生第一电流i1。因此，第二电流i2即为第一电流i1与定电流ib的总和。并且，第二镜射单元380即可产生第二镜射电流i_m2。而此第二镜射电流i_m2即作为过电流保护电路330启动与否的阈值电流(threshold current)信号。

再者，结合电流感测单元340以及第一镜射单元350可知，第一镜射电流i_m1系比例于输出电流io。因此，经过适当的设计，于输出电流io尚未到达过电流数值时，第一镜射电流i_m1小于第二镜射电流i_m2，使得上拉单元390不操作；反之，于输出电流io到达过电流数值时，第一镜射电流i_m1大于第二镜射电流i_m2，使得上拉单元390操作，并将误差放大器320输出端上拉至电源电压Vcc以关闭输出晶体管Po。

由图5A可知，当定电压提供电路300的电压输出端Vo发生短路现象时，输出电流io就会增加，因此第一镜射电流i_m1大于第二镜射电流i_m2，并使得晶体管P4开启，进而提高输出晶体管Po的栅极电压，使输出电流io降低，达到折回型过电流保护的限制功能。再者，于定电压提供电路300的电压输出端Vo发生短路时，分压电压VFB无法开启晶体管N3，所以第一电流i1为零。也就是说，当定电压提供电路300短路发生时的最小限制输出电流就只剩下定电流ib，因此可根据定电流提供单元370输出的定电流ib来作为定电压提供电路300的最小限制电流。

图5B与图5C，其所绘示为本发明第一实施例的输出电压与输出电流关系图。如图5B所示，于时间点t1之前，输出电流io渐增，输出电压Vo维持在一定值。于时间点t1时，输出电流io到达过电流数值(或者发生短路)，输出电压Vo快速下降至零，且输出电流io则降至最小限制电流。如图5C所示的输出电压与输出电流关系可知，本发明的第一实施例中的过电流保护电路确实为具有折回型过电流保护电路。

请参照图6A，其所绘示为本发明具有折回型过电流保护电路的电压调整器的第二实施例。其中，本发明的具有折回型过电流保护电路的电压调整器包括一定电压提供电路300与一过电流保护电路335。

第二实施例与第一实施例的差异在于定电流提供单元375。而第二实施例中的定电流提供单元375仅在电压调整器启动(start up)时，设定的一启动电流限制(start-up current limit)。并且，于定电压提供电路300发生短路时输出电流io可以降低至0。也就是说，电压调整器的最小限制电流为0。

电流提供单元375包括：一定电流源、一锁存器(latch)378、一开关晶体管N4、与一第三电阻R3。锁存器378具有一设定端(set，S)、一重置端(reset，R)、以及一输出端C。而定电流源是根据锁存器378输出端C的信号来控制定电流源。其中，开关晶体管N4栅极接收分压电压VFB，漏极连接至锁存器378的重置端R，源极连接至接地端。第三电阻R3连接于电源电压Vcc以及锁存器378的重置端R之间。锁存器378是由而个与非门nand1、nand2所组成。其中，第一与非门nand1的第一输入端为设定端S，输出端为锁存器378的输出端C；第二与非门nand1的第一输入端为重置端R，第二输入端连接至第一与非门nand1的输出端，输出端连接至第一与非门nand1的第二输入端。

其中，于电压调整器启动时，锁存器378设定端S由逻辑低电平逐渐升高至逻辑高电平。此时，由于设定端S为逻辑低电平且重置端R为逻辑高电平(开关晶体管关闭)，因此输出端C为逻辑高电平，使得电流提供单元375产生定电流ib，并且此定电流ib即为设定的启动电流限制(start-up currentlimit)。

当电压调整器正常运作时，锁存器378设定端S已经到达逻辑高电平，R为逻辑低电平(分压电压VFB控制开关晶体管开启)，因此输出端C为逻辑低电平，使得电流提供单元375不产生定电流ib，亦即此定电流ib等于0。因此，当定电压提供电路300的电压输出端Vo发生短路现象时，定电压提供电路300输出电流io可以降低至0。

图6B与图6C，其所绘示为本发明第二实施例的输出电压与输出电流关系图。如图6B所示，于时间点t1之前，输出电流io渐增，输出电压Vo维持在一定值。于时间点t1时，输出电流io到达过电流数值(或者发生短路)，输出电压Vo快速下降至零，且输出电流io也可降至0。如图5C所示的输出电压与输出电流关系可知，本发明的第二实施例中的过电流保护电路确实为具有折回型过电流保护电路。

当然，如果不考虑电压调整器的启动电流限制。则过电流保护电路330也可以不需要如图5A的定电流提供单元370以及如图6A的定电流提供单元375。

再者，本发明的电压转电流单元360、第一镜射单元350、第二镜射单元380也可以利用其他电路元件来实现。如图7所示的电压转电流单元360，包括：一差动放大器362、一晶体管N5、第二电阻R2。其中，差动放大器362正输入端接收分压电压VFB；晶体管N5漏极产生第一电流i1，栅极连接至差动放大器362的输出端，源极连接至差动放大器362负输入端。而第四电阻R4连接于晶体管N5源极与接地端之间。因此，可获得i1＝VFB/R4。

如图8所示的第一镜射单元350，包括：一差动放大器352、一晶体管N6、晶体管N7、晶体管N8。其中，晶体管N7漏极与栅极连接并作为第一电流输入端以接收感测电流is，源极连接至接地端；差动放大器352正输入端连接至晶体管N7漏极；晶体管N6漏极作为第一镜射电流输出端以产生第一镜射电流i_m1，栅极连接至差动放大器352的输出端，源极连接至差动放大器352负输入端；晶体管N8栅极连接至晶体管N7栅极，漏极连接至晶体管N6源极，源极连接至接地端。因此，感测电流is与第一镜射电流i_m1之间也会有一固定比例关系。同理，第二镜射单元380也可以利用类似的方式来实现，因此不再赘述。

很明显地，本发明所揭示的具有折回型过电流保护电路的电压调整器，受到工艺偏移的影响会大幅减小并且过电流数值将不会产生太大的误差，更利于电压调整器的实际应用。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (11)

1.一电压调整器，包括：

一定电压提供电路，包括一电压输出端，产生定值的一输出电压以及一输出电流，其中该定电压提供电路还输出一分压电压，该分压电压比例于该输出电压；以及

一过电流保护电路，包括：

一电流感测单元，根据该输出电流产生一感测电流；

一第一镜射单元，具有一第一电流输入端接收该感测电流，并具有一第一镜射电流输出端产生一第一镜射电流，其中该第一镜射电流比例于该输出电流；

一电压转电流单元，接收该分压电压并转换为一第一电流；

一第二镜射单元，具有一第二电流输入端接收一第二电流，并具有一第二镜射电流输出端产生一第二镜射电流，其中该第二镜射电流比例于该第二电流，且该第二电流至少包括该第一电流；以及

一上拉单元，连接至该第一镜射电流输出端与该第二镜射电流输出端，并根据该第一镜射电流与该第二镜射电流的大小来控制该输出电压与该输出电流；

其中该第一镜射单元包括：一第一N型晶体管，具有一漏极为该第一镜射电流输出端以产生该第一镜射电流；一第二N型晶体管，具有一漏极为该第一电流输入端以接收该感测电流，一栅极连接至该第二N型晶体管的该漏极、一源极连接至一接地端；一第一差动放大器，具有一正输入端连接至该第二N型晶体管的该漏极，一负输入端连接至该第一N型晶体管的一源极，一输出端连接至该第一N型晶体管的一栅极；以及一第三N型晶体管，具有一漏极连接至该第一N型晶体管的该源极，一源极连接至该接地端，一栅极连接至该第二N型晶体管的该栅极。

2.如权利要求1所述的电压调整器，其中该定电压提供电路包含:

一参考电压源，用以产生一参考电压；

一分压电路，连接于该电压输出端与该接地端之间以产生该分压电压；

一误差放大器，具有一负输入端接收该参考电压，一正输入端接收该分压电压；以及

一输出晶体管，具有一栅极连接至该误差放大器的一输出端，一源极连接至一电源电压，一漏极连接至该电压输出端。

3.如权利要求2所述的电压调整器，其中该电流感测电路包含:一第一P型晶体管，具有一栅极连接至该输出晶体管的该栅极，一源极连接至该电源电压，以及一漏极连接至该第一电流输入端，并使得该感测电流比例于该输出电流。

4.如权利要求2所述的电压调整器，其中该电压转电流单元包括：一第四N型晶体管，具有一栅极接收该分压电压，一源极连接至该接地端，一漏极连接至该第二电流输入端并且产生该第一电流。

5.如权利要求2所述的电压调整器，其中该第二镜射单元包括：

一第二P型晶体管，具有一漏极为该第二电流输入端以接收该第二电流，一栅极连接至该第二P型晶体管的该漏极，一源极连接至该电源电压；以及

一第三P型晶体管，具有一漏极为该第二镜射电流输出端以产生该第二镜射电流，一栅极连接至该第二P型晶体管的该栅极，一源极连接至该电源电压；

其中，该第二镜射电流比例于该第二电流。

6.如权利要求2所述的电压调整器，其中该上拉单元包括一第四P型晶体管，具有一栅极连接至该第一镜射电流输出端与该第二镜射电流输出端，一源极连接至该电源电压，一漏极连接至该输出晶体管的该栅极。

7.如权利要求2所述的电压调整器，其中该电压转电流单元包括：

一第二差动放大器，具有一正输入端接收该分压电压；

一第五N型晶体管，具有一栅极连接至该第二差动放大器的一输出端，一漏极产生该第一电流，一源极连接至该第二差动放大器的一负输入端；以及

一电阻，连接于该第五N型晶体管的该源极与该接地端之间。

8.如权利要求1所述的电压调整器，其中还包括一电流提供单元以提供一定电流，且该电流提供单元连接至该第二电流输入端使得该第二电流等于该第一电流加上该定电流。

9.如权利要求8所述的电压调整器，其中该电流提供单元为一定电流源以提供该定电流。

10.如权利要求8所述的电压调整器，其中该电流提供单元包括：

一锁存器，具有一设定端、一重置端与一输出端；

一定电流源，连接于该锁存器的该输出端，并根据该锁存器的该输出端所产生的一逻辑电平产生该定电流；

一开关晶体管，具有一栅极接收该分压电压，一源极连接至该接地端；以及

一电阻，连接于该开关晶体管的一漏极与一电源电压之间。

11.如权利要求1所述的电压调整器，其中当该第一镜射电流大于该第二镜射电流时，该输出电流超过一过电流数值，且该上拉单元控制该输出晶体管降低该输出电压与该输出电流。