CN103823498B - 一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置，装置包括使用随温度变化的电流的偏置电流源和放大器，偏置电流源接入放大器。本发明一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置采用的偏置电流源，使用随温度变化的电流Ib_t，可以使线性稳压器电路的放大器静态电流随温度而变化，从而使得线性稳压器的瞬态响应速度能够随温度的变化而变化，可以满足系统对的瞬态响应速度变化的需求。
Description
技术领域
本发明涉及芯片领域，尤其是一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置。
背景技术
参见图1，现有的线性稳压器通过偏置电流单元与内部单元1:n的电流镜像来获得必需的静态电流n Ib，根据需要n可以为任意正数，确保放大器在合适的工作状态下工作，输出恒定的电压值Vout，并能保证一定的电流输出能力。
在现有的线性稳压器输出能力范围内，即放大器及环路工作在正常范围内时，线性稳压器的瞬态响应速度与偏置电流Ib保持正比关系，当偏置电流Ib越大，线性稳压器的瞬态响应速度越快，电压跌落更小、过冲更小、电压恢复时间更短。
然而，现有的线性稳压器使用恒定偏置电流Ib_c，在电路正常工作范围内，现有的线性稳压器不能随着温度的变化来适应系统对的瞬态响应速度变化的需求。
发明内容
本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种可随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置，其特殊之处在于：该装置包括使用随温度变化的电流的偏置电流源和放大器，所述偏置电流源接入放大器。
上述偏置电流源包括基准单元、控制器、加法器、宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，n可以为任意正数，实际应用中，n一般取小于100以下的正整数，或者取小于1大于0，分子分母均为正整数的分数，宽长比(W/L)是MOS管栅极宽度W与长度L之比，所述基准单元依次通过控制器、加法器和MOS管M1与M2接入放大器。
上述偏置电流源包括电阻Rt、宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，n可以为任意正数，实际应用中，n一般取小于100以下的正整数，或者取小于1大于0，分子分母均为正整数的分数，所述电阻Rt通过MOS管M1与M2接入放大器。
上述偏置电流源包括PNP三级管、减法器和宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，n可以为任意正数，实际应用中，n一般取小于100以下的正整数，或者取小于1大于0，分子分母均为正整数的分数，所述PNP三级管依次通过减法器和MOS管M1与M2接入放大器。
本发明提供的一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置采用的偏置电流源，使用随温度变化的电流Ib_t，可以使线性稳压器电路的放大器静态电流随温度而变化，从而使得线性稳压器的瞬态响应速度能够随温度的变化而变化，可以满足系统对的瞬态响应速度变化的需求。
附图说明
图1是现有的线性稳压器结构示意图；
图2是本发明的结构原理图；
图3是本发明实施例一的结构原理图；
图4是本发明实施例二的结构原理图；
图5是本发明实施例三的结构原理图。
具体实施方式
参见图2，线性稳压器的瞬态响应速度随温度的变化方式取决于电流源随温度变化的方式，本发明采用的偏置电流源使用随温度变化的电流Ib_t，因此该偏置电流源可以根据新的线性稳压器的应用环境进行配置，可配置为正温度系数或负温度系数，并且可以很方便的调整随温度变化的梯度值。例如：如果系统在低温环境下需要更快瞬态响应速度，可以将电流源Ib配置为负温度系数，线性稳压器即可以随着温度的降低提升瞬态响应速度，保证系统的需求。同时在不需要快速瞬态响应速度的高温环境下使偏置电流Ib不变或者降低，使得瞬态响应速度在不同电压下更稳定，或达到节省能耗的作用。同理，在相反的应用环境中，可以将电流源Ib配置为正温度系数，即可以达到相同的作用。
参见图3，本发明的实施例一是采用基准单元产生正温度系数电流Iptat和负温度系数Ictat，同时使用控制器来决定配置选择，利用加法器来得到偏置电流Ib，Ib等于恒定电流Ib_c与随温度变化电流Ib_t之和，通过宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2组成的电流镜像来实现本发明中的偏置电流源。其中偏置电流源包括基准单元、控制器、加法器、宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，基准单元依次通过控制器、加法器和MOS管M1与M2接入放大器。基准单元是现有单元，现有很多种类型的基准单元，实际中较常用的基准单元带隙基准都会使用电阻和三极管或者二极管。
参见图4，本发明的实施例二是采用电阻Rt和自偏置的NMOS管产生随温度变化的电流Ib_t，偏置电流Ib等于随温度变化的电流Ib_t，通过宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2组成的电流镜像来实现本发明中的偏置电流源，其中偏置电流源包括电阻Rt、宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，n可以为任意正数，一般n取小于100的正整数，或者取小于1大于0、分子分母均为正整数的分数，电阻Rt通过MOS管M1与M2接入放大器。
参见图5，本发明的实施例三是采用采用PNP三级管产生随温度变化的电流Ib_t，并利用减法器来产生稳压器需要的偏置电流Ib，通过宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2组成的电流镜像来实现本发明中的偏置电流源，其中偏置电流源包括PNP三级管、减法器和宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，n可以为任意正数，一般n取小于100的正整数，或者取小于1大于0、分子分母均为正整数的分数，PNP三级管依次通过减法器和MOS管M1与M2接入放大器。
以上实施例中的MOS管均采用是NMOS管。
Claims (3)
1.一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置，其特征在于：该装置包括使用随温度变化的电流的偏置电流源和放大器，所述偏置电流源接入放大器；所述偏置电流源包括基准单元、控制器、加法器、宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，n取小于100的正整数，或者取小于1大于0、分子分母均为正整数的分数，所述基准单元依次通过控制器、加法器和MOS管M1与M2接入放大器；
基准单元产生正温度系数电流Iptat和负温度系数电流Ictat，同时使用控制器来决定配置选择，利用加法器得到偏置电流Ib，偏置电流Ib等于恒定电流Ib_c与随温度变化电流Ib_t之和，通过宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2组成的电流镜像实现偏置电流源。
2.一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置，其特征在于：该装置包括使用随温度变化的电流的偏置电流源和放大器，所述偏置电流源接入放大器；所述偏置电流源包括电阻Rt、宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，n取小于100的正整数，或者取小于1大于0、分子分母均为正整数
的分数，所述电阻Rt通过MOS管M1与M2接入放大器；
采用电阻Rt和自偏置的NMOS管产生随温度变化的电流Ib_t，偏置电流Ib等于随温度变化的电流Ib_t，通过宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2组成的电流镜像实现偏置电流源。
3.一种随温度自动调节线性稳压器瞬态响应能力的装置，其特征在于：该装置包括使用随温度变化的电流的偏置电流源和放大器，所述偏置电流源接入放大器；所述偏置电流源包括PNP三极管、减法器和宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2，n取小于100的正整数，或者取小于1大于0、分子分母均为正整数的分数，所述PNP三极管依次通过减法器和MOS管M1与M2接入放大器；
采用PNP三极管产生随温度变化的电流Ib_t，并且将恒定电流Ib_c和随温度变化的电流Ib_t输入到减法器中，利用减法器来产生线性稳压器需要的偏置电流Ib，通过宽长比(W/L)为一定比例n的MOS管M1与M2组成的电流镜像实现偏置电流源。
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