CN103885517A - 低压差稳压器和低压差稳压器输出电压的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压差稳压器和低压差稳压器输出电压的控制方法。其中，低压差稳压器输出电压的控制方法包括：判断低压差稳压器的输出端的电压是否小于第一预定电压值；若判断结果为是，则对所述低压差稳压器的输出端进行补偿充电。通过本发明，解决了相关技术中低压差稳压器输出端电压降低后自身响应速度较慢的问题，提升了低压差稳压器的响应和恢复速度，进一步地，提升了低压差稳压器的负载能力。

Description

低压差稳压器和低压差稳压器输出电压的控制方法

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种低压差稳压器和低压差稳压器输出电压的控制方法。

背景技术

在传统的低压差稳压器（Low Dropout Regulator，简称LDO）中，当输出端的负载变大后，较大的负载电流I_load会将LDO的输出电压Vout下拉至较低的电位，之后，LDO通过自身的反馈网络将Vout恢复至额定值。但是，由于一般来说，该负载较大，会导致LDO的响应较慢，恢复时间较长。

针对相关技术中低压差稳压器输出端电压降低后自身响应速度较慢的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种低压差稳压器和低压差稳压器输出电压的控制方法，以解决相关技术中低压差稳压器输出端电压降低后自身响应速度较慢的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种低压差稳压器，包括：参考电源；运算放大器，运算放大器的第一输入端与参考电源相连接，运算放大器的第二输入端连接至第一节点，第一节点为第一电阻与第二电阻之间的节点；场效应管，栅极与运算放大器的第一输出端相连接，源极与参考电源相连接；第一电阻，与场效应管的漏极相连接；第二电阻，连接在第一电阻和信号地之间；输出端，连接至第二节点，第二节点为第一电阻与场效应管的漏极之间的节点；以及补偿控制模块，连接在输出端与参考电源之间，用于将输出端的电压与预定阈值的电压进行比较，根据比较的结果选择对输出端进行充电补偿或停止充电补偿。

进一步地，预定阈值的电压包括第一电压和第二电压，其中，第一电压小于第二电压，补偿控制模块包括：第一比较电路，用于分别比较输出端的电压与第一电压的大小以及输出端的电压与第二电压的大小；第一控制电路，与第一比较电路相连接，用于根据第一比较电路的比较结果发出控制信号以控制第一电流补偿电路是否对输出端进行充电补偿，其中，在第一比较电路比较出输出端的电压小于第一电压时，控制第一电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在输出端的电压大于第二电压时，控制第一电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿；以及第一电流补偿电路，与第一控制电路和低压差稳压器的输出端相连接，用于根据第一控制电路发出的控制信号对输出端进行充电补偿或停止充电补偿。

进一步地，第一比较电路包括：第一比较器，第一比较器的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第一比较器的第二输入端与第一电压连接，第一比较器的输出端与第一控制电路连接；第二比较器，第二比较器的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第二比较器的第二输入端与第二电压连接，第二比较器的输出端与第一控制电路连接；第一控制电路根据第一比较器的输出信号和第二比较器的输出信号控制对低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，其中，当第一比较器的输出信号和第二比较器的输出信号的组合为第一组合时，控制第一电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，当第一比较器的输出信号和第二比较器的输出信号的组合为第二组合时，控制第一电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

进一步地，第一比较电路包括：第一反相器，第一反相器的输入端与低压差稳压器的输出端连接，第一反相器的输出端与第一控制电路连接，其中，第一反相器的翻转电压为第一电压；第二反相器，第二反相器的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第二反相器的输出端与第一控制电路连接，其中，第二反相器的翻转电压为第二电压；第一控制电路根据第一反相器的输出信号和第二反相器的输出信号控制对低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，其中，当第一反相器的输出信号和第二反相器的输出信号的组合为第三组合时，控制第一电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，当第一反相器的输出信号和第二反相器的输出信号的组合为第四组合时，控制第一电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

进一步地，预定阈值的电压包括第一电压和第二电压，其中，第一电压小于第二电压，补偿控制模块包括：第二比较电路，用于比较输出端的电压与第一电压的大小或比较输出端的电压与第二电压的大小；第二控制电路，与第二比较电路相连接，用于根据低压差稳压器的输出端的电压变化状态控制第二比较电路比较的对象以及根据第二比较电路的比较结果控制第二电流补偿电路是否对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，其中，第二控制电路发出的控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，在控制信号为第一控制信号时，第二比较电路比较的对象为输出端的电压和第一电压，在控制信号为第二控制信号时，第二比较电路比较的对象为输出端的电压和第二电压；第二电流补偿电路，与第二控制电路和低压差稳压器的输出端分别相连接，用于在输出端的电压小于第一电压时对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在输出端的电压大于第二电压时停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

进一步地，第二比较电路包括：第三比较器，第三比较器的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第三比较器的第二输入端与第一电压连接，第三比较器的第三输入端与第二控制电路连接，用于接收第二控制电路发送的控制信号以判断是否进行比较，第三比较器的输出端与第二控制电路连接；第四比较器，第四比较器的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第四比较器的第二输入端与第二电压连接，第四比较器的第三输入端与第二控制电路连接，用于接收第二控制电路发送的控制信号以判断是否进行比较，第四比较器的输出端与第二控制电路连接；第二控制电路根据第三比较器的输出信号或第四比较器的输出信号控制第二电流补偿电路是否对输出端进行充电补偿，其中，在第三比较器的输出信号为第一信号时，控制第二电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在第三比较器的输出信号为第二信号时，控制第二电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，或者，在第四比较器输出第一信号时，控制第二电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在第四比较器的输出信号为第二信号时，控制第二电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

进一步地，第二比较电路包括：第三反相器，第三反相器的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第三反相器的第二输入端与第二控制电路连接，用于接收第二控制电路发送的控制信号以启动第三反相器，第三反相器的输出端与第二控制电路连接；第四反相器，第四反相器的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第四反相器的第二输入端与第二控制电路连接，用于接收第二控制电路发送的控制信号以启动第四反相器，第四反相器的输出端与第二控制电路连接；第二控制电路根据第三反相器的输出信号或第四反相器的输出信号控制对低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，其中，在第三反相器的输出信号为第三信号时，控制第二电流补偿电路对输出端进行充电补偿，在第三反相器的输出信号为第四信号时，控制第二电流补偿电路停止对输出端进行充电补偿，或者，在第四反相器输出第三信号时，控制第二电流补偿电路对输出端进行充电补偿，在第四反相器的输出信号为第四信号时，控制第二电流补偿电路停止对输出端进行充电补偿。

进一步地，低压差稳压器还包括：电容，连接在低压差稳压器的输出端与信号地之间。

根据本发明的另一个方面，提供了一种低压差稳压器输出电压的控制方法，该方法包括：判断低压差稳压器的输出端的电压是否小于第一预定电压值；若判断结果为是，则对低压差稳压器的输出端进行补偿充电。

进一步地，在对低压差稳压器的输出端进行补偿充电之后，还包括：判断低压差稳压器的输出端的电压是否大于第二预定电压值；若判断结果为是，则停止对低压差稳压器的输出端进行补偿充电；若判断结果为否，则继续对低压差稳压器的输出端进行补偿充电，直至低压差稳压器的输出端的电压大于第二预定电压值。

通过本发明，在低压差稳压器输出端处加入补偿控制模块，监控输出端的电压，在判断出输出端的电压符合预定条件后，启动电流补偿电路，给输出端进行充电，加快了低压差稳压器的响应和恢复过程，减小输出端的波动幅度，有效地解决相关技术中低压差稳压器输出端电压降低后自身响应速度较慢的问题，提升了低压差稳压器的响应速度，进一步地，提升了低压差稳压器的负载能力。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的低压差稳压器的电路结构图；

图2是根据本发明实施例的低压差稳压器中补偿控制模块的一种结构示意图；

图3是根据本发明实施例的低压差稳压器中第一比较电路的一种结构示意图；

图4是根据本发明实施例的低压差稳压器中第一比较电路的另一种结构示意图；

图5是根据本发明实施例的低压差稳压器中补偿控制模块的另一种结构示意图；

图6是根据本发明实施例的低压差稳压器中第二比较电路的一种结构示意图；

图7是根据本发明实施例的低压差稳压器中第二比较电路的另一种结构示意图；

图8是根据本发明实施例的低压差稳压器的一种逻辑控制示意图；

图9是根据本发明实施例的低压差稳压器的状态转换示意图；

图10是根据本发明实施例的低压差稳压器的另一种逻辑控制示意图；

图11是根据本发明实施例的低压差稳压器的另一种状态转换示意图；

图12是根据本发明实施例的低压差稳压器第二比较电路的第三种结构示意图；

图13是根据本发明实施例的低压差稳压器第二比较电路的第四种结构示意图；

图14是根据本发明实施例的低压差稳压器进行电流补偿的一种电路结构示意图；

图15是根据本发明实施例的低压差稳压器进行电流补偿的另一种电路结构示意图；

图16是根据本发明实施例的低压差稳压器输出电压的控制方法的流程图；以及

图17是根据本发明实施例的低压差稳压器输出电压的控制方法的一种优选的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

本发明实施例提供了一种低压差稳压器，图1示出本发明实施例的低压差稳压器的电路结构图，如图1所示，该低压差稳压器包括：参考电源V_ref、运算放大器102、场效应管104、第一电阻R1、第二电阻R2、输出端V_out以及补偿控制模块106，具体地，运算放大器102的第一输入端与参考电源V_ref相连接，运算放大器102的第二输入端连接至第一节点，其中，该第一节点为第一电阻R1与第二电阻R2之间的节点；场效应管104的栅极与运算放大器102的第一输出端相连接，源极与参考电源V_ref相连接；第一电阻R1的一端与场效应管104的漏极相连接，另一端与第二电阻R2连接；第二电阻R2，连接在第一电阻R1和信号地之间；该低压差稳压器的输出端V_out连接至第二节点，其中，该第二节点为第一电阻R1与场效应管104的漏极之间的节点；补偿控制模块106连接在输出端V_out与参考电源V_ref之间，用于将输出端V_out的电压与预定阈值的电压进行比较，根据比较的结果选择对输出端V_out进行充电补偿或停止充电补偿。此外，上述低压差稳压器还包括电容C，连接在低压差稳压器的输出端与信号地之间。

在上述实施方式中，在低压差稳压器原有的自身反馈网络的基础上，又在低压差稳压器输出端处加入补偿控制模块，监控输出端的电压，通过判断与比较，在一定的条件下启动电流补偿电路，给输出端进行充电，加快了低压差稳压器的响应和恢复过程，减小输出端的波动幅度，有效地解决相关技术中低压差稳压器输出端电压降低后自身响应速度较慢的问题，提升了低压差稳压器的响应和恢复速度，进一步地，提升了低压差稳压器的负载能力。

在本发明的实施方式中，提供了一种补偿控制模块106的实施方式，如图2所示，补偿控制模块包括：第一比较电路202、第一控制电路204以及第一电流补偿电路206，具体来说，预设第一电压和第二电压，第一比较电路202与输出端V_out连接，用于分别比较低压差稳压器的输出端的电压与第一电压的大小以及低压差稳压器的输出端的电压与第二电压的大小；第一控制电路204与第一比较电路202相连接，用于根据第一比较电路202的比较结果发出控制信号以控制第一电流补偿电路206是否对输出端进行充电补偿，其中，在第一比较电路202比较出低压差稳压器的输出端的电压小于第一电压时，控制第一电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在低压差稳压器的输出端的电压大于第二电压时，控制第一电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿；第一电流补偿电路206与第一控制电路204和低压差稳压器的输出端V_out相连接，用于根据第一控制电路204发出的控制信号对输出端进行充电补偿或停止充电补偿。

从上述提供的实施方式中可以看出，补偿控制模块预设了两个电压阈值，分别记作第一电压和第二电压，在补偿控制模块判断是否需要进行充电补偿时，将输出端的电压同时分别与第一电压和第二电压进行比较，在判断出低压差稳压器的输出端的电压值低于第一电压时进行充电补偿，在低压差稳压器的输出端的电压值高于第二电压时停止补偿，实现对低压差稳压器的输出端补偿与否的合理控制。

在本发明的实施方式中，还提供了一种上述第一比较电路202的组成，具体地，如图3所示，第一比较电路202包括：第一比较器302，第一比较器302的第一输入端与低压差稳压器的输出端V_out连接，第一比较器302的第二输入端与第一电压V1连接，第一比较器302的输出端OUT1与第一控制电路连接；第二比较器304，第二比较器304的第一输入端与低压差稳压器的输出端V_out连接，第二比较器304的第二输入端与第二电压V2连接，第二比较器304的输出端OUT2与第一控制电路连接。其中，第一控制电路根据第一比较器的输出信号OUT1和第二比较器的输出信号OUT2控制对低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，其中，当第一比较器302的输出信号和第二比较器304的输出信号的组合为第一组合时，控制第一电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，当第一比较器302的输出信号和第二比较器304的输出信号的组合为第二组合时，控制第一电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿。例如，第一比较器302输出OUT1为0，第二比较器304输出OUT2为0，表征此时低压差稳压器的输出端V_out小于第一电压V1和第二电压V2，则第一控制电路控制第一电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电；当第一比较器302输出OUT1为1，第二比较器304输出OUT2为1，表征此时低压差稳压器的输出端V_out大于第一电压V1，且大于第二电压V2，则第一控制电路控制第一电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电。如图8所示，第一控制电路204根据第一比较器302的输出OUT1和第二比较器304的输出OUT2输出COMPENSATE_EN控制信号，该COMPENSATE_EN控制信号用于控制电流补偿电路是否对低压差稳压器的输出端进行充电。

在本发明的实施方式中，还提供了另一种上述第一比较电路202的组成，具体地，如图4所示，第一比较电路202包括：第一反相器402，第一反相器402的输入端与低压差稳压器的输出端V_out连接，第一反相器402的输出端与第一控制电路连接，其中，第一反相器的翻转电压为第一电压V1，即，当V_out>V1时，第一反相器输出0，当V_out<V1时，第一反相器输出1；第二反相器404，第二反相器404的输入端与低压差稳压器的输出端连接，第二反相器404的输出端与第一控制电路连接，其中，第二反相器的翻转电压为第二电压V2，即，当V_out>V2时，第二反相器输出0，当V_out<V2时，第二反相器输出1。第一控制电路根据第一反相器的输出信号和第二反相器的输出信号控制对低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，当第一反相器的输出信号和第二反相器的输出信号的组合为第三组合时，控制第一电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，当第一反相器的输出信号和第二反相器的输出信号的组合为第四组合时，控制第一电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿。例如，第一反相器402输出OUT1为1，第二反相器器404输出OUT2为1，表征此时低压差稳压器的输出端V_out小于第一电压V1和第二电压V2，则第一控制电路控制第一电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电；当第一反相器402输出OUT1为0，第二反相器404输出OUT2为0，表征此时低压差稳压器的输出端V_out大于第一电压V1，且大于第二电压V2，则第一控制电路控制第一电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电。优选的，如图8所示，第一控制电路204根据第一反相器402的输出OUT1和第二反相器404的输出OUT2输出COMPENSATE_EN控制信号，该COMPENSATE_EN用于控制电流补偿电路是否对低压差稳压器的输出端进行充电。

上述补偿控制模块106的控制方式为顺序控制，具体地，顺序控制过程中的状态转换如图9所示，在图9中，初始状态第一比较器的输出OUT1=1，第二比较器的输出OUT2=1，表征低压差稳压器的输出端V_out的电压大于第一电压V1且大于等于第二电压V2，此时COMPENSATE_EN=0，表征电流补偿单元无需对低压差稳压器的输出端进行充电补充；当输出端的电压V_out下降至第一电压V1和第二电压V2之间时，第一比较器的输出OUT1=1，第二比较器的输出OUT2=0，此时，COMPENSATE_EN=0，无需进行充电补充；当V_out电压下降至小于第一电压V1时，OUT1=0，OUT2=0，COMPENSATE_EN=1，电流补偿单元对低压差稳压器的输出端进行充电补充；随着充电的进行，V_out电压上升，当V1＜V_out＜V2时，OUT1=1，OUT2=0，COMPENSATE_EN=1，电流补偿单元对低压差稳压器的输出端继续进行充电补充；随着充电的继续进行，V_out电压上升，当V_out>V2时，回到初始状态，即，OUT1=1，OUT2=1，COMPENSATE_EN=0，循环上述过程。

在本发明的实施方式中，提供了补偿控制模块106的另一种实施方式，如图5所示，补偿控制模块106包括：第二比较电路502、第二控制电路504以及第二电流补偿电路506，具体来说，预定阈值的电压包括第一电压和第二电压，其中，第一电压小于第二电压，第二比较电路502用于比较低压差稳压器输出端V_out的电压与第一电压的大小或比较低压差稳压器输出端的电压与第二电压的大小；第二控制电路504与第二比较电路502相连接，用于根据低压差稳压器的输出端V_out的电压变化状态控制第二比较电路502比较的对象以及根据第二比较电路502的比较结果控制第二电流补偿电路506是否对低压差稳压器的输出端V_out进行充电补偿，其中，第二控制电路504发出的控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，在控制信号为第一控制信号时，第二比较电路502比较的对象为输出端的电压和第一电压，在控制信号为第二控制信号时，第二比较电路502比较的对象为低压差稳压器的输出端的电压和第二电压；第二电流补偿电路506与第二控制电路504和低压差稳压器的输出端V_out分别相连接，用于在输出端的电压小于第一电压时对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在输出端的电压大于第二电压时停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

本发明还提供了上述补偿控制模块106的第二比较电路502的一种实施方式，具体来说，如图6所示，第二比较电路502包括：第三比较器602和第四比较器604，其中，第三比较器602的第一输入端与低压差稳压器的输出端V_out连接，第三比较器602的第二输入端与第一电压V1连接，第三比较器602的第三输入端（V1_EN端）与第二控制电路连接，用于接收第二控制电路发送的控制信号以判断是否进行比较，第三比较器602的输出端OUT1与第二控制电路连接；第四比较器604的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第四比较器604的第二输入端与第二电压V2连接，第四比较器604的第三输入端（V1_ENB端）与第二控制电路连接，用于接收第二控制电路发送的控制信号以判断是否进行比较，第四比较器的输出端与第二控制电路连接；其中，第二控制电路根据第三比较器602的输出信号或第四比较器604的输出信号控制第二电流补偿电路是否对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在第三比较器602的输出信号为第一信号时，控制第二电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在第三比较器602的输出信号为第二信号时，控制第二电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，或者，在第四比较器604输出第一信号时，控制第二电流补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在第四比较器604的输出信号为第二信号时，控制第二电流补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿。优选地，如图10所示，第二控制电路504根据第三比较器602的输出OUT1和第四比较器604的输出OUT2确定最终输出信号OUT，并根据确定的OUT信号输出V1_EN、V1_ENB控制信号以及输出COMPENSATE_EN控制信号，其中，V1_EN、V1_ENB控制信号用于选择进行比较的比较器，该COMPENSATE_EN用于控制电流补偿电路是否对低压差稳压器的输出端进行充电。

本发明还提供了上述提供的补偿控制模块106的第二比较电路502的另一种实施方式，如图7所示，第二比较电路502包括：第三反相器702和第四反相器704，具体地，第三反相器702的第一输入端与低压差稳压器的输出端V_out连接，第三反相器的第二输入端与第二控制电路连接，用于接收第二控制电路发送的控制信号以启动第三反相器702，第三反相器702的输出端与第二控制电路连接，其中，第三反相器702的翻转电压为第一电压；第四反相器704的第一输入端与低压差稳压器的输出端连接，第四反相器704的第二输入端与第二控制电路连接，用于接收第二控制电路发送的控制信号以启动第四反相器，第四反相器的输出端与第二控制电路连接，其中，第四反相器的翻转电压为第二电压。第二控制电路根据第三反相器702的输出信号OUT1或第四反相器704的输出信号OUT2控制对低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，在第三反相器702的输出信号为第三信号时，控制第二电流补偿电路对输出端进行充电补偿，在第三反相器702的输出信号为第四信号时，控制第二电流补偿电路停止对输出端进行充电补偿，或者，在第四反相器704输出第三信号时，控制第二电流补偿电路对输出端进行充电补偿，在第四反相器704的输出信号为第四信号时，控制第二电流补偿电路停止对输出端进行充电补偿。优选地，如图10所示，第二控制电路504根据第四反相器702的输出OUT1和第四反相器704的输出OUT2确定最终输出信号OUT，并根据确定的OUT信号输出V1_EN、V1_ENB控制信号以及输出COMPENSATE_EN控制信号，其中，V1_EN、V1_ENB控制信号用于选择不同的反相器导通，该COMPENSATE_EN用于控制电流补偿电路是否对低压差稳压器的输出端进行充电。

上述补偿控制模块106的控制方式为反馈控制，具体地，反馈控制过程中的状态转换如图11所示，在图11中，初始状态低压差稳压器输出端V_out的值大于第二电压V2，此时V1_EN=1，V1_ENB=0，表征第三比较器或第三反相器进行输出，第四比较器或第四反相器不进行输出，第二比较电路502输出端OUT=OUT1，COMPENSATE_EN=0，不进行补偿；当低压差稳压器输出端V_out的电压下降至第一电压V1和第二电压V2之间时，V1_EN=1，V1_ENB=0，第二比较电路502输出端OUT=OUT1，COMPENSATE_EN=0，无需进行补充；当V_out电压下降至小于第一电压V1时，V1_EN=0，V1_ENB=1，第二比较电路502输出端OUT=OUT2，COMPENSATE_EN=1，电流补偿单元对低压差稳压器的输出端进行充电补充；随着充电的进行，V_out电压上升，当V1＜V_out＜V2时，V1_EN=0，V1_ENB=1，第二比较电路502输出端OUT=OUT2，COMPENSATE_EN=1，电流补偿单元对低压差稳压器的输出端进行充电补充；随着充电的继续进行，V_out电压上升，当V_out>V2时，回到初始状态，即，V1_EN=1，V1_ENB=0，第二比较电路502输出端OUT=OUT1，COMPENSATE_EN=0，循环上述过程。

此处需要说明的是，上述的比较电路仅仅作为一种优选的实施方式，并不对本发明构成不当的限定，本发明还可以次用其他方式进行比较，如采用一个混合型的可同时比较V1和V2的比较器（如图12所示），根据V1、V2、V1_EN信号和V1_ENB信号的输入进行比较，或者采用一个翻转电压可调的反相器（如图13所示）进行比较，原理同上，此处不再赘述。

优选地，本发明还提供了两种电流补偿电路的优选的实施方式，如图14所示，采用NMOS晶体管进行充电补偿，或者采用图15所示的PMOS管进行充电补偿。

实施例2

基于上述结构的低压差稳压器，本优选的实施例提供了一种低压差稳压器输出电压的控制方法，如图16所示，该方法包括如下步骤：

S1，判断低压差稳压器的输出端的电压是否小于第一预定电压值；

S2，若判断结果为是，则对低压差稳压器的输出端进行补偿充电。

在上述实施例所提供的低压差稳压器输出电压的控制方法的实施方式中，在低压差稳压器输出端处增加监控输出端的电压的装置，在判断出输出端的电压符合预定条件后，启动电流补偿电路，给输出端进行充电，加快了低压差稳压器的响应和恢复过程，减小输出端的波动幅度，有效地解决相关技术中低压差稳压器输出端电压降低后自身响应速度较慢的问题，提升了低压差稳压器的响应和恢复速度，进一步地，提升了低压差稳压器的负载能力。

优选地，本发明的实施例中还对上述方法进行了优化，在对低压差稳压器的输出端进行补偿充电之后，该方法还包括：判断低压差稳压器的输出端的电压是否大于第二预定电压值；若判断结果为是，则停止对低压差稳压器的输出端进行补偿充电；若判断结果为否，则继续对低压差稳压器的输出端进行补偿充电，直至低压差稳压器的输出端的电压大于第二预定电压值。

图17示出上述方法的一种优选的流程图，该方法包括：

S12，检测低压差稳压器的输出端电压；

S14，判断低压差稳压器的输出端电压是否小于第一电压V1，若是，则执行步骤S16，否则执行步骤S12；

S16，启动补偿电路对低压差稳压器的输出端进行充电补偿；

S18，检测低压差稳压器的输出端电压；

S20，判断低压差稳压器的输出端电压是否大于第二电压V2，若是，则执行步骤S22，否则跳转至步骤S16；

S22，关闭补偿电路停止对低压差稳压器的输出端进行充电补偿，并跳转至S12。

从以上的描述中，可以看出，本发明通过在低压差稳压器输出端处加入补偿控制模块，监控输出端的电压，在判断出输出端的电压符合预定条件后，启动电流补偿电路，给输出端进行充电，加快了低压差稳压器的响应和恢复过程，减小输出端的波动幅度，有效地解决相关技术中低压差稳压器输出端电压降低后自身响应速度较慢的问题，提升了低压差稳压器的响应速度，进一步地，提升了低压差稳压器的负载能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低压差稳压器，其特征在于，包括：

参考电源；

运算放大器，所述运算放大器的第一输入端与所述参考电源相连接，所述运算放大器的第二输入端连接至第一节点，所述第一节点为第一电阻与第二电阻之间的节点；

场效应管，栅极与所述运算放大器的第一输出端相连接，源极与所述参考电源相连接；

所述第一电阻，与所述场效应管的漏极相连接；

所述第二电阻，连接在所述第一电阻和信号地之间；

输出端，连接至第二节点，所述第二节点为所述第一电阻与所述场效应管的漏极之间的节点；以及

补偿控制模块，连接在所述输出端与所述参考电源之间，用于将低压差稳压器的所述输出端的电压与预定阈值的电压进行比较，根据比较的结果选择对所述输出端进行充电补偿或停止充电补偿。

2.根据权利要求1所述的低压差稳压器，其特征在于，所述预定阈值的电压包括第一电压和第二电压，其中，所述第一电压小于第二电压，所述补偿控制模块包括：

第一比较电路，用于分别比较所述输出端的电压与所述第一电压的大小以及所述输出端的电压与所述第二电压的大小；

第一控制电路，与所述第一比较电路相连接，用于根据所述第一比较电路的比较结果发出控制信号以控制第一电流补偿电路是否对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，其中，在所述第一比较电路比较出所述输出端的电压小于所述第一电压时，控制所述第一电流补偿电路对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在所述输出端的电压大于所述第二电压时，控制所述第一电流补偿电路停止对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿；以及

所述第一电流补偿电路，与所述第一控制电路和所述低压差稳压器的输出端相连接，用于根据所述第一控制电路发出的控制信号对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿。

3.根据权利要求2所述的低压差稳压器，其特征在于，

所述第一比较电路包括：

第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述低压差稳压器的输出端连接，所述第一比较器的第二输入端与所述第一电压连接，所述第一比较器的输出端与所述第一控制电路连接；

第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述低压差稳压器的输出端连接，所述第二比较器的第二输入端与所述第二电压连接，所述第二比较器的输出端与所述第一控制电路连接；

其中，所述第一控制电路根据所述第一比较器的输出信号和所述第二比较器的输出信号控制对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，当所述第一比较器的输出信号和所述第二比较器的输出信号的组合为第一组合时，控制所述第一电流补偿电路对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，当所述第一比较器的输出信号和所述第二比较器的输出信号的组合为第二组合时，控制所述第一电流补偿电路停止对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

4.根据权利要求2所述的低压差稳压器，其特征在于，

所述第一比较电路包括：

第一反相器，所述第一反相器的输入端与所述低压差稳压器的输出端连接，所述第一反相器的输出端与所述第一控制电路连接，其中，所述第一反相器的翻转电压为所述第一电压；

第二反相器，所述第二反相器的输入端与所述低压差稳压器的输出端连接，所述第二反相器的输出端与所述第一控制电路连接，其中，所述第二反相器的翻转电压为所述第二电压；

其中，所述第一控制电路根据所述第一反相器的输出信号和所述第二反相器的输出信号控制对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，当所述第一反相器的输出信号和所述第二反相器的输出信号的组合为第三组合时，控制所述第一电流补偿电路对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，当所述第一反相器的输出信号和所述第二反相器的输出信号的组合为第四组合时，控制所述第一电流补偿电路停止对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

5.根据权利要求1所述的低压差稳压器，其特征在于，所述预定阈值的电压包括第一电压和第二电压，其中，所述第一电压小于第二电压，所述补偿控制模块包括：

第二比较电路，用于比较所述输出端的电压与所述第一电压的大小或比较所述输出端的电压与所述第二电压的大小；

第二控制电路，与所述第二比较电路相连接，用于根据所述低压差稳压器的输出端的电压变化状态控制所述第二比较电路比较的对象以及根据所述第二比较电路的比较结果控制第二电流补偿电路是否对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，其中，所述第二控制电路发出的控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，在所述控制信号为第一控制信号时，所述第二比较电路比较的对象为所述输出端的电压和所述第一电压，在所述控制信号为第二控制信号时，所述第二比较电路比较的对象为所述输出端的电压和所述第二电压；

所述第二电流补偿电路，与所述第二控制电路和所述低压差稳压器的输出端分别相连接，用于在所述输出端的电压小于所述第一电压时对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在所述输出端的电压大于所述第二电压时停止对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

6.根据权利要求5所述的低压差稳压器，其特征在于，

所述第二比较电路包括：

第三比较器，所述第三比较器的第一输入端与所述低压差稳压器的输出端连接，所述第三比较器的第二输入端与所述第一电压连接，所述第三比较器的第三输入端与所述第二控制电路连接，用于接收所述第二控制电路发送的控制信号以判断是否进行比较，所述第三比较器的输出端与所述第二控制电路连接；

第四比较器，所述第四比较器的第一输入端与所述低压差稳压器的输出端连接，所述第四比较器的第二输入端与所述第二电压连接，所述第四比较器的第三输入端与所述第二控制电路连接，用于接收所述第二控制电路发送的控制信号以判断是否进行比较，所述第四比较器的输出端与所述第二控制电路连接；

其中，所述第二控制电路根据所述第三比较器的输出信号或所述第四比较器的输出信号控制所述第二电流补偿电路是否对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在所述第三比较器的输出信号为第一信号时，控制所述第二电流补偿电路对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在所述第三比较器的输出信号为第二信号时，控制所述第二电流补偿电路停止对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，或者，在所述第四比较器输出第一信号时，控制所述第二电流补偿电路对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿，在所述第四比较器的输出信号为第二信号时，控制所述第二电流补偿电路停止对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿。

7.根据权利要求5所述的低压差稳压器，其特征在于，

所述第二比较电路包括：

第三反相器，所述第三反相器的第一输入端与所述低压差稳压器的输出端连接，所述第三反相器的第二输入端与所述第二控制电路连接，用于接收所述第二控制电路发送的控制信号以启动所述第三反相器，所述第三反相器的输出端与所述第二控制电路连接，其中，所述第三反相器的翻转电压为所述第一电压；

第四反相器，所述第四反相器的第一输入端与所述低压差稳压器的输出端连接，所述第四反相器的第二输入端与所述第二控制电路连接，用于接收所述第二控制电路发送的控制信号以启动所述第四反相器，所述第四反相器的输出端与所述第二控制电路连接，其中，所述第四反相器的翻转电压为所述第二电压；

其中，所述第二控制电路根据所述第三反相器的输出信号或所述第四反相器的输出信号控制对所述低压差稳压器的输出端进行充电补偿或停止充电补偿，在所述第三反相器的输出信号为第三信号时，控制所述第二电流补偿电路对所述输出端进行充电补偿，在所述第三反相器的输出信号为第四信号时，控制所述第二电流补偿电路停止对所述输出端进行充电补偿，或者，在所述第四反相器输出第三信号时，控制所述第二电流补偿电路对所述输出端进行充电补偿，在所述第四反相器的输出信号为第四信号时，控制所述第二电流补偿电路停止对所述输出端进行充电补偿。

8.根据权利要求1所述的低压差稳压器，其特征在于，所述低压差稳压器还包括：电容，连接在所述低压差稳压器的输出端与信号地之间。

9.一种低压差稳压器输出电压的控制方法，其特征在于，包括：

判断低压差稳压器的输出端的电压是否小于第一预定电压值；

若判断结果为是，则对所述低压差稳压器的输出端进行补偿充电。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在对所述低压差稳压器的输出端进行补偿充电之后，所述方法包括：

判断所述低压差稳压器的输出端的电压是否大于第二预定电压值；

若判断结果为是，则停止对所述低压差稳压器的输出端进行补偿充电；

若判断结果为否，则继续对所述低压差稳压器的输出端进行补偿充电，直至所述低压差稳压器的输出端的电压大于第二预定电压值。

Images