CN105843313B - 电压调节器 - Google Patents

电压调节器 Download PDF

Info

Publication number
CN105843313B
CN105843313B CN201610078688.4A CN201610078688A CN105843313B CN 105843313 B CN105843313 B CN 105843313B CN 201610078688 A CN201610078688 A CN 201610078688A CN 105843313 B CN105843313 B CN 105843313B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
switch
leading
output
voltage regulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610078688.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105843313A (zh
Inventor
铃木照夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ablic Inc
Original Assignee
Ablic Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ablic Inc filed Critical Ablic Inc
Publication of CN105843313A publication Critical patent/CN105843313A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105843313B publication Critical patent/CN105843313B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

提供一种过渡响应特性良好的电压调节器。电压调节器构成为，具备：第一开关，设置在输出晶体管的栅极与相位补偿电容之间；电压跟随器，其输入端子与差分放大器的输出端子连接；第二开关，设置在电压跟随器的输出端子与相位补偿电容之间；以及比较器，对基准电压和反馈电压进行比较，并且第一开关和第二开关由比较器的输出信号来进行控制。

Description

电压调节器
技术领域
本发明涉及接收输入电压并产生固定的输出电压的电压调节器，更具体地说，涉及抑制输出电压的过冲的技术。
背景技术
一般而言，电压调节器接收输入到输入端子的输入电压Vin，然后在输出端子产生固定的输出电压Vout。
图2是现有的电压调节器的电路图。
泄放（bleeder）电阻电路24对输出电压Vout进行分压，产生反馈电压Vfb。基准电压电路23输出基准电压Vref。在差分放大器21中，向输入端子输入基准电压Vref和反馈电压Vfb，并且输出端子与MOS晶体管25的栅极连接。输出电压检测电路26的输入端子连接到电压调节器的输出端子，输出端子连接到使差分放大器21的偏置电流流动的电流源22。
对现有的电压调节器的动作进行说明。
在基准电压Vref比反馈电压Vfb大的情况下，差分放大器21的输出降低。由于MOS晶体管25的导通电阻减小，所以电压调节器的输出电压Vout增高。因此，电压调节器以使反馈电压Vfb与基准电压Vref相等的方式起作用。在反馈电压Vfb比基准电压Vref大的情况下，进行与上述相反的动作，输出电压Vout降低。电压调节器通过总是保持反馈电压Vfb与基准电压Vref相等，输出固定的输出电压Vout。
由于当输入电压过渡性地上升时MOS晶体管25的栅极电压延迟时间t跟随，所以，MOS晶体管25的栅极电压与源极电压的电压差变大，电压调节器的输出电压Vout发生过冲。
输出电压检测电路26监视输出电压Vout，当输出电压Vout中发生过冲时，向电流源22输出检测信号，使得差分放大器21的偏置电流增加。因此，通过提高差分放大器21的过渡响应特性，抑制输出电压Vout的过冲（例如，参照专利文献1）。
专利文献1：日本特开2007-280025号公报。
发明内容
然而，在现有的电压调节器中，MOS晶体管25的栅极电压由于电流源22的电流增大而由更高的电压控制。
因此，在现有的电压调节器中，存在由于MOS晶体管25的栅极电压上升到稳定动作电压以上、在刚刚抑制过冲后就产生下冲的问题。
本发明鉴于上述问题，提供具备不产生下冲的过冲抑制电路的电压调节器。
本发明是为了解决上述课题构思而成，构成为：电压调节器具备：第一开关，设置在输出晶体管的栅极与相位补偿电容之间；电压跟随器，其输入端子与差分放大器的输出端子连接；第二开关，设置在电压跟随器的输出端子与相位补偿电容之间；以及比较器，对基准电压和反馈电压进行比较，其中，第一开关和第二开关由比较器的输出信号来控制。
根据本实施方式的电压调节器，通过分离相位补偿电容器，能够迅速地抑制输出电压的过冲，并且能够抑制下冲。另外，由于在分离期间通过电压跟随器将相位补偿电容器预充电成与差分放大器的输出电压相同的电位，所以，即使存在开关切换动作，输出电压也稳定。
附图说明
图1是示出本实施方式的电压调节器的电路图。
图2是示出现有的电压调节器的电路图。
具体实施方式
图1是示出本实施方式的电压调节器的电路图。
本实施方式的电压调节器具备差分放大器11、基准电压电路12、作为输出MOS晶体管的MOS晶体管13、泄放电阻电路14、相位补偿用电容器15、电压跟随器16、比较器17、反相器18以及开关19及20。
MOS晶体管13连接在电压调节器的输入端子和输出端子之间。泄放电阻电路14连接在电压调节器的输出端子和接地端子之间。差分放大器11的反相输入端子与基准电压电路12的输出端子相连接，同相输入端子与泄放电阻电路14的输出端子相连接，输出端子与电压跟随器16的同相输入端子和MOS晶体管13的栅极相连接。开关19和开关20在差分放大器11的输出端子和电压跟随器16的输出端子之间串联连接。电容器15连接在开关19和开关20的连接点与电压调节器的输出端子之间。比较器17的同相输入端子与泄放电阻电路14的输出端子相连接，反相输入端子与基准电压电路12的输出端子相连接。开关19的控制端子与比较器17的输出端子相连接。开关20的控制端子经由反相器18与比较器17的输出端子相连接。
泄放电阻电路14对输出电压Vout进行分压，产生反馈电压Vfb。基准电压电路12输出基准电压Vref。向差分放大器11的输入端子输入基准电压Vref和反馈电压Vfb，差分放大器11对基准电压Vref和反馈电压Vfb进行比较。
接着，对本实施方式的电压调节器的动作进行说明。
当输入电压Vin迅速上升时，MOS晶体管13的源极电压也上升。此时，MOS晶体管13的栅极电压成为不跟随输入电压Vin的变动的差分放大器11的输出电压。因此，由于在MOS晶体管13的栅极和源极之间的电压增大，所以，导通电阻降低。然后，电压调节器的输出电压Vout上升，反馈电压Vfb也上升。
在此，比较器17在反馈电压Vfb比基准电压Vref更大的情况下把开关19控制为断开，并把开关20控制为短路。因此，电压跟随器16经由开关20对电容器15进行预充电，以使其与差分放大器11的输出电压电位相同。
此外，由于开关19断开而电容器15被分离，所以MOS晶体管13的栅极电压能够迅速地跟随差分放大器11的输出电压。然后，电压调节器的输出电压Vout的过冲被迅速抑制。此时，由于MOS晶体管13的栅极电压是由与偏置电流正常状态相同的差分放大器11的输出电压来控制，所以在电压调节器的输出电压Vout中难以产生下冲。
此后，当电压调节器的输出电压Vout变为期望的电压时，由于反馈电压Vfb变为与基准电压Vref相等的电压，所以，比较器17的输出信号把开关19控制为短路，并把开关20控制为断开。此时，由于通过电压跟随器16预先对电容器15进行预充电，以使其与差分放大器11的输出电压的电位相同，所以，在使开关19短路时MOS晶体管13的栅极电压不受影响。因此，即使存在开关19和开关20的切换动作，电压调节器的输出电压Vout也能够稳定地输出期望的电压。
如以上说明那样，根据本实施方式的电压调节器，通过分离相位补偿电容器，能够迅速地抑制输出电压的过冲，并且能够抑制下冲。另外，由于在分离期间通过电压跟随器将相位补偿电容器预充电成与差分放大器11的输出电压相同的电位，所以，即使存在开关切换动作，电压调节器的输出电压也稳定。
[符号说明]
11 差分放大器；
12 基准电压电路；
14 泄放电阻电路；
16 电压跟随器；
17 比较器。

Claims (1)

1.一种电压调节器，具备：
差分放大器，放大基准电压与反馈电压之差并输出；
输出晶体管，该输出晶体管的栅极与所述差分放大器的输出端子连接；以及
相位补偿电容，设置在所述输出晶体管的栅极与漏极之间，
其特征在于，所述电压调节器具备：
第一开关，设置在所述输出晶体管的栅极与所述相位补偿电容之间；
电压跟随器，该电压跟随器的输入端子与所述差分放大器的输出端子连接；
第二开关，设置在所述电压跟随器的输出端子与所述相位补偿电容之间；以及
比较器，对所述基准电压和所述反馈电压进行比较，
所述第一开关和所述第二开关由所述比较器的输出信号来控制，
当所述反馈电压比所述基准电压更高时，所述第一开关截止，所述第二开关导通。
CN201610078688.4A 2015-02-04 2016-02-04 电压调节器 Expired - Fee Related CN105843313B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-020601 2015-02-04
JP2015020601A JP6454169B2 (ja) 2015-02-04 2015-02-04 ボルテージレギュレータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105843313A CN105843313A (zh) 2016-08-10
CN105843313B true CN105843313B (zh) 2018-06-22

Family

ID=56553405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610078688.4A Expired - Fee Related CN105843313B (zh) 2015-02-04 2016-02-04 电压调节器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9720428B2 (zh)
JP (1) JP6454169B2 (zh)
KR (1) KR20160096014A (zh)
CN (1) CN105843313B (zh)
TW (1) TWI668551B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6513943B2 (ja) * 2014-12-19 2019-05-15 エイブリック株式会社 ボルテージレギュレータ
KR20170063226A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 삼성전기주식회사 전류 소모가 개선된 전압 레귤레이터
CN108964575B (zh) * 2018-08-31 2021-09-24 浙江江鑫机电有限公司 一种焊接机器人控制系统中电机散热电路
CN111367340B (zh) * 2018-12-26 2022-08-05 北京兆易创新科技股份有限公司 一种低压差线性稳压电路
CN113687682A (zh) * 2021-08-23 2021-11-23 珠海极海半导体有限公司 供电信号补偿电路及耗材芯片

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814833A (zh) * 2009-02-20 2010-08-25 精工电子有限公司 电压调节器
CN101896874A (zh) * 2007-12-14 2010-11-24 株式会社理光 恒压电路

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4169670B2 (ja) * 2003-09-19 2008-10-22 株式会社リコー 出力制御回路と定電圧源ｉｃおよび電子機器
JP2007280025A (ja) 2006-04-06 2007-10-25 Seiko Epson Corp 電源装置
US7710091B2 (en) * 2007-06-27 2010-05-04 Sitronix Technology Corp. Low dropout linear voltage regulator with an active resistance for frequency compensation to improve stability
TWI395083B (zh) * 2009-12-31 2013-05-01 Ind Tech Res Inst 低壓降穩壓器
US8188719B2 (en) * 2010-05-28 2012-05-29 Seiko Instruments Inc. Voltage regulator
JP6168864B2 (ja) * 2012-09-07 2017-07-26 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 ボルテージレギュレータ
US8975882B2 (en) * 2012-10-31 2015-03-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Regulator with improved wake-up time
EP2759900B1 (en) * 2013-01-25 2017-11-22 Dialog Semiconductor GmbH Maintaining the resistor divider ratio during start-up

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101896874A (zh) * 2007-12-14 2010-11-24 株式会社理光 恒压电路
CN101814833A (zh) * 2009-02-20 2010-08-25 精工电子有限公司 电压调节器

Also Published As

Publication number Publication date
TWI668551B (zh) 2019-08-11
US9720428B2 (en) 2017-08-01
JP6454169B2 (ja) 2019-01-16
TW201629664A (zh) 2016-08-16
JP2016143341A (ja) 2016-08-08
KR20160096014A (ko) 2016-08-12
US20160226378A1 (en) 2016-08-04
CN105843313A (zh) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105843313B (zh) 电压调节器
CN103309387B (zh) 电压调节器
CN102999075B (zh) 稳压器
CN103677058B (zh) 电压调节器
JP5331508B2 (ja) ボルテージレギュレータ
CN101373388B (zh) 调整装置
CN104750150B (zh) 稳压器及电子设备
CN101257254B (zh) 电压调整器
CN105656300A (zh) Dc－dc转换器
CN106940579A (zh) 低压差线性稳压器及其频率补偿方法
CN104603710A (zh) 稳压器
CN104808732B (zh) 稳压器
US20140111173A1 (en) Low drop-out regulator
CN104714585A (zh) 稳压器
CN104950970A (zh) 稳压器
CN102622033A (zh) 电压调节器
CN104571243A (zh) 电压调节器
CN104793678A (zh) 稳压器
CN101604174B (zh) 稳压器
CN105005349A (zh) 过电流保护电路、半导体装置以及稳压器
CN103389763A (zh) 一种低压差线性稳压器及其电源抑制比提高方法
CN108933527A (zh) 用于转换器的输出过电压保护
CN104793676A (zh) 稳压器及半导体装置
CN103324237B (zh) 一种基于电压感应的ldo瞬态响应增强电路
CN103944522A (zh) 功率放大器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Chiba County, Japan

Applicant after: EPPs Lingke Co. Ltd.

Address before: Chiba County, Japan

Applicant before: SEIKO INSTR INC

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180622

Termination date: 20210204

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee