CN115390615A - 线性电源电路 - Google Patents

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CN115390615A CN202211251608.2A CN202211251608A CN115390615A CN 115390615 A CN115390615 A CN 115390615A CN 202211251608 A CN202211251608 A CN 202211251608A CN 115390615 A CN115390615 A CN 115390615A
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田古部勋
山口雄平
立石哲夫
永田健
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Rohm Co Ltd
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Abstract

本发明的线性电源电路具备：输出晶体管，其设置于被施加输入电压的输入端与被施加输出电压的输出端之间；以及驱动器，其用于根据基于所述输出电压的电压与基准电压之间的差来驱动所述输出晶体管。所述驱动器具备：差分放大器，其用于输出与基于所述输出电压的电压与所述基准电压之间的差相应的电压；电容器，其一端具有被施加其上的所述差分放大器的输出，并且其另一端具有被施加其上的基于所述输出电压的电压；转换器，其用于将基于所述差分放大器的输出的电压转换为电流并输出所述电流；以及电流放大器，其用于放大所述转换器的输出。所述差分放大器的电源电压是第一恒定电压或所述输入电压。

Description

线性电源电路
本申请是申请日为2019年10月24日、题为“线性电源电路”的中国专利申请201980071758.5的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种线性电源电路。
背景技术
诸如LDO(low drop-out，低压降)型的线性电源电路被用作多种装置中的电源。
至于与刚已述及的技术相关的已知技术的一例，可以参见下面指出的专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2003-84843号公报
发明内容
发明要解决的问题
线性电源电路被期望能够快速响应，以使其能够以较小的输出电压的变化应对负载的突变。线性电源电路的输出电压需要被设置为适合于的线性电源电路所并入的装置的值，因此，线性电源电路有时被适配为产生低电压(例如，1V以下)，而其他时候被适配为产生高电压(例如，5V以上)。
鉴于前述情况，本发明的第一个目的在于，提供一种线性电源电路，其在适用于低输出电压时以快速响应正常运行。
鉴于前述情况，本发明的第二个目的在于，提供一种线性电源电路，其在适用于高输出电压时以快速响应正常运行。
解决问题的手段
为了实现上述第一个目的，根据本发明的一方面，提供一种线性电源电路，包括：输出晶体管，其设置于被施加输入电压的输入端与被施加输出电压的输出端之间；以及驱动器，其被配置为根据基于所述输出电压的电压与基准电压之间的差来驱动所述输出晶体管。所述驱动器包括：差分放大器，其被配置为输出与基于所述输出电压的电压与所述基准电压之间的差相应的电压；电容器，其一端被施加所述差分放大器的输出，并且其另一端被施加基于所述输出电压的电压；转换器，其被配置为将基于所述差分放大器的输出的电压转换为电流以输出所述电流；以及电流放大器，其被配置为对所述转换器的输出执行电流放大。所述差分放大器的电源电压是第一恒定电压或所述输入电压(第一配置)。
在根据上述第一配置的线性电源电路中，所述差分放大器的所述电源电压可以是所述第一恒定电压，并且所述电流放大器的电源电压可以是第二恒定电压(第二配置)。
在根据上述所述第一或第二配置的线性电源电路中，所述差分放大器和所述转换器的耐压可以高于所述输出电压(第三配置)。
在根据上述第一配置的线性电源电路中，所述差分放大器的所述电源电压和所述电流放大器的电源电压可以是所述输入电压(第四配置)。
在根据上述第四配置的线性电源电路中，所述差分放大器和所述转换器的耐压可以低于所述电流放大器的耐压(第五配置)。
在根据上述第一至第五配置中任一个的线性电源电路中，所述差分放大器的增益可以低于所述电流放大器的增益(第六配置)。
在根据上述第一至第六配置中任一个的线性电源电路中，所述电流放大器可以包括多个电流沉电流镜电路和多个电流源电流镜电路。所述电流沉电流镜电路各自的镜比可以为5以下。所述电流源电流镜电路各自的镜比可以为5以下。(第七配置)。
在根据上述第一至第七配置中任一个的线性电源电路中，所述转换器可以是NMOSFET或NPN晶体管(第八配置)。
在根据上述第八配置的线性电源电路中，所述差分放大器可以包括由PMOSFET或PNP晶体管组成的差分对晶体管(第九配置)。
根据本发明的另一方面，提供一种车辆，其包括根据上述第一至第九配置中任一个的线性电源电路(第十配置)。
为了实现上述第二个目的，根据本发明的又一方面，提供一种线性电源电路，包括：输出晶体管，其设置于被施加输入电压的输入端与被施加输出电压的输出端之间；以及驱动器，其被配置为基于所述输出电压的分压和基准电压来驱动所述输出晶体管。所述驱动器包括：差分放大器，其被配置为输出与所述分压与所述基准电压之间的差相应的电压；电容器，其一端被施加所述差分放大器的输出，并且其另一端被施加地电位；转换器，其被配置为将基于所述差分放大器的输出的电压转换为电流以输出所述电流；以及电流放大器，其被配置为对所述转换器的输出执行电流放大。所述差分放大器和所述转换器的电源电压是低于所述输出电压的电压并且依赖于所述输出电压(第十一配置)。
在根据上述第十一配置的线性电源电路中，所述分压可以低于所述差分放大器和所述转换器的电源电压(第十二配置)。
在根据上述第十一或第十二配置的线性电源电路中，所述差分放大器和所述转换器的耐压可以低于所述输出电压(第十三配置)。
在根据上述第十一至第十三配置中的任一个的线性电源电路中，所述电流放大器的电源电压可以是恒定电压(第十四配置)。
在根据上述第十四配置的线性电源电路中，所述差分放大器和所述转换器的耐压可以低于所述电流放大器的耐压(第十五配置)。
在根据上述第十一至第十五配置中的任一个的线性电源电路中，所述差分放大器的增益可以低于所述电流放大器的增益(第十六配置)。
在根据上述第十一至第十六配置中的任一个的线性电源电路中，所述电流放大器可以包括多个电流沉电流镜电路和多个电流源电流镜电路。所述电流沉电流镜电路各自的镜比可以为5以下。所述电流源电流镜电路各自的镜比可以为5以下(第十七配置)。
根据上述第十一至第十七配置中的任一个的线性电源电路还可以包括生成器，其被配置为从所述输出电压生成所述差分放大器和所述转换器的电源电压。所述生成器可以包括高阻抗输入元件(第十八配置)。
根据上述第十八配置的线性电源电路中，所述元件的耐压可以为所述输出电压以上，并且所述生成器的除所述元件外的部分的耐压可以低于所述输出电压(第十九配置)。
根据上述十一至第十九配置中的任一个的线性电源电路还可以包括：反馈电路，其被配置为向所述电流放大器反馈有关从所述输出端输出的输出电流的信息。所述驱动器可以被配置为基于所述输出端的分压与所述基准电压之前的差以及所述信息来驱动所述输出晶体管。所述反馈电路可以被配置为将所述信息反馈至由所述差分放大器的所述输出到所述输出端的第一路径上的第一预定点，并从由所述电流放大器的输入到所述输出端的第二路径上的第二预定点获取所述信息。所述第二预定点可以比所述第一预定点更靠近所述输出端。所述电流放大器可以包括多个电流沉电流镜电路和多个电流源电流镜电路。所述电流沉电流镜电路中的一个的输入是所述第一预定点。所述反馈电路可以被配置为从所述第一预定点拉引与所述信息相应的电流。由所述反馈电路从所述第一预定点拉引的电流和由输入是所述第一预定点的所述电流沉电流镜电路从所述第一预定点拉引的电流的和电流的最大值可以不依赖于所述转换器的输出。
根据本发明的又另一方面，提供一种车辆，包括根据上述第十一至第二十配置中的任一个的线性电源电路(第二十一配置)。
发明的效果
根据本发明的一方面，可以提供在适用于低输出电压时以快速响应正常运行的线性电源电路。
根据本发明的另一方面，可以提供在适用于高输出电压时以快速响应正常运行的线性电源电路。
附图说明
图1是示出由本发明人开发的线性电源电路的配置的图。
图2是示出图1所示的线性电源电路的输出特性的时序图。
图3是示出根据第一实施例的线性电源电路的配置的图。
图4是示出在图1所示的线性电源电路中使用的差分放大器的一配置例的图。
图5是示出在图3所示的线性电源电路中使用的差分放大器的一配置例的图。
图6是示出在图3所示的线性电源电路中使用的电流放大器的一配置例的图。
图7A是示出恒定电压生成电路的一配置例的图。
图7B是示出图3所示的线性电源电路的变形例的图。
图8是示出根据第二实施例的线性电源电路的配置的图。
图9A是示出图8所示的线性电源电路的一配置例的图。
图9B是示出图8所示的线性电源电路的另一配置例的图。
图10A是示出在图8所示的线性电源电路中使用的电流放大器的一配置例的图。
图10B是示出在图8所示的线性电源电路中使用的电流放大器和反馈电路的一配置例的图。
图10C是示出在图8所示的线性电源电路中使用的电流放大器和反馈电路的另一配置例的图。
图10D是示出在图8所示的线性电源电路中使用的电流放大器和反馈电路的又一配置例的图。
图11是车辆的外观图。
具体实施方式
<1.能够快速响应的线性电源电路>
图1是示出作为能够快速响应的线性电源电路由本发明人开发的线性电源电路的配置的图。图1所示的线性电源电路包括输入端T1、输出端T2、输出晶体管1、驱动器2、基准电压生成器3、以及电阻器4、5。
输出电容器6和负载7外部连接至图1所示的线性电源电路。具体地，输出电容器6和负载7彼此并联地外部连接至输出端T2。图1所示的线性电源电路对输入电压VIN进行降压以生成输出电压VOUT，并将其供给至负载7。
输出晶体管1设置于被施加输入电压VIN的输入端T1与被施加输出电压VOUT的输出端T2之间。
驱动器2驱动输出晶体管1。具体地，驱动器2将栅极信号G1馈送至输出晶体管1的栅极以驱动输出晶体管1。输出晶体管1的电导率(翻转过来，为导通电阻值)由栅极信号G1控制。在图1所示的配置中，将PMOSFET(p沟道MOSFET)用作输出晶体管1。因此，栅极信号G1越低，输出晶体管1的导电率越高，从而输出电压VOUT越高。相反，栅极信号G1越高，输出晶体管1的导电率越低，从而输出电压VOU越低。这里，作为输出晶体管1，代替PMOSFET地，可以使用NMOSFET或双极晶体管。
基准电压生成器3生成基准电压VREF。电阻器4、5生成反馈电压VFB，该反馈电压VFB是输出电压VOUT的分压。
驱动器2的非反相输入端(+)被施加反馈电压VFB，并且驱动器2的反相输入端(-)被施加基准电压VREF。驱动器2基于反馈电压VFB与基准电压VREF之间的差值ΔV(＝VFB-VREF)来驱动输出晶体管1。差值ΔV越大，驱动器2使栅极信号G1越高；差值ΔV越小，驱动器2使栅极信号G1越低。
驱动器2包括差分放大器21、电容器22、PMOSFET23、电流放大器24、以及PMOSFET25。
差分放大器21输出与反馈电压VFB与基准电压VREF之间的差相应的电压。差分放大器21的电源电压是输出电压VOUT。即，差分放大器21由输出电压VOUT与地电位之间的电压驱动。
差分放大器21的耐压低于电流放大器24的耐压。差分放大器21的增益低于电流放大器24的增益。这有助于使差分放大器21小型紧凑。
电容器22的一端被施加差分放大器21的输出，并且电容器22的另一端被施加地电位。
PMOSFET23的源极被施加输出电压VOUT，并且PMOSFET23栅极被施加基于差分放大器21的输出的电压(即，差分放大器21与电容器22之间的连接节点处的电压)。PMOSFET23将基于差分放大器21的输出的电压转换为电流，该电流被PMOSFET23从其漏极输出。差分放大器21与电容器22之间的连接节点在高频带中充当负接地，这有助于实现驱动器2的快速响应。
电流放大器24对从PMOSFET23的漏极输出的电流Ia执行电流放大。电流放大器24的电源电压是恒定电压VREG。即，电流放大器24由恒定电压VREG与地电位之间的电压驱动。
PMOSFET25与输出晶体管1一同构成电流镜电路。PMOSFET25将从电流放大器24输出的电流Ib转换为电压，该电压由PMOSFET25供给至输出晶体管1的栅极。
图2是示出图1所示的线性电源电路的输出特性的时序图。图2的时序图示出当在输出电容器6具有预定的电容值并且输出电压VOUT被设置为值VS的状态下将负载7由第一状态切换到第二状态，然后再切换回第一状态时观察到的现象。所述第一状态是输出电流IOUT的理论值为I1的轻负载状态，而所述第二状态是输出电流IOUT的理论值为I2(>I1)的重负载状态。
图1所示的线性电源电路能够快速响应，这有助于减少过冲OS。然而，在图1所示的线性电源电路中，输出电压VOUT被用作差分放大器21的电源电压。因此，当适用于低输出电压VOUT(例如，1V以下)时，差分放大器21无法正常工作。这是第一个问题。
此外，图1所示的线性电源电路要求差分放大器21的耐压为输出电压VOUT以上。因此，当适用于高电压(例如，5V以上)时，导致差分放大器21的耐压增加，因此致使差分放大器21的电路面积增加。这导致差分放大器的响应时间延迟，并且使图1所示的线性电源电路的响应劣化。这是第二个问题。
<2.第一实施例>
图3是示出根据第一实施例的线性电源电路的配置的图。图3所示的线性电源电路是本发明人为了解决图1所示的线性电源电路的第一个问题而开发的线性电源电路的一例。在图3中，对于与图1相同的部分用共同的附图标记标示，并且将省略重复的描述。
图3所示的线性电源电路与图1所示的线性电源电路的不同之处在于，代替差分放大器21、所述电容器22以及PMOSFET23地，包括差分放大器21’、电容器22’以及NMOSFET23’。代替NMOSFET23’地，可以使用NPN晶体管。
差分放大器21’输出与反馈电压VFB与基准电压VREF之间的差相应的电压。然而，倘若输出电压VOUT落入差分放大器21’的输入输入动态范围内，则可以省略电阻器4、5，在这种情况下，输出电压VOUT本身可以用作反馈电压VFB，以使输出电压VOUT被直接输入至差分放大器21’。
差分放大器21’的电源电压是第一恒定电压VREG1。即，差分放大器21’由第一恒定电压VREG1与地电位之间的电压驱动。在图1所示的线性电源电路中使用的差分放大器21例如如图4所示包括NMOSFET作为差分对晶体管，而在图3所示的线性电源电路中使用的差分放大器21’例如如图5所示包括PMOSFET作为差分对晶体管。在差分放大器21’中，代替PMOSFET地，可以将PNP晶体管用作差分对晶体管。然而，差分放大器21’不限于包括PMOSFET或PNP晶体管作为差分对晶体管的放大器。例如，可以将包括NMOSFET或NPN晶体管作为差分对晶体管的折叠式共源共栅放大器用作差分放大器21’。
电容器22’的一端被施加差分放大器21’的输出，而电容器22’的另一端被施加输出电压VOUT。代替输出电压VOUT地，可以将依赖于输出电压VOUT的电压施加至电容器22’的另一端。
NMOSFET23’的漏极被施加第二恒定电压VREG2，而NMOSFET23’的栅极被施加基于差分放大器21’的输出的电压(即，差分放大器21’与电容器22’之间的连接节点处的电压)。NMOSFET23’将基于差分放大器21’的输出的电压转换成电流，该电流由NMOSFET23’从其源极输出。差分放大器21’与电容器22’之间的连接节点在高频带中充当输出电压VOUT-接地(正接地)，这有助于实现驱动器2的快速响应。
第一恒定电压VREG1和第二恒定电压VREG2可以具有相同的值，或者可以具有不同的值。
图3所示的线性电源电路实现类似于图1所示的线性电源电路提供的效果的效果。另外，图3所示的线性电源电路在输出电压VOUT被设置为低值的情况下确保差分放大器21’的正常操作。即，图3所示的线性电源电路在适用于低输出电压VOUT(例如，1V以下)时能够以快速响应正常运行。从而，例如，图3所示的线性电源电路可以适用于低输出电压(例如，1V以下)，使得第一恒定电压VREG1和第二恒定电压VREG2高于输出电压VOUT，使得差分放大器21’耐压为第一恒定电压VREG1以上，并且使得NMOSFET23’的耐压为第二恒定电压VREG2以上。
差分放大器21’的耐压低于电流放大器24的耐压。差分放大器21’的增益低于电流放大器24的增益。这有助于使差分放大器21’小型紧凑。
NMOSFET23’的耐压低于电流放大器24的耐压。这有助于使NMOSFET23’小型紧凑。
<3.配置例>
图6是示出在图3所示的线性电源电路中使用的电流放大器24的一配置例的图。电流放大器24包括电流源电流镜电路CM_1、CM_2、CM_4、…CM_n-1(虽然图6中未示出CM_n-1)以及电流沉电流镜电路CM_3、…CM_n。在一端处的电流源电流镜电路CM_1和产生恒定电流I1的恒定电流源CS1与另一端处的电流沉电流镜电路CM_n之间，从电流放大器24的输入到输出，电流源电流镜电路和电流沉电流镜电路交替布置。为了使在电流镜电路中产生的极点尽可能远离低频带，优选地，使每个电流镜电路的镜比(输出侧晶体管的尺寸与输入侧晶体管的尺寸之比)为5以下，更优选地，为3以下。但是，考虑到电流镜电路的镜比越低，电流放大器24的电路面积越大，可以考虑频率特性的改善与紧凑小型化之间的权衡而确定电流镜电路的镜比。
图7A是示出生成第一恒定电压VREG1的恒定电压生成电路的一配置例的图。图7A所示的恒定电压生成电路包括电阻器11、齐纳二极管12、以及NMOSFET13。图7A所示的恒定电压生成电路生成的第一恒定电压VREG1具有从齐纳二极管12的齐纳电压减去NMOSFET13的栅级-源极电压而得的值。代替NMOSFET13地，可以使用NPN晶体管。生成第二恒定电压VREG2的恒定电压生成电路也以被配置为类似于生成第一恒定电压VREG1的恒定电压生成电路。优选地，对可在分别生成第一恒定电压VREG1和第二恒定电压VREG2的恒定电压生成电路间共用的任意部分进行共用。在第一恒定电压VREG1和第二恒定电压VREG2具有相同值的情况下，两者均可以由单个恒定电压生成电路生成。
优选地，上述恒定电压生成电路设置在图3所示的线性电源电路内。取而代之地，图3所示的线性电源电路可以设置有恒定电压输入端，以便从图3所示的线性电源电路的外部向该线性电源电路供给第一恒定电压VREG1和第二恒定电压VREG2。在输入电压VIN为低电压的情况下，例如，如图7B所示，代替第一恒定电压VREG1地，可以将输入电压VIN用作差分放大器21’的电源电压；代替第二恒定电压VREG2地，可以将输入电压VIN用作电流放大器24的电源电压。在这种情况下，不需要生成第一恒定电压VREG1和第二恒定电压VREG2的恒定电压生成电路。
<4.一实施例>
图8是示出根据第二实施例的线性电源电路的配置的图。图8所示的线性电源电路是本发明人为了解决图1所示的线性电源电路的第二个问题而开发的线性电源电路的一例。在图8中，对于与图1相同的部分用共同的附图标记标示，并且将省略重复的描述。
图8所示的线性电源电路与图1所示的线性电源电路的不同之处在于，差分放大器21的电源电压和施加于PMOSFET23的源极的电压两者都不是输出电压VOUT，而是电压V1。电压V1是低于输出电压VOUT的电压，并且依赖于输出电压VOUT。
在图8所示的线性电源电路中，如同图1所示的线性电源电路，差分放大器21与电容器22之间的连接节点在高频带中充当负接地，这有助于实现驱动器2的快速响应。
在图8所示的线性电源电路中，如上所述，差分放大器21的电源电压是电压V1。此外，反馈电压VFB低于电压V1。从而，在图8所示的线性电源电路中，差分放大器21的耐压无需高于输出电压VOUT，而只需为电压V1以上即可。因此，当适用于高输出电压VOUT(例如，5V以上)时无需增加差分放大器21的耐压。从而，可以使差分放大器21和PMOSFET23的耐压为电压V1以上且低于输出电压VOUT。
根据图8所示的线性电源电路，当适用于高输出电压(例如，5V以上)时，可以抑制差分放大器21的耐压的增加(电路面积的增加)，从而实现快速响应。
差分放大器21的耐压低于电流放大器24的耐压。差分放大器21的增益低于电流放大器24的增益。这有助于使差分放大器21小型紧凑。
PMOSFET23的耐压低于电流放大器24的耐压。这有助于使PMOSFET23小型紧凑。
<5.配置例>
图9A是示出图8所示的线性电源电路的一配置例的图。在图9A中，对于与图8相同的部分用共同的附图标记标示，并且将省略重复的描述。
在该配置例中，线性电源电路包括生成电压V1的生成器8。生成器8包括电阻器81、NMOSFET82、以及电流源83。电阻器81的一端和NMOSFET82的漏极连接至输出端T2。电阻器81的另一端和NMOSFET82的栅极连接至电阻器4。NMOSFET82的源极经由电流源83连接至地电位。NMOSFET82与电流源83之间的连接节点处的电压是电压V1。
生成器8中的电阻器81也涉及反馈电压VFB的生成。在图9A所示的线性电源电路中，电阻器81、4、5产生反馈电压VFB。由于电压V1是差分放大器1和PMOSFET23的电源电压，生成器8用来向差分放大器1和PMOSFET23供给电流。由于NMOSFET82是高阻抗输入元件(即，输入阻抗在电阻值上可以被视为∞[无穷大]的元件)，因而设置NMOSFET82有助于防止电阻器81中的不必要的功耗。生成器8以及电阻器4、5的电路常数例如可以被设置为使流经电阻器81、4、5的电流值实质上等于流经电流源83的电流值。
在生成器8中，优选地，使NMOSFET82的耐压为输出电压VOUT以上，并使生成器8的除NMOSFET82外的部分(即，电阻器81和电流源83)的耐压为低于输出电压VOUT。这有助于使生成器8小型紧凑。
图9B是示出图8所示的线性电源电路的另一配置例的图。在图9B中，对于与图9A相同的部分用共同的附图标记标示，并且将省略重复的描述。在该配置例中，除了电阻器81、NMOSFET82以及电流源83外，生成器8还包括电容器84。电容器84设置于NMOSFET82的栅极与源极之间。如同图9A所示的配置例，在该配置例中，优选地，使生成器8的除NMOSFET82外的部分(电阻器81、所述电流源83以及电容器84)的耐压低于输出电压VOUT。这有助于使生成器8小型紧凑。
图10A是示出在图8所示的线性电源电路中使用的电流放大器24的一配置例的图。电流放大器24包括电流沉电流镜电路CM_1、CM_2、…CM_n以及电流源电流镜电路CM_3、…CM_n-1(虽然图10A中未示出CM_n-1)。在一端处的电流沉电流镜电路CM_1和产生恒定电流I1的恒定电流源CS1与另一端处的电流沉电流镜电路CM_n之间，从电流放大器24的输入到输出，电流沉电流镜电路和电流源电流镜电路交替布置。为了使在电流镜电路中产生的极点尽可能远离低频带，优选地，使每个电流镜电路的镜比(输出侧晶体管的尺寸与输入侧晶体管的尺寸之比)为5以下，更优选地，为3以下。但是，考虑到电流镜电路的镜比越低，电流放大器24的电路面积越大，可以考虑频率特性的改善与紧凑小型化之间的权衡而确定电流镜电路的镜比。
图8所示的线性电源电路可以进一步包括反馈电路9。反馈电路9将如上所述的信息反馈至从差分放大器21的输出到输出端T2的第一路径上的第一预定点。具体地，反馈电路9将有关通过输出端子T2输出的输出电流IOUT的信息负反馈至电流放大器24。从而，电流放大器24输出从PMOSFET23的漏极输出的电流Ia、以及基于刚已述及的信息的电流Ib。
在图10B所示的配置例中，作为反馈电路9发挥功能的NMOSFET91从由差分放大器21的输入到输出端T2的第二路径上的第二预定点获取上述信息。所述第二预定点比上述第一预定点更靠近输出端T2。具体地，NMOSFET91从电流镜电路CM_n获取上述信息。在该示例中，上述信息是有关电流Ib的信息。由PMOSFET25和输出晶体管1构成的电流镜电路生成与电流Ib相应的输出电流，因而上述信息是有关输出电流IOUT的信息。NMOSFET91将上述信息反馈至电流沉电流镜电路CM_1与恒定电流CS1之间的连接节点。
图10B所示的电流放大器24和反馈电路9作为线性电源电路的过电流保护电路发挥功能。
在图10B中，电流沉电流镜电路CM_2的输入为所述第一预定点。在下面的描述中，所述第一预定点被称为连接节点n1。
反馈电路9从连接节点n1拉引与上述信息相应的电流Ix。电流沉电流镜电路CM_2从连接节点n1拉引作为电流沉电流镜电路CM_2中的输入侧晶体管的漏极电流的电流Iy。
当电流Ia等于零时，电流Ix和Iy的和电流最大。电流Ix和Iy的和电流的最大值等于电流I1。由此，成立公式(1)：
Ix+Iy≤I1 (1)
由于电流Ix和Iy两者都与电流Ib近似成比例，因而上面的公式(1)重新整理为：
Ib≤I1/C(其中，C为常数)
因此，当根据负载的状态电流Ib趋于增加时，电流Ib的增加不能超出限制。即，电流Ib受过电流保护。
上述第一预定点可以比图10B所示更靠近输出端T2。例如，如在图10C所示的配置例中，NMOSFET91可以将上述信息反馈至电流镜电路CM_3与CM_4(图10C中均未示出)之间的连接节点。如同图10B所示的配置例，图10C所示的配置例也作为线性电源电路的过电流保护电路发挥功能。
上述第二预定点可以比图10B所示的更靠近电流放大器24的输入。例如，如图10D所示的配置例，NMOSFET91可以从电流镜电路CM_n-2获取上述信息。如同图10B所示的配置例，图10D所示的配置例也也作为线性电源电路的过电流保护电路发挥功能。
<6.用途>
图11是车辆X的外观图。该配置例的车辆X并入有通过接收从电池(未示出)供给的电压而工作的多种电子设备X11至X18。为了方便起见，图11可能未示出实际设置电子设备X11至X18的位置处的电子设备X11至X18。
电子设备X11是执行关于发动机的控制(喷射控制、电子节气门控制、怠速控制、氧传感器加热件控制、自动巡航控制等)的发动机控制单元。
电子设备X12是控制HID(高强度放电灯)和DRL(日间行车灯)的点亮和熄灭的灯控制单元。
电子设备X13是执行关于变速器的控制的变速器控制单元。
电子设备X14是执行关于车辆X的运动的控制(ABS[防抱死制动系统]控制、EPS(电动助力转向)控制、电子悬架控制等)的行为控制单元。
电子设备X15是驱动和控制门锁、防窃报警器等的安全控制单元。
电子设备X16包括作为标准的或制造商安装的设备在车辆X出厂阶段被并入车辆X中的电子设备，例如，刮水器、电动侧镜、电动窗、减震器(冲击吸收器)、电动天窗、以及电动座椅。
电子设备X17包括可选地作为用户安装设备安装于车辆X的电子设备，例如A/V(视听)设备、车载导航系统以及ETC(电子收费系统)。
电子设备X18包括设置有高耐压电动机的电子设备，例如车载鼓风机、油泵、水泵以及电池冷却风扇。
前述任意线性电源电路可以内置于电子设备X11至X18中的任一个。
<7.其他>
本说明书中公开的实施例应被认为在所有方面都是示例性的而不是限制性的，本发明的技术范围不由以上给出的实施例的描述限定，而是由所附权利要求书的范围限定，并且应被理解为涵盖与权利要求书等同的精神和范围内的任意修改。
符号的说明
1 输出晶体管
2 驱动器
8 生成器
9 反馈电路
21、21’ 差分放大器
22、22’ 电容器
23 PMOSFET(转换器的一例)
23’ NMOSFET(转换器的另一例)
24 电流放大器
X 车辆。

Claims (10)

1.一种线性电源电路，包括：
输出晶体管，其设置于被施加输入电压的输入端与被施加输出电压的输出端之间；以及
驱动器，其被配置为基于所述输出电压的分压和基准电压来驱动所述输出晶体管，
其中，
所述驱动器包括：
差分放大器，其被配置为输出与所述分压与所述基准电压之间的差相应的电压；
电容器，其一端被施加所述差分放大器的输出，并且其另一端被施加地电位；
转换器，其被配置为将基于所述差分放大器的输出的电压转换为电流以输出所述电流；以及
电流放大器，其被配置为对所述转换器的输出执行电流放大，并且所述差分放大器和所述转换器的电源电压是低于所述输出电压的电压并且依赖于所述输出电压。
2.根据权利要求1所述的线性电源电路，其中，
所述分压低于所述差分放大器和所述转换器的电源电压。
3.根据权利要求1或2所述的线性电源电路，其中，
所述差分放大器和所述转换器的耐压低于所述输出电压。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的线性电源电路，其中，
所述电流放大器的电源电压是恒定电压。
5.根据权利要求4所述的线性电源电路，其中，
所述差分放大器和所述转换器的耐压低于所述电流放大器的耐压。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的线性电源电路，其中，
所述差分放大器的增益低于所述电流放大器的增益。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的线性电源电路，其中，
所述电流放大器包括多个电流沉电流镜电路和多个电流源电流镜电路，
所述电流沉电流镜电路各自的镜比为5以下，并且
所述电流源电流镜电路各自的镜比为5以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的线性电源电路，还包括：
生成器，其被配置为从所述输出电压生成所述差分放大器和所述转换器的电源电压，
其中，
所述生成器包括高阻抗输入元件。
9.根据权利要求8所述的线性电源电路，其中，
所述元件的耐压为所述输出电压以上，所述生成器的除所述元件外的部分的耐压低于所述输出电压。
10.一种车辆，包括：
根据权利要求1至9中任一项所述的线性电源电路。
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