JP2018205814A - Power supply circuit - Google Patents

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Abstract

To provide a power supply circuit in which overshoot is suppressed and undershoot is not caused in an input transient response in a state in which the input voltage is insufficient.SOLUTION: An error amplifier 14 includes: a pair of differential connection input transistors M2 and M3 for comparing a reference voltage VREF and a feedback voltage VFB; current sources 141 and 142 for supplying operating current to the pair of differential connection input transistors; a pair of current mirror connection transistors M6 and M7 for generating the control voltage for an output transistor M1 according to the comparison result of the pair of differential connection input transistors; a pair of gate-grounded transistors M4 and M5 connected between each drain of the pair of differential connection input transistors and each drain of the pair of current mirror connection transistors; and a detector 144 for making the detection signal valid only during a period in which the difference between the drain voltages of the pair of differential connection input transistors exceeds a threshold value. The current source 142 causes a current I2 to flow according to the detection signal of the detector.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、入力電圧が不十分な領域で発生するオーバーシュートを抑制した電源回路に関するものである。   The present invention relates to a power supply circuit that suppresses overshoot that occurs in a region where an input voltage is insufficient.

図3に出力電圧VOUTを一定電圧に制御する電源回路10Bを示す。11は入力端子、12は接地端子、13は出力端子、14Bは誤差増幅器、15は基準電圧源、M1はPMOSの出力トランジスタ、R1,R2は出力端子13の出力電圧VOUTを分圧する分圧抵抗、R3は出力トランジスタM1のバイアス抵抗である。入力端子11には電圧VINの入力電圧源21が接続され、出力端子13には出力キャパシタC1が接続され、負荷22は出力キャパシタC1に並列に接続されている。   FIG. 3 shows a power supply circuit 10B that controls the output voltage VOUT to a constant voltage. 11 is an input terminal, 12 is a ground terminal, 13 is an output terminal, 14B is an error amplifier, 15 is a reference voltage source, M1 is a PMOS output transistor, and R1 and R2 are voltage dividing resistors for dividing the output voltage VOUT of the output terminal 13. , R3 are bias resistors of the output transistor M1. An input voltage source 21 of voltage VIN is connected to the input terminal 11, an output capacitor C1 is connected to the output terminal 13, and a load 22 is connected in parallel to the output capacitor C1.

通常の動作では、出力端子13と接地端子12との間に接続された抵抗R1,R2の共通接続点に得られる帰還電圧VFBと基準電圧源15で生成された基準電圧VREFの差分が誤差増幅器14Bで増幅され、その誤差増幅器14Bの出力電圧によってVFB=VREFとなるように出力トランジスタM1のゲート電圧が制御されることで、出力電圧VOUTが基準電圧VREFに対応した目標値に制御される。   In normal operation, the difference between the feedback voltage VFB obtained at the common connection point of the resistors R1 and R2 connected between the output terminal 13 and the ground terminal 12 and the reference voltage VREF generated by the reference voltage source 15 is an error amplifier. The output voltage VOUT is controlled to a target value corresponding to the reference voltage VREF by controlling the gate voltage of the output transistor M1 so that VFB = VREF by the output voltage of the error amplifier 14B.

ところで、近年の電源回路においては、多方面(車、家電、産業機器等)から低消費電流の要求が強く、消費電流を増やさず設計することが求められている。消費電流を絞るためには、誤差増幅器14Bの動作電流(テール電流)などを減らす必要があるが、動作電流を減らすと迅速な応答を実現することができない。とりわけ、入力電圧VINが不十分な段階での入力過渡応答は、オーバーシュートが発生しやすい条件であり、何らかの対策が必要となる。   By the way, in recent power supply circuits, there is a strong demand for low current consumption from various fields (cars, home appliances, industrial equipment, etc.), and it is required to design without increasing current consumption. In order to reduce the current consumption, it is necessary to reduce the operating current (tail current) of the error amplifier 14B. However, if the operating current is reduced, a quick response cannot be realized. In particular, the input transient response when the input voltage VIN is insufficient is a condition where overshoot is likely to occur, and some countermeasure is required.

図4は図3の電源回路10Bの入力電圧VINが立ち上がる際の出力電圧VOUTの変化を示した特性図、図5はその際の過度応答特性を示した図である。図4では、入力電圧VINが所定値(2V)に達すると、出力電圧VOUTは点線の傾斜に沿って上昇し、目標電圧(3.3V)に達するとその後はその電圧値が保持されるように制御される。   FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in the output voltage VOUT when the input voltage VIN of the power supply circuit 10B in FIG. 3 rises, and FIG. 5 is a diagram showing a transient response characteristic at that time. In FIG. 4, when the input voltage VIN reaches a predetermined value (2V), the output voltage VOUT rises along the slope of the dotted line, and when the input voltage VIN reaches the target voltage (3.3V), the voltage value is maintained thereafter. Controlled.

しかし、入力電圧VINが目標値に至る前の不十分な領域P1では、図5に示すように、出力トランジスタM1のゲート・ソース間電圧VGS1が大きくなっている(2.6V)ため、その状態で入力電圧VINが上昇すると、そのゲート・ソース間電圧VGS1が適正値(2V)になるまでに長い時間がかかり、出力トランジスタM1が大きく駆動されて、出力電圧VOUTが異常に高くなるオーバーシュートが発生する。   However, in the insufficient region P1 before the input voltage VIN reaches the target value, the gate-source voltage VGS1 of the output transistor M1 is large (2.6 V) as shown in FIG. When the input voltage VIN rises, it takes a long time for the gate-source voltage VGS1 to reach an appropriate value (2V), the output transistor M1 is driven greatly, and the output voltage VOUT becomes abnormally high. Occur.

近年では半導体装置には低消費電流化の市場要求があり、誤差増幅器14Bの動作電流が削減される傾向にあるので、出力トランジスタM1のゲート・ソース間電圧VGS1が適正値になるまでの放電時間がさらに伸びるため、オーバーシュートが大きくなり問題視されるケースが増えてきている。   In recent years, there is a market demand for lower current consumption in semiconductor devices, and the operating current of the error amplifier 14B tends to be reduced. Therefore, the discharge time until the gate-source voltage VGS1 of the output transistor M1 becomes an appropriate value. However, there are increasing cases of overshooting and problems.

そこで、特許文献1では、電流帰還回路を新たに設けて入力電圧の上昇を検出し、この期間は出力トランジスタを強制的にOFFさせることが行われれている。   Therefore, in Patent Document 1, a current feedback circuit is newly provided to detect an increase in input voltage, and the output transistor is forcibly turned off during this period.

特開2007−157071号公報JP 2007-157071 A

しかしながら、この特許文献1の手法では、入力電圧上昇に対するオーバーシュート量は抑制されるが、トレードオフとして出力トランジスタが再度ONするまでの期間、アンダーシュートが発生する問題がある。   However, although the method of Patent Document 1 suppresses the amount of overshoot with respect to an increase in input voltage, there is a problem that undershoot occurs as a trade-off until the output transistor is turned on again.

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、入力電圧が不十分な状態での入力過度応答において、オーバーシュートを抑制しアンダーシュートも発生させないようにした電源回路を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power supply circuit that suppresses overshoot and does not cause undershoot in an excessive input response when the input voltage is insufficient. Is to provide.

上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明の電源回路は、入力電圧を調整することで出力電圧を生成する出力トランジスタと、前記出力電圧に対応する帰還電圧と基準電圧の差分に応じて前記出力トランジスタの制御電圧を生成する誤差増幅器とを備えた電源回路であって、前記誤差増幅器は、前記基準電圧と前記帰還電圧を比較する差動接続入力トランジスタ対と、該差動接続入力トランジスタ対に動作電流を供給する電流源と、前記差動接続入力トランジスタ対の前記比較の結果に応じて前記制御電圧を生成するカレントミラー接続トランジスタ対と、前記差動接続入力トランジスタ対の各ドレインと前記カレントミラー接続トランジスタ対の各ドレインとの間に接続されたゲート接地型トランジスタ対と、前記帰還電圧が前記基準電圧より低下していて且つ前記差動接続入力トランジスタ対の各ドレイン電圧の差分が閾値を超えている期間だけ検出信号を出力する検出器とを備え、前記電流源は前記検出器の前記検出信号により電流を増大させることを特徴とする。
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の電源回路において、前記検出器の前記検出信号を所定時間保持するホールドキャパシタを備えたことを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1又は2に記載の電源回路において、前記差動接続入力トランジスタ対は、ソースが前記電流源に接続されゲートに前記基準電圧が入力する第1導電型の第2トランジスタと、ソースが前記電流源に接続されゲートに前記帰還電圧が入力する第1導電型の第3トランジスタとで構成され、前記ゲート接地型トランジスタ対は、前記第2トランジスタのドレインにソースが接続されゲートにバイアス電圧が入力する第1導電型の第4トランジスタと、前記第3トランジスタのドレインにソースが接続されゲートに前記バイアス電圧が入力する第1導電型の第5トランジスタとで構成され、前記カレントミラー接続トランジスタ対は、ドレインが前記第4トランジスタのドレインに接続された第2導電型の第6トランジスタと、ドレインとゲートが前記第5トランジスタのドレインと前記第6トランジスタのゲートに接続された第2導電型の第7トランジスタとで構成されている、ことを特徴とする。
請求項4にかかる発明は、請求項1、2又は3に記載の電源回路において、前記電流源は常時ONしている固定電流源と前記検出器の前記検出信号によりONする可変電流源とを並列接続して構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a power supply circuit according to a first aspect of the present invention includes an output transistor that generates an output voltage by adjusting an input voltage, and a difference between a feedback voltage corresponding to the output voltage and a reference voltage. An error amplifier that generates a control voltage of the output transistor, the error amplifier including a differentially connected input transistor pair that compares the reference voltage and the feedback voltage, and the differentially connected input A current source that supplies an operating current to the transistor pair; a current mirror-connected transistor pair that generates the control voltage according to the comparison result of the differential-connected input transistor pair; and drains of the differential-connected input transistor pair And a common-gate transistor pair connected between each drain of the current mirror-connected transistor pair, and the feedback voltage is A detector that outputs a detection signal only during a period that is lower than a quasi-voltage and a difference between drain voltages of the differentially connected input transistor pair exceeds a threshold, and the current source includes the detection of the detector The current is increased by a signal.
The invention according to claim 2 is the power supply circuit according to claim 1, further comprising a hold capacitor that holds the detection signal of the detector for a predetermined time.
According to a third aspect of the present invention, in the power supply circuit according to the first or second aspect, the differential connection input transistor pair has a first conductivity type in which a source is connected to the current source and the reference voltage is input to a gate. The second transistor is composed of a third transistor of a first conductivity type whose source is connected to the current source and the feedback voltage is input to the gate, and the common-gate transistor pair has a source connected to the drain of the second transistor. And a first conductivity type fourth transistor in which a bias voltage is input to the gate, and a first conductivity type fifth transistor in which a source is connected to the drain of the third transistor and the bias voltage is input to the gate. The current mirror-connected transistor pair has a second conductivity type sixth transistor having a drain connected to the drain of the fourth transistor. And Njisuta, drain and gate is constituted by the drain and the seventh transistor of the second conductivity type connected to a gate of the sixth transistor of said fifth transistor, and wherein the.
According to a fourth aspect of the present invention, in the power supply circuit according to the first, second, or third aspect, the current source is a fixed current source that is always turned on, and a variable current source that is turned on by the detection signal of the detector. It is characterized by being connected in parallel.

本発明によれば、入力電圧が不十分な領域で誤差増幅器の動作電流を増大させるので、その領域での出力トランジスタのゲート・ソース間電圧の増大によるオーバーシュートを抑制することができる。この動作電流増大は入力電圧が不十分な領域でのみ行われるので、通常動作時の消費電流が増大することはない。また、出力トランジスタを強制的にOFFさせずにオーバーシュートを抑制しているため、アンダーシュートが発生することはない。   According to the present invention, since the operating current of the error amplifier is increased in a region where the input voltage is insufficient, overshoot due to an increase in the gate-source voltage of the output transistor in that region can be suppressed. Since the increase in the operating current is performed only in a region where the input voltage is insufficient, the current consumption during the normal operation does not increase. Further, since overshoot is suppressed without forcibly turning off the output transistor, undershoot does not occur.

本発明の第1実施例の電源回路の回路図である。It is a circuit diagram of the power supply circuit of 1st Example of this invention. 図1の電源回路の動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram of the power supply circuit of FIG. 従来の電源回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional power supply circuit. 図3の電源回路の入出力波形図である。FIG. 4 is an input / output waveform diagram of the power supply circuit of FIG. 3. 図3の電源回路の動作波形図である。FIG. 4 is an operation waveform diagram of the power supply circuit of FIG. 3.

図1に本発明の実施例の電源回路10Aを示す。図3で説明したものと同じものには同じ符号をつけて重複説明は省略する。本実施例の誤差増幅器14Aは、ソースが電流I1の固定電流源141と電流I2の可変電流源142からなる電流源に共通接続された差動接続入力トランジスタ対を構成するNMOS型のトランジスタM2,M3を備え、トランジスタM2のゲートには基準電圧源15から基準電圧VREFが入力し、トランジスタM3のゲートには帰還電圧VFBが入力する。   FIG. 1 shows a power supply circuit 10A according to an embodiment of the present invention. The same components as those described with reference to FIG. The error amplifier 14A of the present embodiment includes an NMOS type transistor M2, which constitutes a differentially connected input transistor pair whose source is commonly connected to a current source consisting of a fixed current source 141 having a current I1 and a variable current source 142 having a current I2. The reference voltage VREF is input from the reference voltage source 15 to the gate of the transistor M2, and the feedback voltage VFB is input to the gate of the transistor M3.

M4,M5はNMOS型のゲート接地型トランジスタ対を構成する。トランジスタM4はソースがトランジスタM2のドレインに接続され、トランジスタM5はソースがトランジスタM3のドレインに接続されており、それぞれのゲートにはバイアス電圧源143により共通のバイアス電圧VBIASが入力する。   M4 and M5 constitute an NMOS type grounded-gate transistor pair. The source of the transistor M4 is connected to the drain of the transistor M2, the source of the transistor M5 is connected to the drain of the transistor M3, and a common bias voltage VBIAS is input to each gate by the bias voltage source 143.

M6,M7はトランジスタM2,M3の能動負荷として機能するカレントミラー接続トランジスタ対を構成するPMOS型のトランジスタである。トランジスタM6はソースが入力端子11に接続されドレインがトランジスタM4のドレインと出力トランジスタM1のゲートに接続されている。トランジスタM7はソースが入力端子11に接続されゲートとドレインがトランジスタM6のゲートとトランジスタM5のドレインに接続されている。   M6 and M7 are PMOS transistors constituting a current mirror connection transistor pair that functions as an active load of the transistors M2 and M3. The transistor M6 has a source connected to the input terminal 11 and a drain connected to the drain of the transistor M4 and the gate of the output transistor M1. The transistor M7 has a source connected to the input terminal 11, and a gate and a drain connected to the gate of the transistor M6 and the drain of the transistor M5.

144は入力電圧が不十分な状態であることを検出する検出器であり、トランジスタM2のドレインであるノードAの電圧VAとトランジスタM3のドレインであるノードBの電圧VBを取り込み、その差分(VB−VB)が予め設定した閾値VTを超えている期間だけ、検出信号を出力する。この検出信号が出力すると、可変電流源142がONになって動作して、電流I2を固定電流源141の電流I1に加算させる。C2はこの検出器144の出力側と接地端子12との間に接続されたホールドキャパシタであり、(VB−VA)が閾値VTより小さくなったときでも、検出器144の検出信号を所定時間だけホールドして可変電流源142の動作を継続させる。   Reference numeral 144 denotes a detector that detects that the input voltage is in an insufficient state, and takes in the voltage VA of the node A that is the drain of the transistor M2 and the voltage VB of the node B that is the drain of the transistor M3, and the difference (VB -VB) outputs a detection signal only during a period when it exceeds a preset threshold value VT. When this detection signal is output, the variable current source 142 is turned on and operates to add the current I2 to the current I1 of the fixed current source 141. C2 is a hold capacitor connected between the output side of the detector 144 and the ground terminal 12. Even when (VB-VA) becomes smaller than the threshold value VT, the detection signal of the detector 144 is supplied for a predetermined time. The operation of the variable current source 142 is continued by holding.

さて、通常動作時は、出力電圧VOUTを抵抗R1,R2により分圧した帰還電圧VFBと基準電圧VREFがトランジスタM2,M3によって比較される。そして、出力電圧VOUTが目標値よりも高いときは、VREF<VFBとなるのでノードA,Bの電圧VA,VBがVA>VBとなって、トランジスタM6のドレイン電圧が上昇し、出力トランジスタM1のゲート・ソース間電圧VGS1が小さくなり、出力電圧VOUTが低下するような制御が行われる。逆に、出力電圧VOUTが目標値よりも低いときは、VREF>VFBとなるのでVA<VBとなって、トランジスタM6のドレイン電圧が低下し、出力トランジスタM1のゲート・ソース電圧VGS1が大きくなり、出力電圧VOUTが高くなるような制御が行われる。   During normal operation, the feedback voltage VFB obtained by dividing the output voltage VOUT by the resistors R1 and R2 and the reference voltage VREF are compared by the transistors M2 and M3. When the output voltage VOUT is higher than the target value, VREF <VFB, so the voltages VA and VB of the nodes A and B become VA> VB, the drain voltage of the transistor M6 rises, and the output transistor M1 Control is performed such that the gate-source voltage VGS1 decreases and the output voltage VOUT decreases. Conversely, when the output voltage VOUT is lower than the target value, VREF> VFB, so VA <VB, the drain voltage of the transistor M6 decreases, and the gate-source voltage VGS1 of the output transistor M1 increases, Control is performed to increase the output voltage VOUT.

このようにして、出力電圧VOUTが基準電圧VREFに対応した目標電圧になるような負帰還制御が行われる。このとき、ノードA,Bの電圧VA,VBは、ゲート接地型トランジスタ対M4,M5により「VBIAS−VGS」(VGSはトランジスタM4,M5のゲート・ソース間電圧)になるように制御されるので、上記した出力電圧VOUTの変動時には、その変動に応じて変動して上記した負帰還制御が行われるが、通常動作時はVA=VBに保持される。   In this way, negative feedback control is performed so that the output voltage VOUT becomes the target voltage corresponding to the reference voltage VREF. At this time, the voltages VA and VB of the nodes A and B are controlled to be “VBIAS−VGS” (VGS is a gate-source voltage of the transistors M4 and M5) by the common-gate transistor M4 and M5. When the output voltage VOUT changes, the negative feedback control described above is performed in accordance with the change. However, during normal operation, VA = VB is maintained.

次に、入力電圧VINが低い領域では、誤差増幅器14AはVREF>VFBとなっており、その際には出力電圧VOUTをできる限り設定電圧に近い電圧に上昇させるように動作する。このとき、ノードAの電圧VAはノードBの電圧VBよりも低く、出力トランジスタM1のゲート・ソース間電圧VGS1が、入力電圧VINが十分高い領域のときよりも大きくなる。   Next, in a region where the input voltage VIN is low, the error amplifier 14A satisfies VREF> VFB, and at this time, the output voltage VOUT operates to increase to a voltage as close as possible to the set voltage. At this time, the voltage VA at the node A is lower than the voltage VB at the node B, and the gate-source voltage VGS1 of the output transistor M1 becomes larger than when the input voltage VIN is sufficiently high.

このように、入力電圧VINが不十分な状態のときは、出力トランジスタM1のゲート・ソース間電圧VGS1が通常より大きくなっており、この状態から入力電圧VINが上昇すると、そのままでは、その出力トランジスタM1のゲート・ソース間電圧VGS1が適正値になるまでの時間が長くなり出力電圧VOUTのオーバーシュートが大きくなることは、前記した通りである。   As described above, when the input voltage VIN is insufficient, the gate-source voltage VGS1 of the output transistor M1 is larger than usual. When the input voltage VIN rises from this state, the output transistor M1 is left as it is. As described above, the time until the gate-source voltage VGS1 of M1 becomes an appropriate value increases and the overshoot of the output voltage VOUT increases.

しかし、本実施例ではこのとき検出器144が動作して、出力電圧VOUTのオーバーシュートが抑制される。すなわち、入力電圧VINが不十分な状態では、ノードAの電圧VAとノードBの電圧VBはVA<VBであって、「VB−VA」が閾値VTを超えるので、検出器144がその状態を検出して検出信号を出力して、可変電流源142を動作させ、誤差増幅器14Aの動作電流を「I1+I2」に増大させる。   However, in this embodiment, the detector 144 operates at this time, and the overshoot of the output voltage VOUT is suppressed. That is, when the input voltage VIN is insufficient, the voltage VA of the node A and the voltage VB of the node B are VA <VB, and “VB−VA” exceeds the threshold value VT. Detection is performed and a detection signal is output, the variable current source 142 is operated, and the operating current of the error amplifier 14A is increased to “I1 + I2”.

これにより、出力トランジスタM1のゲート・ソース間の電荷を大きく放電するので、そのゲート・ソース間電圧VGS1が迅速に小さくなり、出力電圧VOUTのオーバーシュートが抑制される。そして、入力電圧VINが所定値に復帰したころには、「VB−VA」は閾値VTよりも小さくなって、その検出器144は動作しなくなる。   As a result, the charge between the gate and the source of the output transistor M1 is largely discharged, so that the gate-source voltage VGS1 is quickly reduced and the overshoot of the output voltage VOUT is suppressed. When the input voltage VIN returns to the predetermined value, “VB−VA” becomes smaller than the threshold value VT, and the detector 144 does not operate.

検出器144そのものは、入力電圧VINが所定値の電圧になって上記のように「VB−VA」が閾値VTを下回ると検出信号の出力を停止するが、ホールドキャパシタC2には検出信号の電荷が残っているので、その電荷によって可変電流源142はその後も所定時間だけ電流I2を流し続ける。   The detector 144 itself stops outputting the detection signal when the input voltage VIN becomes a predetermined voltage and “VB−VA” falls below the threshold value VT as described above, but the hold capacitor C2 has a charge of the detection signal. Therefore, the variable current source 142 continues to flow the current I2 for a predetermined time by the electric charge.

検出器144が検出信号の出力を停止するのは出力電圧VOUTが目標値に達したときであるが、このとき直ちに誤差増幅器14Aの動作電流を「I1+I2」からI1に切り替えると、出力トランジスタM1のゲート・ソース間の電荷を十分に放電することができず、出力電圧VOUTがさらに上昇してオーバーシュート抑制が不十分になる恐れがある。   The detector 144 stops outputting the detection signal when the output voltage VOUT reaches the target value. When the operating current of the error amplifier 14A is immediately switched from “I1 + I2” to I1, the output transistor The charge between the gate and the source of M1 cannot be sufficiently discharged, and the output voltage VOUT may further rise and the overshoot suppression may be insufficient.

しかし、上記のようにホールドキャパシタC2を接続することで、パワートランジスタM1のゲート・ソース間の電荷の放電がその後も所定時間だけ継続されて、オーバーシュートの抑制がより効果的となる。以上の動作波形を図2に示した。図2中の点線は図3の従来の電源回路10Bの場合の特性(図5)である。   However, by connecting the hold capacitor C2 as described above, the discharge of the charge between the gate and the source of the power transistor M1 is continued for a predetermined time thereafter, and the overshoot is more effectively suppressed. The above operation waveforms are shown in FIG. The dotted line in FIG. 2 shows the characteristics (FIG. 5) in the case of the conventional power supply circuit 10B in FIG.

以上のように、本実施例の電源回路10Aは、入力電圧VINが低下したときは消費電流が増大するものの、通常動作では電流源142は動作せず消費電流は増大しない。   As described above, in the power supply circuit 10A of this embodiment, the current consumption increases when the input voltage VIN decreases, but the current source 142 does not operate and the current consumption does not increase in the normal operation.

なお、出力トランジスタを強制的にOFFさせずにオーバーシュートを抑制しているため、アンダーシュートが発生することがない。   Since overshoot is suppressed without forcibly turning off the output transistor, undershoot does not occur.

また、以上説明した電源回路10Aにおいて、入力電圧源21の極性を反転させた際は、基準電圧源15やバイアス電圧源143の極性も逆転させ、NMOSトランジスタM2〜M5をPMOSトランジスタに置き換え、PMOSトランジスタM1,M6,M7をNMOSトランジスタに置き換えればよい。請求項ではNMOSトランジスタとPMOSトランジスタの一方を第1導電型とし、他方を第2導電型として記載した。   In the power supply circuit 10A described above, when the polarity of the input voltage source 21 is reversed, the polarity of the reference voltage source 15 and the bias voltage source 143 is also reversed, and the NMOS transistors M2 to M5 are replaced with PMOS transistors. The transistors M1, M6, and M7 may be replaced with NMOS transistors. In the claims, one of the NMOS transistor and the PMOS transistor is described as the first conductivity type, and the other is described as the second conductivity type.

10A,10B:電源回路、11:入力端子、12:接地端子、13:出力端子、14A,14B:誤差増幅器、141:固定電流源、142:可変電流源、143:バイアス電圧源、144:検出器、15:基準電圧源
21:入力電圧源、22:負荷
10A, 10B: power supply circuit, 11: input terminal, 12: ground terminal, 13: output terminal, 14A, 14B: error amplifier, 141: fixed current source, 142: variable current source, 143: bias voltage source, 144: detection 15: Reference voltage source 21: Input voltage source 22: Load

Claims (4)

入力電圧を調整することで出力電圧を生成する出力トランジスタと、前記出力電圧に対応する帰還電圧と基準電圧の差分に応じて前記出力トランジスタの制御電圧を生成する誤差増幅器とを備えた電源回路であって、
前記誤差増幅器は、前記基準電圧と前記帰還電圧を比較する差動接続入力トランジスタ対と、該差動接続入力トランジスタ対に動作電流を供給する電流源と、前記差動接続入力トランジスタ対の前記比較の結果に応じて前記制御電圧を生成するカレントミラー接続トランジスタ対と、前記差動接続入力トランジスタ対の各ドレインと前記カレントミラー接続トランジスタ対の各ドレインとの間に接続されたゲート接地型トランジスタ対と、前記帰還電圧が前記基準電圧より低下していて且つ前記差動接続入力トランジスタ対の各ドレイン電圧の差分が閾値を超えている期間だけ検出信号を出力する検出器とを備え、
前記電流源は前記検出器の前記検出信号により電流を増大させることを特徴とする電源回路。
A power supply circuit comprising: an output transistor that generates an output voltage by adjusting an input voltage; and an error amplifier that generates a control voltage of the output transistor according to a difference between a feedback voltage corresponding to the output voltage and a reference voltage There,
The error amplifier includes: a differential connection input transistor pair that compares the reference voltage and the feedback voltage; a current source that supplies an operation current to the differential connection input transistor pair; and the comparison of the differential connection input transistor pair A current mirror connection transistor pair that generates the control voltage according to the result of the above, and a common-gate transistor pair connected between each drain of the differential connection input transistor pair and each drain of the current mirror connection transistor pair And a detector that outputs a detection signal only during a period when the feedback voltage is lower than the reference voltage and the difference between the drain voltages of the differentially connected input transistor pair exceeds a threshold,
The power source circuit, wherein the current source increases current by the detection signal of the detector.
請求項1に記載の電源回路において、
前記検出器の前記検出信号を所定時間保持するホールドキャパシタを備えたことを特徴とする電源回路。
The power supply circuit according to claim 1,
A power supply circuit comprising a hold capacitor for holding the detection signal of the detector for a predetermined time.
請求項1又は2に記載の電源回路において、
前記差動接続入力トランジスタ対は、ソースが前記電流源に接続されゲートに前記基準電圧が入力する第1導電型の第2トランジスタと、ソースが前記電流源に接続されゲートに前記帰還電圧が入力する第1導電型の第3トランジスタとで構成され、
前記ゲート接地型トランジスタ対は、前記第2トランジスタのドレインにソースが接続されゲートにバイアス電圧が入力する第1導電型の第4トランジスタと、前記第3トランジスタのドレインにソースが接続されゲートに前記バイアス電圧が入力する第1導電型の第5トランジスタとで構成され、
前記カレントミラー接続トランジスタ対は、ドレインが前記第4トランジスタのドレインに接続された第2導電型の第6トランジスタと、ドレインとゲートが前記第5トランジスタのドレインと前記第6トランジスタのゲートに接続された第2導電型の第7トランジスタとで構成されている、ことを特徴とする電源回路。
The power supply circuit according to claim 1 or 2,
The differentially connected input transistor pair includes a first conductivity type second transistor having a source connected to the current source and a reference voltage input to a gate, and a source connected to the current source and the feedback voltage input to the gate. And a third transistor of the first conductivity type.
The grounded-gate transistor pair includes a first conductivity type fourth transistor whose source is connected to the drain of the second transistor and a bias voltage is input to the gate, and a source connected to the drain of the third transistor and the gate connected to the gate. A first conductivity type fifth transistor to which a bias voltage is input;
The current mirror-connected transistor pair includes a second conductivity type sixth transistor having a drain connected to the drain of the fourth transistor, and a drain and a gate connected to the drain of the fifth transistor and the gate of the sixth transistor. And a seventh transistor of the second conductivity type.
請求項1、2又は3に記載の電源回路において、
前記電流源は常時ONしている固定電流源と前記検出器の前記検出信号によりONする可変電流源とを並列接続して構成されていることを特徴とする電源回路。

In the power supply circuit according to claim 1, 2, or 3,
The power source circuit is characterized in that the current source is configured by connecting in parallel a fixed current source that is always ON and a variable current source that is ON by the detection signal of the detector.

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