JP7289973B2 - voltage regulator - Google Patents

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Description

本発明は、ボルテージレギュレータに関する。 The present invention relates to voltage regulators.

一般的にボルテージレギュレータは、入力電圧(電源電圧)VINを受けて出力端子に一定の出力電圧VOUTを発生する。この際、ボルテージレギュレータは、負荷の変動に応じて電流を供給し、出力電圧VOUTを常に一定に保つ動作を行なう。
通常、ボルテージレギュレータには、形成されるゼロ点の周波数を調整することにより、応答性を向上させ、かつ、少ない出力容量でも発振などの誤動作を起こさずに安定動作させる位相補償回路が設けられている。
Generally, a voltage regulator receives an input voltage (power supply voltage) VIN and generates a constant output voltage VOUT at an output terminal. At this time, the voltage regulator supplies a current according to the fluctuation of the load, and always keeps the output voltage VOUT constant.
Normally, voltage regulators are equipped with a phase compensation circuit that improves responsiveness by adjusting the frequency of the zero point that is formed, and stabilizes operation without causing malfunctions such as oscillation even with a small output capacitance. there is

この位相補償回路が設計に対応して形成されていなければ、上述した安定動作するという効果が得られないため、製造工程において位相補償回路のテストを行なう必要がある。
しかし、ボルテージレギュレータは、製造工程で実施されるテストにおいて、回路内部にある位相補償回路におけるコンデンサなどが問題なく形成されているか否か、すなわち酸化膜異常、コンタクト接続不良などの素子単体の不良の有無を直接に観察してテストを行なうことが困難である。
If the phase compensation circuit is not formed in accordance with the design, the above-described effect of stable operation cannot be obtained, so it is necessary to test the phase compensation circuit during the manufacturing process.
However, voltage regulators are tested during the manufacturing process to check whether the capacitors in the phase compensation circuit inside the circuit are formed without problems. It is difficult to test by directly observing the presence or absence.

例えば、位相補償回路の各素子をテストするためのテスト用パッド端子を設ける場合、このテスト用パッドによってチップ面積が増加したり、テスト用パッドによる寄生容量成分のため、位相補償回路における位相補償容量(コンデンサ)の容量値が変化し、位相補償回路の性能が損なわれる、という課題があった。
そこで、位相補償回路における位相補償容量の接続不良や、この位相補償容量の容量値が設計仕様の範囲にあるか否かなどの判定を間接的に行なうテスト方法がある。このテスト方法においては、位相補償容量に蓄積される電荷の放電時間あるいは放電電流を計測することにより、位相補償容量の接続不良及び容量値の判定を行なっている(例えば、特許文献1参照)。
For example, if a test pad terminal is provided for testing each element of the phase compensation circuit, the test pad increases the chip area, and the parasitic capacitance component of the test pad reduces the phase compensation capacitance in the phase compensation circuit. There is a problem that the capacitance value of the (capacitor) changes and the performance of the phase compensation circuit is impaired.
Therefore, there is a test method for indirectly determining whether or not the connection failure of the phase compensation capacitor in the phase compensation circuit and whether or not the capacitance value of the phase compensation capacitor is within the design specification range. In this test method, the connection failure and the capacitance value of the phase compensation capacitor are determined by measuring the discharge time or discharge current of the charge accumulated in the phase compensation capacitor (see, for example, Patent Document 1).

図5は、特許文献1のボルテージレギュレータの回路図を示している。位相補償回路110は、位相補償容量111及び抵抗112の各々を備えている。
また、このボルテージレギュレータには、位相補償回路110における位相補償容量111のテストを行なうテスト回路120が備えられている。テスト回路120は、pチャネル型MOSトランジスタ121及びnチャネル型MOSトランジスタ122の各々と、定電流源123とが備えられている。
FIG. 5 shows a circuit diagram of the voltage regulator of Patent Document 1. As shown in FIG. The phase compensation circuit 110 includes a phase compensation capacitor 111 and a resistor 112, respectively.
This voltage regulator is also provided with a test circuit 120 for testing the phase compensation capacitor 111 in the phase compensation circuit 110 . The test circuit 120 includes a p-channel MOS transistor 121 and an n-channel MOS transistor 122 and a constant current source 123 .

位相補償容量111のテストを行う際、第1段階として、pチャネル型MOSトランジスタ121をオンとし、nチャネル型MOSトランジスタ122をオフのままとして、位相補償容量111に電荷を十分に蓄積させる。
そして、第2段階として、pチャネル型MOSトランジスタ121及びnチャネル型MOSトランジスタ122の各々をオフとして、ボルテージレギュレータの消費電流ICS1を測定する。
When testing the phase compensation capacitor 111, as a first step, the p-channel MOS transistor 121 is turned on and the n-channel MOS transistor 122 is kept off so that the phase compensation capacitor 111 is sufficiently charged.
Then, as a second step, the p-channel MOS transistor 121 and the n-channel MOS transistor 122 are turned off, and the consumption current ICS1 of the voltage regulator is measured.

第3段階として、pチャネル型MOSトランジスタ121をオフのままとし、nチャネル型MOSトランジスタ122の各々をオンとして、定電流源123を介して、位相補償容量111に蓄積された電荷を放電させる。
このとき、ボルテージレギュレータの消費電流ICS2は、上記消費電流ICS1に対して位相補償容量111の電荷を放電する放電電流が加わり、消費電流ICS1より大きな電流となっている。そして、位相補償容量111の放電を開始してから、消費電流ICS2の測定を行ない、消費電流ICS2が消費電流ICS1と同等となるまでの時間Tを計測することにより、位相補償容量111の接続不良の判定及び容量値の推定を行なうことができる。
In the third step, the p-channel MOS transistor 121 is kept off, each of the n-channel MOS transistors 122 is turned on, and the charge accumulated in the phase compensation capacitor 111 is discharged through the constant current source 123 .
At this time, the consumption current ICS2 of the voltage regulator is larger than the consumption current ICS1 because the discharge current for discharging the charge of the phase compensation capacitor 111 is added to the consumption current ICS1. Then, after starting the discharge of the phase compensation capacitor 111, the consumption current ICS2 is measured, and the time T until the consumption current ICS2 becomes equal to the consumption current ICS1 is measured to determine whether the connection failure of the phase compensation capacitor 111 is detected. can be determined and the capacitance value can be estimated.

特開2017-174116号公報JP 2017-174116 A

しかしながら、特許文献1によるテスト方法においては、位相補償容量111の容量値が微少な場合、位相補償容量111に蓄積される電荷も少なく、電荷の放電の際に流れる放電電流の電流値も微少となる。
また、位相補償容量111の容量値が微少でなくとも、ボルテージレギュレータの他の回路における消費電流が非常に大きい場合、位相補償容量111の放電電流が相対的に微少な電流となる。
However, in the test method according to Patent Document 1, when the capacitance value of the phase compensation capacitor 111 is very small, the charge accumulated in the phase compensation capacitor 111 is small, and the current value of the discharge current that flows when the charge is discharged is also very small. Become.
Also, even if the capacitance value of the phase compensation capacitor 111 is not very small, the discharge current of the phase compensation capacitor 111 is relatively small when the current consumption in other circuits of the voltage regulator is very large.

上述した放電電流が消費電流ICS1に比較して微少である場合、ボルテージレギュレータ消費電流の測定における誤差範囲に含まれてしまう。
これにより、消費電流ICS1及びICS2の違いを十分に検出できず、すなわち放電電流を検出することができず、上述した時間Tを正確にあるいは全く測定できない可能性がある。
If the discharge current described above is very small compared to the consumption current ICS1, it will be included in the error range in the measurement of the voltage regulator consumption current.
As a result, the difference between the consumption currents ICS1 and ICS2 cannot be sufficiently detected, that is, the discharge current cannot be detected, and there is a possibility that the above-described time T cannot be measured accurately or not at all.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ボルテージレギュレータの定常状態の消費電流に比較して微少な放電電流となる容量値の位相補償容量に対しても、接続不良や、容量値の推定を行なうことが可能なボルテージレギュレータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. An object of the present invention is to provide a voltage regulator capable of estimating a value.

本発明のボルテージレギュレータは、出力トランジスタに接続されて所定の出力電圧を出力する出力電圧端子と、前記出力電圧を検知するための電圧調整端子と、前記電圧調整端子で検知された前記出力電圧及び基準電圧の各々を比較して前記出力トランジスタの制御端子を制御することで前記出力電圧を制御する誤差増幅器と、前記誤差増幅器を用いた前記出力電圧の制御ループにおける位相を調整する位相補償容量との各々を備えたボルテージレギュレータであって、前記位相補償容量を有効あるいは無効とするスイッチと、前記電圧調整端子より試験信号を入力させ、前記位相補償容量を有効あるいは無効の場合のそれぞれにおける前記出力電圧の位相の変化を計測することで当該位相補償容量のテストを行なうテストモードにおいて、前記スイッチを有効あるいは無効のいずれかに制御するテスト回路と、を備えることを特徴とする。 A voltage regulator according to the present invention includes: an output voltage terminal connected to an output transistor for outputting a predetermined output voltage; a voltage adjustment terminal for detecting the output voltage; an error amplifier for controlling the output voltage by comparing each reference voltage and controlling the control terminal of the output transistor; and a phase compensation capacitor for adjusting the phase in the control loop of the output voltage using the error amplifier. and a switch for enabling or disabling the phase compensation capacitor, and a test signal input from the voltage adjustment terminal, and the output when the phase compensation capacitor is enabled or disabled. a test circuit for controlling whether the switch is enabled or disabled in a test mode for testing the phase compensation capacitor by measuring a change in voltage phase.

この発明によれば、ボルテージレギュレータの定常状態の消費電流に比較して微少な放電電流となる容量値の位相補償容量に対しても、接続不良や、容量値の推定を行なうことができる。 According to the present invention, poor connection and estimation of the capacitance value can be performed even for a phase compensation capacitor with a capacitance value that is a very small discharge current compared to the steady-state consumption current of the voltage regulator.

本発明の一実施形態によるボルテージレギュレータの構成例を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration example of a voltage regulator according to an embodiment of the invention; FIG. 位相補償容量C1のテストを行なった際における、試験パルスとこの試験パルスに対応した出力電圧VOUTの変化の位相との対応を示す波形を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing waveforms showing the correspondence between a test pulse and the phase of the change in the output voltage VOUT corresponding to the test pulse when testing the phase compensation capacitor C1; 図1のボルテージレギュレータ1における位相補償回路13の変形例を示す回路図である。2 is a circuit diagram showing a modification of phase compensation circuit 13 in voltage regulator 1 of FIG. 1. FIG. 出力トランジスタ14の前段に1個の増幅回路を追加した出力段の変形例を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a modification of the output stage in which one amplifier circuit is added to the preceding stage of the output transistor 14; 特許文献1のボルテージレギュレータの回路図である。1 is a circuit diagram of a voltage regulator disclosed in Patent Document 1; FIG.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態によるボルテージレギュレータの構成例を示す回路図である。
図1において、ボルテージレギュレータ1は、基準電源11、誤差増幅器12、位相補償回路13、出力トランジスタ14、帰還位相補償回路15、抵抗16、17、可変定電流源18、テスト回路19及び状態制限回路20の各々を備えている。
また、位相補償回路13は、抵抗R1、スイッチSW1及び位相補償容量C1の各々を備えている。帰還位相補償回路15は、スイッチSW2及び位相補償容量C2の各々を備えている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a voltage regulator according to one embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the voltage regulator 1 includes a reference power supply 11, an error amplifier 12, a phase compensation circuit 13, an output transistor 14, a feedback phase compensation circuit 15, resistors 16 and 17, a variable constant current source 18, a test circuit 19 and a state limiting circuit. 20 each.
The phase compensation circuit 13 also includes a resistor R1, a switch SW1, and a phase compensation capacitor C1. The feedback phase compensation circuit 15 includes a switch SW2 and a phase compensation capacitor C2.

基準電源11は、基準電圧Vrefを生成し、この基準電圧Vrefを誤差増幅器12の反転入力端子(-)に対して出力する。
誤差増幅器12は、接続点P2から非反転入力端子(+)に供給される帰還電圧Vfbと、反転入力端子(-)に供給される基準電圧Vrefとの差分の電圧を増幅し、出力端子から増幅電圧Vcmpを出力する。
The reference power supply 11 generates a reference voltage Vref and outputs this reference voltage Vref to the inverting input terminal (-) of the error amplifier 12 .
The error amplifier 12 amplifies the difference voltage between the feedback voltage Vfb supplied to the non-inverting input terminal (+) from the connection point P2 and the reference voltage Vref supplied to the inverting input terminal (-), and outputs the voltage from the output terminal. Outputs the amplified voltage Vcmp.

抵抗R1は、一端が誤差増幅器12の出力端子と接続点P1に接続され、他端がスイッチSW1の一端と接続されている。
スイッチSW1は、2端子のスイッチであり、他端が位相補償容量C1の一端と接続されている。
位相補償容量C1は、誤差増幅器12の出力端子から出力される信号波形の位相を遅延させる位相補償を行なうコンデンサであり、他端が出力電圧端子TVOUTと接続されている。
また、本実施形態においては、接続点P1から抵抗R1、スイッチSW1、位相補償容量C1の順番で接続する構成としているが、それぞれが直列に接続されていれば順番をどのように構成してもよい。
The resistor R1 has one end connected to the output terminal of the error amplifier 12 and the connection point P1, and the other end connected to one end of the switch SW1.
The switch SW1 is a two-terminal switch, the other end of which is connected to one end of the phase compensation capacitor C1.
The phase compensation capacitor C1 is a capacitor for performing phase compensation for delaying the phase of the signal waveform output from the output terminal of the error amplifier 12, and the other end thereof is connected to the output voltage terminal TVOUT.
In this embodiment, the connection point P1, the resistor R1, the switch SW1, and the phase compensation capacitor C1 are connected in this order. good.

出力トランジスタ14は、pチャネル型MOSトランジスタであり、ソースが入力電圧(電源電圧)VINの配線に接続され、ゲートが接続点P1に接続され、ドレインが出力電圧端子TVOUTに接続されている。 The output transistor 14 is a p-channel MOS transistor having a source connected to the wiring of the input voltage (power supply voltage) VIN, a gate connected to the connection point P1, and a drain connected to the output voltage terminal TVOUT.

スイッチSW2は、2端子のスイッチであり、一端が電圧調整端子TVADJに接続され、他端が位相補償容量C2の一端に接続されている。
位相補償容量C2は、電圧調整端子TVADJから供給される調整電圧VADJが抵抗16及び17で分圧された帰還電圧Vfbの波形の位相を進める位相補償を行なうコンデンサであり、他端が接続点P2に接続されている。
また、本実施形態においては、電圧調整端子TVADJからスイッチSW2、位相補償容量C2の順番で接続する構成としているが、それぞれが直列に接続されていれば順番をどのように構成してもよい。
The switch SW2 is a two-terminal switch, one end of which is connected to the voltage adjustment terminal TVADJ, and the other end of which is connected to one end of the phase compensation capacitor C2.
The phase compensation capacitor C2 is a capacitor for performing phase compensation to advance the phase of the waveform of the feedback voltage Vfb obtained by dividing the adjustment voltage VADJ supplied from the voltage adjustment terminal TVADJ by the resistors 16 and 17, and the other end is a connection point P2. It is connected to the.
In this embodiment, the voltage adjustment terminal TVADJ, the switch SW2, and the phase compensation capacitor C2 are connected in this order, but the order may be changed in any order as long as they are connected in series.

抵抗16は、一端が電圧調整端子TVADJに接続され、他端が接続点P2に接続されている。
抵抗17は、一端が接続点P2に接続され、他端が入力電圧(接地電圧)VSSの配線に接続されている。
ここで、抵抗16及び17の各々は、分圧回路を構成しており、電圧調整端子TVADJから入力される調整電圧VADJを抵抗比で分圧し、分圧された電圧を接続点P2から帰還電圧Vfbとして出力する。
The resistor 16 has one end connected to the voltage adjustment terminal TVADJ and the other end connected to the connection point P2.
The resistor 17 has one end connected to the connection point P2 and the other end connected to the wiring of the input voltage (ground voltage) VSS.
Here, each of the resistors 16 and 17 constitutes a voltage dividing circuit, which divides the adjustment voltage VADJ input from the voltage adjustment terminal TVADJ by a resistance ratio, and the divided voltage is sent from the connection point P2 to the feedback voltage. Output as Vfb.

可変定電流源18は、誤差増幅器12の駆動に用いるバイアス電流I1を調整する電流源であり、誤差増幅器12の負側電源端子と入力電圧VSSの配線との間に介挿されている。
また、この可変定電流源18は、入力電圧VINの配線と誤差増幅器12の正側電源端子との間に介挿される構成としてもよい。
The variable constant current source 18 is a current source that adjusts the bias current I1 used to drive the error amplifier 12, and is interposed between the negative side power supply terminal of the error amplifier 12 and the wiring of the input voltage VSS.
Alternatively, the variable constant current source 18 may be inserted between the wiring of the input voltage VIN and the positive power supply terminal of the error amplifier 12 .

テスト回路19は、位相補償容量C1及びC2の試験を行なうテストモードにおいて、スイッチSW1、SW2のオン/オフ制御、及び可変定電流源18のバイアス電流I1の制御を行なう。
ここで、テスト回路19は、テスト信号として、例えばテスト信号SG1、SG2及びSG3の各々が供給される。テスト信号SG1がLレベルの場合に通常モードであり、一方、テスト信号SG1がHレベルの場合にテストモードとなる。
The test circuit 19 performs on/off control of the switches SW1 and SW2 and control of the bias current I1 of the variable constant current source 18 in a test mode for testing the phase compensation capacitors C1 and C2.
Here, the test circuit 19 is supplied with test signals SG1, SG2 and SG3, for example, as test signals. When the test signal SG1 is at L level, the normal mode is set. On the other hand, when the test signal SG1 is at H level, the test mode is set.

テスト回路19は、テスト信号SG1がLレベルの場合、可変定電流源18に対して、通常モードにおけるバイアス電流I1を流すことを指示する制御信号SIB(例えばLレベル)を出力する。
一方、テスト回路19は、テスト信号SG1がHレベルの場合、可変定電流源18に対して、通常モードに比較して少ない電流量のバイアス電流I1を流すことを指示する制御信号SIB(例えばHレベル)を出力する。
また、テスト回路19は、テスト信号SG1がLレベルの場合、スイッチSW1及びSW2の各々をオン状態とする制御信号S1A、S2Aそれぞれ(例えば、Hレベル)を出力する。
When the test signal SG1 is at L level, the test circuit 19 outputs a control signal SIB (for example, at L level) that instructs the variable constant current source 18 to flow the bias current I1 in the normal mode.
On the other hand, when the test signal SG1 is at H level, the test circuit 19 outputs a control signal SIB (eg, H level) to the variable constant current source 18 to instruct the variable constant current source 18 to flow a bias current I1 of a smaller current amount than in the normal mode. level).
When the test signal SG1 is at L level, the test circuit 19 outputs control signals S1A and S2A (for example, H level) that turn on the switches SW1 and SW2.

また、テスト信号SG2及びSG3の各々は、テスト信号SG1がHレベルのテストモードの際に、入力が有効となる信号である。
テスト回路19は、テスト信号SG2がLレベルの場合に、オフ状態とすることを指示する制御信号S1A(例えば、Lレベル)を、スイッチSW1に対して出力し、スイッチSW1をオフ状態とする。
一方、テスト信号SG2がHレベルの場合に、オン状態とすることを指示する制御信号S1A(例えば、Hレベル)を、スイッチSW1に対して出力し、スイッチSW1をオン状態とする。
Further, each of the test signals SG2 and SG3 is a signal whose input is valid in the test mode in which the test signal SG1 is at H level.
When the test signal SG2 is at L level, the test circuit 19 outputs a control signal S1A (for example, L level) instructing to turn off the switch SW1 to turn off the switch SW1.
On the other hand, when the test signal SG2 is at H level, the control signal S1A (for example, H level) instructing to turn on is output to the switch SW1 to turn on the switch SW1.

同様に、テスト回路19は、テスト信号SG3がLレベルの場合に、オフ状態とすることを指示する制御信号S2A(例えば、Lレベル)を、スイッチSW2に対して出力し、スイッチSW2をオフ状態とする。
一方、テスト信号SG3がHレベルの場合に、オン状態とすることを指示する制御信号S2A(例えば、Hレベル)を、スイッチSW2に対して出力し、スイッチSW2をオン状態とする。
Similarly, when the test signal SG3 is at L level, the test circuit 19 outputs a control signal S2A (for example, L level) instructing to turn off the switch SW2 to turn off the switch SW2. and
On the other hand, when the test signal SG3 is at H level, the control signal S2A (for example, H level) instructing to turn on is output to the switch SW2 to turn on the switch SW2.

以下に、ボルテージレギュレータ1における通常モードについての説明を行なう。
通常モードの場合、出力電圧端子TVOUT及び電圧調整端子TVADJの各々が接続され、スイッチSW1及びSW2の各々はオン状態である。ボルテージレギュレータ1は、所定の出力電圧を出力電圧端子TVOUTから出力する動作を行なう。これにより、出力電圧VOUTが抵抗R16及びR17の抵抗比により分圧され、接続点P1から帰還電圧Vfbとして誤差増幅器12の正側入力端子(+)に供給される。
そして、誤差増幅器12は、帰還電圧Vfbと基準電圧Vrefとの各々を比較し、帰還電圧Vfb、基準電圧Vrefそれぞれの差分に対応した増幅電圧Vcmpを出力する。
The normal mode in voltage regulator 1 will be described below.
In the normal mode, the output voltage terminal TVOUT and the voltage adjustment terminal TVADJ are connected, and the switches SW1 and SW2 are on. The voltage regulator 1 operates to output a predetermined output voltage from an output voltage terminal TVOUT. As a result, the output voltage VOUT is divided by the resistance ratio of the resistors R16 and R17 and supplied from the connection point P1 to the positive input terminal (+) of the error amplifier 12 as the feedback voltage Vfb.
The error amplifier 12 compares the feedback voltage Vfb and the reference voltage Vref, and outputs an amplified voltage Vcmp corresponding to the difference between the feedback voltage Vfb and the reference voltage Vref.

このときの位相補償において、スイッチSW1はオン状態のため、出力電圧端子TVOUTに出力される出力電圧VOUTが位相補償容量C1に供給される。
そして、出力電圧VOUTの波形が位相補償容量C1により微分され、この微分により生成された微分波形信号がスイッチSW1及び抵抗R1を介して接続点P1へ供給される。
上記増幅電圧Vcmpの電圧波形に対し、微分波形信号の位相が反転しているため、接続点P1における増幅電圧Vcmpによる電圧変化を妨げることになり、出力トランジスタ14にゲートに供給される増幅電圧Vcmpの位相を遅延させる。
In the phase compensation at this time, since the switch SW1 is on, the output voltage VOUT output to the output voltage terminal TVOUT is supplied to the phase compensation capacitor C1.
Then, the waveform of the output voltage VOUT is differentiated by the phase compensation capacitor C1, and a differentiated waveform signal generated by this differentiation is supplied to the connection point P1 via the switch SW1 and the resistor R1.
Since the phase of the differentiated waveform signal is inverted with respect to the voltage waveform of the amplified voltage Vcmp, the voltage change due to the amplified voltage Vcmp at the connection point P1 is hindered, and the amplified voltage Vcmp supplied to the gate of the output transistor 14 is prevented. delay the phase of

また、位相補償において、スイッチSW2はオン状態のため、電圧調整端子TVADJに対して、出力電圧端子TVOUTから出力電圧VOUTが供給される。
そして、出力電圧VOUTの波形が位相補償容量C2により微分され、この微分により生成された微分波形信号がスイッチSW2を介して、接続点P2へ供給される。
この接続点P2においては、抵抗16及び17の抵抗比により、帰還電圧Vfbが生成される。この帰還電圧Vfbの電圧波形に対し、微分波形信号の位相が同相のため、接続点P2における帰還電圧Vfbによる電圧変化を早くすることになり、誤差増幅器12の正側入力端子(+)に供給される帰還電圧Vfbの位相を進める。
In phase compensation, since the switch SW2 is in the ON state, the output voltage VOUT is supplied from the output voltage terminal TVOUT to the voltage adjustment terminal TVADJ.
Then, the waveform of the output voltage VOUT is differentiated by the phase compensation capacitor C2, and a differentiated waveform signal generated by this differentiation is supplied to the connection point P2 via the switch SW2.
At this connection point P2, the resistance ratio of the resistors 16 and 17 produces a feedback voltage Vfb. Since the phase of the differentiated waveform signal is the same as that of the voltage waveform of the feedback voltage Vfb, the voltage change due to the feedback voltage Vfb at the connection point P2 is accelerated. advances the phase of the applied feedback voltage Vfb.

次に、ボルテージレギュレータ1における位相補償容量のテストモードについての説明を行なう。このとき、出力電圧端子TVOUTと電圧調整端子TVADJは、接続されない。位相補償容量のテストは、ボルテージレギュレータ1の製造過程で行なわれる良否判定の試験の一つである。
位相補償容量C1及びC2のテストは、位相補償容量C1、C2の各々を個別に接続の有無及び容量値の判定を行なう必要があるため、それぞれ独立して行なう。
以下のテストモードの説明を、便宜的に、位相補償容量C1のテストを行なった後に、位相補償容量C2のテストを行なう順番で行うが、いずれを先にテストしてもよい。
Next, a test mode for phase compensation capacitance in voltage regulator 1 will be described. At this time, the output voltage terminal TVOUT and the voltage adjustment terminal TVADJ are not connected. A test of the phase compensation capacitance is one of quality determination tests performed in the manufacturing process of the voltage regulator 1 .
The phase compensation capacitors C1 and C2 are tested independently because it is necessary to individually determine whether or not each of the phase compensation capacitors C1 and C2 is connected and determine the capacitance value.
For the sake of convenience, the test mode will be described below in the order in which the phase compensation capacitor C1 is tested and then the phase compensation capacitor C2 is tested, but either one may be tested first.

位相補償容量C1のテストを行なう場合、テスト信号SG1がHレベルに、テスト信号SG3がLレベルに固定される。すなわち、位相補償容量C1のテストを行なう場合、テスト信号SG3をLレベルとすることで、テスト回路19は、制御信号S2AをLレベルとしてスイッチSW2をオフ状態とし、位相補償容量C2を位相補償の動作において無効とする。 When testing phase compensation capacitor C1, test signal SG1 is fixed at H level and test signal SG3 is fixed at L level. That is, when testing the phase compensation capacitor C1, by setting the test signal SG3 to the L level, the test circuit 19 sets the control signal S2A to the L level to turn off the switch SW2, thereby setting the phase compensation capacitor C2 to the phase compensation state. Disabled in action.

また、テスト信号SG2をLレベルとすることで、テスト回路19は、制御信号S1AをLレベルとしてスイッチSW1をオフ状態とし、位相補償容量C1を位相補償の動作において無効とする。
この状態で、電圧調整端子TVADJに対して試験パルスを供給する。この試験パルスは、抵抗16及び17で分圧されて帰還電圧Vfbとなった際、基準電圧Vrefを交差する電圧レベルで変化するパルスである。
そして、試験パルスの位相と、この試験パルスに対応して変化する出力電圧VOUTとの位相とを計測し、試験パルスの位相と出力電圧VOUTとの位相差Pdiff1Aを求める。
Further, by setting the test signal SG2 to L level, the test circuit 19 sets the control signal S1A to L level to turn off the switch SW1 and disable the phase compensation capacitor C1 in the phase compensation operation.
In this state, a test pulse is supplied to the voltage adjustment terminal TVADJ. This test pulse is a pulse that changes at a voltage level that intersects the reference voltage Vref when the voltage is divided by the resistors 16 and 17 to form the feedback voltage Vfb.
Then, the phase of the test pulse and the phase of the output voltage VOUT that changes corresponding to the test pulse are measured, and the phase difference Pdiff1A between the phase of the test pulse and the output voltage VOUT is obtained.

次に、テスト信号SG2をHレベルとすることで、テスト回路19は、制御信号S1AをHレベルとしてスイッチSW1をオン状態とし、位相補償容量C1を位相補償の動作において有効とする。
この状態で、電圧調整端子TVADJに対して、上述した位相補償容量C1を位相補償の動作において無効とした場合と同様の試験パルスを供給する。
そして、試験パルスの位相と、この試験パルスに対応して変化する出力電圧VOUTとの位相とを計測し、試験パルスの位相と出力電圧VOUTとの位相差Pdiff2Aを求める。
Next, by setting the test signal SG2 to H level, the test circuit 19 sets the control signal S1A to H level, turns on the switch SW1, and enables the phase compensation capacitor C1 in the phase compensation operation.
In this state, the same test pulse as in the case where the phase compensation capacitor C1 is disabled in the phase compensation operation is supplied to the voltage adjustment terminal TVADJ.
Then, the phase of the test pulse and the phase of the output voltage VOUT that changes corresponding to the test pulse are measured, and the phase difference Pdiff2A between the phase of the test pulse and the output voltage VOUT is obtained.

上述した位相補償容量C1を位相補償に対して有効/無効とした場合の位相の差分、すなわち、位相差Pdiff2A及びPdiff1Aの差分の大きさにより、位相補償容量C1の製造工程における接続の有無、あるいは容量値を推定することができる。
また、可変定電流源18によりバイアス電流を通常モードに比較して、テストモードにおいては減少させている。このため、誤差増幅器12が出力する電流が減少することにより、通常モードに比較して増幅電圧Vcmpの電圧変化の傾きが緩やかになる。通常モードのバイアス電流I1の場合に比較して、位相差Pdiff2A及びPdiff1Aの差分の大きさ(絶対値)を拡大することができ、位相補償容量C1の製造工程における接続の有無、あるいは容量値の推定を容易に高い精度で行なうことができる。
Depending on the phase difference when the phase compensation capacitor C1 is enabled/disabled for phase compensation, that is, the magnitude of the difference between the phase differences Pdiff2A and Pdiff1A, the presence or absence of connection in the manufacturing process of the phase compensation capacitor C1, or Capacitance values can be estimated.
Also, the variable constant current source 18 reduces the bias current in the test mode compared to the normal mode. As a result, the current output from the error amplifier 12 is reduced, and the slope of the voltage change of the amplified voltage Vcmp becomes gentler than in the normal mode. Compared to the case of the bias current I1 in the normal mode, the magnitude (absolute value) of the difference between the phase differences Pdiff2A and Pdiff1A can be expanded. Estimation can be easily performed with high accuracy.

次に、位相補償容量C2のテストを行なう場合、テスト信号SG1がHレベルに、テスト信号SG2がLレベルに固定される。すなわち、位相補償容量C2のテストを行なう場合、テスト信号SG2をLレベルとすることで、テスト回路19は、制御信号S1AをLレベルとしてスイッチSW1をオフ状態とし、位相補償容量C1を位相補償の動作において無効とする。 Next, when testing phase compensation capacitor C2, test signal SG1 is fixed at H level and test signal SG2 is fixed at L level. That is, when testing the phase compensation capacitor C2, by setting the test signal SG2 to the L level, the test circuit 19 sets the control signal S1A to the L level to turn off the switch SW1 and the phase compensation capacitor C1 to the phase compensation capacitor. Disabled in action.

また、テスト信号SG3をLレベルとすることで、テスト回路19は、制御信号S2AをLレベルとしてスイッチSW2をオフ状態とし、位相補償容量C2を位相補償の動作において無効とする。
この状態で、位相補償容量C1のテストの場合と同様の試験パルスを、電圧調整端子TVADJに対して供給する。
そして、試験パルスの位相と、この試験パルスに対応して変化する出力電圧VOUTとの位相とを計測し、試験パルスの位相と出力電圧VOUTとの位相差Pdiff1Bを求める。
Further, by setting the test signal SG3 to L level, the test circuit 19 sets the control signal S2A to L level to turn off the switch SW2 and disable the phase compensation capacitor C2 in the phase compensation operation.
In this state, a test pulse similar to that for testing the phase compensation capacitor C1 is supplied to the voltage adjustment terminal TVADJ.
Then, the phase of the test pulse and the phase of the output voltage VOUT that changes corresponding to the test pulse are measured, and the phase difference Pdiff1B between the phase of the test pulse and the output voltage VOUT is obtained.

次に、テスト信号SG3をHレベルとすることで、テスト回路19は、制御信号S2AをHレベルとしてスイッチSW2をオン状態とし、位相補償容量C2を位相補償の動作において有効とする。
この状態で、電圧調整端子TVADJに対して、上述した位相補償容量C2を位相補償の動作において無効とした場合と同様の試験パルスを供給する。
そして、試験パルスの位相と、この試験パルスに対応して変化する出力電圧VOUTとの位相とを計測し、試験パルスの位相と出力電圧VOUTとの位相差Pdiff2Bを求める。
Next, by setting the test signal SG3 to H level, the test circuit 19 sets the control signal S2A to H level, turns on the switch SW2, and enables the phase compensation capacitor C2 in the phase compensation operation.
In this state, a test pulse is supplied to the voltage adjustment terminal TVADJ in the same manner as when the phase compensation capacitor C2 is disabled in the phase compensation operation.
Then, the phase of the test pulse and the phase of the output voltage VOUT that changes corresponding to the test pulse are measured, and the phase difference Pdiff2B between the phase of the test pulse and the output voltage VOUT is obtained.

上述した位相補償容量C1を位相補償に対して有効/無効とした場合の位相の差分、すなわち、位相差Pdiff2B及びPdiff1Bの差分の大きさにより、位相補償容量C1の製造工程における接続の有無、あるいは容量値を推定することができる。
また、可変定電流源18によりバイアス電流を通常モードモードに比較して、テストモードにおいては減少させている。このため、誤差増幅器12が出力する電流が減少することにより、通常モードに比較して増幅電圧Vcmpの電圧変化の傾きが緩やかになる。これにより、通常モードのバイアス電流I1の場合に比較して、位相差Pdiff2B及びPdiff1Bの差分の大きさ(絶対値)を拡大させることができ、位相補償容量C2の製造工程における接続の有無、あるいは容量値を推定を容易に高い精度で行なうことができる。
Depending on the phase difference when the phase compensation capacitor C1 is enabled/disabled for phase compensation, that is, the magnitude of the difference between the phase differences Pdiff2B and Pdiff1B, the presence or absence of connection in the manufacturing process of the phase compensation capacitor C1, or Capacitance values can be estimated.
Also, the variable constant current source 18 reduces the bias current in the test mode compared to the normal mode. As a result, the current output from the error amplifier 12 is reduced, and the slope of the voltage change of the amplified voltage Vcmp becomes gentler than in the normal mode. As a result, the magnitude (absolute value) of the difference between the phase differences Pdiff2B and Pdiff1B can be increased compared to the bias current I1 in the normal mode. Capacitance values can be easily estimated with high accuracy.

また、上述した実施形態においては、位相補償容量C1及びC2の各々の製造工程における接続の有無、あるいは容量値の推定を容易に高い精度で行なうため、可変定電流源18を設けている。
しかしながら、位相補償容量C1及びC2の容量値の推定に精度を必要としない場合や、製造工程における接続の有無のみの試験を行う場合など、可変定電流源18の代わりに誤差増幅器12の動作電流のみを流す定電流源としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the variable constant current source 18 is provided in order to easily and accurately estimate the presence or absence of connection of the phase compensation capacitors C1 and C2 in the manufacturing process or the capacitance value.
However, when the estimation of the capacitance values of the phase compensation capacitors C1 and C2 does not require accuracy, or when only the presence or absence of connection is tested in the manufacturing process, the operating current of the error amplifier 12 is used instead of the variable constant current source 18. It may be a constant current source that only supplies current.

また、上述した実施形態においては、ボルテージレギュレータ1を位相補償容量C1及びC2の各々が設けられている構成として説明したが、位相補償容量C1あるいはC2のいずれか一方のみが設けられている他の構成としてもよい。
この構成の場合、テスト回路19におけるテスト信号は、テスト信号SG1及びSG2の各々となり、テスト信号SG1の動作については、上記実施形態の説明と同様である。
Further, in the above-described embodiment, the voltage regulator 1 has been described as having the phase compensation capacitors C1 and C2. may be configured.
In this configuration, the test signals in the test circuit 19 are the test signals SG1 and SG2, and the operation of the test signal SG1 is the same as described in the above embodiment.

ここで、位相補償容量C1のみが設けられている場合、テスト回路19は、テスト信号SG1がHレベルで供給された場合、制御信号S1AをLレベルでスイッチSW1へ供給し、スイッチSW1をオフ状態とする。
一方、テスト回路19は、テスト信号SG2がHレベルで供給された場合、制御信号S1AをHレベルでスイッチSW1へ供給し、スイッチSW1をオン状態とする。
位相差Pdiff2A及びPdiff1Aの差分による位相補償容量C1の接続の判定及び容量値の推定ついては上述した説明と同様である。
Here, when only the phase compensation capacitor C1 is provided, the test circuit 19 supplies the control signal S1A at L level to the switch SW1 to turn off the switch SW1 when the test signal SG1 at H level is supplied. and
On the other hand, when the test signal SG2 of H level is supplied, the test circuit 19 supplies the control signal S1A of H level to the switch SW1 to turn on the switch SW1.
The determination of the connection of the phase compensation capacitor C1 and the estimation of the capacitance value based on the difference between the phase differences Pdiff2A and Pdiff1A are the same as those described above.

また、位相補償容量C2のみが設けられている場合、テスト回路19は、テスト信号SG1がHレベルで供給された場合、テスト信号SG2をLレベルでスイッチSW2へ供給し、スイッチSW2をオフ状態とする。
一方、テスト回路19は、テスト信号SG2がHレベルで供給された場合、制御信号S2AをHレベルでスイッチSW2へ供給し、スイッチSW2をオン状態とする。
位相差Pdiff2B及びPdiff1Bの差分による位相補償容量C2の接続の判定及び容量値の推定ついては上述した説明と同様である。
When only the phase compensation capacitor C2 is provided, the test circuit 19 supplies the test signal SG2 at L level to the switch SW2 to turn off the switch SW2 when the test signal SG1 at H level is supplied. do.
On the other hand, when the test signal SG2 of H level is supplied, the test circuit 19 supplies the control signal S2A of H level to the switch SW2 to turn on the switch SW2.
The determination of the connection of the phase compensation capacitor C2 and the estimation of the capacitance value based on the difference between the phase differences Pdiff2B and Pdiff1B are the same as those described above.

また、上述した実施形態においては、テスト回路19の動作をテストモードに移行することなく、通常モードに固定する状態制限回路20が設けられている。状態制限回路20は、例えば内部にメモリなどの記憶素子が設けられており、出荷時などにテスト回路19が通常モードに固定され、どのようなテスト信号(SG1、SG2及びSG3)が入力された場合においても、通常モードの動作に制限する。
しかしながら、出荷時において、テスト端子TTESTがパッケージの端子として外部に出ない場合においては、状態制限回路20を設けない構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the state limiting circuit 20 is provided for fixing the operation of the test circuit 19 to the normal mode without shifting to the test mode. The state limiting circuit 20 is provided with a storage element such as a memory inside, for example, the test circuit 19 is fixed to the normal mode at the time of shipment, etc., and what kind of test signals (SG1, SG2 and SG3) are input. Even in such cases, the operation is limited to the normal mode.
However, if the test terminal TTEST does not appear as a terminal of the package at the time of shipment, the state limiting circuit 20 may not be provided.

図2は、位相補償容量C1のテストを行なった際における、試験パルスとこの試験パルスに対応した出力電圧VOUTの変化の位相との対応を示す波形を示す図である。
ここで、図2(a)は、電圧調整端子TVADJに入力する試験パルスの波形を示しており、縦軸が電圧を示し、横軸が時間を示している。
また、図2(b)は、誤差増幅器12の正側入力端子(+)に供給される、上記試験パルスの電圧が抵抗16及び17により分圧された帰還電圧Vfbの変化波形を示しており、縦軸が電圧を示し、横軸が時間を示している。
また、図2(c)は、接続点P1における増幅電圧Vcmpの変化波形を示しており、縦軸が電圧を示し、横軸が時間を示している。
また、図2(d)は、出力電圧端子TVOUTから出力される出力電圧VOUTの変化波形を示しており、縦軸が電圧を示し、横軸が時間を示している。
FIG. 2 is a diagram showing waveforms showing correspondences between test pulses and the phases of changes in the output voltage VOUT corresponding to the test pulses when the phase compensation capacitor C1 is tested.
Here, FIG. 2(a) shows the waveform of the test pulse input to the voltage adjusting terminal TVADJ, where the vertical axis indicates voltage and the horizontal axis indicates time.
FIG. 2(b) shows the changing waveform of the feedback voltage Vfb obtained by dividing the test pulse voltage by the resistors 16 and 17, which is supplied to the positive input terminal (+) of the error amplifier 12. , the vertical axis indicates voltage and the horizontal axis indicates time.
FIG. 2(c) shows the changing waveform of the amplified voltage Vcmp at the connection point P1, where the vertical axis indicates voltage and the horizontal axis indicates time.
FIG. 2(d) shows a changing waveform of the output voltage VOUT output from the output voltage terminal TVOUT, where the vertical axis indicates voltage and the horizontal axis indicates time.

すでに述べたように、位相補償容量C1のテストを行なう場合、位相補償容量C1を位相補償に対して有効及び無効の各々の状態毎に、電圧調整端子TVADJに対して試験パルスを供給する。そして、供給した試験パルスの位相と、この試験パルスに対応した出力電圧VOUTの変化の位相とを比較する。
図2(c)及び図2(d)の各々において、実線で示されている増幅電圧Vcmpの変化波形、出力電圧VOUTの変化波形のそれぞれが、テスト回路19に供給されるテスト信号SG1がLレベル、すなわち通常モードにおける場合を示している(位相補償容量C1及びC2の各々が位相補償に対して有効)。
As described above, when testing the phase compensation capacitor C1, a test pulse is supplied to the voltage adjustment terminal TVADJ for each state in which the phase compensation capacitor C1 is enabled and disabled for phase compensation. Then, the phase of the supplied test pulse is compared with the phase of change in the output voltage VOUT corresponding to this test pulse.
In each of FIGS. 2(c) and 2(d), the changing waveform of the amplified voltage Vcmp and the changing waveform of the output voltage VOUT indicated by the solid lines correspond to when the test signal SG1 supplied to the test circuit 19 is L. Level, that is, the case in normal mode (each of phase compensation capacitors C1 and C2 is effective for phase compensation).

また、図2(c)及び図2(d)の各々において、一点鎖線で示されている増幅電圧Vcmpの変化波形、出力電圧VOUTの変化波形のそれぞれが、テスト回路19に供給されるテスト信号SG1がHレベルであり、かつテスト信号SG2及びSG3がLレベル、すなわちテストモードにおいてスイッチSW1及びSW2がオフ状態における場合を示している(位相補償容量C1及びC2の各々が位相補償に対して無効)。 Also, in each of FIGS. 2(c) and 2(d), the changing waveform of the amplified voltage Vcmp and the changing waveform of the output voltage VOUT indicated by the dashed line are the test signals supplied to the test circuit 19. SG1 is at H level and test signals SG2 and SG3 are at L level, that is, the switches SW1 and SW2 are in the OFF state in the test mode (the phase compensation capacitors C1 and C2 are invalid for phase compensation). ).

また、図2(c)及び図2(d)の各々において、二点鎖線で示されている増幅電圧Vcmpの変化波形、出力電圧VOUTの変化波形のそれぞれが、テスト回路19に供給されるテスト信号SG1がHレベルであり、かつテスト信号SG2がHレベル及びテスト信号SG3がLレベル、すなわちテストモードにおいてスイッチSW1がオン状態及びスイッチSW2がオフ状態における場合を示している(位相補償容量C1が位相補償に対して有効、位相補償容量C2が位相補償に対して無効)。 Also, in each of FIGS. 2(c) and 2(d), the change waveform of the amplified voltage Vcmp and the change waveform of the output voltage VOUT indicated by two-dot chain lines are supplied to the test circuit 19. The signal SG1 is at H level, the test signal SG2 is at H level, and the test signal SG3 is at L level. valid for phase compensation, phase compensation capacitor C2 is invalid for phase compensation).

時刻t1:図2(a)に示す様に、電圧調整端子TVADJに対して、外部装置から供給される試験パルスが立ち上がる(LレベルからHレベルへ遷移)。ここで、図2(b)における帰還電圧Vfbが基準電圧Vref未満の電圧から、基準電圧Vrefを超える電圧に変化する。また、図2(c)に示す様に、通常モードにおける実線の増幅電圧Vcmpの電圧上昇の速度に対して、バイアス電流が低減されるために、テストモードにおける一点鎖線及び二点鎖線の増幅電圧Vcmpの電圧上昇の速度は低下する。 Time t1: As shown in FIG. 2(a), the test pulse supplied from the external device rises to the voltage adjustment terminal TVADJ (transition from L level to H level). Here, the feedback voltage Vfb in FIG. 2(b) changes from a voltage less than the reference voltage Vref to a voltage exceeding the reference voltage Vref. Further, as shown in FIG. 2(c), since the bias current is reduced with respect to the speed of voltage increase of the amplified voltage Vcmp indicated by the solid line in the normal mode, the amplified voltage indicated by the one-dot chain line and the two-dot chain line in the test mode The rate of voltage rise of Vcmp slows down.

時刻t2:図2(d)に示す様に、試験パルスの立ち上がりに対応して、実線の出力電圧VOUTの電圧波形がHレベルからLレベルに変化する。この際の試験パルスと出力電圧VOUTの電圧波形との位相差Pdiff1は、時間tf1である。
時刻t3:図2(d)に示す様に、試験パルスの立ち上がりに対応して、一点鎖線の出力電圧VOUTの電圧波形がHレベルからLレベルに変化する。この際の試験パルスと出力電圧VOUTの電圧波形との位相差Pdiff1Aは、時間tf2である。
時刻t4:図2(d)に示す様に、試験パルスの立ち上がりに対応して、二点鎖線の出力電圧VOUTの電圧波形がHレベルからLレベルに変化する。この際の試験パルスと出力電圧VOUTの電圧波形との位相差Pdiff2Aは、時間tf3である。
Time t2: As shown in FIG. 2(d), the voltage waveform of the solid line output voltage VOUT changes from H level to L level in response to the rise of the test pulse. The phase difference Pdiff1 between the test pulse and the voltage waveform of the output voltage VOUT at this time is time tf1.
Time t3: As shown in FIG. 2(d), the voltage waveform of the output voltage VOUT indicated by the one-dot chain line changes from H level to L level in response to the rise of the test pulse. The phase difference Pdiff1A between the test pulse and the voltage waveform of the output voltage VOUT at this time is time tf2.
Time t4: As shown in FIG. 2(d), the voltage waveform of the output voltage VOUT indicated by the two-dot chain line changes from H level to L level in response to the rise of the test pulse. The phase difference Pdiff2A between the test pulse and the voltage waveform of the output voltage VOUT at this time is time tf3.

図2(d)に示す位相差Pdiff2Aと位相差Pdiff1Aとの差分、すなわち時間tf3と時間tf2の差分の大きさにより、位相補償容量C1の接続の判定及び容量値の推定が行なわれる。ここで、時間tf3と時間tf2の差分による接続の判定及び容量値の推定は、実際の試験を行い、通常モードで正常動作をしたボルテージレギュレータ1の時間tf3と時間tf2の差分を、統計的に処理して設定された許容範囲に基づいて行なわれる。
また、時刻t5、t6、t7及びt8の各々においても、上述した時刻t1、t2、t3、t4それぞれと同様である。
Based on the difference between the phase difference Pdiff2A and the phase difference Pdiff1A shown in FIG. 2(d), that is, the magnitude of the difference between the times tf3 and tf2, connection determination and capacitance value estimation of the phase compensation capacitor C1 are performed. Here, the determination of the connection and the estimation of the capacitance value based on the difference between the time tf3 and the time tf2 are carried out by performing an actual test, and statistically calculating the difference between the time tf3 and the time tf2 of the voltage regulator 1 that normally operates in the normal mode. This is done based on the tolerances set by the process.
Further, each of times t5, t6, t7 and t8 is the same as each of times t1, t2, t3 and t4 described above.

図3は、図1のボルテージレギュレータ1における位相補償回路13の変形例を示す回路図である。図3において、図1の位相補償回路13における抵抗R1に換えて、所定のゲインを有する増幅器A1が設けられている。位相補償容量C1及びスイッチSW1の各々は、図1の位相補償回路13と同様の構成である。
出力電圧端子TVOUTから接続点P1へ信号の伝搬方向に対して、位相補償容量C1の後段に増幅器A1が配置されれば、スイッチSW1を直列接続におけるいずれの位置に配置する構成としてもよい。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a modification of phase compensation circuit 13 in voltage regulator 1 of FIG. 3, an amplifier A1 having a predetermined gain is provided in place of the resistor R1 in the phase compensation circuit 13 of FIG. Each of the phase compensation capacitor C1 and the switch SW1 has the same configuration as the phase compensation circuit 13 of FIG.
As long as the amplifier A1 is arranged after the phase compensation capacitor C1 in the signal propagation direction from the output voltage terminal TVOUT to the connection point P1, the switch SW1 may be arranged at any position in the series connection.

図3の位相補償回路の動作において、スイッチSW1がオン状態(位相補償容量C1が位相補償に有効な状態)である場合、出力トランジスタ14が出力する出力電圧VOUTの電圧波形がスイッチSW1を介して位相補償容量C1に供給されると、その出力電圧VOUTの電圧波形の微分波形が増幅器A1へ供給される。増幅器A1は、その微分波形を所定のゲインで増幅して、接続点P1へ出力する。これにより、誤差増幅器12から出力される増幅電圧Vcmpの変化と位相が逆の微分波形が接続点P1に供給され、増幅電圧Vcmpの変化を抑制する位相補償が行なわれる。 In the operation of the phase compensation circuit of FIG. 3, when the switch SW1 is in the ON state (the phase compensation capacitor C1 is effective for phase compensation), the voltage waveform of the output voltage VOUT output by the output transistor 14 is changed via the switch SW1. When supplied to the phase compensation capacitor C1, a differential waveform of the voltage waveform of the output voltage VOUT is supplied to the amplifier A1. Amplifier A1 amplifies the differentiated waveform with a predetermined gain and outputs it to connection point P1. As a result, a differentiated waveform whose phase is opposite to the change in the amplified voltage Vcmp output from the error amplifier 12 is supplied to the connection point P1, and phase compensation is performed to suppress the change in the amplified voltage Vcmp.

図4は、出力トランジスタ14の前段に1個の増幅回路を追加した出力段の変形例を示す回路図である。図4において、pチャネル型MOSトランジスタであるトランジスタ21と、バイアス電流I2を流す定電流源22とが増幅回路として設けられている。
トランジスタ21は、ソースが入力電圧VINの配線に接続され、ゲートが接続点P1に接続され、ドレインが接続点P3(出力トランジスタ14のゲート)に接続されている。
定電流源22は、一端がトランジスタ21のドレインに接続され、他端が電源VSSの配線に接続されている。
トランジスタ21及び定電流源22の各々は、誤差増幅器12から出力される増幅電圧Vcmpをさらに増幅する増幅回路を構成している。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a modified example of the output stage in which one amplifier circuit is added to the front stage of the output transistor 14. In FIG. In FIG. 4, a transistor 21, which is a p-channel MOS transistor, and a constant current source 22 for passing a bias current I2 are provided as an amplifier circuit.
The transistor 21 has a source connected to the wiring of the input voltage VIN, a gate connected to the connection point P1, and a drain connected to the connection point P3 (the gate of the output transistor 14).
The constant current source 22 has one end connected to the drain of the transistor 21 and the other end connected to the wiring of the power supply VSS.
Each of the transistor 21 and the constant current source 22 constitutes an amplifier circuit that further amplifies the amplified voltage Vcmp output from the error amplifier 12 .

また、図4の増幅回路を用いる場合、出力電圧VOUTの位相と増幅電圧Vcmpとの電圧波形が同相となるため、誤差増幅器12の動作を出力電圧Voutの位相に対応させる必要がある。このため、誤差増幅器12において、基準電圧Vrefが正側入力端子(+)に供給され、帰還電圧Vfbが負側入力端子(-)に供給される接続とする。
この構成以外の、テストモードにおける動作については、図1における説明と同様である。
4, the phase of the output voltage VOUT and the voltage waveform of the amplified voltage Vcmp are in phase, so the operation of the error amplifier 12 must correspond to the phase of the output voltage Vout. Therefore, in the error amplifier 12, the reference voltage Vref is supplied to the positive input terminal (+), and the feedback voltage Vfb is supplied to the negative input terminal (-).
Other than this configuration, the operation in the test mode is the same as described in FIG.

上述したように、本実施形態によれば、ボルテージレギュレータの定常状態の消費電流に比較して微少な放電電流となる容量値の位相補償容量に対しても、位相補償容量を有効及び無効にした状態における、試験パルスに対する出力電圧VOUTの位相差それぞれを比較することにより、位相補償容量の計測を行なっているため、位相補償容量を直接測定する端子を設ける必要が無く、容易かる簡易に位相補償容量の接続不良や、容量値が異常値であるか否かの推定を行なうことが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the phase compensation capacitor is enabled and disabled even for a phase compensation capacitor with a capacitance value that causes a very small discharge current compared to the current consumption in the steady state of the voltage regulator. Since the phase compensation capacitance is measured by comparing the phase difference of the output voltage VOUT with respect to the test pulse in each state, there is no need to provide a terminal for directly measuring the phase compensation capacitance, making phase compensation easy and simple. It becomes possible to estimate whether or not there is a connection failure of the capacitance or whether the capacitance value is an abnormal value.

また、本実施形態によれば、可変定電流源18により、通常モードに比較してテストモードにおける誤差増幅器12のバイアス電流を低減させ、誤差増幅器12の出力電流を少なくしているため、テストモードにおける増幅電圧Vcmpの電圧変化を緩やかにすることができ、試験パルスに対する出力電圧VOUTの位相差を拡大することができ、位相補償容量の容量が微少であっても位相差の比較の精度を向上させることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the variable constant current source 18 reduces the bias current of the error amplifier 12 in the test mode compared to the normal mode, thereby reducing the output current of the error amplifier 12. Therefore, the test mode can make the voltage change of the amplified voltage Vcmp at gradual, and the phase difference of the output voltage VOUT with respect to the test pulse can be expanded, and the accuracy of the phase difference comparison can be improved even if the phase compensation capacitor has a very small capacity. It is possible to

また、本実施形態においては、位相補償容量C1のテストを行なう場合、テスト信号SG1をHレベルかつテスト信号SG3をLレベルとし、位相補償容量C2のテストを行なう場合、テスト信号SG1をHレベルかつテスト信号SG2をLレベルとする信号レベルの組合せの設定で説明した。しかしながら、上述した信号レベルの組合せに限定されず、位相補償容量C1、C2のいずれをテストの対象とするかが区別できれば、どのような信号レベルの組合せとして設定してもよい。例えば、信号レベルの組合せは、位相補償容量C1のテストを行なう場合、テスト信号SG1をHレベルかつテスト信号SG3をHレベルとし、位相補償容量C2のテストを行なう場合、テスト信号SG1をHレベルかつテスト信号SG2をHレベルと設定してもよい。 In this embodiment, when testing the phase compensation capacitor C1, the test signal SG1 is set at H level and the test signal SG3 is set at L level, and when testing the phase compensation capacitor C2, the test signal SG1 is set at H level and at L level. The setting of the combination of signal levels in which the test signal SG2 is L level has been described. However, it is not limited to the combination of signal levels described above, and any combination of signal levels may be set as long as it is possible to distinguish which of the phase compensation capacitors C1 and C2 is to be tested. For example, when testing the phase compensation capacitor C1, the test signal SG1 is set to H level and the test signal SG3 is set to H level. Test signal SG2 may be set to H level.

また、本実施形態においては、位相補償容量C1及び位相補償容量C2のテストを行なう際、電圧調整端子TVADJに対して試験パルスを試験信号として供給する説明を行なった。しかしながら、試験信号の伝搬遅延を検出するので、信号レベルの立ち上がり波形あるいは立ち下がり波形のいずれかが有れば検出可能であるため、立ち上がり及び立ち下がりの双方を有する試験パルスではなく、立ち上がりあるいは立ち下がりのいずれかの波形を有する信号を試験信号として供給し、試験信号の伝搬遅延を検出するテストを行なってもよい。 Further, in the present embodiment, the test pulse is supplied as the test signal to the voltage adjustment terminal TVADJ when testing the phase compensation capacitors C1 and C2. However, since the propagation delay of the test signal is detected, it can be detected if there is either a rising waveform or a falling waveform of the signal level. A test signal may be supplied as a test signal having a waveform on either side of the curve, and a test may be performed to detect the propagation delay of the test signal.

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and designs and the like are included within the scope of the gist of the present invention.

1…ボルテージレギュレータ
11…基準電源
12…誤差増幅器
13…位相補償回路
14…出力トランジスタ
15…帰還位相補償回路
16,17,R1…抵抗
18…可変定電流源
19…テスト回路
20…状態制限回路
21…トランジスタ
22…定電流源
C1,C2…位相補償容量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Voltage regulator 11... Reference power supply 12... Error amplifier 13... Phase compensation circuit 14... Output transistor 15... Feedback phase compensation circuit 16, 17, R1... Resistor 18... Variable constant current source 19... Test circuit 20... State limiting circuit 21 ... Transistor 22 ... Constant current source C1, C2 ... Phase compensation capacitor

Claims (4)

出力トランジスタに接続されて所定の出力電圧を出力する出力電圧端子と、前記出力電圧を検知するための電圧調整端子と、前記電圧調整端子で検知された前記出力電圧及び基準電圧の各々を比較して前記出力トランジスタの制御端子を制御することで前記出力電圧を制御する誤差増幅器と、前記誤差増幅器を用いた前記出力電圧の制御ループにおける位相を調整する位相補償容量との各々を備えたボルテージレギュレータであって、
前記位相補償容量を有効あるいは無効とするスイッチと、
前記電圧調整端子より試験信号を入力させ、前記位相補償容量を有効あるいは無効の場合のそれぞれにおける前記出力電圧の位相の変化を計測することで当該位相補償容量のテストを行なうテストモードにおいて、前記スイッチを有効あるいは無効のいずれかに制御するテスト回路と、
を備えることを特徴とするボルテージレギュレータ。
An output voltage terminal connected to an output transistor for outputting a predetermined output voltage, a voltage adjustment terminal for detecting the output voltage, and the output voltage detected at the voltage adjustment terminal and a reference voltage are compared. a voltage regulator comprising: an error amplifier for controlling the output voltage by controlling the control terminal of the output transistor using the error amplifier; and a phase compensation capacitor for adjusting the phase in the control loop of the output voltage using the error amplifier. and
a switch that enables or disables the phase compensation capacitor;
In a test mode for testing the phase compensation capacitor by inputting a test signal from the voltage adjustment terminal and measuring the change in the phase of the output voltage when the phase compensation capacitor is enabled or disabled, the switch a test circuit that either enables or disables the
A voltage regulator comprising:
前記テストモードではない通常モードの際、前記スイッチを前記位相補償容量を有効とした状態に固定する状態制限回路をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載のボルテージレギュレータ。
2. The voltage regulator according to claim 1, further comprising a state limiting circuit that fixes said switch to a state in which said phase compensation capacitor is enabled during a normal mode that is not said test mode.
前記位相補償容量が前記出力電圧端子と前記誤差増幅器の出力端子との間に設けられており、前記誤差増幅器から出力される出力電圧の位相を遅延させる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のボルテージレギュレータ。
3. The phase compensation capacitor is provided between the output voltage terminal and the output terminal of the error amplifier, and delays the phase of the output voltage output from the error amplifier. 2. The voltage regulator according to 2.
前記位相補償容量が前記電圧調整端子と前記誤差増幅器の前記基準電圧と比較する電圧が入力される入力端子との間に設けられており、前記誤差増幅器に入力される出力電圧の位相を早める
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のボルテージレギュレータ。
The phase compensation capacitor is provided between the voltage adjustment terminal and an input terminal to which a voltage to be compared with the reference voltage of the error amplifier is input, and advances the phase of the output voltage input to the error amplifier. The voltage regulator according to any one of claims 1 to 3, characterized by:
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003143836A (en) 2001-07-16 2003-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power source apparatus
JP2005346430A (en) 2004-06-03 2005-12-15 Sony Corp Constant voltage power supply circuit
JP2007249712A (en) 2006-03-16 2007-09-27 Fujitsu Ltd Linear regulator circuit
JP2015191345A (en) 2014-03-27 2015-11-02 セイコーインスツル株式会社 Voltage regulator and manufacturing method therefor
JP2017174116A (en) 2016-03-23 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Voltage Regulator
JP2017175073A (en) 2016-03-25 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Semiconductor integrated circuit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009074850A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Denso Corp Inspection method of semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003143836A (en) 2001-07-16 2003-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power source apparatus
JP2005346430A (en) 2004-06-03 2005-12-15 Sony Corp Constant voltage power supply circuit
JP2007249712A (en) 2006-03-16 2007-09-27 Fujitsu Ltd Linear regulator circuit
JP2015191345A (en) 2014-03-27 2015-11-02 セイコーインスツル株式会社 Voltage regulator and manufacturing method therefor
JP2017174116A (en) 2016-03-23 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Voltage Regulator
JP2017175073A (en) 2016-03-25 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Semiconductor integrated circuit

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