KR101449133B1 - Low Dropout Voltage Regulator of having Multiple Error AMPs - Google Patents

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    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

Abstract

출력신호의 변동에 대해 주파수 선택성을 가지는 저 드롭아웃 전압 레귤레이터가 개시된다. 궤환전압이 입력되고, 기준전압과 비교되어 증폭되는 경로에 2개의 에러 엠프들이 배치된다. 에러 엠프들은 상호간에 병렬 배치되고, 서로 다른 이득과 대역폭을 가진다. 제1 에러 엠프가 가지는 이득은 제2 에러 엠프보다 작으며, 넓은 대역폭을 가진다. 따라서, 제1 에러 엠프는 출력신호가 가지는 고주파 성분에 대해 빠른 응답특성과 증폭작용을 주도적으로 수행한다. 또한, 제2 에러 엠프는 출력신호가 가지는 저주파 성분에 대해 높은 이득을 통해 출력신호의 빠른 레귤레이션 동작을 수행할 수 있다.A low dropout voltage regulator having frequency selectivity for variations in the output signal is disclosed. Two error amplifiers are arranged in the path where the feedback voltage is input and compared with the reference voltage and amplified. Error amplifiers are placed in parallel with each other and have different gains and bandwidths. The gain of the first error amplifier is smaller than that of the second error amplifier, and has a wide bandwidth. Therefore, the first error amplifier mainly performs the fast response characteristic and the amplification action with respect to the high frequency component of the output signal. In addition, the second error amplifier can perform a quick regulation operation of the output signal through a high gain with respect to the low frequency component of the output signal.

Description

복수개의 에러 엠프를 가지는 저 드롭아웃 전압 레귤레이터{Low Dropout Voltage Regulator of having Multiple Error AMPs}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a low dropout voltage regulator having a plurality of error amplifiers,

본 발명은 전압 레귤레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신호의 경로가 적어도 2개로 분리된 전압 레귤레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage regulator, and more particularly to a voltage regulator in which the signal path is divided into at least two.

최근, 스마트폰 또는 MP3 등의 배터리 기반의 휴대용 전자기기가 급속하게 보급됨에 따라 전력 관리 회로의 다기능화와 고기능화가 요구되고 있다. 따라서, 제한된 배터리 전원을 관리하고, 이를 다양한 형태의 전원으로 사용하는 회로인 PMIC(Power Management IC)의 중요성이 높아지고 있다.2. Description of the Related Art Recently, battery-based portable electronic devices such as smart phones and MP3s have been rapidly spreading, and power management circuits have been required to be made more versatile and sophisticated. Therefore, the importance of PMIC (Power Management IC), which is a circuit for managing limited battery power and using it as various types of power sources, is increasing.

PMIC는 휴대폰 또는 PDA와 같은 휴대용 장치의 대기전원을 감소시키는데 필수적이다. PMIC는 크게 두가지 종류로 분류된다. 첫째는 선형 레귤레이터인 저 드롭아웃(Low DropOut) 전압 레귤레이터이며, 둘째는 스위칭 레귤레이터인 SMPS(Switching Mode Power Supply)이다. 선형 레귤레이터는 빠른 응답특성과 낮은 노이즈를 가지나, 상대적으로 낮은 효율을 가진다. 반면, 스위칭 레귤레이터는 높은 효율을 가지나, 외부 소자가 사용되며 부하에 전달되는 노이즈가 많은 단점을 가진다. 따라서, 고성능을 구현하기 위한 아날로그 시스템에서는 선형 레귤레이터가 많이 사용된다.The PMIC is essential to reduce the standby power of handheld devices such as cellular phones or PDAs. There are two main types of PMICs. The first is a low dropout voltage regulator that is a linear regulator, and the second is a switching mode power supply (SMPS), a switching regulator. Linear regulators have fast response characteristics and low noise, but have relatively low efficiency. On the other hand, a switching regulator has a high efficiency, but an external device is used and the noise transmitted to the load is large. Therefore, a linear regulator is widely used in an analog system for achieving high performance.

도 1은 종래 기술에 따른 저 드롭아웃 전압 레귤레이터를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a low dropout voltage regulator in accordance with the prior art.

도 1을 참조하면, 저 드롭아웃 전압 레귤레이터는 기준전압 발생기(100), 에러 엠프(110), 패스 소자(120) 및 전압 분배기(130)를 가진다.Referring to FIG. 1, a low dropout voltage regulator has a reference voltage generator 100, an error amplifier 110, a pass element 120, and a voltage divider 130.

기준전압 발생기(100)에서 생성된 기준전압 Vref는 에러 엠프(110)의 음의 입력단에 인가된다. 에러 엠프(110)의 양의 입력단에는 전압 분배기(130)에서 분배된 궤환 전압 Vfb가 인가된다. 에러 엠프(110)는 2개의 입력단에 인가되는 전압의 차이를 증폭하고, 이를 패스 소자(120)에 인가한다.The reference voltage Vref generated in the reference voltage generator 100 is applied to the negative input terminal of the error amplifier 110. A feedback voltage Vfb divided by the voltage divider 130 is applied to the positive input terminal of the error amplifier 110. [ The error amplifier 110 amplifies the difference between the voltages applied to the two input terminals and applies the amplified difference to the pass element 120.

상기 패스 소자(120)는 패스 트랜지스터로 구성되며, PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 예컨대, PMOS인 패스 트랜지스터의 소스 단자는 양의 전원전압에 연결되고, 게이트 단자에는 에러 엠프(110)의 출력신호가 인가된다. 또한, 드레인 단자에는 출력전압 Vout이 생성되고, 전압 분배기(130)가 연결된다.The pass element 120 may be a pass transistor and may be a PMOS transistor. For example, the source terminal of the PMOS pass transistor is connected to the positive power supply voltage, and the output terminal of the error amplifier 110 is applied to the gate terminal. Further, an output voltage Vout is generated at the drain terminal, and a voltage divider 130 is connected.

만일, 출력단의 임피던스 성분인 로드(140)에서의 다양한 요인으로 인해 출력전압 Vout이 하강하는 경우, 전압 분배기(130)에 구비된 저항들 R1 및 R2로 인해 궤환전압 Vfb는 감소한다. 감소된 궤환전압 Vfb는 에러 엠프(110)에 인가되고, 에러 엠프(110)는 패스 소자를 제어하여 전압 분배기(130)를 흐르는 전류를 증가시킨다. 따라서, 전압 분배기(130)에 구비된 2개의 저항들 R1 및 R2에 의해 출력전압 Vout은 상승한다.If the output voltage Vout falls due to various factors in the load 140, which is an impedance component of the output stage, the feedback voltage Vfb decreases due to the resistors R1 and R2 provided in the voltage divider 130. [ The reduced feedback voltage Vfb is applied to the error amplifier 110 and the error amplifier 110 controls the pass element to increase the current flowing through the voltage divider 130. [ Therefore, the output voltage Vout rises by the two resistors R1 and R2 provided in the voltage divider 130. [

마찬가지로, 출력전압 Vout이 다양한 요인으로 상승하는 경우, 전압 분배기(130)에서 형성되는 궤환전압 Vfb는 증가한다. 궤환전압 Vfb를 수신한 에러 엠프(110)는 패스 소자(120)로 출력전압을 인가하고, 패스 소자(120)는 전압 분배기(130)에 공급되는 전류량을 감소시킨다. 따라서, 전압 분배기(130)에 의해 출력전압 Vout은 하강한다.Similarly, when the output voltage Vout rises due to various factors, the feedback voltage Vfb formed in the voltage divider 130 increases. The error amplifier 110 receiving the feedback voltage Vfb applies the output voltage to the pass element 120 and the pass element 120 reduces the amount of current supplied to the voltage divider 130. [ Thus, the voltage divider 130 drops the output voltage Vout.

상술한 동작을 통해 출력전압 Vout의 변동은 최소화되고, 저 드롭아웃 전압 레귤레이터는 일정한 레벨의 출력전압 Vout을 유지한다.Through the above-described operation, the fluctuation of the output voltage Vout is minimized, and the low dropout voltage regulator maintains a constant level of the output voltage Vout.

상술한 레귤레이션 동작이 구현되기 위해서 에러 엠프는 높은 이득과 넓은 대역폭을 가져야 한다. 따라서, 사용되는 에러 엠프의 사양에 의해 저 드롭아웃 전압 레귤레이터의 소모 전력량은 상대적으로 높은 값을 가지며, 낮은 에너지 효율로 인한 다양한 문제가 발생된다.In order for the above-described regulation operation to be implemented, the error amplifier must have high gain and wide bandwidth. Therefore, depending on the specifications of the error amplifier to be used, the amount of power consumed by the low dropout voltage regulator is relatively high, and various problems arise due to low energy efficiency.

또한, 부하 등에 의해 발생되는 노이즈 성분으로 인해 레귤레이션 동작이 원활히 수행되지 못하는 문제가 발생된다.In addition, there arises a problem that the regulation operation can not be performed smoothly due to the noise component generated by the load or the like.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 출력신호의 변동에 대해 선택적인 증폭동작을 수행할 수 있는 복수개의 에러 엠프가 구비된 저 드롭아웃 전압 레귤레이터를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a low dropout voltage regulator having a plurality of error amplifiers capable of selectively performing an amplification operation on a variation of an output signal.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 기준전압을 형성하기 위한 기준전압 발생기; 상기 기준전압을 음의 입력단자를 통해 수신하고, 궤환전압을 양의 입력단자를 통해 수신하여 상기 궤환전압과 상기 기준전압의 차이를 증폭하기 위한 제1 에러 엠프; 상기 제1 에러 엠프와 병렬적 구성을 가지며, 상기 기준전압을 음의 입력단자를 통해 수신하고, 상기 궤환전압을 양의 입력단자를 통해 수신하여 상기 궤환전압과 상기 기준전압의 차이를 증폭하기 위한 제2 에러 엠프; 상기 제1 에러 엠프와 상기 제2 에러 엠프의 출력단들이 공통 결선되어 출력신호가 인가되고, 상기 제1 에러 엠프와 상기 제2 에러 엠프의 출력신호에 따라 구동전류를 발생하기 위한 패스 소자; 및 상기 구동전류에 따른 출력신호를 형성하고, 저항연결을 통한 상기 궤환전압을 생성하기 위한 전압 분배부를 포함하고, 상기 제1 에러 엠프는 상기 제2 에러 엠프보다 낮은 전압이득을 가지고, 상기 제2 에러 엠프보다 넓은 대역폭을 가지는 것을 특징으로 하는 저 드롭아웃 전압 레귤레이터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a reference voltage generator for forming a reference voltage; A first error amplifier for receiving the reference voltage through a negative input terminal, receiving a feedback voltage via a positive input terminal and amplifying a difference between the feedback voltage and the reference voltage; And a second error amplifier for receiving the reference voltage through a negative input terminal and receiving the feedback voltage through a positive input terminal to amplify the difference between the feedback voltage and the reference voltage, A second error amplifier; A path element for generating a drive current according to an output signal of the first error amplifier and the second error amplifier, to which an output signal of the first error amplifier and the output terminal of the second error amplifier are connected in common; And a voltage divider for forming an output signal according to the drive current and generating the feedback voltage through a resistor connection, wherein the first error amplifier has a voltage gain lower than the second error amplifier, And has a wider bandwidth than the error amplifier.

본 발명에 따르면, 2개의 에러 엠프가 저 드롭아웃 레귤레이터의 궤환경로에 배치된다. 출력신호의 변동에 따른 고조파 성분에 따라 2개의 에러 엠프는 선택적으로 주도적인 증폭동작을 수행한다. 따라서, 하나의 에러 엠프만을 채용하여 주파수 성분에 무관하게 증폭동작을 수행하여 소모전력을 증가시키는 문제는 해결된다. 따라서, 선택적 증폭동작을 통해 소모전력은 감소된다.According to the present invention, two error amplifiers are disposed in the feedback path of the low dropout regulator. Depending on the harmonic components due to variations in the output signal, the two error amplifiers selectively perform the dominant amplification operation. Therefore, the problem of employing only one error amplifier and performing an amplification operation irrespective of the frequency component to increase the consumed power is solved. Thus, the power consumption is reduced through the selective amplification operation.

또한, 대역폭에 따른 선택적 증폭동작을 통해 출력신호의 변동은 빠르게 정상상태로 진입할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 레귤레이션 동작이 수행될 수 있다.In addition, a variation in the output signal can be rapidly entered into a steady state through the selective amplification operation according to the bandwidth, thereby enabling an efficient regulation operation to be performed.

도 1은 종래 기술에 따른 저 드롭아웃 전압 레귤레이터를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저 드롭아웃 전압 레귤레이터를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 2의 제1 에러 엠프를 도시한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 2의 제2 에러 엠프를 도시한 회로도이다.
1 is a block diagram illustrating a low dropout voltage regulator in accordance with the prior art.
2 is a block diagram illustrating a low dropout voltage regulator in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram showing the first error amplifier of FIG. 2 according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram showing the second error amplifier of FIG. 2 according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시예Example

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저 드롭아웃 전압 레귤레이터를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a low dropout voltage regulator in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 저 드롭아웃 전압 레귤레이터는 기준전압 발생기(200), 제1 에러 엠프(210), 제2 에러 엠프(220), 패스 소자(230) 및 전압 분배부(240)를 가진다.Referring to FIG. 2, the low dropout voltage regulator has a reference voltage generator 200, a first error amplifier 210, a second error amplifier 220, a pass element 230, and a voltage divider 240.

기준전압 발생기(200)는 기준전압 Vref를 발생시키고, 이를 제1 에러 엠프(210) 및 제2 에러 엠프(220)의 음의 입력단자에 공급한다.The reference voltage generator 200 generates the reference voltage Vref and supplies it to the negative input terminals of the first error amplifier 210 and the second error amplifier 220.

제1 에러 엠프(210)는 음의 입력단자를 통해 기준전압 Vref를 수신하고, 양의 입력단자를 통해 궤환전압 Vfb를 수신한다. 제1 에러 엠프(210)의 출력은 패스 소자(230)에 인가된다. 패스 소자(230)에 인가된 제1 에러 엠프(210)의 출력신호는 패스 소자(230)를 흐르는 구동전류 Idr을 결정한다. 예컨대, 패스 소자(230)가 PMOS의 패스 트랜지스터로 구성된 경우, 제1 에러 엠프(210)의 출력신호는 패스 트랜지스터의 게이트 단자에 인가된다. 게이트 단자에 인가되는 제1 에러 엠프(210)의 출력신호에 따라 패스 소자인 패스 트랜지스터의 구동전류 Idr은 결정된다.The first error amplifier 210 receives the reference voltage Vref through the negative input terminal and receives the feedback voltage Vfb through the positive input terminal. The output of the first error amplifier 210 is applied to the path element 230. The output signal of the first error amplifier 210 applied to the path element 230 determines the drive current Idr flowing through the path element 230. For example, when the pass element 230 is composed of a PMOS pass transistor, the output signal of the first error amplifier 210 is applied to the gate terminal of the pass transistor. The drive current Idr of the pass element in the pass transistor is determined according to the output signal of the first error amplifier 210 applied to the gate terminal.

제2 에러 엠프는 기준전압 발생기(200)의 기준전압 Vref를 음의 입력단을 통해 수신하고, 궤환전압 Vfb를 양의 입력단을 통해 수신한다. 따라서, 기준전압 Vref는 제1 에러 엠프(210) 및 제2 에러 엠프(220)의 음의 입력단에 공통 인가되고, 궤환전압 Vfb는 제1 에러 엠프(210) 및 제2 에러 엠프(220)의 양의 입력단에 공통 인가된다. 또한, 제2 에러 엠프(220)의 출력신호는 패스 소자(230)에 인가된다. 즉, 제1 에러 엠프(210) 및 제2 에러 엠프(220)의 출력단들은 상호간에 공통 결선되어 패스 소자(230)에 인가된다. 예컨대, 패스 소자(230)가 패스 트랜지스터로 구성된 경우, PMOS 타입으로 제공되는 패스 트랜지스터의 게이트 단자로 제1 에러 엠프(210) 및 제2 에러 엠프(220)의 출력신호들이 공통으로 인가된다. The second error amplifier receives the reference voltage Vref of the reference voltage generator 200 through the negative input terminal and receives the feedback voltage Vfb through the positive input terminal. Therefore, the reference voltage Vref is commonly applied to the first error amplifier 210 and the negative input terminal of the second error amplifier 220, and the feedback voltage Vfb is applied to the first error amplifier 210 and the second error amplifier 220 And is commonly applied to positive input terminals. Also, the output signal of the second error amplifier 220 is applied to the path element 230. That is, the output terminals of the first error amplifier 210 and the second error amplifier 220 are commonly connected to each other and applied to the path element 230. For example, when the pass element 230 is formed of a pass transistor, the output signals of the first error amplifier 210 and the second error amplifier 220 are commonly applied to the gate terminal of the pass transistor provided as a PMOS type.

상기 제1 에러 엠프(210)의 전압 이득을 A1이라 하면, 제2 에러 엠프(220)는 A1보다 큰 A2의 전압 이득을 가진다. 또한, 제1 에러 엠프(210)의 대역폭을 BW1이라 하면, 제2 에러 엠프(220)는 BW1보다 작은 BW2를 가진다. 상대적으로 작은 대역폭 BW2를 가지는 제2 에러 엠프(220)는 제1 에러 엠프(210)에 비해 느린 응답속도를 가진다. 따라서, 출력신호 Vout의 변동에 대해 제1 에러 엠프(210)는 제2 에러 엠프(220)에 비해 빠른 응답을 수행한다.Assuming that the voltage gain of the first error amplifier 210 is A1, the second error amplifier 220 has a voltage gain of A2 greater than A1. Assuming that the bandwidth of the first error amplifier 210 is BW1, the second error amplifier 220 has BW2 smaller than BW1. The second error amplifier 220 having a relatively small bandwidth BW2 has a slower response speed than the first error amplifier 210. [ Therefore, the first error amplifier 210 performs a quick response to the variation of the output signal Vout compared to the second error amplifier 220. [

예컨대, 출력신호 Vout과 기준전압 Vref가 정상상태로서 2개의 에러 엠프(210, 220)가 공통모드로 동작하는 경우, 기준전압 Vref와 궤환전압 Vfb는 가상단락에 의해 동일 레벨을 유지한다. 만일, 출력신호 Vout이 정상상태에 비해 상승하는 경우, 최초의 상승 상태는 높은 주파수의 고조파 성분을 가진다. 따라서, 넓은 대역폭을 가지는 제1 에러 엠프가 소정의 전압 이득으로 동작을 수행할 수 있다. 또한, 높은 주파수의 고조파 성분으로 인해 제2 에러 엠프(220)의 전압 이득은 매우 낮은 상태이다. 따라서, 최초의 출력신호 Vout의 상승상태에서 제1 에러 엠프(210)는 A1의 전압이득으로 증폭동작을 수행한다. 따라서, 패스 소자(230)에서 발생되는 구동전류 Idr은 감소한다. 구동전류 Idr의 감소에 따라 출력전압 Vout은 정상상태의 출력신호 Vout을 향해 하강한다.For example, when the output signal Vout and the reference voltage Vref are in a steady state and the two error amplifiers 210 and 220 operate in the common mode, the reference voltage Vref and the feedback voltage Vfb maintain the same level due to the virtual short. If the output signal Vout rises as compared with the steady state, the first rising state has a high frequency harmonic component. Therefore, the first error amplifier having a wide bandwidth can perform an operation with a predetermined voltage gain. In addition, the voltage gain of the second error amplifier 220 is very low due to the high frequency harmonic components. Therefore, in the rising state of the first output signal Vout, the first error amplifier 210 performs the amplifying operation with the voltage gain of A1. Therefore, the driving current Idr generated in the pass element 230 decreases. As the driving current Idr decreases, the output voltage Vout falls toward the steady state output signal Vout.

계속해서 출력신호 Vout이 하강하는 상태에서 출력신호 Vout은 낮은 주파수의 고조파 성분을 가진다. 낮은 주파수 대역에서 제2 에러 엠프(220)는 제1 에러 엠프(210)에 비해 높은 전압 이득을 가진다. 따라서, 제2 에러 엠프(220)의 동작에 의해 궤환전압 Vfb는 기준전압 Vref를 빠르게 추종한다. 궤환전압 Vfb가 기준전압 Vref를 추종하는 현상은 제2 에러 엠프(220)가 가지는 응답속도에 기인하기 보다는 제2 에러 엠프(220)가 높은 전압이득을 가지는데 기인한다. 즉, 전압이득이 매우 높은 경우, 출력단의 전압은 입력단과 가상단락회로의 구성이 용이해진다. 따라서, 궤환전압 Vfb는 기준전압 Vref를 용이하게 추종하고, 출력신호 Vout은 변동은 최소화되고 정상상태로 빠르게 진입한다.Subsequently, in a state in which the output signal Vout falls, the output signal Vout has a harmonic component of a low frequency. The second error amplifier 220 has a higher voltage gain than the first error amplifier 210 in the lower frequency band. Therefore, the feedback voltage Vfb quickly follows the reference voltage Vref by the operation of the second error amplifier 220. [ The phenomenon that the feedback voltage Vfb follows the reference voltage Vref is caused not by the response speed of the second error amplifier 220 but by the second error amplifier 220 having a high voltage gain. That is, when the voltage gain is very high, the voltage of the output terminal facilitates the configuration of the input terminal and the virtual short circuit. Therefore, the feedback voltage Vfb easily follows the reference voltage Vref, and the fluctuation of the output signal Vout is minimized and quickly enters the steady state.

즉, 출력신호 Vout의 변동의 초기에는 제1 에러 엠프(210)가 주도적인 증폭동작을 수행하여 레귤레이션 동작에 참여하며, 이후에는 제2 에러 엠프(220)가 높은 이득을 가지고 증폭동작을 수행하여 레귤레이션 동작을 수행한다.That is, in the initial stage of the fluctuation of the output signal Vout, the first error amplifier 210 performs a main amplifying operation to participate in the regulation operation, and thereafter, the second error amplifier 220 performs an amplifying operation with a high gain And performs a regulating operation.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 2의 제1 에러 엠프를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing the first error amplifier of FIG. 2 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제1 에러 엠프는 제1 바이어스부(211), 제2 바이어스부(212), 입력 스테이지(213) 및 출력 스테이지(214)를 가진다. 상기 제1 에러 엠프는 양의 전원전압 VDD와 음의 전원전압 VSS 사이에 배치된 레일-투-레일 구조를 가진다. 또한, 상기 음의 전원전압 VSS는 접지레벨일 수 있다.Referring to FIG. 3, the first error amplifier has a first bias portion 211, a second bias portion 212, an input stage 213, and an output stage 214. The first error amplifier has a rail-to-rail structure disposed between a positive power supply voltage VDD and a negative power supply voltage VSS. Also, the negative power supply voltage VSS may be a ground level.

제1 바이어스부(211)는 기준 바이어스 전류원 Iref를 통해 바이어스 전류를 형성한다. 형성된 바이어스 전류는 트랜지스터 MP1 및 MP3을 흐른다. 또한, 전류 미러링 동작을 통해 트랜지스터 MP2 및 MP4를 흐르는 전류로 복사된다. 또한, 전류 미러링 과정에서 트랜지스터 MP1 및 MP2의 게이트 단자들이 공통 결선된 제1 노드 N1의 바이어스 전압은 셋팅되고, MP3 및 MP4의 게이트 단자들이 공통 결선된 제2 노드 N2의 바이어스 전압도 셋팅된다.The first bias unit 211 forms a bias current through the reference bias current source Iref. The formed bias current flows through transistors MP1 and MP3. Also, the transistors MP2 and MP4 are copied to the flowing current through the current mirroring operation. The bias voltage of the first node N1 in which the gate terminals of the transistors MP1 and MP2 are commonly connected in the current mirroring process is set and the bias voltage of the second node N2 in which the gate terminals of MP3 and MP4 are commonly connected is also set.

제2 바이어스부(212)의 트랜지스터 MN1에는 MP2 및 MP4에서 복사된 바이어스 전류가 흐른다. 이는 전류 미러 구성을 가지는 트랜지스터 MN1 및 MN2을 통해 MPX를 흐르는 바이어스 전류는 결정되며, 트랜지스터 MPX의 게이트 단자의 전압도 결정된다. A bias current copied from MP2 and MP4 flows to the transistor MN1 of the second bias unit 212. [ This determines the bias current flowing through the MPX through the transistors MN1 and MN2 having the current mirror configuration, and the voltage at the gate terminal of the transistor MPX is also determined.

또한, 제2 바이어스부(212)의 트랜지스터 MP5의 게이트 단자의 전압은 상기 제1 바이어스부(211)의 제1 노드 N1의 바이어스 전압과 동일하다. 이를 통해 트랜지스터 MP5를 흐르는 바이어스 전류는 결정된다. 또한, 제2 노드 N2의 전압이 트랜지스터 MP6의 게이트 단자에 인가된다. 이를 통해 트랜지스터 MP5의 드레인 단자의 전압 또는 MP6의 소스 단자의 전압은 결정될 수 있다. 또한, MP5에서 생성된 바이어스 전류는 트랜지스터 MN3 및 MN4를 흐르고, 트랜지스터 MN3 및 MN4의 게이트 전압은 결정된다.The voltage of the gate terminal of the transistor MP5 of the second bias unit 212 is equal to the bias voltage of the first node N1 of the first bias unit 211. [ Whereby the bias current flowing through transistor MP5 is determined. Also, the voltage of the second node N2 is applied to the gate terminal of the transistor MP6. Whereby the voltage at the drain terminal of transistor MP5 or the voltage at the source terminal of MP6 can be determined. Further, the bias current generated in MP5 flows through transistors MN3 and MN4, and the gate voltages of transistors MN3 and MN4 are determined.

제1 바이어스부(211)의 제1 노드 N1의 전압 및 제2 노드 N2의 전압에 의해 입력 스테이지(213)의 바이어스 전류는 결정된다. 이는 입력 스테이지(213)의 바이어스 전류는 제1 바이어스부(211)에서 생성된 전압에 의해 결정됨을 의미한다. 제1 노드 N1의 전압은 트랜지스터 MP7의 게이트 단자에 인가되고, 제2 노드 N2의 전압은 트랜지스터 MP8의 게이트 단자에 인가된다. MP7의 게이트 단자에 인가되는 제1 노드 N1의 전압에 의해 MP7을 흐르는 전류는 결정된다. 또한, MP7을 흐르는 바이어스 전류에 의해 MP8의 소스 단자의 전압은 결정된다. 형성된 MP7과 MP8을 흐르는 바이어스 전류는 트랜지스터 MP16과 MP17에 각각 분기되어 흐르며, 트랜지스터 MN7 및 MN8로 흐르게 된다.The bias current of the input stage 213 is determined by the voltage of the first node N1 of the first bias unit 211 and the voltage of the second node N2. This means that the bias current of the input stage 213 is determined by the voltage generated in the first bias section 211. [ The voltage of the first node N1 is applied to the gate terminal of the transistor MP7 and the voltage of the second node N2 is applied to the gate terminal of the transistor MP8. The current flowing through MP7 is determined by the voltage at the first node N1 applied to the gate terminal of MP7. Further, the voltage of the source terminal of MP8 is determined by the bias current flowing through MP7. The bias current flowing through the formed MP7 and MP8 flows to the transistors MP16 and MP17, respectively, and flows to the transistors MN7 and MN8.

또한, 출력 스테이지(214)의 MN7을 흐르는 전류는 트랜지스터 MP16을 흐르는 전류와 동일하고, MN8을 흐르는 전류는 트랜지스터 MP17을 흐르는 전류와 동일하다. 각각의 트랜지스터들을 흐르는 바이어스 전류에 의해 공통 결선된 트랜지스터 MN7과 MN8의 게이트 단자 전압은 결정된다. 또한, 제2 바이어스부(212)의 트랜지스터 MPX의 게이트 단자의 전압 및 제2 바이어스부(212)의 트랜지스터 MN3 및 MN4의 게이트 단자의 전압에 의해 트랜지스터 MP8, MP10 및 MN5를 흐르는 바이어스 전류도 결정된다. 따라서, 트랜지스터 MN7을 흐르는 바이어스 전류는 입력 스테이지(213)의 트랜지스터 MP16을 흐르는 바이어스 전류 및 트랜지스터 MN5를 흐르는 바이어스 전류의 합이며, 전류의 합에 상응하여 MN7의 게이트 단자의 전압은 결정된다. 이는 트랜지스터 MP11, MP12, MN6 및 MN8에 동일하게 적용된다. 결국, 출력 스테이지(214)를 흐르는 바이스 전류는 제2 바이어스부(212)에서 형성된 트랜지스터들의 게이트 전압에 의해 결정된다.Further, the current flowing through the MN7 of the output stage 214 is equal to the current flowing through the transistor MP16, and the current flowing through the MN8 is equal to the current flowing through the transistor MP17. The gate terminal voltages of the transistors MN7 and MN8 which are commonly connected by the bias current flowing through the respective transistors are determined. The bias current flowing through the transistors MP8, MP10 and MN5 is also determined by the voltage at the gate terminal of the transistor MPX of the second bias section 212 and the voltage at the gate terminals of the transistors MN3 and MN4 of the second bias section 212 . Therefore, the bias current flowing through the transistor MN7 is the sum of the bias current flowing through the transistor MP16 of the input stage 213 and the bias current flowing through the transistor MN5, and the voltage at the gate terminal of the MN7 is determined corresponding to the sum of the currents. This applies equally to the transistors MP11, MP12, MN6 and MN8. As a result, the bias current flowing through the output stage 214 is determined by the gate voltage of the transistors formed in the second bias portion 212.

입력 스테이지(213)에는 양의 입력신호 INP 및 음의 입력신호 INN이 인가된다. 양의 입력신호 INP는 트랜지스터 MP16의 게이트 단자에 인가되고, 음의 입력신호 INN은 트랜지스터 MP17의 게이트 단자에 인가된다. 트랜지스터 MP16 및 MP17은 공통 소스 증폭기로 작용한다. 즉, 차동모드에서 소신호 입력에 대한 공통 소스 증폭기로 작용한다. A positive input signal INP and a negative input signal INN are applied to the input stage 213. A positive input signal INP is applied to the gate terminal of the transistor MP16 and a negative input signal INN is applied to the gate terminal of the transistor MP17. Transistors MP16 and MP17 serve as a common source amplifier. In other words, it acts as a common source amplifier for small signal inputs in differential mode.

MP16의 출력신호는 트랜지스터 MN5의 소스 단자에 인가된다. MN5는 공통 게이트 증폭기의 구성을 취한다. 공통 게이트 증폭기에서 증폭된 신호는 공통 소스 증폭기의 구성을 가지는 트랜지스터 MN8의 게이트 단자로 인가되고, MN8이 공통 소스 증폭기에서 증폭된 신호는 공통 게이트 증폭기의 구성을 가지는 트랜지스터 MN6을 통해 출력단으로 출력된다.The output signal of MP16 is applied to the source terminal of transistor MN5. MN5 takes the configuration of a common gate amplifier. The signal amplified in the common gate amplifier is applied to the gate terminal of the transistor MN8 having the configuration of the common source amplifier, and the signal amplified by the MN8 in the common source amplifier is outputted to the output terminal through the transistor MN6 having the configuration of the common gate amplifier.

공통 소스 증폭기의 구성을 가지는 MP17의 출력신호는 공통 게이트 증폭기 구성을 가지는 트랜지스터 MN6의 소스 단자로 인가되고, 증폭되어 출력단으로 전송된다.The output signal of the MP17 having the configuration of the common source amplifier is applied to the source terminal of the transistor MN6 having the common gate amplifier configuration, amplified and transmitted to the output terminal.

따라서, 양의 입력신호 INP 및 음의 입력신호 INN는 차동모드에서 공통 소스 증폭기 및 공통 게이트 증폭기의 직렬 구성을 통해 증폭되고, 출력신호 Vout을 형성한다.Thus, the positive input signal INP and the negative input signal INN are amplified in the differential mode through the serial configuration of the common source amplifier and the common gate amplifier to form the output signal Vout.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 2의 제2 에러 엠프를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram showing the second error amplifier of FIG. 2 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제2 에러 엠프는 제1 바이어스부(221), 제2 바이어스부(222), 입력 스테이지(223), 제1 출력 스테이지(224) 및 제2 출력 스테이지(225)를 가진다.4, the second error amplifier has a first bias section 221, a second bias section 222, an input stage 223, a first output stage 224, and a second output stage 225 .

제1 바이어스부(221), 제2 바이어스부(222) 및 입력 스테이지(223)는 상기 도 3에 설명된 바와 동일하다. 또한, 제1 출력 스테이지(224)는 상기 도 3의 출력 스테이지(214)와 동일하다. 따라서, 상기 도 4에서는 상기 도 3의 구성에 새롭게 부가된 제2 출력 스테이지(225)의 구성 및 작용을 위주로 설명키로 한다.The first bias portion 221, the second bias portion 222, and the input stage 223 are the same as those described in FIG. The first output stage 224 is also the same as the output stage 214 of FIG. 4, the configuration and operation of the second output stage 225 newly added to the configuration of FIG. 3 will be mainly described.

먼저, 제1 출력 스테이지(224)의 출력단자인 제3 노드 N3의 신호는 트랜지스터 MP14 및 MN9의 게이트 단자에 인가된다. 특히 트랜지스터 MP14는 소신호 모델링의 관점에서 공통 소스 증폭기의 구성을 가진다. 따라서, MP14를 통해 증폭된 제3 노드 N3의 신호는 드레인 단자에 나타나며, 이는 공통 소스 증폭기의 구성을 가지는 트랜지스터 MN12의 게이트 단자에 인가된다. 공통 소스 증폭기의 구성인 MN12의 게이트 단자의 신호는 증폭되어 출력단에 나타난다.First, the signal at the third node N3, which is the output terminal of the first output stage 224, is applied to the gate terminals of the transistors MP14 and MN9. In particular, transistor MP14 has a common source amplifier configuration in terms of small signal modeling. Therefore, the signal of the third node N3 amplified through the MP14 appears at the drain terminal, which is applied to the gate terminal of the transistor MN12 having the configuration of the common source amplifier. The signal at the gate terminal of MN12, which is the configuration of the common source amplifier, is amplified and appears at the output stage.

또한, 트랜지스터 MN8의 게이트 단자인 제4 노드 N4의 신호는 트랜지스터 MN10 및 MN11의 게이트 단자에 인가된다. 특히, MN11은 공통 소스 증폭기의 구성을 가지고, 게이트 단자에 인가된 신호를 증폭한다. 증폭된 신호는 드레인 단자에 형성되며, 공통 소스 증폭기의 구성을 가지는 트랜지스터 MN12의 게이트 단자로 인가되고, 증폭되어 출력단에 나타난다.Further, the signal at the fourth node N4, which is the gate terminal of the transistor MN8, is applied to the gate terminals of the transistors MN10 and MN11. In particular, MN11 has a configuration of a common source amplifier and amplifies a signal applied to the gate terminal. The amplified signal is formed at the drain terminal, is applied to the gate terminal of the transistor MN12 having the configuration of the common source amplifier, amplified and appears at the output terminal.

따라서 제3 노드 N3의 신호 및 제4 노드 N4의 신호는 2단으로 직렬 연결된 공통 소스 증폭기들에 의해 증폭되어 출력신호 Vout을 형성한다.Therefore, the signal of the third node N3 and the signal of the fourth node N4 are amplified by the common source amplifiers connected in series in two stages to form the output signal Vout.

상기 도 3에 도시된 제1 에러 엠프(210)는 소신호 관점에서 공통 소스 증폭기 및 공통 게이트 증폭기가 직렬로 연결된 케스코드 구성을 가진다. 양의 입력신호 INP의 관점에서는 캐스코드 구성은 공통 소스 증폭기가 낮은 출력 임피던스 또는 낮은 실효 부하저항을 가지므로 주파수 응답특성이 향상되는 특징이 있다. 따라서, 제2 에러 엠프(220)에 비해 넓은 대역폭을 가진다.The first error amplifier 210 shown in FIG. 3 has a keez code configuration in which a common source amplifier and a common gate amplifier are connected in series in terms of small signals. From the viewpoint of the positive input signal INP, the cascode configuration is characterized in that the common source amplifier has a low output impedance or a low effective load resistance, thereby improving the frequency response characteristic. Therefore, it has a wider bandwidth than the second error amplifier 220.

특히 양이 입력신호 INP의 관점에서는 MP16 및 MN5의 캐스코드 구성, MN8 및 MN6이 캐스코드 구성이 형성되어 2단이 캐스코드 구성이 직렬연결된 구조로 이해된다. 또한, 음의 입력신호 INN의 관점에서는 MP17 및 MN6의 1단 캐스코드 구성이 형성된다.Particularly in terms of the amount of input signal INP, it is understood that the cascode configuration of MP16 and MN5, the cascode configuration of MN8 and MN6, and the cascade configuration of the second stage are connected in series. Further, from the viewpoint of the negative input signal INN, a one-stage cascode configuration of MP17 and MN6 is formed.

상기 도 4에 도시된 제2 에러 엠프(220)는 양의 입력신호 INP의 관점에서 공통 소스 및 공통 게이트 증폭기가 직렬 연결된 캐스코드 구성으로 트랜지스터 MP16 및 MN5가 나타나고, 캐스코드 구성에 연결되어 MN8, MN11 및 MN12로 구성된 3단이 공통 소스 증폭기의 직렬구조가 나타난다. 또한, 캐스코드 구성에는 MN8의 공통 소스 증폭기 및 MN6의 공통 게이트 증폭기를 통한 2차 캐스코드 구성이 나타나며, MP14 및 MN12이 2단이 공통 소스 증폭기의 직렬연결 구성이 나타난다.The second error amplifier 220 shown in FIG. 4 shows transistors MP16 and MN5 in a cascode configuration in which a common source and a common gate amplifier are connected in series in terms of a positive input signal INP, and is connected to a cascode configuration, The serial structure of the three-stage common source amplifier composed of MN11 and MN12 is shown. Also, in the cascode configuration, a common source amplifier of MN8 and a secondary cascode arrangement of common gate amplifier of MN6 are shown, and MP14 and MN12 show a serial connection configuration of the two-stage common source amplifier.

또한, 제2 에러 엠프(220)의 음의 입력신호 INN의 관점에서는 캐스코드 구성인 MP17 및 MN6이 구성되고, 캐스코드에 직렬 연결된 2단의 공통 소스 증폭기 구성인 트랜지스터 MP14 및 MN12가 형성된다.Further, from the viewpoint of the negative input signal INN of the second error amplifier 220, the cascode configurations MP17 and MN6 are formed, and transistors MP14 and MN12, which are two-stage common source amplifier configurations connected in series to the cascade, are formed.

결국, 제2 에러 엠프(220)는 캐스코드 구성에 적어도 2단의 공통 소스 증폭기가 직렬 연결된 구성이 소신호적으로 형성된다. 따라서, 도 3의 제1 에러 엠프(210)에 비해 높은 이득이 구현된다. 다만, 캐스코드 구성에 직렬 연결된 공통 소스 증폭기로 인해 주파수 특성은 제1 에러 엠프(210)에 비해 감소된다. 따라서, 제2 에러 엠프(220)는 제1 에러 엠프(210)에 비해 좁은 대역폭을 가진다.As a result, the second error amplifier 220 is formed in a simplistic manner in which at least two stages of common source amplifiers are connected in series in the cascode configuration. Therefore, a higher gain than that of the first error amplifier 210 of FIG. 3 is realized. However, the frequency characteristic is reduced compared to the first error amplifier 210 due to the common source amplifier connected in series with the cascode configuration. Therefore, the second error amplifier 220 has a narrow bandwidth compared to the first error amplifier 210. [

2개의 에러 엠프들은 병렬 배치되고, 서로 다른 주파수 대역에서 다른 전압 이득을 제공한다. 즉, 높은 주파수 대역에서는 제1 에러 엠프가 주도적인 동작을 수행하고, 증폭동작을 수행하여 빠르게 출력단의 변동을 최소화한다. 또한, 낮은 주파수 대역에서는 제2 에러 엠프가 주도적인 동작을 수행하고, 비교적 높은 이득을 가진 증폭동작을 통해 출력단의 변동을 최소화하는 레귤레이션 동작을 수행할 수 있다.The two error amplifiers are arranged in parallel and provide different voltage gains in different frequency bands. That is, in the high frequency band, the first error amplifier performs a predominant operation and performs an amplification operation to minimize the fluctuation of the output stage quickly. Also, in the low frequency band, the second error amplifier performs a predominant operation, and a regulation operation that minimizes the variation of the output stage through an amplifying operation having a relatively high gain can be performed.

상술한 본 발명에서는 2개의 에러 엠프가 저 드롭아웃 레귤레이터의 궤환경로에 배치된다. 출력신호의 변동에 따른 고조파 성분에 따라 2개의 에러 엠프는 선택적으로 주도적인 증폭동작을 수행한다. 따라서, 하나의 에러 엠프만을 채용하여 주파수 성분에 무관하게 증폭동작을 수행하여 소모전력을 증가시키는 문제는 해결된다. 따라서, 선택적 증폭동작을 통해 소모전력은 감소된다.In the present invention described above, two error amplifiers are arranged in the feedback path of the low-dropout regulator. Depending on the harmonic components due to variations in the output signal, the two error amplifiers selectively perform the dominant amplification operation. Therefore, the problem of employing only one error amplifier and performing an amplification operation irrespective of the frequency component to increase the consumed power is solved. Thus, the power consumption is reduced through the selective amplification operation.

또한, 대역폭에 따른 선택적 증폭동작을 통해 출력신호의 변동은 빠르게 정상상태로 진입할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 레귤레이션 동작이 수행될 수 있다.In addition, a variation in the output signal can be rapidly entered into a steady state through the selective amplification operation according to the bandwidth, thereby enabling an efficient regulation operation to be performed.

200 : 기준전압 발생기 210 : 제1 에러 엠프
220 : 제2 에러 엠프 230 : 패스 소자
240 : 전압 분배부
200: reference voltage generator 210: first error amplifier
220: second error amplifier 230: pass element
240: Voltage distribution portion

Claims (5)

기준전압을 형성하기 위한 기준전압 발생기;
상기 기준전압을 음의 입력단자를 통해 수신하고, 궤환전압을 양의 입력단자를 통해 수신하여 상기 궤환전압과 상기 기준전압의 차이를 증폭하기 위한 제1 에러 엠프;
상기 제1 에러 엠프와 병렬적 구성을 가지며, 상기 기준전압을 음의 입력단자를 통해 수신하고, 상기 궤환전압을 양의 입력단자를 통해 수신하여 상기 궤환전압과 상기 기준전압의 차이를 증폭하기 위한 제2 에러 엠프;
상기 제1 에러 엠프와 상기 제2 에러 엠프의 출력단들이 공통 결선되어 출력신호가 인가되고, 상기 제1 에러 엠프와 상기 제2 에러 엠프의 출력신호에 따라 구동전류를 발생하기 위한 패스 소자; 및
상기 구동전류에 따른 출력신호를 형성하고, 저항연결을 통한 상기 궤환전압을 생성하기 위한 전압 분배부를 포함하고,
상기 제1 에러 엠프는 상기 제2 에러 엠프보다 낮은 전압이득을 가지고, 상기 제2 에러 엠프보다 넓은 대역폭을 가지며, 상기 출력신호의 변동시 제1 에러 엠프와 제2 에러 엠프는 동시에 동작하되, 변동의 초기에 높은 주파수의 고조파 성분에 대해 제1 에러 엠프가 주도적인 증폭동작을 수행하고, 상기 출력신호의 낮은 주파수의 고조파 성분에 대해 제2 에러 엠프가 주도적인 증폭동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 저 드롭아웃 전압 레귤레이터.
A reference voltage generator for forming a reference voltage;
A first error amplifier for receiving the reference voltage through a negative input terminal, receiving a feedback voltage via a positive input terminal and amplifying a difference between the feedback voltage and the reference voltage;
And a second error amplifier for receiving the reference voltage through a negative input terminal and receiving the feedback voltage through a positive input terminal to amplify the difference between the feedback voltage and the reference voltage, A second error amplifier;
A path element for generating a drive current according to an output signal of the first error amplifier and the second error amplifier, to which an output signal of the first error amplifier and the output terminal of the second error amplifier are connected in common; And
And a voltage distributor for forming an output signal according to the drive current and generating the feedback voltage through a resistor connection,
Wherein the first error amplifier has a voltage gain lower than that of the second error amplifier and has a bandwidth greater than that of the second error amplifier and the first error amplifier and the second error amplifier operate simultaneously when the output signal changes, Characterized in that the first error amplifier performs a dominant amplification operation for the high frequency harmonic component at the beginning and the second error amplifier performs the dominant amplification operation for the low frequency harmonic component of the output signal Low dropout voltage regulator.
제1항에 있어서, 상기 제1 에러 엠프는,
기준 바이어스 전류원에 의해 전류 미러링 동작을 수행하는 트랜지스터들의 게이트 단자들의 전압을 결정하기 위한 제1 바이어스부;
상기 제1 바이어스부로부터 복사된 바이어스 전류에 따라, 바이어싱 동작을 수행하기 위한 제2 바이어스부;
양의 입력신호 및 음의 입력신호를 수신하고, 상기 제1 바이어스부로부터 바이어스 전압을 공급받고, 공통 소스 증폭기 구성을 통해 상기 양의 입력신호 및 음의 입력신호를 증폭하기 위한 입력 스테이지; 및
상기 제2 바이어스부에 셋팅된 전압에 의해 바이어싱되고, 상기 입력 스테이지에 연결되어, 공통 게이트 증폭기 구성을 통해 상기 입력 스테이지를 출력신호를 증폭하여 출력신호를 생성하기 위한 출력 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 드롭아웃 전압 레귤레이터.
The apparatus of claim 1, wherein the first error amplifier comprises:
A first bias portion for determining a voltage of gate terminals of transistors performing a current mirroring operation by a reference bias current source;
A second bias unit for performing a biasing operation according to a bias current copied from the first bias unit;
An input stage for receiving a positive input signal and a negative input signal, receiving a bias voltage from the first bias portion, and amplifying the positive input signal and the negative input signal through a common source amplifier configuration; And
And an output stage for being biased by a voltage set in the second bias portion and connected to the input stage to amplify the output signal to the input stage through a common gate amplifier configuration to generate an output signal Drop-out voltage regulator.
제2항에 있어서, 상기 출력 스테이지는,
상기 양의 입력신호를 공통 게이트 증폭하는 입력 스테이지의 출력신호에 대해 공통 게이트 증폭 동작을 수행하여 제1 케스코드들 형성하는 트랜지스터; 및
상기 제1 케스코드에 연결되고, 상기 제1 케스코드의 출력에 대해 공통 소스 증폭 및 공통 게이트 증폭 동작을 수행하는 제2 케스코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 드롭아웃 전압 레귤레이터.
3. The apparatus of claim 2, wherein the output stage comprises:
A transistor for performing a common gate amplification operation on an output signal of an input stage for common gate amplifying the positive input signal to form first cascodes; And
And a second kece code coupled to the first ke code for performing a common source amplification and a common gate amplification operation on the output of the first ke code.
제2항에 있어서, 상기 출력 스테이지는,
상기 음의 입력신호를 공통 게이트 증폭하는 입력 스테이지의 출력신호에 대해 공통 게이트 증폭 동작을 수행하여 제3 케스코드를 형성하는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 드롭 아웃 전압 레귤레이터.
3. The apparatus of claim 2, wherein the output stage comprises:
And a transistor for performing a common gate amplification operation on an output signal of the input stage for common gate amplifying the negative input signal to form a third keic code.
제1항에 있어서, 상기 제2 에러 엠프는,
기준 바이어스 전류원에 의해 전류 미러링 동작을 수행하는 트랜지스터들의 게이트 단자들의 전압을 결정하기 위한 제1 바이어스부;
상기 제1 바이어스부로부터 복사된 바이어스 전류에 따라, 바이어싱 동작을 수행하기 위한 제2 바이어스부;
양의 입력신호 및 음의 입력신호를 수신하고, 상기 제1 바이어스부로부터 바이어스 전압을 공급받고, 공통 소스 증폭기 구성을 통해 상기 양의 입력신호 및 음의 입력신호를 증폭하기 위한 입력 스테이지;
상기 제2 바이어스부에 셋팅된 전압에 의해 바이어싱되고, 상기 입력 스테이지에 연결되어, 공통 게이트 증폭기 구성을 통해 상기 입력 스테이지를 출력신호를 증폭하여 출력신호를 생성하기 위한 제1 출력 스테이지; 및
상기 제1 출력 스테이지의 출력신호를 수신하여 적어도 2단으로 직렬 연결된 공통 소스 증폭기 구성을 통해 증폭 동작을 수행하는 제2 출력 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 드롭아웃 전압 레귤레이터.
2. The apparatus of claim 1, wherein the second error amplifier comprises:
A first bias portion for determining a voltage of gate terminals of transistors performing a current mirroring operation by a reference bias current source;
A second bias unit for performing a biasing operation according to a bias current copied from the first bias unit;
An input stage for receiving a positive input signal and a negative input signal, receiving a bias voltage from the first bias portion, and amplifying the positive input signal and the negative input signal through a common source amplifier configuration;
A first output stage biased by a voltage set to the second bias portion and coupled to the input stage to amplify the output signal to the input stage through a common gate amplifier configuration to produce an output signal; And
And a second output stage for receiving the output signal of the first output stage and performing an amplification operation through a common source amplifier arrangement connected in series in at least two stages.
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