TWI303020B - - Google Patents
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- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
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Description
1303020 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種線性調節器(lineaF reguiator)及其控制 方法’特別是關於〜種改善輸人賴漣波影響的線性調節器及其 控制方法 【先前技術】 圖1係傳統的線性調節器1〇,用以將輸入電壓Vin轉為輸出 電壓Vout,其中參考電壓產生器12供應一參考電壓Vref,電阻 R1及R2分壓輸出電壓Vout產生迴授信號VFB,誤差放大器14比 較參考電壓Vref及迴授信號VFB產生誤差信號-至電晶體16的 閘極,以調節輸出電壓Vout的準位。在幾十KHz到幾百KHz的高 頻應用中,例如無線通訊,需要很穩定的輸出電壓v〇ut,但參考 電壓Vref上可能產生漣波造成輸出電壓v〇ut的抖動 (perturbation),因此需要旁通電容C過濾參考電壓的漣 波,以改善輸出電壓Vout的電源供應抑制率(Power Supply Reject Ratio; PSRR)。,然而,除了參考電壓Vref會產生漣波之外,輸 入電壓Vin也會產生漣波,而使輸出電壓¥〇111:發生抖動。目前要 消除輸入電壓Vin漣波的影響,都是利用迴授迴路將輸出電壓 Vout迴授至誤差放大器14後,再調節電晶體的通道而消除輸入電 壓Vin的影響,·,就算旁通電容c大到足以將參考賴】㈣ .1303020 的漣波完全消除’線性轉n 1Q的·仍受酿差放大器14及 迴制’而無法在輸人電壓Vin發生連波時 立即地反應以往的改良均針對加快誤差放大器或是迴授迴路 的反應速度’只是誤差放大器14及迴授迴路均根據姑電壓v〇ut 來反應,即使反應再快也必須等到輸出電壓v〇ut目輸入電壓vin 的漣波產生抖_才歧應。再者,改魏差放大器14或是迴授 迴路的反絲度也容練雜獨^㈣有的歡細及補償改 W變。 因此,-種能在輸出電壓發生抖動前早一步消除輸入電壓漣 波影響的線性調節器,乃為所冀。 【發明内容】 本發明的目之一,在於提出一種線性調節器及其控制方法, 馨能在輸出電壓發生抖動前早一步消除輸入電壓漣波的影響。 本發明的目的之一,另在於提出一種線性調節器及其控制方 法,其能減少輸入電壓的漣波影響而不改變調節器原有的穩定範 圍及補償。 ' 根據本發明,在一種線性調節器及其控制方法中,該線性調 筇器係用以將一輸入電壓轉為一輸出電壓在一輸出端其包括一電 晶體連接在輸入電壓及輸出端之間,一第一偵測電路偵測該輸出 電尾產生一苐一彳吕说至邊電晶體的閘極,以調節該輸出電壓, 1303020 第二偵測電路_該輸人電壓產生—與該輸人電壓相關的第二信 號至該電晶體的閘極,以在錄人賴發生漣波時能立即反應, 而不讓輸出電壓發生抖動。 【實施方式】 圖2係本發明的實施例,在線性調節器20中,PM0S電晶體 24連接在輸入電壓Vin及輸出端Vout之間,電阻R1及R2分壓輸 出電壓Vout產生迴授信號VFB,偵測電路22根據迴授信號VFB 產生仏旎乂^控制pm〇s電晶體24的通道大小,以控制通過的電流, 進而維持輸出電壓Vout在一定值,偵測電路26偵測輸入電壓Vi η 以產生一與輸入電壓具有比例關係的信號Iac,以防止在輸入電壓 Vln產生漣波時讓輸出電壓Vout發生抖動。在偵測電路22中,參 考電壓產生器222供應一參考電壓Vref,並藉由一旁通電容c濾 除參考電壓Vref中的漣波,誤差放大器224比較迴授信號VFB及 參考電壓Vref產生信號VEA。在偵測電路26中,輸入電壓Vin經 低通濾波器262產生電壓Vin,,互導放大器264根據輸入電壓Vin 及電壓Vin’產生信號lac。在其他實施例中,偵測電路26的架構 可能有所不同,例如偵測電路26可以是一高通濾波器,但只要是 能產生與輸入電壓Vin相關信號的架構,都在本發明的範疇中。 富輸入電壓Vin產生漣波時,如圖3所示的波形30,在時間 tl時,輸入電壓Vin向上拉,因此信號Iac的準位也跟著上升, 1303020 因此PM0S電晶體24的通道將縮小,讓輸出電壓v〇ut的準位不产 著上升,在時間t2時,輸入電壓Vin向下拉,故信號丨叱的準2 也跟著下降,故PM0S電晶體24的通道增大,讓輸出電壓v〇ut的 準位不隨著下降,是讀人f壓Vin的漣波不造成輸丨電壓Μ 的抖動。 由於線性調節器20係直接感測輸入電壓Vin讓pM〇s電晶體 24的通道大小隨輪入電壓Vin改變,並未改變既有的迴授迴路及 。吳差放大态224,因此不影響線性調節器2〇的穩定性範圍及補 償’而且能立即反應不必等到輸出電壓Vout抖動才反應。 【圖式簡單說明】 圖1係傳統的線性調節器; 圖2係本發明的實施例;以及 圖3係發生漣波的輸入電壓vin波形。 【主要元件符號說明】 10 線性調節器 12 參考電壓產生器 14 誤差放大器 16 電晶體 20 線性調節器 Ι3Ό3020 22 偵測電路 222 參考電壓產生器 224 誤差放大器 24 PMOS電晶體 26 偵測電路 262 低通濾波器 264 互導放大器 30 輸入電壓Vin的波形
Claims (1)
1303020 十、申請專利範圍: 1· -種線性調節器,用以將一輸入電猶為—輪出賴在一輸出 端,該線性調節器包括·· 笔日日體’連接在該輸入電壓及輸出端之間·
一第一偵測電路,偵測該輸出電壓產生一第一信號至該電 晶體的閘極,以調節該輸出電壓的準位;以及 一第二偵測電路,_該輸人輕產生-與該輸入電墨相 關的第二信號至該電晶體的閘極,以防止該輪出電 因該輸入電壓的漣波而抖動。 I 2.如請求項!之線性調節器,其中該第一债測電路包括— 大盗比較该輸出電壓及一參考電壓產生該第一信號。放 3·如請求項1之線性調,射該第二細電路包括: 一渡波H ’過_輸人電壓產生—濾波電壓;以及 一互導放大器 號。 根據該輸入電壓及濾波電壓產生該第一丄 ^ \ B 4.如請求項3之線性轉器,其中魏波器係低職波器。 5·如請求項1之線性調節 波器。 ㈤其中糾二偵測電路包括—高通遽 一種線性靖闕控财法,該雜爾別崎 轉為一輪㈣壓在1㈣,該綠包括下·驟:電® 偵測雜出電壓產生—第—信號,調節該輸出電壓的準 6. 1303020 位;以及 產生一與該輸入電壓相關的第二信號’防止該輸出電壓因 該輸入電壓的漣波而抖動。 7. 如請求項6之方法,其中該產生一第一信號的步驟包括比較該 輸出電壓及一參考電壓產生該第一信號。 8. 如請求項6之方法,其中該產生一與該輸入電壓相關的第二信 號的步驟包括: 過濾該輸入電壓產生一濾波電壓;以及 根據該輸入電壓及濾波電壓產生該第二信號。
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