TWI402650B - 改善電源供應斥拒之方法 - Google Patents

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TWI402650B
TWI402650B TW098141195A TW98141195A TWI402650B TW I402650 B TWI402650 B TW I402650B TW 098141195 A TW098141195 A TW 098141195A TW 98141195 A TW98141195 A TW 98141195A TW I402650 B TWI402650 B TW I402650B
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic 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
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • 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
    • G05F1/575—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 characterised by the feedback circuit

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Description

改善電源供應斥拒之方法
本發明大體而言係關於半導體電路設計的領域，且更特定言之係關於改善之電源調節器的設計。
許多電子電源供應的特徵在於，經設計以自動維持一恆定輸出電壓位準以有效地將一穩定電壓提供至電源所供應至之電子電路(通常稱為負載)的電壓調節器或調節器電路。更特定言之，一電壓調節器電路之目標在於維持穩定輸出電壓，而不管該負載所汲取的電流。大部分目前的電壓調節器藉由將實際輸出電壓與一固定的(通常為內部的)參考電壓相比較而進行操作。該實際輸出電壓與參考電壓之間的差被放大，並用於控制一調節元件，以形成一負回饋伺服控制迴路。該調節元件通常經組態以在輸出電壓過低時產生一較高電壓，且在一些調節器的狀況下，在輸出電壓過高時產生一較低電壓。在許多狀況下，該調節元件可經組態以簡單地停止來源電流，且取決於由所驅動負載所汲取之電流來拉低調節器輸出電壓。控制迴路必需經仔細地設計以產生穩定性與回應速度之間的所要折衷。
電源供應之操作通常受輸入電壓(或電源供應)線上之變化的影響，該輸入電壓線提供作為經調節輸出電壓產生之基礎的電壓。在該供應線上之任何信號或雜訊(包括瞬變現象(transients)，其可能相對於所要輸出電壓位準達到非常高的位準)可耦接至主動電路中且可由該主動電路放大，藉此使電源供應的效能降級。因此，除了關於穩定性及回應速度之設計考慮因素之外，電源供應亦通常經設計以達成一所要電源供應斥拒比(PSRR)，其指示電源調節器能夠斥拒之雜訊(在供應線上)的量。各種系統可指定不同電源供應斥拒要求。舉例而言，在一汽車環境中使用一25pF輸出電容器之內部電源調節器可經歷自5V變動至26V的電源供應變化且可包括高達40V的瞬變尖峰。因此，經設計以在此環境中恰當起作用的任何電源供應或調節器將需要經設計以斥拒所有此等變化及瞬變現象。
因此，電壓調節器電路之效力的一量測係其回應系統瞬變的能力。舉例而言，若耦接至一電壓調節器之負載係大量驅動器可同時切換狀態的積體電路(IC)，則對來自電壓調節器之電流的需求可突然改變。一理想電壓調節器能夠在維持其經設計之輸出電壓Vout 的同時滿足對增大電流的需求。然而，此對於一給定電壓調節器電路及一給定負載而言可能並非總是實際的。實務上，通常提供一負載電容(耦接於電壓輸出節點與接地之間)，以便滿足對增大電流的立即需求。用於增大電源供應斥拒之典型解決方案包括使用一大負載電容器，及/或使用耦接於輸出處的傳輸電晶體(pass transistor)。
另外，在一些情形中，一用以實施電壓調節器之電路可能經受短路或過載情況歷時大量時間。在此等狀況下，在無對抗可能由此等情況所造成之過量電流的保護之情況下，該電路可能受到損害。類似地，其他類型之電路(例如，放大器)亦容易遭受類似於上文關於電壓調節器所論述之問題的問題。在比較此先前技術與如本文所描述的本發明之後，對熟習此項技術者而言，先前技術之許多其他問題及缺點將變得顯而易見。
在一組實施例中，一種電壓調節器可包含一調節器輸出，其經組態以提供一經調節電壓，其圍繞一誤差放大器而建置，該誤差放大器由一供應電壓提供電力並具有經組態以接收一參考信號的一第一輸入。該電壓調節器可包括一傳輸電晶體，其具有耦接至該誤差放大器之一輸出的一控制端子，及耦接於該供應電壓與該調節器輸出之間的一通道。一控制迴路可藉由將該調節器輸出耦接至該誤差放大器之一第二輸入而形成，該誤差放大器可包含經組態以提供該誤差放大器之輸出信號的一輸出級。在一實施例中，該誤差放大器可經組態以控制其輸出級在該供應電壓之一上升邊緣期間傳導電流，從而防止該經調節輸出電壓在該供應電壓的該上升邊緣期間上升。
該電壓調節器輸出可經組態有一分壓器，該分壓器可包括：一第一電阻器，該第一電阻器耦接於該誤差放大器之該第二輸入與該調節器輸出之間；及一第二電阻器，該第二電阻器耦接於該調節器輸出與一電壓參考之間，該電壓參考可為一參考接地。在一組實施例中，該誤差放大器可包含一第一輸入電晶體，其具有：一第一通道端子，其經組態以汲取自該供應電壓所產生之一第一電流的一第一部分；及一控制端子，其經組態為該誤差放大器的該第一輸入。該誤差放大器可進一步具有一第二輸入電晶體，其具有：一第一通道端子，其經組態以汲取該第一電流的一第二部分；及一控制端子，其經組態為該誤差放大器的該第二輸入。該第一輸入電晶體及該第二輸入電晶體可構成該誤差放大器之一輸入級，且可耦接至該誤差放大器的該輸出級。
在一組實施例中，該誤差放大器之該輸出級可包括四個輸出電晶體，及經組態以將電流提供至該四個電晶體的一電流鏡。第一輸出電晶體可具有：一第一通道端子，其耦接至該調節器輸出且經組態以汲取自該供應電壓所產生的一第二電流；一第二通道端子，其耦接至該第一輸入電晶體的一第二通道端子；及一控制端子，其經組態以接收一偏壓信號。第二輸出電晶體可具有：一第一通道端子，其經組態以汲取自該供應電壓所產生的一第三電流；一第二通道端子，其耦接至該第二輸入電晶體的一第二通道端子；及一控制端子，其經組態以接收該偏壓信號。第三輸出電晶體可經組態有：一第一通道端子，其耦接至該第一輸出電晶體的該第二通道端子；一第二通道端子，其耦接至一電壓參考(其可為參考接地)；及一控制端子，其耦接至一控制節點。最後，第四輸出電晶體可具有：一第一通道端子，其耦接至該第二輸出電晶體的該第二通道端子；一第二通道端子，其耦接至該電壓參考；及一控制端子，其耦接至該控制節點。一電容器可耦接於該控制節點與該調節器輸出之間以達成頻率補償。在一實施例中，一電容器可組態於該供應電壓與該第三電晶體及該第四電晶體之該等控制端子之間以引起額外電流流過該第三輸出電晶體及該第四輸出電晶體的各別通道，以防止該第一輸出電晶體及該第二輸出電晶體在該供應電壓的一上升邊緣期間斷開。
一種操作一電子電路的方法可包括提供一供應電壓至該電子電路，提供一參考信號至該電子電路，基於該供應電壓、該參考信號及一誤差信號而產生一輸出信號，及基於該輸出信號而產生一回饋信號，並伴隨著該電子電路之一輸出級基於該供應電壓、該參考信號及該回饋信號而產生該誤差信號。該輸出級可受來自該電子電路內的控制以使該輸出級在該供應電壓之一上升邊緣期間繼續傳導電流，以防止該輸出信號在該供應電壓之該上升邊緣期間上升至該供應電壓的位準。在一實施例中，控制該輸出級可包括藉由使一額外電流流過一對輸出電晶體而防止在該輸出級中組態的一對疊接電晶體在該供應電壓之該上升邊緣期間切斷，該對輸出電晶體之各別通道耦接於該對疊接電晶體之各別通道端子與一電壓參考之間。
一調節器電路之各種實施例可因此在不需要任何外部組件且僅需要非常少的額外內部組件(例如，一1pF電容器)的情況下為在電壓供應軌道上的非常大的、快步階提供改善的電源供應斥拒。該等電壓調節器可以包括一PMOS傳輸裝置之拓樸來實施，同時仍提供對電源供應變化之非常好的斥拒，且防止在大的供應瞬變期間損失回饋控制。
參考以下之圖式及實施方式，本發明之其他態樣將變得顯而易見。
當與隨附圖式一起閱讀時，可藉由參考以下實施方式而更完整地理解本發明之前述以及其他目標、特徵及優點。
圖1為根據先前技術之電壓調節器電路100之一實施例的示意圖。在所展示之實施例中，一輸入供應電壓Vdd提供至運算放大器104。該電壓調節器電路自電晶體106之源極端子提供一輸出電壓。通過電晶體106及負載114之電流經由一回饋路徑而控制，該回饋路徑處於電阻器R1(108)及R2(110)(其包含一分壓器電路)之接面與運算放大器104的反相輸入之間。該運算放大器為一誤差放大器，其用於該電路中以指示在提供至運算放大器104之非反相端子的參考電壓Vref 102與在R1(108)與R2(110)之接面處存在的電壓(亦即，回饋電壓或Vfb )之間的一誤差。運算放大器104經組態以提供一輸出信號，該輸出信號與參考電壓Vref 與回饋電壓Vfb (其用以驅動n通道電晶體106的閘極端子)之間的差成正比。此又控制通過電晶體106之電流且由此亦控制通過負載114的電流。
使用圖1中所展示之電路作為一實例，一具有對電流之突增需求的負載可最初自負載電容(其可包括於負載114中)接收電流。然而，該負載電容僅可提供有限量之電流，此後，電壓調節器電路必須提供用於負載以及用於再充電該負載電容兩者的電流。當此發生時，回饋電壓可能稍微被拉低(假設將負載電容放電)，藉此使得誤差放大器所產生之誤差信號的振幅增大。此又可造成通過電晶體106之電流量增加。最後，增加之電流量將使得輸出112及回饋Vfb 電壓兩者通過分壓器網路被拉高。
如上文所提及，在一汽車環境中時常需要電源調節器，其中一內部調節器可經組態以在輸出處具有一25pF電容器，且可能需要斥拒自5V變動至26V的電源供應變化(在電源/電壓供應軌道上)，同時亦斥拒可達到高達40V之電壓位準的瞬變尖峰。參看圖1中之電壓調節器100，當電壓調節器100經組態於一積體電路(IC)上，且用以電力開啟組態於該IC上之內部區塊時，該IC可能不具有可用於使用一大負載電容器來增加電源供應斥拒的外部接針。另外，伴隨著低電源供應處(亦即，當供應電壓為低時)之電流負載的臨限電壓變化可能使NMOS傳輸電晶體(諸如，電晶體106)不可能使用，因為可能無額度(headroom)可容納一NMOS傳輸電晶體的VGS (閘極-源極電壓)。
圖2展示在不使用NMOS傳輸電晶體及/或大負載電容器的情況下滿足上文所闡述之需求之電壓調節器200的一實施例。在圖2中所展示之實施例中，誤差放大器201可接收一參考電壓輸入Vref 208，且可以類似於圖1中之誤差放大器104的方式耦接至電阻器230與232以及一負載236，以產生經調節的電壓輸出Vreg 234。然而，在調節器電路200中，來自電壓調節器電路100之NMOS傳輸電晶體106已由PMOS傳輸電晶體228取代。誤差放大器201之輸入級可由PMOS電晶體210及214形成。使用PMOS裝置212及216所形成之電流鏡可經組態以將一偏壓電流(在PMOS裝置216之通道中所產生的斷開Vdd)鏡射至誤差放大器210的輸入級。放大器201之輸出級可包含一疊接級(NMOS裝置222及226)，其耦接於NMOS裝置238及240與一電流鏡(PMOS裝置220及224)之間。通過PMOS裝置220之通道所產生的偏壓電流可在PMOS裝置224的通道中進行鏡射。該輸出級可產生提供於PMOS傳輸裝置228之控制端子(或閘極)處的誤差信號。基於Vreg 234且在電阻器230與232之間建立的信號(電壓)可回饋至輸入級，更具體言之至PMOS裝置214的控制(閘極)端子，以產生回饋(控制)迴路。如於電路200中所見，一電容器CCL 206可耦接於Vdd與NMOS電晶體204、221、238及240之各別控制(閘極)端子之間，以在瞬變期間或大體而言在供應電壓Vdd之上升邊緣期間增大流過放大器201之輸出級之電晶體238及240的電流。
考慮不具有電容器206之電路200，一大的且快的(約奈秒或甚至幾微秒)電源供應步階(瞬變)可能隨著輸出信號Vreg 234開始上升而使得疊接電晶體222及226在(供應步階之)過渡週期的上升邊緣期間開始斷開。超過一特定點，放大器201之輸入級的PMOS電晶體214可斷開，且PMOS裝置214之閘極-汲極電容可能開始主導，從而使得在PMOS電晶體裝置214之汲極處(且因此，在NMOS電晶體裝置222之源極處)的電壓上升，且有效地斷開疊接電晶體222及226，從而使得經調節之輸出Vreg 234不再受回饋迴路控制，此可造成經調節輸出Vreg 234上升至供應電壓位準Vdd。
為了防止上文所述之事件，電容器206可耦接於電源供應軌道Vdd與NMOS電晶體204、221、238及240的各別閘極端子之間，如所示。為了獲得足夠的頻率補償，電容器207(具有等效於與電路200相關聯之米勒電容(Miller capacitance)的值)亦可耦接於經調節輸出Vreg 234與低阻抗節點之間，該低阻抗節點形成於在放大器201之輸出級內耦接在一起的NMOS裝置226之源極端子與NMOS裝置240的汲極端子處。應注意，電路200亦可包括經組態以提供用於NMOS疊接裝置218之偏壓電壓Vbnc的額外組件。熟習此項技術者將瞭解，多種不同偏壓電路係可能的，且許多可能偏壓電路中之任一者可組態於電路200中以將所需偏壓電壓提供至NMOS裝置218。
如圖2中所展示而耦接之電容器206可操作以引起一額外電流流過電晶體238及240(換言之，其可使得流過NMOS裝置238及240的電流增大)，藉此使得電晶體238及240之各別汲極在供應電壓Vdd的上升邊緣期間被拉低。此又可操作以防止NMOS裝置222及226斷開，從而防止輸出Vreg 234在供應電壓之上升邊緣期間上升，藉此避免Vreg 234在瞬變及/或Vdd之上升邊緣期間達到供應電壓Vdd的位準。藉由防止在一電源供應瞬變期間及/或其他電源供應變化(供應過渡，短暫的)期間於輸出Vreg 上的激烈改變，電力/電壓調節器200之控制迴路可在供應過渡期間保持有作用。換言之，如所示而組態之電容器206可使得流過NMOS裝置238及240的電流增大，從而使疊接NMOS電晶體222及226在供應步階之上升邊緣期間保持接通以防止輸出Vreg 上升。在供應步階之下降邊緣期間，NMOS裝置238及240可能斷開，從而造成在供應電壓Vdd上存在一非常急遽的下降邊緣時無電流流過NMOS裝置238及240。亦應注意，在電源供應線(Vdd)經組態有一大電容器的實施例中(例如，在某些汽車應用中)，在供應軌道Vdd上之下降邊緣可能足夠慢以避免電晶體238及240斷開。
在圖2中所呈現之調節器電路的各種實施例可因此在不需要任何外部組件且僅需要非常少的額外內部組件(例如，一1pF電容器，諸如在電源調節器電路200中之電容器206)的情況下為在電壓供應軌道上的非常大的、快步階提供改善的電源供應斥拒。另外，電路200可以包括一PMOS傳輸裝置(諸如，圖2中之PMOS裝置228)的拓樸來實施，同時仍提供對電源供應變化之非常好的斥拒。最後，各種實施例可防止在大的供應瞬變期間損失回饋控制，亦如上文所解釋。
圖3展示在針對一為30V之供應步階(波形302)不具有電容器206(波形304)及具有電容器206(波形306)的情況下說明一電源調節器(諸如，調節器200)之(輸出的)瞬變回應的波形，其作為可在電源調節器200之常規操作期間發生於供應線(Vdd)上之瞬變的模擬而提供。如圖式304中所見，不具有電容器206之回應造成量值為11V的電壓脈衝。對比而言，如圖式306中所見，具有電容器206之回應造成量值僅為0.6V的電壓脈衝。
儘管已相當詳細地描述了上文之實施例，但其他版本為可能的。對熟習此項技術者而言，一旦完全瞭解上文之揭示內容，則眾多變化及修改將變得顯而易見。預期以下申請專利範圍經解譯為包含所有此等變化及修改。注意，本文所使用之章節標題僅為了組織之目的，且並非意謂限制本文所提供之描述或附加至此的申請專利範圍。
100．．．電壓調節器電路
102．．．參考電壓Vref
104．．．運算放大器
106．．．電晶體
108．．．電阻器R1
110．．．電阻器R2
112．．．輸出
114．．．負載
200．．．電壓調節器/電力調節器/調節器電路
201．．．誤差放大器
204．．．NMOS電晶體
206．．．電容器CCL
207．．．電容器
208．．．參考電壓輸入Vref
210．．．PMOS電晶體
212．．．PMOS裝置
214．．．PMOS電晶體
216．．．PMOS裝置
218．．．NMOS疊接裝置
220．．．PMOS裝置
221．．．NMOS電晶體
222．．．NMOS裝置/疊接電晶體
224．．．PMOS裝置
226．．．NMOS裝置/疊接電晶體
228．．．PMOS傳輸電晶體
230．．．電阻器
232．．．電阻器
234．．．經調節的電壓輸出Vreg /輸出信號Vreg
236．．．負載
238．．．NMOS裝置/NMOS電晶體
240．．．NMOS裝置/NMOS電晶體
302．．．波形
304．．．波形
306．．．波形
Vbnc．．．偏壓電壓
Vdd．．．輸入供應電壓
Vfb ．．．回饋電壓
圖1為根據先前技術之電壓調節器電路之一實施例的示意圖；
圖2為根據本發明之原理而組態之電壓調節器電路之一實施例的電晶體圖；及
圖3為含有三個電壓波形以說明一電源調節器對一量值為30V之步階電壓之瞬變回應的波形圖。
在本發明容許各種修改及替代形式之同時，其具體實施例藉由圖式中的實例來展示且將在本文中詳細描述。然而，應理解，圖式及其實施方式並不意欲將本發明限制為所揭示的特定形式，而相反，本發明涵蓋屬於如由所附申請專利範圍界定的本發明之精神及範疇的所有修改、等效物及替代。注意，標題係為了組織之目的且並非意謂用以限制或解譯描述或申請專利範圍。此外，注意，貫穿本申請案以許可意義使用詞「可能」(亦即，具有可能性、能夠)，而非以強制意義使用詞「可能」(亦即，必須)。術語「包括」及其衍生詞意謂「包括(但不限於)」。術語「連接」意謂「直接或間接連接」，且術語「耦接」意謂「直接或間接連接」。
200．．．電壓調節器/電力調節器/調節器電路
201．．．誤差放大器
204．．．NMOS電晶體
206．．．電容器CCL
207．．．電容器
208．．．參考電壓輸入Vref
210．．．PMOS電晶體
212．．．PMOS裝置
214．．．PMOS電晶體
216．．．PMOS裝置
218．．．NMOS疊接裝置
220．．．PMOS裝置
221．．．NMOS電晶體
222．．．NMOS裝置/疊接電晶體
224．．．PMOS裝置
226．．．NMOS裝置/疊接電晶體
228．．．PMOS傳輸電晶體
230．．．電阻器
232．．．電阻器
234．．．經調節的電壓輸出Vreg /輸出信號Vreg
236．．．負載
238．．．NMOS裝置/NMOS電晶體
240．．．NMOS裝置/NMOS電晶體
Vbnc．．．偏壓電壓
Vdd．．．輸入供應電壓

Claims (20)

  1. 一種電子電路，其包含：一輸出節點；一第一輸入電晶體，其具有：一第一通道端子，其經組態以汲取自一供應電壓所產生之一第一電流的一第一部分；及一控制端子，其經組態以接收一參考輸入；一第二輸入電晶體，其具有：一第一通道端子，其經組態以汲取該第一電流的一第二部分；及一控制端子，其組態於具有該輸出節點的一回饋迴路中；一第一輸出電晶體，其具有：一第一通道端子，其耦接至該輸出節點且經組態以汲取自該供應電壓所產生的一第二電流；一第二通道端子，其耦接至該第一輸入電晶體的一第二通道端子；及一控制端子，其經組態以接收一偏壓信號；一第二輸出電晶體，其具有：一第一通道端子，其經組態以汲取自該供應電壓所產生的一第三電流；一第二通道端子，其耦接至該第二輸入電晶體的一第二通道端子；及一控制端子，其經組態以接收該偏壓信號；一第三輸出電晶體，其具有：一第一通道端子，其耦接至該第一輸出電晶體的該第二通道端子；一第二通道端子，其耦接至一參考電壓；及一控制端子，其耦接至一控制節點；一第四輸出電晶體，其具有：一第一通道端子，其耦接至該第二輸出電晶體的該第二通道端子；一第二通道 端子，其耦接至該參考電壓；及一控制端子，其耦接至該控制節點；及一電容器，其耦接於該供應電壓與該控制節點之間以防止該第一電晶體及該第二電晶體在該供應電壓之一上升邊緣期間斷開，以防止產生於該輸出節點處之一輸出電壓於該供應電壓的該上升邊緣期間上升。
  2. 如請求項1之電子電路，其進一步包含一傳輸電晶體，該傳輸電晶體具有：一控制端子，該控制端子耦接至該第一輸出電晶體之該第一通道端子；及一通道，該通道耦接於該供應電壓與該輸出節點之間。
  3. 如請求項2之電子電路，其中該傳輸電晶體為一PMOS裝置。
  4. 如請求項1之電子電路，其進一步包含一分壓器電路，該分壓器電路包含：一第一電阻器，其耦接於該輸出節點與該第一輸入電晶體的該控制端子之間；及一第二電阻器，其耦接於該第一輸入電晶體的該控制端子與該參考電壓之間。
  5. 如請求項1之電子電路，其中該第一輸入電晶體及該第二輸入電晶體為PMOS裝置，且其中該第一輸出電晶體、該第二輸出電晶體、該第三輸出電晶體及該第四輸出電晶體為NMOS裝置。
  6. 如請求項1之電子電路，其中該參考電壓為信號接地。
  7. 如請求項1之電子電路，其進一步包含一第二電容器， 其耦接於該控制節點與該輸出節點之間以達成頻率補償。
  8. 如請求項1之電子電路，其進一步包含：一第一電流鏡電路，其耦接至該供應電壓且經組態以產生一偏壓電流，其中該第一電流係該偏壓電流的一鏡射電流；及一第二電流鏡電路，其耦接至該供應電壓且經組態以產生該第二電流，其中該第二電流係該第三電流的一鏡射電流。
  9. 一種電壓調節器，其包含：一調節器輸出，其經組態以提供一經調節電壓；一誤差放大器，其由一供應電壓提供電力，且具有經組態以接收一參考信號的一第一輸入；一傳輸電晶體，該傳輸電晶體具有：一控制端子，該控制端子耦接至該誤差放大器之一輸出；其中該傳輸電晶體之該通道耦接於該供應電壓與該調節器輸出之間；其中該調節器輸出耦接至該誤差放大器的一第二輸入以形成一回饋控制迴路；其中該誤差放大器包含經組態以在該誤差放大器之該輸出處提供一輸出信號的一輸出級；且其中該誤差放大器經組態以控制該誤差放大器之該輸出級以在該供應電壓的一上升邊緣期間傳導電流，從而防止該經調節輸出電壓在該供應電壓的該上升邊緣期間 上升。
  10. 如請求項9之電壓調節器，其進一步包含：一第一電阻器，其耦接於該誤差放大器之該第二輸入與該調節器輸出之間；及一第二電阻器，其耦接於該調節器輸出與一電壓參考之間。
  11. 如請求項9之電壓調節器，其中該誤差放大器包含：一第一輸入電晶體，其具有：一第一通道端子，其經組態以汲取自該供應電壓所產生之一第一電流的一第一部分；及一控制端子，其經組態為該誤差放大器的該第一輸入；及一第二輸入電晶體，其具有：一第一通道端子，其經組態以汲取該第一電流的一第二部分；及一控制端子，其經組態為該誤差放大器的該第二輸入。
  12. 如請求項11之電壓調節器，其中該誤差放大器之該輸出級包含：一第一輸出電晶體，其具有：一第一通道端子，其耦接至該調節器輸出且經組態以汲取自該供應電壓所產生的一第二電流；一第二通道端子，其耦接至該第一輸入電晶體的一第二通道端子；及 一控制端子，其經組態以接收一偏壓信號；一第二輸出電晶體，其具有：一第一通道端子，其經組態以汲取自該供應電壓所產生的一第三電流；一第二通道端子，其耦接至該第二輸入電晶體的一第二通道端子；及一控制端子，其經組態以接收該偏壓信號；一第三輸出電晶體，其具有：一第一通道端子，其耦接至該第一輸出電晶體的該第二通道端子；一第二通道端子，其耦接至一電壓參考；及一控制端子，其耦接至一控制節點；及一第四輸出電晶體，其具有：一第一通道端子，其耦接至該第二輸出電晶體的該第二通道端子；一第二通道端子，其耦接至該電壓參考；及一控制端子，其耦接至該控制節點。
  13. 如請求項12之電壓調節器，其進一步包含一電容器，其耦接於該控制節點與該調節器輸出之間以達成頻率補償。
  14. 如請求項12之電壓調節器，其進一步包含一電容器，其經組態以引起流過該第三輸出電晶體及該第四輸出電晶體之各別通道的額外電流，以防止該第一輸出電晶體及該第二輸出電晶體在該供應電壓的一上升邊緣期間斷 開。
  15. 一種用於操作一電子電路的方法，該方法包含：提供一供應電壓至該電子電路；提供一參考信號至該電子電路；基於該供應電壓、該參考信號及一誤差信號而產生一輸出信號；基於該輸出信號而產生一回饋信號；該電子電路之一輸出級基於該供應電壓、該參考信號及該回饋信號而產生該誤差信號；及自該電子電路內控制該輸出級以使該輸出級在該供應電壓之一上升邊緣期間繼續傳導電流，以防止該輸出信號在該供應電壓的該上升邊緣期間上升至該供應電壓的位準。
  16. 如請求項15之方法，其中該控制包含：防止在該電子電路之該輸出級中組態的一對疊接電晶體在該供應電壓之該上升邊緣期間斷開。
  17. 如請求項16之方法，其中該防止包含：使一額外電流流過一對輸出電晶體，該對電晶體之各別通道耦接於該對疊接電晶體之各別通道端子與一電壓參考之間。
  18. 一種電子電路，其包含：一輸入級，其由一供應電壓提供電力且經組態以接收一參考信號；一輸出級，其由該供應電壓提供電力並耦接至該輸入級，且經組態以基於下列各項而產生一誤差信號：該參 考信號及基於一輸出信號的一回饋信號；一傳輸電晶體，其由該供應電壓提供電力且經組態以基於該誤差信號而產生該輸出信號；及一電容器，其耦接於該供應電壓與該輸出級之間以增大在該輸出級中流動的電流，以使該輸出級即使在該供應電壓之一上升邊緣期間亦傳導電流，從而防止該輸出信號在該供應電壓之該上升邊緣期間達到該供應電壓的位準。
  19. 如請求項18之電子電路，其中該輸入級為包含PMOS裝置之一差動輸入級，且其中該輸出級為包含NMOS裝置的一疊接輸出級。
  20. 如請求項18之電子電路，其中該傳輸電晶體係一PMOS裝置。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010273158A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Toshiba Corp 電源ノイズ除去回路
US8391812B2 (en) * 2009-08-27 2013-03-05 Sige Semiconductor, Inc. Method and system for amplifier control
EP2328056B1 (en) * 2009-11-26 2014-09-10 Dialog Semiconductor GmbH Low-dropout linear regulator (LDO), method for providing an LDO and method for operating an LDO
US8427122B2 (en) * 2010-02-11 2013-04-23 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Enhancement of power supply rejection for operational amplifiers and voltage regulators
US8212608B2 (en) 2010-08-20 2012-07-03 Conexant Systems, Inc. Apparatus and method for a smooth powerup of a reference signal
US8994357B2 (en) 2011-05-12 2015-03-31 Marvell Israel (M.I.S.L) Ltd. Load adaptive loop based voltage source
US8766726B2 (en) * 2012-08-10 2014-07-01 Lsi Corporation Operational amplifier with improved frequency compensation
US8912854B2 (en) 2013-01-04 2014-12-16 International Business Machines Corporation Structure for an inductor-capacitor voltage-controlled oscillator
US9739809B2 (en) 2015-02-06 2017-08-22 Cactus Semiconductor, Inc. Compliance voltage detector circuit
US20160266591A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 Qualcomm Incorporated Load-tracking frequency compensation in a voltage regulator
US10291163B2 (en) * 2016-04-29 2019-05-14 Texas Instruments Incorporated Cascode structure for linear regulators and clamps
JP7081886B2 (ja) * 2018-05-22 2022-06-07 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070290660A1 (en) * 2005-02-25 2007-12-20 Fujitsu Limited Shunt regulator and electronic apparatus

Family Cites Families (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3980935A (en) 1974-12-16 1976-09-14 Worst Bernard I Volatile memory support system
US4442529A (en) 1981-02-04 1984-04-10 At&T Bell Telephone Laboratories, Incorporated Power supply rejection characteristics of CMOS circuits
US4611289A (en) 1983-09-29 1986-09-09 Coppola Anthony F Computer power management system
JPS61160124A (ja) 1984-12-29 1986-07-19 Hitachi Ltd メモリ給電方式
US4851987A (en) 1986-01-17 1989-07-25 International Business Machines Corporation System for reducing processor power consumption by stopping processor clock supply if a desired event does not occur
US5339446A (en) 1986-12-26 1994-08-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Power supply and method for use in a computer system to confirm a save operation of the computer system and to stop a supply of power to the computer system after confirmation
WO1990006555A1 (en) 1988-12-09 1990-06-14 Dallas Semiconductor Corporation Auxiliary integrated circuit for microprocessor management
DE3900802A1 (de) 1989-01-13 1990-07-19 Lohse Christian Schalttech Temperaturstabiler schwingkreisoszillator
TW197541B (zh) 1989-06-23 1993-01-01 Toshiba Co Ltd
US5222239A (en) 1989-07-28 1993-06-22 Prof. Michael H. Davis Process and apparatus for reducing power usage microprocessor devices operating from stored energy sources
KR930008260B1 (ko) 1989-09-29 1993-08-27 가부시기가이샤 도시바 휴대용 컴퓨터를 위한 지능 전원 시스템
US5283792A (en) 1990-10-19 1994-02-01 Benchmarq Microelectronics, Inc. Power up/power down controller and power fail detector for processor
US5230074A (en) 1991-01-25 1993-07-20 International Business Machines Corporation Battery operated computer power management system
JPH06236284A (ja) 1991-10-21 1994-08-23 Intel Corp コンピュータシステム処理状態を保存及び復元する方法及びコンピュータシステム
JPH05165738A (ja) 1991-12-16 1993-07-02 Fujitsu Ltd 半導体メモリ装置
US5369771A (en) 1991-12-23 1994-11-29 Dell U.S.A., L.P. Computer with transparent power-saving manipulation of CPU clock
US5410713A (en) 1992-01-02 1995-04-25 Smith Corona/Acer Power-management system for a computer
US5423045A (en) 1992-04-15 1995-06-06 International Business Machines Corporation System for distributed power management in portable computers
KR100188087B1 (ko) 1993-04-21 1999-06-01 김광호 휴대용 정보처리기기의 전원공급 제어장치 및 그의 구동방법
US5638540A (en) 1993-06-08 1997-06-10 U.S. Robotics Mobile Communication Corp. Portable computer/radio power management system
US5341112A (en) 1993-06-09 1994-08-23 Rockwell International Corporation Temperature stable oscillator circuit apparatus
US5386201A (en) 1993-11-26 1995-01-31 Motorola, Inc. Temperature stable square wave oscillator
US5440277A (en) 1994-09-02 1995-08-08 International Business Machines Corporation VCO bias circuit with low supply and temperature sensitivity
US5691663A (en) 1996-03-25 1997-11-25 Sony Corporation Single-ended supply preamplifier with high power supply rejection ratio
US5764110A (en) 1996-07-15 1998-06-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Voltage controlled ring oscillator stabilized against supply voltage fluctuations
US5945883A (en) 1996-07-15 1999-08-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Voltage controlled ring oscillator stabilized against supply voltage fluctuations
US5717560A (en) 1996-08-23 1998-02-10 Intel Corporation ESD protection device using static capacitance coupling between drain and gate
US6292050B1 (en) 1997-01-29 2001-09-18 Cardiac Pacemakers, Inc. Current and temperature compensated voltage reference having improved power supply rejection
US5907464A (en) 1997-03-24 1999-05-25 Intel Corporation MOSFET-based power supply clamps for electrostatic discharge protection of integrated circuits
TW364664U (en) 1997-10-01 1999-07-11 Davicom Semiconductor Inc Voltage controlling oscillator
US5936460A (en) 1997-11-18 1999-08-10 Vlsi Technology, Inc. Current source having a high power supply rejection ratio
JP3860316B2 (ja) 1997-12-24 2006-12-20 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社 安定化発振回路
US5956219A (en) 1998-06-08 1999-09-21 Intel Corporation High voltage power supply clamp circuitry for electrostatic discharge (ESD) protection
US6008970A (en) 1998-06-17 1999-12-28 Intel Corporation Power supply clamp circuitry for electrostatic discharge (ESD) protection
US6194917B1 (en) 1999-01-21 2001-02-27 National Semiconductor Corporation XOR differential phase detector with transconductance circuit as output charge pump
KR100366616B1 (ko) * 1999-05-19 2003-01-09 삼성전자 주식회사 저전압 인터페이스용 고속 입력버퍼 회로
US6268993B1 (en) 1999-07-07 2001-07-31 Compaq Computer Corporation Electrostatic discharge protection clamp for high-voltage power supply or I/O with nominal-voltage reference
US6118266A (en) 1999-09-09 2000-09-12 Mars Technology, Inc. Low voltage reference with power supply rejection ratio
US6522208B1 (en) 1999-11-03 2003-02-18 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration, Inc. Oscillator and method for generating a frequency within a stable frequency range
TW457689B (en) 2000-01-11 2001-10-01 Winbond Electronics Corp High current ESD protection circuit
US6775217B1 (en) 2000-05-18 2004-08-10 Cirrus Logic, Inc. Multi-stage ring oscillator for providing stable delays on EFM data pulses for recording CD-R and CD-RW medium
KR100347349B1 (ko) 2000-05-23 2002-12-26 삼성전자 주식회사 마이크로파워 저항-캐패시터 발진기
US6377130B1 (en) 2000-09-12 2002-04-23 Rockwell Collins, Inc. Temperature stabilized CMOS oscillator circuit
US6271652B1 (en) 2000-09-29 2001-08-07 International Business Machines Corporation Voltage regulator with gain boosting
US6560081B1 (en) 2000-10-17 2003-05-06 National Semiconductor Corporation Electrostatic discharge (ESD) protection circuit
US6577481B2 (en) 2000-11-07 2003-06-10 Texas Instruments Incorporated Cascoded NPN electrostatic discharge protection circuit
US6876529B2 (en) 2000-12-15 2005-04-05 Skyworks Solutions, Inc. Electrostatic discharge protection circuit
US6864536B2 (en) 2000-12-20 2005-03-08 Winbond Electronics Corporation Electrostatic discharge protection circuit
KR100390155B1 (ko) 2000-12-30 2003-07-04 주식회사 하이닉스반도체 Ｅｓｄ 보호회로
US6621675B2 (en) 2001-02-02 2003-09-16 Broadcom Corporation High bandwidth, high PSRR, low dropout voltage regulator
US6690555B1 (en) 2001-03-25 2004-02-10 National Semiconductor Corporation Electrostatic discharge protection circuit with cascoded trigger-switch suitable for use with over-voltage tolerant CMOS input/output buffers
US6433621B1 (en) 2001-04-09 2002-08-13 National Semiconductor Corporation Bias current source with high power supply rejection
US6744610B2 (en) 2001-05-09 2004-06-01 Faraday Technology Corp. Electrostatic discharge protection circuit
US6492796B1 (en) 2001-06-22 2002-12-10 Analog Devices, Inc. Current mirror having improved power supply rejection
US6747501B2 (en) 2001-07-13 2004-06-08 Industrial Technology Research Institute Dual-triggered electrostatic discharge protection circuit
DE10157292A1 (de) 2001-11-22 2003-06-05 Infineon Technologies Ag Temperaturstabilisierter Oszillator-Schaltkreis
US6897637B2 (en) 2001-12-13 2005-05-24 Texas Instruments Incorporated Low drop-out voltage regulator with power supply rejection boost circuit
AU2003201054A1 (en) 2002-01-12 2003-07-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuits with improved power supply rejection
US6853258B2 (en) 2002-02-15 2005-02-08 Analog Devices, Inc. Stable oscillator
US6809557B2 (en) 2002-02-19 2004-10-26 Sun Microsystems, Inc. Increasing power supply noise rejection using linear voltage regulators in an on-chip temperature sensor
JP4301760B2 (ja) 2002-02-26 2009-07-22 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
US6788507B2 (en) 2002-03-17 2004-09-07 United Microelectronics Corp. Electrostatic discharge protection circuit
US6541946B1 (en) 2002-03-19 2003-04-01 Texas Instruments Incorporated Low dropout voltage regulator with improved power supply rejection ratio
US6760209B1 (en) 2002-05-16 2004-07-06 Lattice Semiconductor Corporation Electrostatic discharge protection circuit
US6768176B1 (en) 2002-10-09 2004-07-27 Polarfab Llc Electrostatic discharge protection circuit
US6800906B2 (en) 2002-10-18 2004-10-05 United Microelectronics Corp. Electrostatic discharge protection circuit
JP2004146866A (ja) 2002-10-21 2004-05-20 Denso Corp 発振回路
JP4105524B2 (ja) 2002-10-23 2008-06-25 株式会社東芝 半導体装置
US6809603B1 (en) 2003-04-29 2004-10-26 Ememory Technology Inc. Ring oscillator having a stable output signal without influence of MOS devices
US6930534B1 (en) 2003-05-16 2005-08-16 Transmeta Corporation Temperature compensated integrated circuits
KR100509357B1 (ko) 2003-08-08 2005-08-22 삼성전자주식회사 온도 독립형 전압 제어 발진기 및 주파수 발생 방법
US7164325B2 (en) 2004-03-30 2007-01-16 Qualcomm Incorporated Temperature stabilized voltage controlled oscillator
JP4390620B2 (ja) 2004-04-30 2009-12-24 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 ボルテージレギュレータ回路
FR2875950B1 (fr) 2004-09-28 2008-04-04 Atmel Corp Structure tolerante a la tension pour des cellules d'entree/ sortie
US7230806B2 (en) 2004-09-30 2007-06-12 Intel Corporation Multi-stack power supply clamp circuitry for electrostatic discharge protection
TWI237442B (en) 2004-12-15 2005-08-01 Sunplus Technology Co Ltd A low voltage differential signal driver with high power supply rejection ration
US7212043B2 (en) 2005-03-11 2007-05-01 Broadcom Corporation Line regulator with high bandwidth (BW) and high power supply rejection ration (PSRR) and wide range of output current
US20060232326A1 (en) 2005-04-18 2006-10-19 Helmut Seitz Reference circuit that provides a temperature dependent voltage
KR100714308B1 (ko) 2005-08-10 2007-05-02 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치 및 이 장치의 리프레쉬 클럭신호발생기
US7342465B2 (en) 2005-10-20 2008-03-11 Honeywell International Inc. Voltage-controlled oscillator with stable gain over a wide frequency range
US7414458B2 (en) * 2006-03-08 2008-08-19 Faraday Technology Corp. Power gating circuit of a signal processing system
US7535309B2 (en) 2006-05-09 2009-05-19 Fairchild Semiconductor Corporation Low power, temperature and frequency, tunable, on-chip clock generator
US7554307B2 (en) 2006-06-15 2009-06-30 Monolithic Power Systems, Inc. Low dropout linear regulator having high power supply rejection and low quiescent current
US7688051B1 (en) 2006-08-11 2010-03-30 Marvell International Ltd. Linear regulator with improved power supply rejection
US7501867B2 (en) 2006-09-14 2009-03-10 Rambus, Inc. Power supply noise rejection in PLL or DLL circuits
JP4253739B2 (ja) 2006-10-05 2009-04-15 Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 発振回路
US7656145B2 (en) 2007-06-19 2010-02-02 O2Micro International Limited Low power bandgap voltage reference circuit having multiple reference voltages with high power supply rejection ratio

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070290660A1 (en) * 2005-02-25 2007-12-20 Fujitsu Limited Shunt regulator and electronic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US7907003B2 (en) 2011-03-15
TW201028814A (en) 2010-08-01
US20100176875A1 (en) 2010-07-15

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