TWI750035B - 低壓差穩壓器 - Google Patents

低壓差穩壓器 Download PDF

Info

Publication number
TWI750035B
TWI750035B TW110105972A TW110105972A TWI750035B TW I750035 B TWI750035 B TW I750035B TW 110105972 A TW110105972 A TW 110105972A TW 110105972 A TW110105972 A TW 110105972A TW I750035 B TWI750035 B TW I750035B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
terminal
transistor
coupled
circuit
output terminal
Prior art date
Application number
TW110105972A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202234801A (zh
Inventor
高學譽
張益韶
Original Assignee
瑞昱半導體股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞昱半導體股份有限公司 filed Critical 瑞昱半導體股份有限公司
Priority to TW110105972A priority Critical patent/TWI750035B/zh
Priority to US17/471,257 priority patent/US12032397B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI750035B publication Critical patent/TWI750035B/zh
Publication of TW202234801A publication Critical patent/TW202234801A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G05F1/565—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 sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26—Current mirrors
    • G05F3/262—Current mirrors using field-effect transistors only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45—Differential amplifiers
    • H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45179—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45237—Complementary long tailed pairs having parallel inputs and being supplied in series
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45—Differential amplifiers
    • H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45475—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using IC blocks as the active amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45—Differential amplifiers
    • H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45479—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection
    • H03F3/45632—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with FET transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45636—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with FET transistors as the active amplifying circuit by using feedback means
    • H03F3/45641—Measuring at the loading circuit of the differential amplifier
    • H03F3/4565—Controlling the common source circuit of the differential amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/151—A source follower being used in a feedback circuit of an amplifier stage
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45722—Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising one or more source followers, as post buffer or driver stages, in cascade in the LC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

一種低壓差穩壓器，包括一輸出端電路以及一放大器。該輸出端電路包括一訊號輸入端以及一訊號輸出端，其中，該訊號輸入端用以接收一輸入電壓，該訊號輸出端用以輸出一輸出電壓。該放大器包括一第一級放大電路、一第二級放大電路、一第一回授電路以及一第二回授電路。該第一級放大電路包括一正輸出端以及一負輸出端。該第二級放大電路包括一輸入端以及一輸出端，其中該輸入端與該正輸出端耦接於一第一節點，該輸出端耦接於該輸出端電路。該第一回授電路耦接於該負輸出端以及該輸出端。該第二回授電路耦接於該第一節點以及該輸出端。

Description

低壓差穩壓器
本揭示內容係有關於一種低壓差穩壓器，特別是指一種具有改善電源電壓抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR)的低壓差穩壓器。
傳統的低壓差穩壓器大多使用疊接式(Folded Cascode)運算放大器或二級運算放大器來實現。然而，上述運算放大器的頻寬不易增加。即使增加了頻寬，上述運算放大器也容易因為相位裕度(Phase Margin)較小而產生不穩定的問題，進而影響傳統的低壓差穩壓器的電源電壓抑制比。因此，有必要對傳統的低壓差穩壓器進行改善。
本揭示內容的一態樣為一低壓差穩壓器。該低壓差穩壓器包括一輸出端電路以及一放大器。該輸出端電路包括一訊號輸入端以及一訊號輸出端，其中，該訊號輸入端用以接收一輸入電壓，該訊號輸出端用以輸出一輸出電壓。該放大器包括一第一級放大電路、一第二級放大電路、一第一回授電路以及一第二回授電路。該第一級放大電路包括一正輸入端、一負輸入端、一正輸出端以及一負輸出端。該第二級放大電路包括一輸入端以及一輸出端，其中該輸入端與該正輸出端耦接於一第一節點，該輸出端耦接於該輸出端電路。該第一回授電路耦接於該負輸出端以及該輸出端。該第二回授電路耦接於該第一節點以及該輸出端。
藉由正回授的第一回授電路增加放大器的頻寬，本揭示內容的低壓差穩壓器的開迴路增益頻寬增加，以改善電源電壓抑制比。如此一來，更有利於抑制雜訊。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所描述的具體實施例僅用以解釋本案，並不用來限定本案，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭示內容所涵蓋的範圍。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭示之內容中與特殊內容中的平常意義。
另外，關於本文中所使用之「耦接」或「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。
請參閱第1圖，本揭示內容的其中一實施例係關於一低壓差穩壓器100。低壓差穩壓器100包括一放大器110以及一輸出端電路120。其中，低壓差穩壓器100用以接收來自一電壓源(圖中未示)的一輸入電壓VIN。輸入電壓VIN並不穩定，但低壓差穩壓器100接收輸入電壓VIN後，可將輸入電壓VIN轉換為穩定的一輸出電壓VOUT輸出。其中，放大器110可以由但不限於一中性化(neutralization)運算放大器來實現。
請參閱第2圖，放大器110包括一第一級放大電路A1、一第二級放大電路A2、一第一回授電路F1以及一第二回授電路F2。第一級放大電路A1包括一正輸入端Vip、一負輸入端Vin、一正輸出端Vop以及一負輸出端Von，其中，正輸入端Vip用以接收一參考電壓Vref，負輸入端Vin用以接收一回授電壓Vfb。第二級放大電路A2包括一輸入端Vi以及一輸出端Vo，其中，輸入端Vi與正輸出端Vop耦接於一節點N1，輸出端Vo耦接於輸出端電路120。第一回授電路F1耦接於負輸出端Von以及輸出端Vo，以提供正回授。第二回授電路F2耦接於節點N1以及輸出端Vo，以提供負回授至第二級放大電路A2的輸入端Vi。
於本實施例中，第一回授電路F1包括一第一電容C1以及一第三電阻R3。第一電容C1耦接於負輸出端Von，第三電阻R3耦接於第一電容C1與輸出端Vo。第二回授電路F2包括一第二電容C2以及一第四電阻R4。第二電容C2耦接於節點N1，第四電阻R4耦接於第二電容C2與輸出端Vo。換言之，第二回授電路F2的第二電容C2耦接於第一級放大電路A1的正輸出端Vop以及第二級放大電路A2的輸入端Vi。
又如第1圖所示，輸出端電路120包括一訊號輸入端121、一功率電晶體MO1、一分壓電路122以及一訊號輸出端123。其中，訊號輸入端121用以接收輸入電壓VIN。訊號輸出端123用以輸出輸出電壓VOUT。功率電晶體MO1的一控制端(例如：閘極端)耦接於第二級放大電路A2的輸出端Vo。功率電晶體MO1的一第一端(例如：汲極端)耦接於訊號輸入端121。功率電晶體MO1的一第二端(例如：源極端)耦接於訊號輸出端123。
分壓電路122耦接於功率電晶體MO1的第二端、第一級放大電路A1的負輸入端Vin以及一接地電壓Gnd，並用以根據輸出電壓VOUT輸出回授電壓Vfb至第一級放大電路A1的負輸入端Vin。
分壓電路122包括一第一電阻R1以及一第二電阻R2。第一電阻R1耦接於功率電晶體MO1的第二端以及一節點N2，第二電阻R2耦接於節點N2以及接地電壓Gnd。節點N2耦接於第一級放大電路A1的負輸入端Vin，使得分壓電路122可自節點N2輸出回授電壓Vfb至第一級放大電路A1的負輸入端Vin。
於本實施例中，請參閱第3圖，第一級放大電路A1包括複數個電晶體MF1~MF4、一第一偏壓電路、一第二偏壓電路、一正端電阻Rp以及一負端電阻Rn。負輸入端Vin耦接於電晶體MF1的一控制端以及電晶體MF2的一控制端。正輸入端Vip耦接於電晶體MF3的一控制端以及電晶體MF4的一控制端。電晶體MF1的一第一端與電晶體MF2的一第一端耦接於負輸出端Von。電晶體MF3的一第一端與電晶體MF4的一第一端耦接於正輸出端Vop。電晶體MF1的一第二端與電晶體MF3的一第二端耦接於一節點N3。電晶體MF2的一第二端與電晶體MF4的一第二端耦接於一節點N5。
第一偏壓電路耦接於節點N3，用以提供偏壓電流(圖中未示)，並包括一電晶體MF5。電晶體MF5的一控制端接收一偏壓電壓Vbias，電晶體MF5的一第一端耦接於節點N3，電晶體MF5的一第二端接收輸入電壓VIN。
正端電阻Rp耦接於正輸出端Vop以及一節點N4，負端電阻Rn耦接於節點N4以及負輸出端Von。第二偏壓電路耦接於節點N4與節點N5，並包括一電晶體MF6。電晶體MF6的一控制端耦接於節點N4，電晶體MF6的一第一端耦接於節點N5，電晶體MF6的一第二端接收一接地電壓Gnd。
第二級放大電路A2包括一電晶體MF7以及一第三偏壓電路。電晶體MF7的一控制端耦接於輸入端Vi，電晶體MF7的一第一端耦接於輸出端Vo，電晶體MF7的一第二端耦接於接地電壓Gnd。
第三偏壓電路耦接於電晶體MF7的第一端與輸出端Vo，用以提供偏壓電流(圖中未示)，並包括一電晶體MF8。電晶體MF8的一控制端接收偏壓電壓Vbias，電晶體MF8的一第一端耦接於輸出端Vo，電晶體MF8的一第二端接收輸入電壓VIN。
操作時，當輸出電壓VOUT之電壓準位位於一預設電壓準位(例如：3.6V)時，分壓電路122所輸出的回授電壓Vfb之電壓準位(例如：2.4V)大致等於參考電壓Vref之電壓準位(例如：2.4V)。
當輸出電壓VOUT之電壓準位改變(例如：自3.6V增加為4.2V)時，分壓電路122根據輸出電壓VOUT的改變調整回授電壓Vfb之電壓準位(例如：自2.4V調整為2.8V)，使得回授電壓Vfb之電壓準位(例如：2.8V)不等於參考電壓Vref之電壓準位(例如：2.4V)。
如第2圖所示，放大器110藉由第一級放大電路A1的正輸入端Vip與負輸入端Vin分別接收參考電壓Vref以及回授電壓Vfb，並根據參考電壓Vref之電壓準位與回授電壓Vfb之電壓準位的差值輸出一控制電壓Vc(如第1圖所示)至輸出端電路120。輸出端電路120中的功率電晶體MO1的控制端接收控制電壓Vc，以調整輸出電壓VOUT之電壓準位回到預設電壓準位(例如：自4.2V調整為3.6V)。如此一來，低壓差穩壓器100便能夠產生穩定的輸出電壓VOUT。
於另一實施例中，本揭示內容的低壓差穩壓器100以一放大器210(如第4圖所示)以及輸出端電路120(如第1圖所的)來實現，其中，放大器210中與放大器110相同之部分不再贅述。
請參閱第4圖，放大器210中的第一級放大電路A1’包括一電晶體MS1、一電晶體MS2、一第一偏壓電路以及一電流鏡電路。電晶體MS1的一控制端耦接於負輸入端Vin，且電晶體MS1的一第一端耦接於負輸出端Von。電晶體MS1的一第二端與電晶體MS2的一第二端耦接於一節點N6。電晶體MS2的一第一端耦接於正輸出端Vop，且電晶體MS2的一控制端耦接於正輸入端Vip。
第一偏壓電路耦接於節點N6，用以提供偏壓電流(圖中未示)，並包括一電晶體MS3。電晶體MS3的一控制端接收偏壓電壓Vbias，電晶體MS3的一第一端耦接於節點N6，且電晶體MS3的一第二端接收輸入電壓VIN。
電流鏡電路耦接於正輸出端Vop以及負輸出端Von，並包括一電晶體MS4以及一電晶體MS5。電晶體的MS4一控制端與電晶體MS5的一控制端耦接於負輸出端Von。電晶體MS4的一第一端耦接於負輸出端Von，且電晶體MS5的一第一端耦接於正輸出端Vop。電晶體MS4的一第二端與電晶體MS5的一第二端均接收接地電壓Gnd。
於前述實施例(如第1圖所示)中，低壓差穩壓器100中的功率電晶體MO1以N型金氧半導體來實現，且放大器110藉由正輸入端Vip接收參考電壓Vref，並藉由負輸入端Vin接收回授電壓Vfb，但本揭示內容並不以此為限。於其他實施例中，功率電晶體MO1也可以P型金氧半導體或是雙極性電晶體據以實現，且放大器110也可藉由正輸入端Vip接收回授電壓Vfb，並可藉由負輸入端Vin接收參考電壓Vref。
請參閱第5圖，第5圖描述了本揭示內容的放大器110的小訊號電路模型示意圖。透過建立放大器110的小訊號電路模型，可以得到放大器110的轉移函數T(s)。其中，轉移函數T(s)可以方程式(1)表示：
Figure 02_image001
…(1)
其中，A 1、A 2為此運算放大器的直流增益，r f為第三電阻R3的電阻值，c f為第一電阻C1的電容值，r c為第四電阻R4的電阻值，c c為第二電阻C2的電容值，gm 1為第一級放大電路A1的電晶體轉導，gm 2為第二級放大電路A2的電晶體轉導，r 1為第一級放大電路A1的正輸出端Vop或負輸出端Von的等效電阻值，r 2為第二級放大電路A2的輸出端Vo的等效電阻值。
請參閱第6圖，第6圖分別描述了本揭示內容的放大器110 (以實線表示)以及傳統放大器(以虛線表示)的頻率響應示意圖。如第6圖所示，傳統放大器在一第一頻率ω 0處有一個主極點。其中，第一頻率ω 0可以方程式(2)表示：
Figure 02_image003
…(2)
根據轉移函數T(s)，本揭示內容的放大器110的主極點位在一第二頻率ω 1處，且放大器110在一第三頻率ω 2處還有一個零點。其中，第二頻率ω 1以及第三頻率ω 2可分別以方程式(3)、(4)表示：
Figure 02_image005
…(3)
Figure 02_image007
…(4)
由第6圖以及方程式(2)~(4)可知，藉由正回授的第一回授電路F1(包括第一電容C1與第三電阻R3)，放大器110的頻寬得以增加(如第6圖所示，第二頻率ω 1大於第一頻率ω 0)。此外，根據轉移函數T(s)，第二電容C2的電容值c c大於或等於第一電容C1的電容值c f，且第四電阻R4的電阻值r c小於第三電阻R3的電阻值r f，以增加放大器110的頻寬。
藉由正回授的第一回授電路F1增加放大器110的頻寬，本揭示內容的低壓差穩壓器100的開迴路增益頻寬增加，以改善電源電壓抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR)。如此一來，更有利於抑制雜訊。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，所屬技術領域具有通常知識者在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:低壓差穩壓器 110,210:放大器 120:輸出端電路 121:訊號輸入端 122:分壓電路 123:訊號輸出端 Vbias:偏壓電壓 Vc:控制電壓 Vfb:回授電壓 VIN:輸入電壓 Vip:正輸入端 Vin:負輸入端 Vi:輸入端 VOUT:輸出電壓 Vop:正輸出端 Von:負輸出端 Vo:輸出端 Vref:參考電壓 Gnd:接地電壓 A1,A1’:第一級放大電路 A2:第二級放大電路 F1:第一回授電路 F2:第二回授電路 MO1,MF1~MF8,MS1~MS5:電晶體 R1,R2,R3,R4:電阻 Rp:正端電阻 Rn:負端電阻 C1,C2:電容 N1,N2,N3,N4,N5,N6:節點 ω 0,ω 1,ω 2:頻率 r f,r c,r 1,r 2:電阻值 c f,c c:電容值 gm 1,gm 2:增益值
第1圖係根據本揭示內容之部分實施例繪示一種低壓差穩壓器的電路示意圖。 第2圖係根據本揭示內容之部分實施例繪示一種低壓差穩壓器中的放大器的方塊圖。 第3圖係根據本揭示內容之部分實施例繪示一種低壓差穩壓器中的放大器的電路示意圖。 第4圖係根據本揭示內容之其他部分實施例繪示另一種低壓差穩壓器中的放大器的電路示意圖。 第5圖係根據本揭示內容之部分實施例繪示一種低壓差穩壓器中的放大器的小訊號電路模型示意圖。 第6圖係根據本揭示內容之部分實施例繪示一種低壓差穩壓器中的放大器的頻率響應示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
110:放大器
Vc:控制電壓
Vfb:回授電壓
Vip:正輸入端
Vin:負輸入端
Vi:輸入端
Vop:正輸出端
Von:負輸出端
Vo:輸出端
Vref:參考電壓
A1:第一級放大電路
A2:第二級放大電路
F1:第一回授電路
F2:第二回授電路
R3,R4:電阻
C1,C2:電容
N1:節點

Claims (10)

  1. 一種低壓差穩壓器，包括： 一輸出端電路，包括一訊號輸入端以及一訊號輸出端，其中，該訊號輸入端用以接收一輸入電壓，該訊號輸出端用以輸出一輸出電壓；以及 一放大器，包括： 一第一級放大電路，包括一正輸入端、一負輸入端、一正輸出端以及一負輸出端； 一第二級放大電路，包括一輸入端以及一輸出端，其中該輸入端與該正輸出端耦接於一第一節點，該輸出端耦接於該輸出端電路； 一第一回授電路，耦接於該負輸出端以及該輸出端；以及 一第二回授電路，耦接於該第一節點以及該輸出端。
  2. 如請求項1所述之低壓差穩壓器，其中該正輸入端用以接收一參考電壓，該負輸入端用以接收一回授電壓，該放大器用以根據該參考電壓以及該回授電壓輸出一控制電壓至該輸出端電路，以調整該輸出電壓。
  3. 如請求項2所述之低壓差穩壓器，其中該輸出端電路包括一功率電晶體，該第二級放大電路的該輸出端耦接於該功率電晶體的一控制端，該訊號輸入端耦接於該功率電晶體的一第一端，該訊號輸出端耦接於該功率電晶體的一第二端，該功率電晶體的該控制端用以接收該控制電壓。
  4. 如請求項3所述之低壓差穩壓器，其中該輸出端電路更包括一分壓電路，該分壓電路耦接於該功率電晶體的該第二端、該第一級放大電路的該負輸入端以及一接地電壓，並用以根據該輸出電壓輸出該回授電壓至該第一級放大電路的該負輸入端。
  5. 如請求項2所述之低壓差穩壓器，其中該第一級放大電路包括一第一電晶體，一第二電晶體、一第三電晶體以及一第四電晶體，該負輸入端耦接於該第一電晶體的一控制端以及該第二電晶體的一控制端，該正輸入端耦接於該第三電晶體的一控制端以及該第四電晶體的一控制端，該第一電晶體的一第一端與該第二電晶體的一第一端耦接於該負輸出端，該第三電晶體的一第一端與該第四電晶體的一第一端耦接於該正輸出端，該第一電晶體的一第二端與該第三電晶體的一第二端耦接於一第三節點，該第二電晶體的一第二端與該第四電晶體的一第二端耦接於一第五節點。
  6. 如請求項5所述之低壓差穩壓器，其中該第一級放大電路更包括一第一偏壓電路、一第二偏壓電路、一正端電阻以及一負端電阻，該第一偏壓電路耦接於該第三節點，該正端電阻耦接於該正輸出端以及一第四節點，該負端電阻耦接於該第四節點以及該負輸出端，該第二偏壓電路耦接於該第四節點與該第五節點。
  7. 如請求項2所述之低壓差穩壓器，其中該第二級放大電路包括一第七電晶體以及一第三偏壓電路，該輸入端耦接於該第七電晶體的一控制端，該第七電晶體的一第一端耦接於該輸出端以及該第三偏壓電路，該第七電晶體的一第二端耦接於一接地電壓。
  8. 如請求項2所述之低壓差穩壓器，其中該第一級放大電路包括一第一電晶體、一第二電晶體、一第一偏壓電路以及一電流鏡電路，該第一電晶體的一控制端耦接於該負輸入端，該第一電晶體的一第一端耦接於該負輸出端，該第一電晶體的一第二端與該第二電晶體的一第二端耦接於一第六節點，該第二電晶體的一第一端耦接於該正輸出端，該第二電晶體的一控制端耦接於該正輸入端，該第一偏壓電路耦接於該第六節點，該電流鏡電路耦接於該正輸出端以及該負輸出端。
  9. 如請求項1所述之低壓差穩壓器，其中該第一回授電路包括一第一電容以及一第三電阻，該第一電容耦接於該負輸出端，該第三電阻耦接於該第一電容與該輸出端。
  10. 如請求項9所述之低壓差穩壓器，其中該第二回授電路包括一第二電容以及一第四電阻，該第二電容耦接於該第一節點，該第四電阻耦接於該第二電容與該輸出端。
TW110105972A 2021-02-20 2021-02-20 低壓差穩壓器 TWI750035B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110105972A TWI750035B (zh) 2021-02-20 2021-02-20 低壓差穩壓器
US17/471,257 US12032397B2 (en) 2021-02-20 2021-09-10 Low dropout regulator with amplifier having feedback circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110105972A TWI750035B (zh) 2021-02-20 2021-02-20 低壓差穩壓器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI750035B true TWI750035B (zh) 2021-12-11
TW202234801A TW202234801A (zh) 2022-09-01

Family

ID=80681166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110105972A TWI750035B (zh) 2021-02-20 2021-02-20 低壓差穩壓器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US12032397B2 (zh)
TW (1) TWI750035B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI750035B (zh) * 2021-02-20 2021-12-11 瑞昱半導體股份有限公司 低壓差穩壓器
US11687104B2 (en) * 2021-03-25 2023-06-27 Qualcomm Incorporated Power supply rejection enhancer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201001120A (en) * 2008-06-24 2010-01-01 Mediatek Inc Reference buffer circuits
TW201111935A (en) * 2009-09-18 2011-04-01 Leadtrend Tech Corp Regulated circuits and operation amplifier circuits
US20140084970A1 (en) * 2006-05-11 2014-03-27 Broadcom Corporation Low-power ethernet transmitter
TW201638697A (zh) * 2015-04-21 2016-11-01 漢磊科技股份有限公司 低壓差穩壓器
TW201821925A (zh) * 2016-11-30 2018-06-16 挪威商諾迪克半導體股份有限公司 穩壓器

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4720686A (en) * 1987-01-14 1988-01-19 Motorola, Inc. Circuit for converting a fully differential amplifier to a single-ended output amplifier
TW357944U (en) * 1997-03-24 1999-05-01 Advance Reality Technology Inc Wave width controller
US6107882A (en) * 1997-12-11 2000-08-22 Lucent Technologies Inc. Amplifier having improved common mode voltage range
US6522112B1 (en) * 2001-11-08 2003-02-18 National Semiconductor Corporation Linear regulator compensation inversion
DE10255642B4 (de) * 2002-11-28 2006-07-13 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ausgeben eines Digitalsignals
US7205827B2 (en) * 2002-12-23 2007-04-17 The Hong Kong University Of Science And Technology Low dropout regulator capable of on-chip implementation
TWI224246B (en) * 2003-01-23 2004-11-21 Via Tech Inc Regulator and related control method for preventing exceeding initial current by compensation current of additional current mirror
US7289055B2 (en) * 2004-02-05 2007-10-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Analog-digital converter with gain adjustment for high-speed operation
US7173402B2 (en) * 2004-02-25 2007-02-06 O2 Micro, Inc. Low dropout voltage regulator
US6975099B2 (en) * 2004-02-27 2005-12-13 Texas Instruments Incorporated Efficient frequency compensation for linear voltage regulators
US7323853B2 (en) * 2005-03-01 2008-01-29 02Micro International Ltd. Low drop-out voltage regulator with common-mode feedback
US7495422B2 (en) * 2005-07-22 2009-02-24 Hong Kong University Of Science And Technology Area-efficient capacitor-free low-dropout regulator
US7969222B2 (en) * 2005-09-16 2011-06-28 Broadcom Corporation Method and system for DC offset correction loop for a mobile digital cellular television environment
US20080180135A1 (en) * 2007-01-29 2008-07-31 Inventec Corporation Hysteresis circuit applied to comparator and amplifier circuit thereof
TWI398095B (zh) * 2007-03-14 2013-06-01 Novatek Microelectronics Corp 可補償偏移電壓的運算放大器
US7710091B2 (en) * 2007-06-27 2010-05-04 Sitronix Technology Corp. Low dropout linear voltage regulator with an active resistance for frequency compensation to improve stability
US7755338B2 (en) * 2007-07-12 2010-07-13 Qimonda North America Corp. Voltage regulator pole shifting method and apparatus
TWI365601B (en) * 2007-09-27 2012-06-01 Mstar Semiconductor Inc High linearity mixer with programmable gain and associated transconductor
US8154263B1 (en) * 2007-11-06 2012-04-10 Marvell International Ltd. Constant GM circuits and methods for regulating voltage
US20090195302A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-06 Mediatek Inc. Reference buffer
TW201002146A (en) * 2008-06-18 2010-01-01 Advanced Analog Technology Inc Dimming control device and light source driving circuit thereof
US8143868B2 (en) * 2008-09-15 2012-03-27 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Integrated LDO with variable resistive load
US7893670B2 (en) * 2009-02-20 2011-02-22 Standard Microsystems Corporation Frequency compensation scheme for stabilizing the LDO using external NPN in HV domain
JP2010233084A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Toshiba Corp 差動増幅器
US7834697B1 (en) * 2009-06-01 2010-11-16 Lsi Corporation Differential low frequency noise suppression technique for a common mode feedback circuit
TWI463792B (zh) * 2009-10-29 2014-12-01 Novatek Microelectronics Corp 具有過衝抑制功能的放大電路
TWI396063B (zh) 2010-07-30 2013-05-11 Univ Nat Sun Yat Sen 無esr電阻補償之低壓降線性穩壓器
JP2012169820A (ja) * 2011-02-14 2012-09-06 Renesas Electronics Corp プリアンプ回路、及びマイクロフォン
EP2520998A1 (en) * 2011-05-03 2012-11-07 Dialog Semiconductor GmbH Flexible load current dependent feedback compensation for linear regulators utilizing ultra-low bypass capacitances
EP2551743B1 (en) * 2011-07-27 2014-07-16 ams AG Low-dropout regulator and method for voltage regulation
TWI468894B (zh) 2012-06-13 2015-01-11 Elite Semiconductor Esmt 具有改善暫態響應之低壓降穩壓器
US9753473B2 (en) * 2012-10-02 2017-09-05 Northrop Grumman Systems Corporation Two-stage low-dropout frequency-compensating linear power supply systems and methods
US9507746B2 (en) * 2012-10-22 2016-11-29 Intel Corporation Control messaging in multislot link layer flit
US8917070B2 (en) * 2013-03-14 2014-12-23 Vidatronic, Inc. LDO and load switch supporting a wide range of load capacitance
US8970188B2 (en) * 2013-04-05 2015-03-03 Synaptics Incorporated Adaptive frequency compensation for high speed linear voltage regulator
EP2824531B1 (en) * 2013-07-10 2019-09-18 Dialog Semiconductor GmbH Method and circuit for controlled gain reduction of a gain stage
US9312824B2 (en) * 2014-01-14 2016-04-12 Intel Deutschland Gmbh Low noise low-dropout regulator
CN104333333B (zh) * 2014-09-24 2017-09-01 晨星半导体股份有限公司 一种单端放大器及其噪声消除方法
CN105811905B (zh) * 2014-12-29 2019-05-03 意法半导体研发(深圳)有限公司 低压差放大器
US9553548B2 (en) * 2015-04-20 2017-01-24 Nxp Usa, Inc. Low drop out voltage regulator and method therefor
TWI560538B (en) * 2015-06-30 2016-12-01 Univ Nat Tsing Hua Feedback type voltage regulator
US9742366B2 (en) * 2015-07-14 2017-08-22 Qualcomm Incorporated Differential class-D amplifier
US9927828B2 (en) * 2015-08-31 2018-03-27 Stmicroelectronics International N.V. System and method for a linear voltage regulator
US20170242449A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-24 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Low-dropout linear regulator
US9729162B1 (en) * 2016-07-29 2017-08-08 Silicon Laboratories Inc. Flexible signal chain processing circuits and method
US10090815B2 (en) * 2016-09-08 2018-10-02 STMicroelectronics International N.V Common-mode feedback for differential amplifier
US20180120879A1 (en) * 2016-10-27 2018-05-03 Qualcomm Incorporated Voltage regulator with enhanced power supply rejection ratio and load-transient performance
TWI633410B (zh) * 2017-05-12 2018-08-21 立積電子股份有限公司 電流鏡裝置及相關放大電路
US10594263B2 (en) * 2018-05-18 2020-03-17 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Common-mode loop controlled fully-differential adaptive class-A amplifier
US10845834B2 (en) * 2018-11-15 2020-11-24 Nvidia Corp. Low area voltage regulator with feedforward noise cancellation of package resonance
US10705552B1 (en) * 2019-07-08 2020-07-07 The Boeing Company Self-optimizing circuits for mitigating total ionizing dose effects, temperature drifts, and aging phenomena in fully-depleted silicon-on-insulator technologies
US10831221B1 (en) * 2019-07-11 2020-11-10 Qorvo Us, Inc. Low drop-out (LDO) voltage regulator with direct and indirect compensation circuit
US10976764B2 (en) * 2019-09-18 2021-04-13 Intel Corporation Differential to single-ended high bandwidth compensator
US11487312B2 (en) * 2020-03-27 2022-11-01 Semiconductor Components Industries, Llc Compensation for low dropout voltage regulator
US20210320635A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-14 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for Pole Frequency Tracking in Amplifiers and Associated Methods
EP3992748A1 (en) * 2020-11-03 2022-05-04 pSemi Corporation Ldo with self-calibrating compensation of resonance effects
KR20220072030A (ko) * 2020-11-23 2022-06-02 삼성전자주식회사 증폭기
TWI750035B (zh) * 2021-02-20 2021-12-11 瑞昱半導體股份有限公司 低壓差穩壓器
US11604490B1 (en) * 2021-10-13 2023-03-14 Xilinx, Inc. Low frequency power supply spur reduction in clock signals
US11914409B2 (en) * 2021-12-29 2024-02-27 Silego Technology Inc. Integrated user programmable slew-rate controlled soft-start for LDO

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140084970A1 (en) * 2006-05-11 2014-03-27 Broadcom Corporation Low-power ethernet transmitter
TW201001120A (en) * 2008-06-24 2010-01-01 Mediatek Inc Reference buffer circuits
TW201111935A (en) * 2009-09-18 2011-04-01 Leadtrend Tech Corp Regulated circuits and operation amplifier circuits
TW201638697A (zh) * 2015-04-21 2016-11-01 漢磊科技股份有限公司 低壓差穩壓器
TW201821925A (zh) * 2016-11-30 2018-06-16 挪威商諾迪克半導體股份有限公司 穩壓器

Also Published As

Publication number Publication date
US12032397B2 (en) 2024-07-09
TW202234801A (zh) 2022-09-01
US20220269296A1 (en) 2022-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10019023B2 (en) Low-dropout linear regulator with super transconductance structure
US8154263B1 (en) Constant GM circuits and methods for regulating voltage
CN207488871U (zh) 一种采用新型缓冲器的cmos低压差线性稳压器
US5933056A (en) Single pole current mode common-mode feedback circuit
US6259321B1 (en) CMOS variable gain amplifier and control method therefor
TWI447552B (zh) 具可調適米勒補償的電壓調節器
US6437645B1 (en) Slew rate boost circuitry and method
TWI750035B (zh) 低壓差穩壓器
CN111273724B (zh) 一种稳定性补偿的线性稳压器及其设计方法
KR101238173B1 (ko) 고 슬루율과 고 단위 이득 대역폭을 가지는 저 드롭아웃 레귤레이터
CN101180793A (zh) 快速建立的、低噪声、低偏移的运算放大器和方法
CN106774590A (zh) 一种高稳定性高电源噪声抑制比的低压差线性稳压电路
CN212183486U (zh) 误差放大器、电路和电压调节器
WO2021035707A1 (zh) 一种低压差稳压器
US20080106336A1 (en) Differential amplifier with current source controlled through differential feedback
CN207442795U (zh) 适用于低噪声、宽动态范围的高带宽跨阻放大器
US20040246052A1 (en) Load and line regulation using operational transconductance amplifier and operational amplifier in tandem
US6664912B1 (en) Preamplifier with improved CMRR and temperature stability and associated amplification method
CN114967826B (zh) 低压差稳压器
CN213186054U (zh) 一种基于负阻抗补偿的差分放大器
CN213182459U (zh) 一种自适应的恒流源电路、运算放大器和比较器
US9209761B2 (en) Combined input stage for transconductance amplifier having gain linearity over increased input voltage range
CN110262610B (zh) 一种功率管的线性稳压器
CN107256055A (zh) 一种无片外电容ldo电路
TWI825698B (zh) 電壓調整器與訊號放大電路