电压调节器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式的各方面指向用于生成经调节的电压和/或电流的方法与电路。特别地，部分实施方式指向用于生成参考电压的方法和电路。
【背景技术】
[0002]偏置信号发生器被用于各种需要稳定电流和/或电压参考来驱动一个或多个组成元件和/或电路元件的集成电路、电子设备与电子系统中。例如，偏置电流发生器和偏置电压发生器，如带隙电压参考发生器，经常用来偏置放大器、电源电路/器件负载，以及提供其他电源供应和/或输入信号可以与之比较的稳定的信号参考，等等。
【发明内容】
[0003]各示例的实施方式指向用于生成参考电压的电路、装置和方法。
[0004]根据示例的实施方式，一种装置包括电压调节电路，其包括晶体管，晶体管在源极和漏极节点之间具有沟道，以及具有用于影响流经该沟道的电流的栅极。该电压调节电路配置和布置为，自电流源而生成经调节的电压在输出节点上。该电压调节器可以由外部实体作为负载，外部实体的净效应可以模型化为电流源，其自输出节点拉取电流。该电压调节电路的传递函数具有极点频率，该极点频率响应于流经晶体管的电流的变化而变化。该装置还包括电流控制电路，电流控制电路连接到电压调节电路，配置为调节提供到负载的电流，以维持流经晶体管的相对恒定电流。
[0005]根据另一示例的实施方式，还描述了一种用于生成经调节的电压的方法。使用电压调节电路，自电流源而生成经调节的输出电压在输出节点，所述电压调节电路包括晶体管，所述晶体管在源极与漏极节点之间具有沟道，以及具有影响流经所述沟道的电流的栅极。该电压调节电路的传递函数具有极点频率，该极点频率响应于流经晶体管的电流的变化而变化。调节提供到负载的电流，以维持流经所述晶体管的相对恒定的电流。
[0006]以上的讨论/概要并不应视为描述了本发明的每一种实施方式或所有实施例。以下的附图和描述同样示出了各种实施方式。
【附图说明】
[0007]通过以下结合各附图进行的详细说明，可以更完整地理解各示例的实施方式，其中:
[0008]图1示出了根据一个或多个实施方式的第一参考电压发生器电路的框图；
[0009]图2示出了根据一个或多个实施方式的第二参考电压发生器电路的框图；以及
[0010]图3示出了根据一个或多个实施方式的第三参考电压发生器电路的框图。
【具体实施方式】
[0011]各实施方式的方面通过附图中的例子示出，并进行详细说明，此处所讨论的各实施方式亦可适于修改和替换形式。然而，应当理解的是，本发明不局限于所描述的特定实施方式。相反地，意欲覆盖所有落入包括定义在权利要求中的各方面中的本发明的所有修改、等同和替换。此外，本申请全文中所指的“示例”仅为表述之用，非为限制。
[0012]应当相信，本发明的各方面适用于使用参考和/或电流的多种不同类型的装置、系统和方法。本发明的多个方面可以通过上下文所描述的种种示例展示，本发明并不限于所述的示例。
[0013]各示例的实施方式指向用于生成经调节的电压的方法与电路。根据示例的实施方式，一种装置包括电压调节电路，其包括晶体管，晶体管在源极和漏极节点之间具有沟道，以及具有用于影响流经该沟道的电流的栅极。该电压调节电路配置和布置为，自电压源而生成经调节的电压在输出节点上。该电压调节电路的传递函数具有极点频率，该极点频率响应于流经晶体管的电流的变化而变化。该装置还包括电流控制电路，电流控制电路连接到电压调节电路，配置为调节提供到负载的电流，以维持流经晶体管的相对恒定电流。通过电流控制电路来进行的流经晶体管的相对恒定电流的维持，抑制了电压调节电路的传递函数的极点频率的变化。
[0014]在各个实施方式中，电流控制电路包括第一、第二晶体管和第一、第二电流源。第一晶体管配置为自电压源至电压调节电路的晶体管提供可调节的电流路径。第一电流源配置为向电流控制电路的第一晶体管的栅极提供第一电流。第二电流源配置为通过一个大于第一电流的第二电流。电流控制电路的第二晶体管配置为将电流从第一电流源传输到第二电流源。高阻抗节点连接到电流控制电路的第二晶体管的漏极。在该节点上，电流控制电路的环路增益表现为调节第二晶体管的栅极电压，以驱使第一晶体管的电流等于第一电流源的电流。通过电流控制电路的反馈动作，第二晶体管向电压调节回路的晶体管提供等于电流控制电路的第二、第一电流源的电流之差的电流。
[0015]该电压调节器可包括反馈回路，以调节电压调节器中晶体管的栅极上所施加的能量。在一些实现中，电压控制电路包括误差放大器，配置为输出控制信号，控制信号指示在输出节点上的经调节的电压与参考电压之间的差异。电压控制电路还包括晶体管，配置为根据误差放大器输出的控制信号来汲取来自输出节点的第一电流。
[0016]在一些实现中，该装置可以包括一个或多个电容器，以使该装置中的各个信号平滑，并提升控制回路的稳定性。作为一个示例，一个电容器可以连接到晶体管的栅极，以使用于驱动栅极的信号平滑。作为一种示例，可以包括一个电容器以使电压控制电路中的控制信号平滑，该控制信号指示输出电压与参考电压之间的差异。
[0017]为方便说明，所述示例基本上是参考在源极跟随电路结构中包括有P型或N型晶体管的电压调节电路来进行说明的。然而，所描述的示例和实施方式可以适应性地使用于各种电压调节电路结构中。
[0018]现在转向附图，图1示出了根据一个或多个实施方式的第一参考电压发生器电路的框图。该参考电压发生器电路110包括电流控制电路120、电压控制电路130、以及电压调节电路140。电压调节电路140包括至少一个晶体管(图未示)，晶体管在源极和漏极节点之间具有沟道，以及具有用于影响流经该沟道的电流的栅极。该电压调节电路140配置为，自电压源(Vsrc)而生成经调节的电压(Vout)在输出节点上。该电压调节电路140的传递函数具有极点频率，该极点频率响应于流经晶体管的电流的变化而变化。
[0019]电压控制电路130配置为，基于指示输出处的电压的反馈信号(V FB loop)而调节输出处的经调节的电压。在一些实现中，电压控制电路130可以包含在电压调节电路中。电流控制电路120配置为，基于指示通过电压调节电路140的晶体管的电流(i)的反馈信号(i FB loop)，调节提供到电压调节电路140的晶体管(图未示)的电流。更确切地，电流控制电路120在输出电压节点上有负载电流时，调节送到负载的能量，以维持流经晶体管的相对恒定的电流。通过维持流经晶体管的相对恒定电流，传递函数的极点频率的变化得以抑制。
[0020]图2示出了根据一个或多个实施方式的第二参考电压发生器电路的框图。该参考电压发生器电路200包括电压调节电路210和电流控制电路220。在该示例中，电压调节电路210包括晶体管216，晶体管216与电流源212连接在一个源极跟随器结构中，以生成经调节的电压(Vout)在输出节点上，输出节点连接到晶体管216的源极。该电压调节电路210的传递函数具有极点频率，该极点频率响应于流经晶体管216的电流的变化而变化。
[0021]电压调节电路210包括电压反馈回路，配置为基于Vout和参考电压(Vref)而调节晶体管216的栅极处的电压，目的是调节Vout。在该示例中，电压反馈回路包括误差放大器214，其配置为生成控制信号，控制信号指示Vout与Vref之间的差异。控制信号用来调节晶体管216的栅极的电压。在该示例中，电容器218连接到误差放大器的输出，以使控制信号平滑，以及使电压反馈回路稳定。
[0022]电流控制电路220配置为调节在Vout下提供到负载的电流，以维持流经晶体管216的相对恒定的电流。通过维持流经晶体管216的相对恒定电流，传递函数的极点频率的变化得以抑制。
[0023]在该示例中，电流控制电路220包括晶体管234，配置为向晶体管216和输出节点提供可调节的电流。电流控制电路220还包括第一电流源222、第二电流源226以及晶体管224，其根据流经晶体管216的电流来调节晶体管234的栅极电压。第一电源流222配置为向晶体管234的栅极提供第一电流i 1。晶体管224配置为从电流控制电路220的晶体管234的栅极汲取电流到第二电流源226。第二电流源226配置为通过来自晶体管216和224的电流之和i2，其大于第一电流il。
[0024]晶体管224调节施加到晶体管234的栅极的能量，以调节在Vout下提供到负载的电流，并维持流经晶体管216的相对恒定的电流。在一些实现中，例如地，晶体管224调节施加到晶体管234的栅极的能量，以使流经晶体管216的电流等于i2-1l。在如图2所示的示例中，晶体管224的栅极由偏置电压(Vbiasl)所驱动。Vbiasl可以示例地是从输入到误差放大器214的参考电压Vref而生成的。在该示例中，电流控制电路220还包括电容器232，配置为使晶体管234的栅极电压平滑，以及提升电流控制回路的稳定性。
[0025]图3示出了根据一个或多个实施方式的第三参