晶体管是具有l:x缩放比率的副本）。晶体管168的电流传导路径与补偿电容器160 串联连接。电流镜电路164相应地输出补偿电流（I#e )，该补偿电流是感测电流ISiM的一 部分（l/χ)，并且更具体地，是负载电流1??的一部分（lAyx))。晶体管166和168的源极 端子被耦接至接地节点，并且晶体管166和168的栅极端子被耦接在一起并且在电流镜电 路164的输入端处被耦接到晶体管166的漏极端子。晶体管168的漏极端子在电流镜电路 164的输出端处以提供补偿电流I#e。具有电容Cc的补偿电容器160被连接于电流镜电 路164的输出端与单位增益电压缓冲器电路114的非反相输入端之间。
[0032] 在实施例中，误差放大器电路116是具有跨导为gml的运算跨导放大器（0ΤΑ)。此 电路116是用于调节器100的反馈回路的第一级。在输出端处的是参考电压Vref与反馈 电压Vfb之间的电压差。
[0033] 单位增益电压缓冲器电路114由具有跨导为gm2的放大器电路形成。
[0034] 功率晶体管112具有跨导gm3和栅极电容。晶体管112的大小由其宽度与长 度的比率（Wp/Lp)来定义。
[0035] 晶体管166具有跨导gm4。晶体管166的大小由其宽度与长度的比率（Wn/Ln)来 定义。
[0036] 晶体管168的大小由其宽度与长度的比率（Wm/Lm)来定义。
[0037] 晶体管168用作与补偿电容器160串联连接的可变电阻器（图2，R3)。晶体管168 的漏源电阻（Rc)由晶体管168的栅源电压（Vgs)设置。晶体管168的Vgs等于晶体管166 的Vgs。晶体管166的Vgs由晶体管166的大小和从晶体管166的漏源流出的电流I感_设 置。从而，晶体管168的电阻Rc的值根据负载电流I丨^的变化而改变，因为ISiM =I丨/ 1。
[0038] -旦设计被闭合，该设计中的gml、gm2、gm3和Cc的值是固定值。
[0039] 然而，Rc的值随着gm4的值而变化，并且gm4随着I感iM而变化，ISiM随着而变 化。所以，Rc的值随着1&帛而变化。
[0040]Rc是晶体管158的漏极与源极之间的电阻。晶体管158在三极管区域内工作。从 而，
[0041]
[0042]其中，M166和M168分别是指晶体管166和168。
[0047] 从而，跨导gm3随着I负载而变化。
[0048]
[0049] 假设反馈是单位反馈，这对于稳定性补偿而言是最坏的情况。在反馈回路中存在 三个极点和一个零点。在Vc节点处存在第一极点P1。在Vjjg节点处存在第二极点P2。在 Vf_节点处存在第三极点P3。在Vc节点处存在零点Z1。
[0050] 图4A-4C示出了用于稳定性分析的三个波特图。图4A是从节点Vfb至节点Vc的 波特图。图4B是从节点Vc至节点Vfl^的波特图。图4C是负反馈回路的波特图。
[0051] 在图4C波特图中，存在一个极点和一个零点。没有该零点的单位增益带宽是
零点位-
一旦该设计被闭合
的值是固定的。一^的值随着负载 电流而变化。
[0052] 在图4B的波特图中，单位增益带宽位吁
I二极点位亍
gm3和gm2的 值都随着Ipjg而变化。
[0053] 如果我们而是使/Vc波特图的单位增益带宽位于Vc/Vfb波特图的零点的频 率处，反馈回路的波特图将如图4C中所示出的那样。存在三个极点和一个零点。零点的频 率逼
相同的频率。单位增益带宽位-
还需要保证的是，
?于 比|^i更高的频率上。那么，通过所选择的负载电容，调节回路的单位增益带宽是不依赖 于负载电流的恒定值。
[0054]
[0060] 为简化计算，假设X=1。那么，简化：
[0061]
[0062] 所以，如果电流感测电路的感测比率l:y满足以上等式，并且
位于tl
更高的频率上，调节器的单位增益带宽总是^并且从而不依赖于负载电流。在带宽麗i 内，存在两个极点和一个零点。反馈回路的相位裕度应当是可以接受的。系统稳定性不依 赖于负载电流。
[0063] 前述分析假设Ρ沟道M0SFET用于功率晶体管112。如所讨论的，功率晶体管112 可以替代性地包括η沟道器件。在这种情况下，对于误差放大器电路116,输入极性在gml 上变化。这些计算将几乎与上文所提供的那些计算相同，除了如下面所示的：
[0064]
[0065] 由于晶体管112、166和168都是N型的，我们使：
[0066] K' n=K，p
[0067] 所以，
[0068]
[0069] 再次，如果电流感测电路的感测比率l:y满足以上等式，并f
亍比
更高的频率上，调节器的单位增益带宽总是并且从而不依赖于负载电流。在带宽 ^^,内，存在两个极点和一个零点。反馈回路的相位裕度应当是可以接受的。系统稳定L c 性不依赖于负载电流。
[0070] 已经通过对本实用新型的示例性实施例的完整且信息性的描述的示例性且非限 制性示例提供了之前的描述。然而，对于相关领域的技术人员而言，鉴于前面的描述，当结 合附图和所附权利要求书来阅读本说明书时，各种修改和适配会变得明显。然而，对本实用 新型教导的所有这样和类似的修改将仍然落入如所附权利要求书所确定的本实用新型的 范围之内。
【主权项】
1. 一种电路，其特征在于，包括： 用于线性调节器的控制电路，所述控制电路包括具有输入端和输出端的驱动电路，所 述输出端被配置为用于驱动功率晶体管的控制端子以便传送负载电流，所述控制电路进一 步包括被配置为用于对参考信号与反馈信号之间的差进行放大以在所述驱动电路的所述 输入端处生成误差信号的误差放大器；以及 补偿电路，所述补偿电路包括： 由补偿电容器与可变电阻电路形成的串联电路，所述串联电路被耦接至所述驱动电路 的所述输入端；以及 电流感测电路，所述电流感测电路被配置为用于感测所述负载电流并且响应于所感测 到的负载电流而改变所述可变电阻电路的电阻。2. 如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述可变电阻电路包括晶体管，所述晶体管 具有与所述补偿电容器串联耦接的电流传导路径以及被耦接至所述电流感测电路的输出 端的控制端子。3. 如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述晶体管是电流镜电路的电路部件。4. 如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电流感测电路被配置为用于生成感测 电流，并且其中，所述电流镜电路具有被配置为用于接收所述感测电流的输入端。5. 如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流感测电路被配置为用于生成感测 电流，所述感测电流是所述负载电流的一部分。6. 如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电流感测电路包括感测晶体管，所述感 测晶体管具有被耦接至所述驱动电路的所述输出端的控制端子，所述感测晶体管具有被配 置为用于输出所述感测电流的导电端子。7. 如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电流感测电路包括调节器电路，所述调 节器电路被配置为用于强制在所述感测晶体管的所述导电端子处的电压等于在所述功率 晶体管的相应的导电端子处的电压。8. 如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述调节器电路包括： 差分放大器，所述差分放大器具有被耦接至所述感测晶体管的所述导电端子的第一输 入端以及被耦接至所述功率晶体管的所述相应的导电端子的第二输入端；以及 调节器晶体管，所述调节器晶体管具有与所述感测晶体管的传导路径串联耦接的传导 路径并且具有被耦接至所述差分放大器的输出端的控制端子。9. 如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括被耦接至所述功率晶 体管的输出端的负载电容器，其中，所述部分具有根据所述负载电容器的电容而设置的值。10. 如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括被耦接至所述功率晶 体管的输出端的负载电容器，其中，所述部分具有根据所述负载电容器的电容与所述补偿 电容器的电容的比率而设置的值。11. 如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括被耦接至所述功率晶 体管的输出端的反馈电路，所述反馈电路被配置为用于生成所述反馈信号。12. -种电路，其特征在于，包括： 驱动电路，所述驱动电路具有输入端和输出端，所述输出端被配置为用于驱动功率晶 体管的控制端子以便传送负载电流；以及 补偿电路，所述补偿电路包括： 补偿电容器； 可变电阻电路，所述可变电阻电路与所述补偿电容器串联耦接以形成被耦接至所述驱 动电路的所述输入端的串联电路；以及 电流感测电路，所述电流感测电路被配置为用于感测所述负载电流并且响应于所感测 到的负载电流而改变所述可变电阻电路的电阻。13. 如权利要求12所述的电路，其特征在于，所述可变电阻电路包括晶体管，所述晶体 管具有与所述补偿电容器串联耦接的电流传导路径以及被耦接至所述电流感测电路的输 出端的控制端子。14. 如权利要求13所述的电路，其特征在于，所述电流感测电路被配置为用于生成感 测电流，并且其中，所述晶体管的所述控制端子被耦接以接收所述感测电流。15. 如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述感测电流是所述负载电流的一部分。16. 如权利要求15所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括被耦接至所述功率 晶体管的输出端的负载电容器，其中，所述部分具有根据所述负载电容器的电容而设置的 值。17. 如权利要求16所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括被耦接至所述功率 晶体管的输出端的负载电容器，其中，所述部分具有根据所述负载电容器的电容与所述补 偿电容器的电容的比率而设置的值。
【专利摘要】本实用新型涉及电路。线性调节器包括具有输入端和输出端的驱动电路，其中，该输出端被配置为用于驱动功率晶体管的控制端子以便传送负载电流。误差放大器起到对在参考信号与反馈信号之间的差进行放大以在该驱动电路的该输入端处生成误差信号的作用。补偿电路包括由补偿电容器与可变电阻电路形成的串联电路，其中，该串联电路被耦接至该驱动电路的该输入端。电流感测电路操作以感测该负载电流。该可变电阻电路的电阻响应于所感测到的负载电流而改变。
【IPC分类】G05F1/567
【公开号】CN205103699
【申请号】CN201520771373
【发明人】崔正昊, 郑鲲鲲
【申请人】意法半导体(中国)投资有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月30日