放大电路和具有该电路的电源装置的制作方法

文档序号:6286278阅读:357来源:国知局
专利名称:放大电路和具有该电路的电源装置的制作方法
技术领域
本发明涉及用作直流稳定电源电路等的误差放大器的放大电路和具有该电路的电源装置。
背景技术
图6示出已有直流稳定电源装置的等效电路。
该电源装置通过PNP型输出晶体管Q10将输入电压Vi作为输出电压Vo输出,对负载RL提供与从输出晶体管Q10流入驱动电路11的基极电流相对应的电流Io。输出电压由串联电阻RA、RB所组成的分压电路分压后,作为反馈电压Vadj输入到误差放大器12。误差放大器12还输入基准电压源13产生的恒定基准电压Vref。误差放大器12放大反馈电压Vadj与基准电压Vref的差,并输出控制电压。输出晶体管Q10根据控制电压,利用驱动电路11控制基极电流,使输出电压Vo稳定。由此,电源装置能对负载RL施加恒定的输出电压Vo,与输入电压Vi和负载电流的波动无关。
图7示出误差放大器12的电路图。该误差放大器12中,晶体管Q15、Q16构成差动晶体管对。晶体管Q15的基极是非反相输入端IN+,输入基准电压Vref。另一方面,晶体管Q16的基极是反相输入端IN-,输入反馈电压Vadj。该误差放大器12中,反馈电压Vadj变化,则晶体管Q16的发射极电流也随之变化,但恒流源CS11为了使流过的电流恒定,使晶体管Q15、Q16的发射极电位变化。由此,晶体管Q15的发射极电流与晶体管Q15的变化相反地变化。于是,晶体管Q15侧的从晶体管Q11取出的控制电压Vc也随之变化。
含上述电源装置的一般直流稳定电源装置中,为了防止输出振荡,电源装置输出端与GND(接地)之间设置防振荡用的电容器Co。电容器Co串联的电阻ESR是电容器Co的串联等效电阻。
在上述电源装置那样反馈环中包含误差放大器12的结构中,误差放大器12的输入电压与输出电压之间产生相位差,因而误差放大器12产生振荡。为了防止这种振荡,误差放大器12设置例如图7所示的由电容器11和电阻R12组成的电路,作为相位补偿电路,下面说明该相位补偿电路。
误差放大器12中,构成电流密勒电路的晶体管Q11、Q12流过相同的电流;同样,构成电流密勒电路的晶体管Q13、Q14也流过相同的电流。晶体管Q17与晶体管Q11串联,并且在其基极与集电极之间连接电容器C11。晶体管Q18与晶体管Q14串联,其基极与集电极相连。晶体管Q17、Q18的基极通过电阻R11相连。
晶体管Q17、Q18导通时,由电容器C11和电阻R11构成的低通滤波器(相位补偿电路)连接误差放大器12。如果电容器C11的电容为C,电阻R11的电阻值为R,则由时间常数C*R决定该相位补偿电路的相位补偿常数。该相位补偿常数越大,相位补偿效应越强。如果误差放大器12的电压增益为Av,则误差放大器12的频率特性由以下式表示的低通滤波器截止频率fo决定f0=1/2π(Av*C)R。
在误差放大器12添加这种低通滤波器,使产生振荡的高频段增益降低(约3dB),因而能防止振荡。
作为误差放大器相位补偿的公知技术,特开平10-111722号公报(
公开日期1998年4月28日)(对应于美国专利第5859757号)揭示具有连接外部相位超前补偿电容器的误差放大器的电源。
近几年来,手机等使用的小型封装小电流输出(输出电流Io≤200mA)的直流稳定电源为了减小设备中的电源安装面积,希望外部安装电容量小的电容器,使其能作为输出电容器使用。与此相对应,开发许多输出电容器能用陶瓷电容器的小电流输出型直流稳定电源,并付诸实用。
另一方面,固定型CD-ROM装置和DVD-ROM装置那样的设备中使用许多中等电流级(300mA至500mA左右)的直流稳定电源。因此,随着这种设备的小型化和薄型化,要求设备中的部件(包含电源)高密度安装。于是,输出电流为500mA左右中等电流的直流稳定电源中,为了缩小设备安装面积,市场也强烈希望有能将陶瓷电容器用作外接输出电容器的机型。
为了实现上述设备小型化和薄型化,小型且具有较大电容量的叠片型陶瓷电容器适合作为输出电容器。图8示出该叠片型陶瓷电容器的等效电路。
叠片型陶瓷电容器具有将介电体叠层的结构,从而实现大电容量。该陶瓷电容器在电方面等效于个体电容器CI1~CIn并联的电路。设各电容器CI1~CIn的电容量为C0,则陶瓷电容器的总电容量为n*C0。各电容器CI1~CIn的串联等效电阻ESR1~ESRn也同样并联设置。因此,串联等效电阻ESR1~ESRn的各电阻值为R0,则叠片型陶瓷电容器的串联等效电阻值为n*R0。
然而,叠片型陶瓷电容器由于这种结构,与其他钽电容器和铝电解电容器相比,等效直流电阻值小。因此,采用叠片型陶瓷电容器的电源,其输出相位容易超前,所以容易产生输出振荡。
输出电流为500mA左右的大中电流型电源与小电流型电源相比,由于输出电流大,输出晶体管的输出阻抗比小电流型电源小,因而容易产生输出振荡。例如,小输出型电源可用具有2.2μF的电容器,中电流型电源的输出电容器却需要10μF左右的电容量。然而,叠片陶瓷电容器用作输出电容器,虽然能得到大电容量,但如上文所述那样,容易产生输出振荡,因而不适合实用。
图9是示出电源装置输出电流与输出噪声电平的关系的曲线。该曲线是输出电容器的电容值为恒定值(1.0μF)的电源的特性曲线,其中分别用实线和虚线表示小电流型电源(150mA)和中电流型电源(500mA)的输出噪声电平特性,并且采用对数坐标。
根据该曲线,可知小电流型电源中,输出电流小于约5mA,则输出噪声电平急剧增大,即产生输出振荡。与此相反,中电流型电源在输出电流大于约200mA时,输出噪声电平急剧增大(产生输出振荡)。中电流型电源需要小电流型电源对象以外的中电流区(200mA~500mA)。该区中,输出晶体管的输出阻抗进一步减小,因而输出部的相位余量变小,造成振荡。
为了解决该问题,直流稳定电源中,加强化误差放大器的相位补偿作用,以免发生输出振荡。然而,加强化相位补偿作用,会破坏响应特性,尤其使输出电流急剧加大时输出部的响应劣化。图10示出这种情况的输出响应(后文称为负载响应特性)。
根据该曲线,已有电流稳定电源的输出电压Vo,如实线所示,在负载变动的瞬间,瞬时降低0.5V左右后,稳定为略低于负载变动前的恒定值。希望此瞬时输出电压降在额定输出电压为3.3V时,等于该电压的约3%0.1V左右,但已有的直流稳定电压由于输出响应劣化,该电压降低不得不变大。

发明内容
本发明的目的在于提供一种直流稳定电源和该适合该电源的放大电路,所述直流稳定电源即使是输出电流为500mA左右的中电流型电源,将叠片陶瓷电容器用作输出电容器时也不产生振荡,而且负载响应特性优良。
为了达到上述目的,本发明的放大电路,包括对成为比较对象的比较对象电压和基准电压进行比较并且放大其差的比较放大部、以及补偿输入输出之间相位差的相位补偿部。相位补偿部具有串联在流过与由2个晶体管组成的差动晶体管对相同的电流的2个副晶体管的基极之间的2个电阻、以及一端连接放大电路输出端子而另一端通过1个所述电阻连接输入所述输出端子输出的放大输出电压的1个所述副晶体管的基极的电容器。
上述电路组成中,利用2个副晶体管导通,使放大电路连接用与放大电路输出端子侧所设置副晶体管不同的另一副晶体管基极连接的电阻和电容器形成的低通滤波器。放大电路的增益频率特性取决于该低通滤波器的截止频率,因而借助低通滤波器使产生输出振荡的频率的增益降低,能防止输出振荡。又由于用2个电阻划分副晶体管基极间的电阻值,能将组成低通滤波器的电阻的电阻值设定得小。由此,使组成低通滤波器的电容器电容值和电阻的电阻值的乘积所决定的相位补偿常数小,因而能减小相位补偿作用。所以对于负载急剧变动,也能抑制输出电压瞬时降低,进行相位补偿。
因此,采用本放大电路的中电流型直流稳定电源装置将叠片陶瓷电容器用作输出电容器时,不产生输出振荡,而且能改善负载响应特性。
本发明的电源装置根据反馈输出晶体管输出电压的反馈电压与基准电压之差,利用误差放大器控制所述输出电压,并且设置所述放大电路作为所述误差放大器。因此,能借助放大电路防止输出振荡,而且能提供改善负载响应特性的电源装置。
利用以下所示记载将会充分理解本发明的其他目的、特征和优点。在以下参照附图的说明中会明白本发明的有利之处。


图1是示出本发明实施形态所涉及第1直流稳定电源装置的概略组成的电路图。
图2是示出本发明实施形态所涉及第2直流稳定电源装置的概略组成的电路图。
图3是示出本发明实施形态所涉及第3直流稳定电源装置的概略组成的电路图。
图4是示出本发明实施形态所涉及第4直流稳定电源装置的概略组成的电路图。
图5是示出本发明实施形态所涉及第5直流稳定电源装置的概略组成的电路图。
图6是示出已有直流稳定电源装置的概略组成的电路图。
图7是示出上述直流稳定电源装置设置的误差放大器的概略组成的电路图。
图8是示出设置作为直流稳定电源装置输出电容器的叠片型陶瓷电容器的等效电路的电路图。
图9是示出已有的小电流型电源装置和中电流型电源装置的输出电流与输出噪声电平的关系的曲线。
图10是示出已有技术和本发明的直流稳定电源装置中,输出电流急剧增大时的输出响应特性曲线。
实施例根据图1至图5说明本发明一实施形态如下。
图1是示出本实施形态所涉及第1直流稳定电源装置(后文称为电源装置)的组成的电路图。
该电源装置具有驱动电路1、基准电压源2、误差放大器3、输出晶体管Q0、分压电阻RA和RB以及输出电容器Co。
作为输出控制晶体管的PNP型晶体管Q0,其基极连接驱动电路1的驱动输出端子,同时发射极连接输入端子PIN,集电极连接输出端子POUT。输入端子PIN上输入电压Vi,并且使输出电压Vo从输出端子POUT输出。
输出端子POUT与接地端子GND之间并联设置分压电阻RA、RB和输出电容器Co。分压电阻RA、RB利用串联构成分压电路。分压电阻RA、RB的连接点A连接误差放大器3的反相输入端子IN-。为了防止输出振荡,输出电容器Co以外接的方式设置,并且利用叠片型陶瓷电容器等组成。
在输出端子PIN与接地端子GND之间设置基准电压源2。基准电压源2是产生恒定基准电压Vref的电路等,可用例如齐纳二极管之类的稳压元件或稳压电路。该基准电压源2连接误差放大器3的非反相输出端子IN+,给该端子提供产生的恒定电压。
输入电压Vi作为电源电压供给作为放大电路的误差放大器3。该误差放大器3从输出端子OUT输出控制电压Vc(放大输出电压),用于供给驱动电路1,使利用分压电阻RA、RB的分压比分压所得(连接点A上发生)的反馈电压Vadj(比较对象电压)与基准电压源2产生的基准电压Vref相等。
驱动电路1是含有源元件等的、驱动晶体管Q0的电路。该驱动电路1根据来自误差放大器3的控制电压Vc,控制晶体管Q0的基极电流,以控制晶体管Q0的集电极电压,即输出电压Vo。
接着,说明误差放大器3。
误差放大器3具有PNP型晶体管Q1~Q4、NPN型晶体管Q5~Q8、电容器C1以及电阻R1、R2。
晶体管Q5、Q6构成差动晶体管对。晶体管Q5的基极连接非反相输入端子IN+,晶体管Q6的基极连接反相输入端子IN-。晶体管Q5、Q6的发射极连接恒流源CS1的一端,该恒流源CS1的另一端连接接地端子GND。晶体管Q5、Q6的集电极分别连接晶体管Q2、Q3的集电极。由晶体管Q5、Q6和恒流源CS1组成的部分作为比较反馈电压Vadj和基准电压Vraf并且放大其差的比较放大部起作用。
晶体管Q2的基极连接集电极,同时基极连接晶体管Q1的基极。晶体管Q1的集电极连接输出端子OUT和晶体管Q7(副晶体管)的集电极。晶体管Q3的基极连接集电极,同时基极连接晶体管Q4的基极。晶体管Q1~Q4的发射极都从输入端子PIN得到输入电压Vi,作为电源电压。
晶体管Q7的基极通过串联的电阻R1、R2连接晶体管Q8(副晶体管)的基极。晶体管Q8的集电极连接基极,并且集电极连接晶体管Q4的集电极。在晶体管Q7的集电极(即输出端子OUT)与电阻R1、R2的连接点之间连接电容器C1。即,电容器C1通过电阻R1连接晶体管Q7的基极。晶体管Q7、Q8的发射极连接接地端子。由电阻R1、R2和电容器C1组成的电路构成相位补偿电路(相位补偿部)。晶体管Q7的基极连接电阻R1,因而从电阻R1与R2的连接点看的晶体管Q7的基极阻抗变高。
由晶体管Q1、Q2组成的电路构成电流密勒电路,晶体管Q1、Q2分别流通与晶体管Q7、Q5相同的电流。由晶体管Q3、Q4组成的电路也构成电流密勒电路,晶体管Q3、Q4分别流通与晶体管Q6、Q8相同的电流。
说明以上那样构成的电源装置的动作。
将输入电压Vi输入到电源装置,则晶体管Q0被误差放大器3和驱动电路1施加偏压,因而导通。这时,集电极呈现的输出电压Vo由分压电阻RA、RB分压,从而在分压电阻RA与RB的连接点产生与输出电压Vo成比例的反馈电压Vadj。
该反馈电压Vadj输入到误差放大器3的反相输入端子IN一,同时基准电压源2产生的基准电压Vref输入到误差放大器3的非反相输入端子IN+。于是,误差放大器3输出与反馈电压Vadj和基准电压Vref的差相对应的控制电压Vc。驱动电路1根据该控制电压Vc控制晶体管Q0的基极电流。结果,负载RL上所加的输出电压Vo受晶体管Q0的控制,成为取决于分压电阻RA、RB的分压比和基准电压Vref的恒定电压。
误差放大器3中,反馈电压Vadj变化时,晶体管Q6的发射极电流也随之变化,但恒流源CS1为了使流过的电流恒定,使晶体管Q5、Q6的发射极电位变化。由此,晶体管Q5的发射极电流与晶体管Q6的变化相反地变化。而且,从晶体管Q5侧的晶体管Q1集电极(输出端子OUT)取出的控制电压Vc也随之变化。该控制电压Vc输入到晶体管Q7。
晶体管Q7、Q8导通时,由电容器C1和电阻R2构成的低通滤波器连接误差放大器3。如果电容器C1的电容为C1,电阻R2的电阻值为R2,则由时间常数C1*R2决定包含该低通滤波器的相位补偿电路的相位补偿常数。该相位补偿常数越大,相位补偿作用越强。如果误差放大器3的电压增益为Av,则误差放大器3的频率特性由以下公式表示的低通滤波器截止频率fo决定fo=1/2π(Av*C1)R2。
在误差放大器3添加这种低通滤波器,使产生振荡的高频段增益降低,因而能防止振荡。然而,误差放大器3中,电阻R1、R2用已有技术划分成图7所示误差放大器12的电阻R11的电阻值R,将电阻值R2设定成小于电阻值R。还将电容C1设定成与误差放大器12的电容器C11的电容C相同。由此,误差放大器3中,相位补偿常数C1*R2小于误差放大器12的相位补偿常数C*R,因而fo提高,使相位补偿作用弱于误差放大器12。
因此,误差放大器3的负载响应特性与已有技术的误差放大器12相比,得到改善。于是,如图10的虚线所示,负载电流(输出电流Io)急剧变动时,能将输出电压Vo的瞬时下降抑制到0.1V左右(相对于额定输出电压3.3V为约3%)。因此,作为输出电容器Co,即使采用电容小的叠片型陶瓷电容器,也不产生输出振荡,能改善负载响应特性。
说明本实施形态的涉及第2电源装置。图2示出该电源装置的概略组成。
本电源装置具有与上述误差放大器3不同的误差放大器4。该误差放大器4的组成部分对上述误差放大器3添加补偿输出相位滞后的相位补偿用的电容器C2(相位超前补偿电容器)。电容器C2的两端连接在晶体管Q7、Q8的基极之间,并且与电阻R1、R2并联。电容器C2利用例如陶瓷电容器构成。
这种误差放大器4中,电容器C2使500kHz附近的输出相位超前,从而能降低该频率下的误差放大器4的增益。又通过设置电容器C2,使反相输入端子IN-的输入电压即反馈电压Vadj的变化通过晶体管Q6、Q3、Q4、Q8和电容器C2迅速传到晶体管Q7,因而晶体管Q7立刻导通。因此,对于反相输入端子IN-的输入电压急剧变化,即输出电压Vo急剧变化,相位补偿电路的相位补偿动作也立刻跟踪,能更可靠地防止输出振荡,从而能实现误差放大器4的高速响应。
与此相反,误差放大器3由于没有电容器C2,反相输入端子IN-的输入电压急剧变化通过晶体管Q6、Q3、Q4、Q8和电阻R1、R2传到晶体管Q7。因此,误差放大器3中晶体管Q7导通的时刻比误差放大器4滞后。
说明本实施形态涉及的第3电源装置。图3示出该电源装置的概略组成。
本电源装置具有与上述误差放大器3、4不同的误差放大器5。该误差放大器5包含与上述误差放大器4相同的电容器C2,但电容器C2的两端分别连接晶体管Q7的基极和输出端子OUT。
这种误差放大器5中,在晶体管Q7的基极与输出端子OUT之间设置电容器C2,使输出端子OUT的控制电压Vc的变化通过电容器C2迅速传到晶体管Q7,因而晶体管Q7立刻导通。因此,发生输出振荡时,相位补偿电路的相位补偿动作立刻跟踪,能较可靠地防止输出振荡,从而能实现误差放大器5的高速响应。
说明本实施形态涉及的第4电源装置。图4示出该电源装置的概略组成。
本电源装置具有与上述误差放大器3~5不同的误差放大器6。该误差放大器6包含与上述误差放大器4相同的电容器C2,但电容器C2的两端分别连接晶体管Q7的基极和电源装置的输出端子POUT。
这种误差放大器6中,在晶体管Q7的基极与输出端子POUT之间设置电容器C2,使输出端子POUT的输出电压Vo的变化通过电容器C2迅速传到晶体管Q7,因而晶体管Q7立刻导通。由此,与第2电源装置相比,对输出电压Vo的急剧变化,相位补偿电路的相位补偿动作立刻跟踪,能较可靠地防止输出振荡,从而能实现误差放大器6更加高速的响应。
说明本实施形态涉及的第5电源装置。图5示出该电源装置的概略组成。
本电源装置具有与上述误差放大器3~6不同的误差放大器7。该误差放大器7与上述误差放大器6不同,电容器C2的两端分别连接晶体管Q7的基极和分压电阻RA与RB的连接点A。
这种误差放大器7中,在晶体管Q7的基极与上述连接点A之间设置电容器C2,使该连接点A上呈现的反馈电压Vadj的变化通过电容器C2迅速传到晶体管Q7,因而晶体管Q7立刻导通。由此,与第2电源装置相比,对输出电压Vo的急剧变化,相位补偿电路的相位补偿动作立刻跟踪,能更可靠地防止输出振荡,从而能实现误差放大器6更加高速的响应。
误差放大器7与误差放大器6不同,在电容器C2上施加低于输出电压Vo的反馈电压Vadj。即使陶瓷电容器中,尤其是半导体结形成的叠片型陶瓷电容器,也具有施加的电压越大电容越小的性能。因此,电容器C2为陶瓷电容器时,误差放大器7与误差放大器6相比,能增大电容器C2的电容量,从而能比误差放大器6能以更加快速的响应进行运作。
上述第4和第5电源装置中,最好电容器C2是电容量随施加的电压(换言之,随输出电压Vo)变化的电容器。例如,利用半导体结形成构成电容器C2的叠片型陶瓷电容器。采用这种电容器C2,则在输出电压Vo高于稳定值时,电容器C2上施加的电压越高,电容器C2的电容越小。
直流稳定电源装置中,通常输出电压越高,来自输出的反馈量越小,因而这时不容易产生输出振荡。另-方面,输出电压越低,来自输出的反馈量越大,因而这时容易产生输出振荡。因此,如果输出电压Vo越大,电容器C2的电容量越小,则电容器C2的电容大致根据输出相位的滞后程度确定,因而能根据输出电压Vo的值最佳补偿输出相位的滞后。
如以上那样,本实施形态的差动放大器3~7是一种放大电路,其中包含对成为比较对象的比较对象电压与基准电压进行比较并且放大其差的比较放大部、和补偿输入输出之间的相位差的相位补偿部,该相位补偿部具有串联在流过与由2个晶体管组成的差动晶体管对相同的电流的2个副晶体管的基极之间的2个电阻、和连接在放大电路输出端子侧设置的所述副晶体管的集电极和所述电阻连接点之间的电容器。
由此,与放大电路输出端子侧设置的副晶体管不同的另一个副晶体管基极上连接的电阻和电容器所形成的低通滤波器,其电容器的电容值和电阻的电阻值的乘积所决定的相位补偿常数变小,因而能减小相位补偿作用。因此,对于负载急剧变动,也能抑制输出电压瞬时下降,并进行相位补偿,从而采用本放大电路的中电流型直流稳定电源装置中,将叠片陶瓷电容器用作输出电容器时,不产生输出振荡,而且能改善负载响应特性。
所述放大电路中所述相位补偿部具有补偿输出相位滞后相位超前补偿电容器为佳。由此,将放大电路用作直流稳定电源装置的误差放大器时,能补偿输出相位滞后,防止输出相位滞后造成的输出振荡。
该放大电路中,所述相位超前补偿电容器与两个电阻并联为佳。由此,从差动晶体管对经相位超前补偿电容器将比较对象电压的变化迅速传到副晶体管,从而副晶体管立刻导通。因此,相位补偿部的相位补偿动作迅速跟踪比较对象电压的急剧变化。
所述相位超前补偿电容器连接在所述输出端子侧的副晶体管基极与所述输出端子之间为佳。因此,输出端子出现的电压变化通过相位超前补偿电容器迅速传到所述副晶体管,从而副晶体管立刻导通。因此,相位补偿动作比上述电路结构更快地跟踪比较对象电压的急剧变化,从而能进一步改善放大电路的高速响应性。
本实施形态的电源装置具有根据反馈输出晶体管输出电压的反馈电压与规定基准电压的差控制所述输出电压的误差放大器,其中,作为所述误差放大器,设置具有所述相位超前补偿电容器的放大电路,并且所述相位超前补偿电容器连接在所述输出端子侧的副晶体管基极与所述输出电压的产生部之间为佳。
这种电路结构通过相位超前补偿电容器将输出电压变化迅速传到副晶体管,因而电源装置中,与上文所述那样提取放大电路输出端子的电压变化相比,相位补偿动作跟踪输出电压急剧变化更快。因此,能进一步改善放大电路的高速响应性。
本实施形态的另一电源装置利用误差放大器根据反馈输出晶体管输出电压的反馈电压与基准电压的差额控制所述输出电压,其中,作为所述误差放大器,设置具有所述相位超前补偿电容器的放大电路,并且所述相位超前补偿电容器连接在所述输出端子侧的副晶体管基极与所述反馈电压的产生部之间为佳。
这种电路结构通过相位超前补偿电容器将反馈电压的变化迅速传到副晶体管,因而电源装置中,与上文所述那样提取放大电路输出端子的电压变化相比,相位补偿动作跟踪输出电压急剧变化更快。而且,电源装置中,反馈电压一般采用输出电压由电阻等分压后所得的电压,所以与上文所述那样对相位超前补偿电容器施加输出电压的结构相比,可对相位超前补偿电容器施加较低的电压。因此,将具有施加电压越大电容越小的特性的陶瓷电容器用作相位超前补偿电容器,则对低电压也能维持放大电路的高速响应性,从而能实现放大电路的高速响应。
所述的两种电源装置中,所述相位超前补偿电容器以由施加的电压越大电容越小的电容器组成为佳。由此,随着输出电压升高,对相位超前补偿电容器施加的电压越大,从输出来的反馈量越多,越容易产生输出振荡,同时使相位超前补偿电容器的电容变得越小。因此,根据输出相位的滞后程度决定相位超前补偿电容器的电容,从而能根据输出电压值最佳补偿输出相位的滞后。
利用误差放大器根据反馈输出晶体管输出电压的反馈电压与基准电压的差控制所述输出电压的电源装置中,作为所述误差放大器,最好设置不具有所述相位超前补偿电容器的放大电路。因此,能借助放大电路防止输出振荡,而且能提供改善负载响应特性的电源装置。
发明详细说明一节中已阐述的具体实施形态或实施例毕竟是说明本发明技术内容的例子,不应仅限于该具体例作狭义解释,在本发明精神和以下记载的权利要求书范围内可作种种变换并付诸实施。
权利要求
1.一种放大电路,该放大电路(3、4、5、6、7)具有含对成为比较对象的比较对象电压(Vadj)和基准电压(Vref)进行比较并且放大其差的差动晶体管对(Q5、Q6)的比较放大部(Q5、Q6、CS1),以及补偿输入输出之间的相位差的相位补偿部(C1、R1、R2),所述相位补偿部具有连接在流过与所述差动晶体管对(Q5、Q6)相同的电流的2个副晶体管(Q7、Q8)的基极之间的电阻以及设置在放大电路(3、4、5、6、7)的输出端子(OUT)与输入该输出端子(OUT)输出的放大输出电压(Vc)的1个所述副晶体管(Q7)的基极之间的电容器(C1),其特征在于,所述电阻由将电阻值分成2个的串联电阻(R1、R2)组成,所述电容器(C1)通过所述2个电阻中的1个(R1)连接所述输出端子(OUT)侧设置的所述副晶体管(Q7)的基极。
2.如权利要求1所述的放大电路,其特征在于,所述相位补偿部(C1、R1、R2)具有补偿输出相位滞后的相位超前补偿电容器(C2)。
3.如权利要求2所述的放大电路,其特征在于,所述相位超前补偿电容器(C2)与所述2个电阻(R1、R2)并联。
4.如权利要求3所述的放大电路,其特征在于,所述相位超前补偿电容器(C2)连接在所述输出端子(OUT)侧的副晶体管(Q7)的基极与所述输出端子(OUT)之间。
5.一种电源装置,具有输出晶体管(Q0),以及误差放大器(3、4、5、6、7),该放大器根据反馈所述输出晶体管(Q0)的输出电压(Vo)的反馈电压(Vadj)与规定的基准电压(Vref)之差控制所述输出电压(Vo),并且包含具有放大该差的差动晶体管对(Q5、Q6)的比较放大部(Q5、Q6、CS1),以及补偿输入输出之间的电位差的相位补偿部(C1、R1、R2),所述相位补偿部具有连接在流过与所述差动晶体管对(Q5、Q6)相同的电流的2个副晶体管(Q7、Q8)的基极之间的电阻,以及设置在放大电路(3、4、5、6、7)的输出端子(OUT)与输入该输出端子(OUT)输出的放大输出电压(Vc)的1个所述副晶体管(Q7)的基极之间的电容器(C1),其特征在于,所述电阻由将其电阻值划分成2个的串联电阻(R1、R2)组成,所述电容器(C1)通过所述2个电阻中的1个(R1)连接所述输出端子(OUT)侧设置的所述副晶体管(Q7)的基极。
6.如权利要求5所述的电源装置,其特征在于,所述相位补偿部(C1、R1、R2)还具有补偿输出相位滞后的相位超前补偿电容器(C2)。
7.如权利要求6所述的电源装置,其特征在于,所述相位超前补偿电容器(C2)连接在所述输出端子(OUT)侧的副晶体管(Q7)的基极与所述输出电压(Vo)的产生部(POUT)之间。
8.如权利要求6所述的电源装置,其特征在于,所述相位超前补偿电容器(C2)连接在所述输出端子(OUT)侧的副晶体管(Q7)的基极与所述反馈电压(Vref)的产生部(A)之间。
9.如权利要求7或8所述的电源装置,其特征在于,所述相位超前补偿电容器(C2)由施加的电压越高、电容量越小的电容器组成。
10.如权利要求9所述的电源装置,其特征在于,所述相位超前补偿电容器(C2)是由半导体结形成的叠片型陶瓷电容器。
11.如权利要求5所述的电源装置,其特征在于,所述相位超前补偿电容器(C2)与所述2个电阻(R1、R2)并联。
12.如权利要求5所述的电源装置,其特征在于,所述相位超前补偿电容器(C2)连接在所述输出端子(OUT)侧的副晶体管(Q7)的基极与所述输出端子(OUT)之间。
全文摘要
本发明揭示一种放大电路和具有该电路的电源装置,放大电路中,分别流过与构成差动晶体管对的2个晶体管相同的电流的第1和第2晶体管的基极之间串联设置第1和第2电阻。这些电阻的连接点与输出侧的第1晶体管的集电极之间设置电容器。由连接第2晶体管的第2电阻和电容器所形成的低通滤波器决定的放大电路增益频率特性使产生输出振荡的频率的增益降低,以防止输出振荡。利用2个电阻划分副晶体管基极间的电阻值,使第2电阻的电阻值减小。结果,减弱小相位补偿作用,因而改善电源装置的负载响应特性。因此,输出电流为500mA左右的中电流型直流稳定电源装置中,将叠片陶瓷电容器用作输出电容器时,也能防止输出振荡,而不降低负载响应特性。
文档编号G05F1/575GK1494209SQ03152278
公开日2004年5月5日 申请日期2003年7月28日 优先权日2002年10月31日
发明者花房孝一, 勘崎廷夫, 夫 申请人:夏普株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1