低压降稳压器的制作方法

本发明涉及一种电压调整电路，尤其涉及一种低压降稳压器。

背景技术：

1、现有应用于存储器(例如双倍数据率同步动态随机存取存储器(double datarate synchronous dynamic random access memory，ddr sdram))的稳压器(voltageregulator)需要持续地提供稳定的大电流(例如1～3安培(a))及输出电压给存储器，并可通过多个调整电路及低压降稳压器来提供多个不同的输出(multi rail)。并且，当负载抽载时需要快速稳定输出时，稳压器要避免输出电压有过大的峰对峰值(peak-to-peak)变化。

2、参考图1，图1是现有的低压降稳压器的示意图。低压降稳压器110耦接存储器120以及输出电容121。低压降稳压器110用于提供输出电压vtt至存储器120。低压降稳压器110包括第一级放大器111、第二级放大器112、第二级放大器115、晶体管118以及晶体管119。低压降稳压器110可通过导通晶体管118或晶体管119，并使其运作于饱和区(即晶体管开关作为可变电阻使用)，而可提供供应电流i_source或泄除电流i_sink以提供输出电流并维持输出电压vtt。在稳态或抽载时，晶体管119操作在提供高阻抗的状态，并且晶体管118根据输出电流需求以饱和区状态导通而持续提供供应电流i_source。当负载卸载或转轻载时，晶体管118操作在提供高阻抗的状态，并且晶体管119根据输出电流需求以饱和区状态导通而增强(抽取)泄除电流i_sink。负载改变的当下会造成输出电压震荡产生大的峰对峰值(peak-to-peak)。若要快速使输出电压回到稳定值，现有技术采用的解决手段为产生更大的供应电流i_source或泄除电流i_sink，或是使用更大的输出电容121，或两种方式并行。

3、然而，上述产生更大的供应电流i_source或泄除电流i_sink的方式需使用如图1所示的至少两级放大器，使其具有较大的增益(gain)，导致在输出电压变动时会因为电压过冲(overshoot)或电压下冲(undershoot)而造成输出电压产生更大的峰值(peak)或更大的电压下降(drop)的震荡。并且，较大的增益需要较大的补偿电容114与117。使用更大的输出电容121的方式会导致电路面积增加，而不利于制造成本的降低与电路尺寸的微缩。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的低压降稳压器，可实现有效的稳压效果，并且无须使用二级放大器和/或大电容，并且高侧开关及低侧开关的补偿电容也可缩小。

2、根据本发明的实施例，本发明的低压降稳压器包括误差放大器、高侧开关、高侧驱动器、高侧电流传感器、高侧驱动电压调整电路、低侧开关以及低侧驱动器。误差放大器耦接输出端，且根据输出电压及参考电压产生第一控制电流及第二控制电流。高侧开关耦接输入电压源以及输出端之间。高侧驱动器耦接于误差放大器与高侧开关的控制端之间，且根据第一控制电流及第二控制电流提供高侧驱动电流。高侧电流传感器耦接高侧开关，且产生高侧传感电流。高侧驱动电压调整电路耦接高侧开关的控制端，且接收高侧传感电流，以调整高侧开关的驱动电压。低侧开关耦接输出端与接地端之间。低侧驱动器耦接于误差放大器与低侧开关的控制端之间，且根据第一控制电流及第二控制电流提供低侧驱动电流。

3、于一实施例中，低压降稳压器还包括低侧电流传感器以及低侧驱动电压调整电路。低侧电流传感器耦接低侧开关，且产生低侧传感电流。低侧驱动电压调整电路耦接低侧开关的控制端，且接收低侧传感电流，以调整低侧开关的驱动电压。

4、于一实施例中，误差放大器还耦接高侧电流传感器及低测电流传感器，且根据高侧传感电流与低侧传感电流调整第一控制电流及第二控制电流。

5、于一实施例中，第一控制电流与第二控制电流的大小关系决定高侧驱动电流及低侧驱动电流的流动方向。

6、于一实施例中，高侧驱动器包括第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜以及高侧输出端。第一电流镜耦接误差放大器，且接收第一控制电流。第二电流镜耦接误差放大器，且接收第二控制电流。第三电流镜包括第一晶体管。第一晶体管的控制端耦接第一电流镜，并且第一晶体管的第一端耦接工作电压。第四电流镜包括第二晶体管。第二晶体管耦接于第一电流镜与第三电流镜之间，并且第二晶体管的控制端耦接第二电流镜。第二晶体管根据第一控制电流与第二控制电流的电流差异导通或关断第一电流镜与第三电流镜之间的通路。高侧输出端耦接第二电流镜及第三电流镜中的第一晶体管的第二端。

7、于一实施例中，低侧驱动器包括第五电流镜、第六电流镜、第七电流镜以及第八电流镜以及低侧输出端。第五电流镜耦接误差放大器，且接收第二控制电流。第六电流镜耦接误差放大器，且接收第一控制电流。第七电流镜包括第三晶体管。第三晶体管的控制端耦接第五电流镜，并且第三晶体管的第一端耦接工作电压。第八电流镜包括第四晶体管。第四晶体管耦接于第五电流镜与第七电流镜之间，并且第四晶体管的控制端耦接第六电流镜。第四晶体管根据第一控制电流与第二控制电流的电流差异导通或关断第五电流镜与第七电流镜之间的通路。低侧输出端耦接第六电流镜及第七电流镜中的第三晶体管的第二端。

8、基于上述，本发明的低压降稳压器可通过误差放大器、高侧电流传感器及低测电流传感器来有效地传感输出端的负载变化而动态地调整输出电压，以实现有效的稳压效果。

9、为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

技术特征：

1.一种低压降稳压器，具有输出端且提供输出电压，其特征在于，所述低压降稳压器包括：

2.根据权利要求1所述的低压降稳压器，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的低压降稳压器，其特征在于，所述误差放大器还耦接所述高侧电流传感器及低测电流传感器，且根据所述高侧传感电流与所述低侧传感电流调整所述第一控制电流及所述第二控制电流。

4.根据权利要求1所述的低压降稳压器，其特征在于，所述第一控制电流与所述第二控制电流的大小关系决定所述高侧驱动电流及所述低侧驱动电流的流动方向。

5.根据权利要求1所述的低压降稳压器，其特征在于，所述高侧驱动器包括：

6.根据权利要求1所述的低压降稳压器，其特征在于，所述低侧驱动器包括：

技术总结
本发明提供一种低压降稳压器。低压降稳压器包括误差放大器、高侧开关、高侧驱动器、高侧电流传感器、高侧驱动电压调整电路、低侧开关以及低侧驱动器。误差放大器耦接输出端，且根据输出电压及参考电压产生第一及第二控制电流。高侧开关耦接输入电压源以及输出端之间。高侧驱动器耦接误差放大器与高侧开关的控制端之间，且根据第一及第二控制电流提供高侧驱动电流。高侧电流传感器耦接高侧开关，且产生高侧传感电流。高侧驱动电压调整电路耦接高侧开关的控制端，且接收高侧传感电流，以调整高侧开关的驱动电压。低侧开关耦接输出端与接地端之间。低侧驱动器耦接误差放大器与低侧开关的控制端之间，且根据第一及第二控制电流提供低侧驱动电流。

技术研发人员：吴佳龙
受保护的技术使用者：力智电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15