[发明专利]具可调适米勒补偿的电压调节器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压调节器，特别是涉及一种具可调适米勒补偿（adaptive Miller compensation）的电压调节器。

背景技术

电压调节器是一种可自动维持固定电压位准的电路，普遍使用于各种电子装置及系统。为了让传统电压调节器能够适用于低负载及高负载，通常会使用补偿电路以进行补偿，例如由电阻器及电容器所组成的补偿电路。

对于固定电阻器及固定电容器所组成的补偿电路，无法动态调整电压调节器的闭回路相位边限（phase margin），因此当适用于低负载时，电压调节器的输出电压会有抖动的现象。

因此亟需提出一种新颖的电压调节器，其具有动态补偿以适用于低负载及高负载。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种具可调适米勒补偿的电压调节器，使其于低负载及高负载均具有足够的相位边限（例如45°或以上），以降低电压抖动现象。

根据本发明实施例，可调适米勒补偿的电压调节器包含第一放大器、第二放大器、可调适补偿电路、偏压电路及输出电路。第一放大器耦接参考电压及回馈电压。第二放大器耦接第一放大器的输出。可调适补偿电路具有二端，分别耦接至第二放大器的输入端及输出端；且可调适补偿电路包含串接的补偿电容器及补偿晶体管。偏压电路用来产生适当的偏压控制电压，以动态控制可调适补偿电路，使得补偿晶体管操作于信道弱反转或信道强反转的深三极管区。输出电路耦接放大器的输出，该输出电路产生电压调节器的输出电压，据以产生回馈电压。补偿晶体管受控于偏压控制电压，使其电阻随电压调节器的负载而改变。偏压电路复制输出电路的电流的至少一部分以产生镜射电流，且根据镜射电流以产生偏压控制电压。

附图说明

图1示出了本发明实施例的具可调适米勒补偿的电压调节器的方框图。

图2例示了图1的电压调节器的细部电路图。

图3例示了图1的电压调节器的另一细部电路图。

图4例示了图2或图3的电压调节器的频率响应。

附图标记说明

11      第一放大器

12      第二放大器

13      可调适补偿电路

14      偏压电路

15      输出电路

Av1~Av2 直流增益

CEXT    电容

Cc      补偿电容器

Mc      补偿晶体管

M1~M11  晶体管

MP      功率晶体管

P 1~P2  极点

Rc      补偿电阻器

R1      电阻器

R2      电阻器

RL      负载

Rout1   第一（级）输出阻抗

Rout2   第二（级）输出阻抗

Rout    第三（级）输出阻抗

RESR    电阻

VREF    参考电压

VFB     回馈电压

VOUT    输出电压

VBIAS   偏压电压

Vdd     第一电源

Vss     第二电源

Vc0     内部偏压

Vc1     偏压控制电压

Z1~Z2   零点

具体实施方式

图1显示本发明实施例的具可调适米勒补偿（adaptive Miller compensation）的电压调节器的方框图。在本实施例中，电压调节器包含第一放大器11、第二放大器12、可调适补偿电路13、偏压电路14及输出电路15。

第一（级）放大器11可为差动放大器或折叠式串接（folded-cascode）放大器。第一放大器11具有非反相输入端及反相输入端，其中非反相输入端可用来接收参考电压VREF，其反相输入端可接收（来自输出电路15的）回馈电压VFB。第一放大器11的直流增益Av1可表示为Av1=gm1Rout1，其中gm1为第一（级）转导（transductance），且Rout1为自第一放大器11的输出端看进去的第一（级）输出阻抗。