[发明专利]相位补偿电路、具有该电路的半导体集成电路和功率供应电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于从输入电压生成恒定输出电压的功率供应电路的相位补偿电路和具有该相位补偿电路的半导体集成电路。

背景技术

关于将输出电压调节至恒定目标值的稳定功率供应电路，诸如线性调节器和开关调节器，已经广泛知道采样相位补偿电路来确保功率供应电路的稳定。例如，在JP2003-058260A和对应于US2007/0174017A1的JP2006-109421A中描述了该技术。相位补偿电路安置于控制输出电压的误差放大器的内节点与输出输出电压的输出节点之间。

以上描述的相位补偿电路需要具有对应于输出电压的耐受电压的电容元件（电容器）。因此，随着输出电压的目标值的增大，必需增大电容元件的耐受电压。

在通常的单片工艺中，必需增大电容元件的电极之间的氧化膜的厚度，以增大耐受电压。然而，每单位面积的电容值随氧化膜的厚度的增大而减小。因此，当相位补偿电路集成到半导体集成电路（IC）中时，电路面积随电容元件的耐受电压的增大而增大。还有，在由分离部件提供电容元件的情况下，部件的尺寸随耐受电压的增大而增大。因此，引起了类似的缺点。

为了处理上述缺点，例如JP2003-058260A和JP2006-109421A描述了通过使用有源元件来使相位补偿电路的电容元件的表观电容（apparentcapacitance）值加倍的技术。然而，该技术需要具有等于或大于表现为电容量的频率的频率带宽的放大器电路。因此，电路结构是复杂的，并且消耗电流增大。

发明内容

本公开的目的是提供相位补偿电路和具有该相位补偿电路的半导体集成电路，该相位补偿电路能够甚至在功率供应电路的输出电压的目标值相对高时也执行功率供应电路的相位补偿，而不增大电路面积和消耗电流。

功率供应电路根据通过功率供应输入端子输入至所述功率供应电路的输入电压来生成恒定输出电压，并且从功率供应输出端子输出所述输出电压。所述功率供应电路包括主晶体管和误差放大器，所述主晶体管控制从所述功率供应输入端子至所述功率供应输出端子的功率供应，所述误差放大器基于根据所述输出电压的探测电压和根据所述输出电压的目标值的参考电压来控制所述主晶体管的操作，使得所述输出电压与所述目标值一致。

根据本公开的一方面，用于功率供应电路的相位补偿电路包括电平移动电路和相位补偿电容器。电平移动电路接收所述输出电压，并将所述输出电压的dc分量朝向地电位移动预定电压，以生成移动电压。相位补偿电容器布置在所述电平移动电路的输出端子与所述误差放大器的所述放大器电路的输入端子之间的路线上。

在具有上述结构的相位补偿电路中，通过移动输出电压的dc分量来生成移动电压。因此，移动电压具有等于输出电压的ac分量。从电平移动电路输出的移动电压通过补偿电容器施加于误差放大器的放大器电路的输入端子。即，输出电压的ac分量通过相位补偿电容器反馈至放大电路的输入端子。以此方式，具有上述结构的相位补偿电路执行功率供应电路的相位补偿，并且功率供应电路的稳定性得到了提高。

相位补偿电容器的端子施加有移动电压和放大器电路的输入端子的电压。即，施加于相位补偿电容器的端子之间的电压比施加于常规相位补偿电路的电容器的端子之间的电压低由电平移动电路移动的预定电压。因此，通过使用耐受电压比输出电压的目标值低的相位补偿电容器实现了相位补偿。因此，甚至在功率供应电路的输出电压的目标值相对高时，相位补偿电路也使得能够进行功率供应电路的相位补偿，而不会大大增大电路面即和消耗电流。

例如，相位补偿电路集成到半导体电路中。在该情况下，相位补偿电容器由定义在布线图案与半导体基底之间的电容器和定义在布线图案之间的电容器之一提供；并且与布线图案相邻的相位补偿电容器的电极耦合至放大器电路的输入端子。

附图说明

根据参照附图作出的以下详细描述，本公开的以上和其它目的、特征和优点将变得更明显，其中，类似的部件由类似的参考数字标记，并且其中：

图1是具有根据本公开的第一实施例的相位补偿电路的串联调节器功率供应电路的示意性电路图；

图2A是当功率供应电路配置为集成电路时，根据第一实施例的相位补偿电路的相位补偿电容器的范例的示意图；

图2B是图2A中所示的相位补偿电容器的示意性电路图；

图3是根据本公开的第二实施例的串联调节器功率供应电路的示意性电路图；

图4是根据本公开的第三实施例的串联调节器功率供应电路的示意性电路图；