[发明专利]电压调节器

说明书

技术领域

本发明涉及电压调节器，更详细地说是涉及具有防止来自连接到输出端子的备份电池等外部电源的逆流电流的逆流电流防止功能的电压调节器。

背景技术

图3是具有逆流电流防止功能的电压调节器的电路图。

具有逆流电流防止功能的电压调节器具有基准电压电路401、误差放大器402、N沟道晶体管400、P沟道晶体管403、404、405、406、分压电阻407、408、以及比较电路430。

电源电压（VBAT1）被施加在VDD端子与VSS端子之间。备份电池412和负载413（例如，半导体存储装置）与输出端子OUT连接。

首先，对向VDD端子与VSS端子之间供给电源电压时的电压调节器的动作进行说明。电源电压与备份电池412的电压（VBAT2）之间的关系一般为VBAT1＞VBAT2。

误差放大器402对反馈电压VFB与基准电压电路401输出的基准电压Vref的差电压进行放大而对P沟道晶体管403的栅极进行控制，其中反馈电压VFB是通过电阻407和电阻408将输出端子OUT的输出电压VOUT进行分压后得到的电压。输出端子OUT的输出电压VOUT保持固定。比较电路430对输入到输入端子121的电源电压与输入到输入端子122的输出电压VOUT进行比较，并将信号输出到CONTX端子110与CONT端子111中。

图4示出了以往的比较电路430。比较电路430由恒流电路103、恒流电路104、P沟道晶体管101、P沟道晶体管102、逆变器105、逆变器106、逆变器108以及电平转换器107构成。

电源电压高于输出电压VOUT，因此，P沟道晶体管101的栅极-源极间电压高于P沟道晶体管102的栅极-源极间电压。因此，P沟道晶体管102的漏极电压成为“低”电平（VSS端子的电压）。通过波形整形用的逆变器105和106，逆变器106的输出所连接的CONT端子111的电压成为“低”电平。由于经由电平转换器107和逆变器108，因而CONTX端子110的电压成为“高”电平（电源电压）。由此，P沟道晶体管405导通，P沟道晶体管406截止，因此，P沟道晶体管403的衬底电压成为电源电压。

接着，对电源电压的供给减少时的电压调节器的动作进行说明。电源电压与备份电池412的电压之间的关系为VBAT1<VBAT2。

当电源电压降低到低于输出电压VOUT时，P沟道晶体管101的栅极-源极间电压低于P沟道晶体管102的栅极-源极间电压。因此，P沟道晶体管102的漏极的电位成为“高”电平（输出电压VOUT）。通过波形整形用的逆变器105和106，逆变器106的输出即CONT端子111的电压成为“高”电平（输出电压VOUT）。由于经由电平转换器107和逆变器108，因而CONTX端子110的电压成为“低”电平。因此，P沟道晶体管405截止，P沟道晶体管406导通，因此，P沟道晶体管403的衬底电压成为输出电压VOUT。

即，将P沟道晶体管403的衬底（NWELL）电位切换到电源电压和输出电压中的较高的一侧，由此，即使电源电压降低到低于输入端子122的电压，也可以防止从输出端子OUT经由P沟道晶体管403的衬底间的寄生二极管流过电流（例如，参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－65634号公报

发明内容

然而，在以往的比较电路430中，由于将从输入端子122流入的逆流电流控制得尽可能小，因而电路的响应速度很慢。因此，存在切换P沟道晶体管403的衬底电压的信号相对于急剧的电压变动发生延迟这样的问题。例如，在电源电压急剧升高的情况下，在切换信号发生延迟的期间内，电流从VDD端子经由P沟道晶体管103的衬底间的寄生二极管向输出端子OUT流动，在输出端子OUT中发生过冲。

因此，本发明的目的在于，解决上述的问题，提供一种具有逆流电流防止功能的电压调节器，该电压调节器对于电源电压的急剧变动，在输出端子OUT中不会发生较大的过冲，可以安全地动作。

具有本发明的逆流电流防止功能的电压调节器被构造成：在对电源电压与输出电压进行比较的比较电路中具有检测电源电压升高的电源电压变动检测电路，在电源电压急剧升高的情况下，使限制比较电路的消耗电流的恒流电路的电流增大，从而改善响应特性。