[发明专利]低压差稳压装置及使用在低压差稳压装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压差稳压机制，特别有关于一种能够适应性调整通过输出晶体管的电流以减少瞬时反应时间的低压差稳压装置及相关方法。

背景技术

一般来说，在理想的操作状况中，目前传统低压差稳压器﹙Low-dropout (LDO)voltage regulator﹚可以产生并输出一个稳定的输出电压至后级的电路。然而，在实际设计与操作中，低压差稳压器的回路频宽可能具有几百KHz至几十MHz的频率范围，因此，传统低压差稳压器的输出电流负载具有较差的瞬时反应，举例来说，当传统低压差稳压器由轻负载状态切换至重负载状态时，传统低压差稳压器需要经历较长的瞬时反应时间之后才能够提供稳定平衡的输出电流至后级电路，相对来说，当传统低压差稳压器进行负载切换时，其会造成输出电压中产生严重的电压剧烈改变﹙例如电压突降﹚，此外，当传统低压差稳压器由重负载状态切换至轻负载状态时，传统低压差稳压器也需要经历较长的瞬时反应时间来逐渐减少其输出功率晶体管的导通量，相对来说，当传统低压差稳压器进行负载切换时，此时也会造成输出电压中产生严重的电压剧烈改变﹙例如电压突升﹚。

现有技术目前的解决方案是通过使用一颗非常大的外部稳压电容来试图降低输出电压在瞬时反应时间时所产生的电压剧烈改变，然而，这颗非常大的外部稳压电容除了会造成制造成本大幅升高之外，同时也会造成原先的回路频宽变低，使得稳压的效果变差。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于公开一种新颖的低压差稳压装置及相关的方法，以降低不同负载切换时输出电压在瞬时反应时间时所产生的电压剧烈改变，同时也达到缩短瞬时反应时间的效果。

根据本发明的实施例，公开了一种低压差稳压装置。该低压差稳压装置包含一电压源电路、一误差放大器、一输出晶体管、一电阻-电容电路、一传感电路及一电流调整电路。电压源电路是用以产生一参考电压信号及至少一门限电压信号。误差放大器是耦接至电压源电路，并用以接收该参考电压信号与一回授电压信号，以产生一输出控制信号。输出晶体管是耦接至误差放大器，并用以接收该输出控制信号并根据该输出控制信号提供一输出电流至一输出端。电阻-电容电路是耦接至误差放大器与输出晶体管，并用以根据该输出电流所对应的一电压进行分压产生该回授电压信号。传感电路是耦接至电压源电路，并用以接收该至少一门限电压信号及输出端上的一输出电压，比较该至少一门限电压信号与该输出电压来产生至少一控制电压信号。电流调整电路是耦接至输出端、传感电路与误差放大器，并用以根据该至少一控制电压信号，调整误差放大器所产生的输出控制信号，适应性调整通过输出晶体管的电流，以减少低压差稳压装置的瞬时反应时间。

根据本发明的实施例，还公开了一种使用在低压差稳压装置中的方法，该方法包含：使用电压源电路产生一参考电压信号及至少一门限电压信号；使用误差放大器接收该参考电压信号与一回授电压信号，以产生一输出控制信号；使用输出晶体管接收该输出控制信号并根据该输出控制信号提供一输出电流至输出端；根据该输出电流所对应的一电压进行分压产生该回授电压信号；接收该至少一门限电压信号及该输出端上的一输出电压，比较该至少一门限电压信号与该输出电压来产生至少一控制电压信号；根据该至少一控制电压信号，调整误差放大器所产生的输出控制信号，适应性调整通过输出晶体管的电流，以减少低压差稳压装置的瞬时反应时间。

根据以上的实施例，本发明的设计精神在于通过至少一个门限电压与输出电压的比较结果，动态地调整低压差稳压电路装置的输出晶体管的导通程度，以达到立即调整输出电压的电压值的目的与效果，如此使得当输出电压的变化一旦超出门限电压的规范范围时可以立刻对输出电压进行调整、稳定输出电压的电压值，减少负载切换所造成的过长瞬时反应时间。

附图说明

图1A是本发明优选实施例的低压差稳压装置的电路示意图。

图1B是图1A所示的电流调整电路的放大示意图。

图2是图1A在不同负载切换下所示的低压差稳压装置的输出电压VOUT的波形变化简要示意图。

图3A～图3C分别是本发明的低压差稳压电路装置的不同实施例电路示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、300A、300B、300C低压差稳压装置

105电压源电路

110误差放大器

115输出晶体管

120电阻-电容电路

125、325A、325B传感电路