[发明专利]快速瞬态响应线性稳压电路及信号放大电路

说明书

本发明涉及一种快速瞬态响应线性稳压电路及信号放大电路。该快速瞬态响应线性稳压电路包括：误差放大电路，用以将反馈信号与参考信号的差值放大而于驱动节点产生误差放大信号；输出级电路，包括至少一输出功率开关，输出功率开关受误差放大信号控制而于输出节点产生输出信号。误差放大电路包括至少一前级放大电路，其中各前级放大电路包括电流源电路、差动输入级电路、第一至第三电流镜电路以及至少一反馈电容器。差动输入级电路中的一个差动晶体管与第一及第二电流镜电路形成电压正反馈路径，反馈电容器耦接于输出节点与电压正反馈路径的至少一反相节点之间。

技术领域

本发明涉及一种线性稳压电路，特别是指一种具快速瞬态响应能力的线性稳压电路。本发明也涉及一种具快速瞬态响应能力的信号放大电路。

背景技术

与本申请相关的前案有:“LDO Linear Regulator with Improved TransientResponse(US 8,344,712 B2)”。

图1显示一种现有技术的线性稳压电路1001，其中误差放大电路11用以根据参考信号Vref而控制直流回路以调节输出信号Vo的直流成分，另一方面，电容器Cfb1、Cfb2与电流源电路12、13共同形成交流回路，用以根据输出信号Vo的变化而加速瞬态响应。

图1中所示的现有技术，具有以下缺点：首先，现有技术的线性稳压电路1001需使用一个完整的误差放大电路11以及共计至少四组电流镜电路(电流源电路12、13)，耗电较传统线性稳压电路还高。其次，本现有技术的误差放大电路11与电流源电路12、13共同形成的交流回路，需分别做频率补偿以维持稳定性，提高了电路复杂度与设计难度。再者，现有技术的线性稳压电路1001同时具有低速的直流回路(误差放大电路11)与高速的交流回路(电流源电路12、13)，各自独立却同时控制功率晶体管，可能导致彼此拉扯而影响稳定性。

本发明相较于图1的现有技术，具有低静态耗电、高效率、快速响应、直流回路与交流回路同时反馈至同一节点，因而可同时进行内部补偿等诸多优点。

发明内容

就其中一个观点言，本发明提供了一种快速瞬态响应线性稳压电路，包含：一误差放大电路，用以将一反馈信号与一参考信号的差值放大而于一驱动节点产生一误差放大信号；一输出级电路，包括至少一输出功率开关，该输出功率开关受该误差放大信号控制而于一输出节点产生一输出信号；以及一调节反馈电路，用以根据该输出信号以产生该反馈信号；其中该误差放大电路包括：至少一前级放大电路，其中各该前级放大电路包括：一电流源电路，用以于该前级放大电路的一共源极节点提供一偏置电流；一差动输入级电路，包括一对源极彼此耦接于该共源极节点的第一差动晶体管以及第二差动晶体管，该第一差动晶体管的栅极耦接于该前级放大电路的一前级第一输入端，该第二差动晶体管的栅极耦接于该前级放大电路的一前级第二输入端，该第一差动晶体管与该第二差动晶体管用以根据该前级第一输入端与该前级第二输入端的电压差值而产生一差动输出电流；一第一电流镜电路，与该第二差动晶体管的漏极耦接于该前级放大电路的一差动输出节点，用以根据该差动输出电流而于一增益节点产生第一输出电流；一第二电流镜电路，用以根据该第一输出电流而于该共源极节点产生第二输出电流；一第三电流镜电路，用以根据该第一输出电流而于该前级放大电路的一前级输出端产生一前级放大信号；其中该第一电流镜电路、该第二差动晶体管以及该第二电流镜电路形成一电压正反馈路径；以及至少一反馈电容器，耦接于该前级放大电路的一前级第三输入端与该前级放大电路的至少一反相节点之间，其中于信号前馈的路径上，各该反相节点上的电压与该输出节点上的电压之间具有反相关系；其中各该前级放大电路的该前级第一输入端与该前级第二输入端中的其中之一耦接于该反馈信号，其中另一耦接于该参考信号，该前级第三输入端耦接于该输出节点，该前级输出端耦接于该驱动节点，该前级放大信号对应于该误差放大信号；其中当该输出节点上发生瞬态信号变化时，通过该至少一反馈电容器而于对应的该至少一反相节点上产生一对应的加速信号，以加速该输出信号的瞬态响应。