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TW201512803A - 電壓調整器 - Google Patents

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TW201512803A
TW201512803A TW103119879A TW103119879A TW201512803A TW 201512803 A TW201512803 A TW 201512803A TW 103119879 A TW103119879 A TW 103119879A TW 103119879 A TW103119879 A TW 103119879A TW 201512803 A TW201512803 A TW 201512803A
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TW
Taiwan
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voltage
circuit
output
capacitor
amplifier circuit
Prior art date
Application number
TW103119879A
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Inventor
Manabu Fujimura
Minoru Sudo
Original Assignee
Seiko Instr Inc
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Publication date
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    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
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    • G05F1/46—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
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Abstract

提供相位補償電路之電容可以使用每單位面積之電容值大，且氧化膜厚薄的電容之電壓調節器。 具備有電壓限制電路，其係與電容並聯，以限制成相位補償電路之電容之兩端的電壓不會成為特定值以上之電壓限制電路。

Description

電壓調整器
本發明係關於電壓調節器，更詳細而言關於相位補償電路的尺寸縮小。
第2圖為表示具備以往之相位補償電路的電壓調節器。
分壓電路106係對電壓調節器之輸出電壓VOUT進行分壓而輸出反饋電壓VFB。差動放大電路104係放大基準電壓電路103之基準電壓VREF和反饋電壓VFB之差。以第2放大電路之MOS電晶體107所構成之源極接地放大電路放大其輸出，控制輸出電晶體105之閘極、源極間電壓。由電阻108和電容109所構成之相位補償電路被連接於MOS電晶體107之閘極和汲極之間。
於輸出電壓VOUT低，即是反饋電壓VFB比起基準電壓VREF低時，差動放大電路104之輸出變成高的電壓，MOS電晶體107成為OFF。輸出電晶體105因閘極、源極間電壓變大，故成為ON，控制成輸出電壓VOUT 變高。
於輸出電壓VOUT高，即是反饋電壓VFB比起基準電壓VREF大時，差動放大電路104之輸出變成低的電壓，MOS電晶體107成為ON。輸出電晶體105因閘極、源極間電壓變小，故成為OFF，控制成輸出電壓VOUT變低。
一般而言，為了提升電壓調節器之響應性，必須擴寬頻帶。以往之電壓調節器配合以輸出電晶體105所構成之源極接地放大電路，全體採用電壓3段放大電路構成。電壓3段放大電路因會引起相位180度以上延遲，故附加有相位補償電路(例如，參照專利文獻1)。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-62374號公報
但是，在以往之電壓調節器中，於輸出電晶體105之閘極電容大時，為了確保相對於振盪的穩定性，相位補償電路之電容109之電容值必須設為與輸出電晶體105之閘極之電容值同等以上之大小。
再者，於以高電壓使電源電壓動作之情況下，以電壓調節器之穩定狀態外之動作，使得差動放大電 路104之輸出成為最大電壓或最小動作之狀態下，電容109兩端被施加了高電壓。因此，電容109必須成為高耐壓電容以使不會引起氧化膜破壞。
高耐壓電容因氧化膜厚較厚，故每單位面積之電容值非常小，為了使電容值變大，必須增大面積。因此，有晶片面積增大，導致到成本上升的課題。
本發明之電壓調節器為了解決上述課題，具備有電壓限制電路，其係與電容並聯，以限制成施加於相位補償電路之電容之兩端的電壓不會成為特定值以上。
若藉由本發明之電壓調節器時，因相位補償電路之電容，可以使用每單位面積之電容值大，且氧化膜厚薄的電容，故可刪減晶片面積。
104‧‧‧差動放大電路
106‧‧‧分壓電路
113‧‧‧定電流源
200‧‧‧電壓限制電路
圖1為表示本實施型態之電壓調節器的電路圖。
圖2為表示以往之電壓調節器的電路圖。
圖1為表示本實施型態之電壓調節器的電路 圖。
本實施型態之電壓調節器具備基準電壓電路103、差動放大電路104、MOS電晶體107、定電流源113、屬於相位補償電路之電阻108及電容109、分壓電路106、輸出電晶體105和電壓限制電路200。電壓限制電路200係由二極體201及202所構成。
接著，針對本實施型態之電壓調節器之連接予以說明。
基準電壓電路103係將輸出端子連接於差動放大電路104之非反轉輸入端子。輸出電晶體105係被設置於電源端子101和輸出端子102之間。分壓電路106係被設置在輸出端子102和接地端子100之間，其輸出端子連接於差動放大電路104之反轉輸入端子。差動放大電路104係輸出端子被連接於MOS電晶體107之閘極。形成源極接地放大電路之MOS電晶體107和定電流源113係被串聯連接於電源端子101和接地端子100之間，輸出端子被連接於輸出電晶體105之閘極。被串聯連接之電阻108和電容109所形成之相位補償電路被連接於MOS電晶體107之閘極和汲極之間。電壓限制電路200係二極體201和202連接互相的陰極，各個的陽極被連接於電容109之兩端。
接著，針對本實施型態之電壓調節器之動作予以說明。
分壓電路106係對電壓調節器之輸出端子102之輸出電壓VOUT進行分壓而輸出反饋電壓VFB。差動放大電路 104係放大基準電壓電路103之基準電壓VREF和反饋電壓VFB之差。以屬於第2放大電路之MOS電晶體107和定電流源113所構成之源極接地放大電路放大差動放大電路104之輸出電壓，控制輸出電晶體105之閘極、源極間電壓。
於反饋電壓VFB比基準電壓VREF小時，差動放大電路104之輸出成為電源電壓VIN附近之高電壓。MOS電晶體107因成為OFF狀態，故汲極之電壓藉由定電流源113下降至接地電壓Vss附近。依此，相位補償電路之電容109係施加於兩端之電壓成為最大。
在此，電壓限制電路200之二極體202係以電容109之兩端之電壓不會成為特定值以上之方式，以逆向電壓加以限制。
再者，於反饋電壓VFB比基準電壓VREF大時，差動放大電路104之輸出成為接地電壓Vss附近之低電壓。因MOS電晶體107成為ON狀態，故汲極之電壓提升至電源電壓VIN附近之高電壓。
在此，電壓限制電路200之二極體201係以電容109之電位差不會成為特定值以上之方式，以逆向電壓加以限制。
以上，如說明般，本實施型態之電壓調節器藉由具備電壓限制電路200，即使為高電源電壓，差動放大電路104之輸出成為最大電壓或最小電壓之時，亦可以限制成相位補償電路之電容109之兩端的電壓不會成為特 定值以上。因此，因可以大幅度地縮小電容所佔之面積，故可以縮小晶片面積。
並且，在本實施型態之說明中，雖然以互相的陰極被連接之二極體201及202為例說明電壓限制電路200，但是若為可以限制成電容109之兩端的電壓不會成為特定值以上的電路即可，本發明並不限定於此。
100‧‧‧接地端子
101‧‧‧電源端子
102‧‧‧輸出端子
103‧‧‧基準電壓電路
104‧‧‧差動放大電路
105‧‧‧輸出電晶體
106‧‧‧分壓電路
107‧‧‧MOS電晶體
108‧‧‧電阻
109‧‧‧電容
110‧‧‧負載
113‧‧‧定電流源
200‧‧‧電壓限制電路
201‧‧‧二極體
202‧‧‧二極體
VIN‧‧‧電源電壓
VREF‧‧‧基準電壓
VFB‧‧‧反饋電壓
VSS‧‧‧接地電壓
VOUT‧‧‧輸出電壓

Claims (3)

  1. 一種電壓調節器，其特徵在於具備：差動放大電路，其係輸入基準電壓及使電壓調節器之輸出電壓分壓後的反饋電壓，並輸出放大其差的控制電壓；源極接地放大電路，其係在輸入端子被連接上述差動放大電路之輸出端子，且放大上述控制電壓；相位補償電路，其係被設置在上述源極接地放大電路之上述輸入端子和輸出端子之間；輸出電晶體，其係在閘極連接上述源極接地放大電路之上述輸出端子，且控制上述電壓調節器之輸出電壓；及電壓控制電路，其係與構成上述相位補償電路之電容並聯連接，限制上述電容之兩端之電壓不會成為特定的電壓以上。
  2. 如請求項1所記載之電壓調節器，其中，上述電壓限制電路具備：上述電容之上述源極接地放大電路之上述輸入端子側之電壓變高時加以限制的第1電壓限制電路，和於上述電容之上述源極接地放大電路之上述輸出端子側之電壓變高時加以限制的第2電壓限制電路。
  3. 如請求項2所記載之電壓調節器，其中，上述第1電壓限制電路和上述第2電壓限制電路為二極體。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI713292B (zh) * 2016-02-26 2020-12-11 日商艾普凌科有限公司 開關調節器

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104950974B (zh) * 2015-06-30 2017-05-31 华为技术有限公司 低压差线性稳压器与增加其稳定性的方法及锁相环
JP6619274B2 (ja) * 2016-03-23 2019-12-11 エイブリック株式会社 ボルテージレギュレータ
JP6344583B1 (ja) * 2017-07-24 2018-06-20 リコー電子デバイス株式会社 定電圧回路
FR3071628A1 (fr) * 2017-09-25 2019-03-29 STMicroelectronics (Alps) SAS Dispositif et procede de stabilisation et de compensation miller
JP7115939B2 (ja) * 2018-09-04 2022-08-09 エイブリック株式会社 ボルテージレギュレータ
US11050348B2 (en) * 2018-11-09 2021-06-29 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device
US11095220B2 (en) 2019-11-25 2021-08-17 Texas Instruments Incorporated Voltage regulation replica transistors, comparator, ramp signal, and latch circuit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4563720A (en) * 1984-04-17 1986-01-07 General Semiconductor Industries, Inc. Hybrid AC line transient suppressor
US5258718A (en) * 1990-12-04 1993-11-02 Siemens Aktiengesellschaft Nuclear magnetic resonance tomography apparatus
JP2004062374A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Seiko Instruments Inc ボルテージ・レギュレータ
JP2008021735A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Sanyo Electric Co Ltd 静電破壊保護回路
JP2009009984A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Sharp Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2009064883A (ja) * 2007-09-05 2009-03-26 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置
JP5772191B2 (ja) * 2011-04-28 2015-09-02 ミツミ電機株式会社 スイッチング電源装置
JP5857680B2 (ja) * 2011-11-28 2016-02-10 株式会社デンソー 位相補償回路および半導体集積回路
CN103017928B (zh) * 2012-12-04 2014-07-16 杭州成功超声电源技术有限公司 一种超声波电源温度检测电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI713292B (zh) * 2016-02-26 2020-12-11 日商艾普凌科有限公司 開關調節器

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