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TWI521324B - 電壓調節器裝置與相關方法 - Google Patents

電壓調節器裝置與相關方法 Download PDF

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TWI521324B
TWI521324B TW102144700A TW102144700A TWI521324B TW I521324 B TWI521324 B TW I521324B TW 102144700 A TW102144700 A TW 102144700A TW 102144700 A TW102144700 A TW 102144700A TW I521324 B TWI521324 B TW I521324B
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voltage
field effect
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metal oxide
semiconductor field
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TW102144700A
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English (en)
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TW201518896A (zh
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黃三岳
陳韋綸
費曉冬
Original Assignee
智原科技股份有限公司
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current 
    • G05F1/46—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/575—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit

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Description

電壓調節器裝置與相關方法
本發明係有關於具備快速暫態響應(Transient Response)之低壓降電壓調節器(Low Dropout Voltage Regulator,LDO Voltage Regulator)之控制，尤指一種電壓調節器裝置與相關方法。
由於傳統的電壓調節器運作效能不佳，故相關技術中提出了一些解決方案，以期提昇傳統電壓調節器的效能，然而，就產生某些問題。例如：相關技術中之一個解決方案需要在傳統的電壓調節器內設置許多額外的路徑，並且這些額外的路徑上各自設置有額外的元件，導致晶片面積大幅地增加。又例如：相關技術中之另一個解決方案會使得傳統的電壓調節器之結構變得太複雜，但是沒有顯著地提昇效能。因此，需要一種新穎的方法來改善電壓調節器之控制，以在不產生副作用的狀況下提升整體效能。
因此，本發明之目的之一在於提供一種電壓調節器裝置(Voltage Regulator Apparatus)與相關方法，以解決上述問題。
本發明之另一目的在於提供一種電壓調節器裝置與相關方法，以提昇電壓調節器之運作效能。
本發明之至少一較佳實施例中提供一種電壓調節器裝置，該電壓調節器裝置包含有：一帶隙參考(Bandgap Reference)電路；一電壓調節器模組，耦接至該帶隙參考電路；一第一感測模組，耦接至該電壓調節器模組；一第二感測模組，耦接至該電壓調節器模組；以及一第三感測模組，耦接至 該電壓調節器模組。該帶隙參考電路係用來產生一帶隙參考電壓，而該電壓調節器模組係用來依據該帶隙參考電壓調節一輸入電壓以產生一輸出電壓。尤其是，該第一感測模組係用來感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓，其中在該輸出電壓瞬間下降的狀況下，該第一感測模組基於該輸出電壓之一變化量減少該輸出電壓下降的幅度。另外，該第二感測模組係用來感測該輸出電壓之變化、並且將該輸出電壓之變化轉換為一電流訊號、以及將該電流訊號施加於該電壓調節器模組內之一控制端子，以間接地控制該輸出電壓。此外，該第三感測模組係用來感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓，其中在該輸出電壓瞬間上升的狀況下，該第三感測模組基於該輸出電壓之另一變化量減少該輸出電壓上升的幅度。
本發明於提供上述電壓調節器裝置之同時，亦對應地提供一種電壓調節器裝置之操作方法，該方法包含有下列步驟：利用該電壓調節器裝置中之一帶隙參考電路產生一帶隙參考電壓，並且利用該電壓調節器裝置中之一電壓調節器模組依據該帶隙參考電壓調節一輸入電壓以產生一輸出電壓；以及感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓。尤其是，感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓之步驟另包含：在該輸出電壓瞬間下降的狀況下，利用該電壓調節器裝置中之一第一感測模組基於該輸出電壓之一變化量減少該輸出電壓下降的幅度；在該輸出電壓瞬間上升的狀況下，利用該電壓調節器裝置中之一第三感測模組基於該輸出電壓之另一變化量減少該輸出電壓上升的幅度；以及利用該電壓調節器裝置中之一第二感測模組來感測該輸出電壓之變化、並且將該輸出電壓之變化轉換為一電流訊號、以及將該電流訊號施加於該電壓調節器模組內之一控制端子，以間接地控制該輸出電壓。
本發明的好處之一是，相較於相關技術，本發明之電壓調節器裝置與相關方法不必設置許多額外的路徑以及這些額外的路徑上之額外的元件，故不會導致晶片面積大幅地增加。
本發明的另一好處是，相較於相關技術，本發明之電壓調節器裝置與相關方法易於實施且同時具備快速暫態響應(Transient Response)。因此，本發明可在節省相關成本的狀況下具體地提升整體效能。
100‧‧‧電壓調節器裝置
110‧‧‧帶隙參考電路
120‧‧‧電壓調節器模組
122‧‧‧運算放大器
130,140,150‧‧‧感測模組
142‧‧‧感測電路
200‧‧‧電壓調節器裝置之操作方法
210,220‧‧‧步驟
601,602‧‧‧輸出電壓之部分曲線
C1,C2,C3‧‧‧電容器
MP1,MP2‧‧‧P型金屬氧化物半導體場效電晶體
MN1,MN3,MN4,MN5,MN6‧‧‧N型金屬氧化物半導體場效電晶體
P+,P-‧‧‧運算放大器之電源端子
PGATE‧‧‧電壓調節器模組內之控制端子
R1,R2,R3,R4‧‧‧電阻器
VCC‧‧‧輸入電壓
VOUT‧‧‧輸出端子
VREF‧‧‧帶隙參考電壓
第1圖為依據本發明一第一實施例之一種電壓調節器裝置的示意圖。
第2圖為依據本發明之一實施例之一種電壓調節器裝置之操作方法的流程圖。
第3圖繪示第2圖所示之操作方法於一實施例中所涉及之控制方案。
第4圖繪示第2圖所示之操作方法於另一實施例中所涉及之控制方案。
第5圖繪示第2圖所示之操作方法於另一實施例中所涉及之控制方案。
第6圖繪示第2圖所示之操作方法於一實施例中所涉及之輸出電壓曲線。
請參考第1圖，其繪示依據本發明一第一實施例之一種電壓調節器裝置100的示意圖。電壓調節器裝置100包含有：一帶隙參考(Bandgap Reference)電路110；一電壓調節器模組120，耦接至帶隙參考電路110；以及複數個感測模組130、140、與150，分別耦接至電壓調節器模組120。帶隙參考電路110係用來產生一帶隙參考電壓VREF，而電壓調節器模組120係用來依據帶隙參考電壓VREF調節一輸入電壓VCC，以於電壓調節器模組120之輸出端子VOUT產生一輸出電壓VOUT。尤其是，感測模組130係用來感測輸出電壓VOUT之變化以選擇性地控制輸出電壓VOUT，其中在輸出電壓VOUT瞬間下降的狀況下，感測模組130基於輸出電壓VOUT之一變化量減少輸出電壓VOUT下降的幅度。另外，感測模組140係用來感測輸出電壓VOUT之變化、並且將輸出電壓VOUT之變化轉換為一電流訊號、以及將該電流訊號施加於電壓調節器模組120內之一控制端子PGATE(未顯示於第1圖)，以間 接地控制輸出電壓VOUT。此外，感測模組150係用來感測輸出電壓VOUT之變化以選擇性地控制輸出電壓VOUT，其中在輸出電壓VOUT瞬間上升的狀況下，感測模組150基於輸出電壓VOUT之另一變化量減少輸出電壓VOUT上升的幅度。
第2圖為依據本發明之一實施例之一種電壓調節器裝置之操作方法200的流程圖。該方法可應用於第1圖所示之電壓調節器裝置100，尤其是該複數個感測模組130、140、與150。該方法說明如下：
於步驟210中，電壓調節器裝置100利用電壓調節器裝置100中之帶隙參考電路110產生帶隙參考電壓VREF，並且利用電壓調節器裝置100中之電壓調節器模組120依據帶隙參考電壓VREF調節輸入電壓VCC以產生輸出電壓VOUT。
於步驟220中，電壓調節器裝置100利用該複數個感測模組130、140、與150感測輸出電壓VOUT之變化以選擇性地控制輸出電壓VOUT。例如：在輸出電壓VOUT瞬間下降的狀況下，電壓調節器裝置100利用感測模組130基於輸出電壓VOUT之該變化量減少輸出電壓VOUT下降的幅度。又例如：在輸出電壓VOUT瞬間上升的狀況下，電壓調節器裝置100利用感測模組150基於輸出電壓VOUT之該另一變化量減少輸出電壓VOUT上升的幅度。又例如：電壓調節器裝置100利用感測模組140來感測輸出電壓VOUT之變化、並且將輸出電壓VOUT之變化轉換為該電流訊號、以及將該電流訊號施加於電壓調節器模組120內之控制端子PGATE，以間接地控制輸出電壓VOUT。
尤其是，在輸出電壓VOUT瞬間下降的狀況下，電壓調節器裝置100利用感測模組130基於輸出電壓VOUT之該變化量，從輸入電壓VCC之電壓源取得一瞬間電流並將該瞬間電流施加於電壓調節器模組120之輸出端子VOUT，以減少輸出電壓VOUT下降的幅度，其中該電壓源產生輸入電壓VCC，而電壓調節器模組120之輸出端子VOUT輸出上述之輸出電壓VOUT。另外，在輸出電壓VOUT瞬間上升的狀況下，電壓調節器裝置100利用感測模 組150基於輸出電壓VOUT之該另一變化量，從電壓調節器模組120之輸出端子VOUT取得另一瞬間電流並將該另一瞬間電流釋放至一接地端子，以減少輸出電壓VOUT上升的幅度。
請注意，第2圖繪示了包含步驟210與於步驟220之工作流程。這只是為了說明的目的而已，並非對本發明之限制。依據本實施例之不同的變化例，該工作流程可予以變化。例如：只要不影響本發明的實施，步驟210之至少一部分運作(諸如：一部分運作、或全部運作)及/或步驟220之至少一部分運作(諸如：一部分運作、或全部運作)可重複地執行。又例如：只要不影響本發明的實施，步驟210之至少一部分運作(諸如：一部分運作、或全部運作)與步驟220之至少一部分運作(諸如：一部分運作、或全部運作)可同時執行。
基於第1圖所示之架構，本發明之電壓調節器裝置100與相關方法不必設置許多額外的路徑以及這些額外的路徑上之額外的元件，故不會導致晶片面積大幅地增加。因此，本發明可避免相關技術的問題。尤其是，該複數個感測模組130、140、與150可具備反饋控制之功能，故能精確地修正上述之輸出電壓VOUT。另外，相較於相關技術，本發明之電壓調節器裝置100與相關方法易於實施且同時具備快速暫態響應(Transient Response)。因此，本發明可在節省相關成本的狀況下具體地提升整體效能。
第3圖繪示第2圖所示之操作方法200於一實施例中所涉及之控制方案。依據本實施例，電壓調節器模組120包含：一運算放大器(Operational Amplifier,Op-Amp)122，耦接至帶隙參考電路110，其中為了簡明起見，運算放大器122於第3圖中係標示為「OP」；一電晶體諸如一P型金屬氧化物半導體場效電晶體(P-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，以下簡稱為「PMOSFET」)MP1，耦接至運算放大器122、輸入電壓VCC、與輸出端子VOUT；以及一分壓電路，耦接至輸出端子VOUT、該電晶體、與運算放大器122，其中該分壓電路包含複數個電阻R1與R2。運算放大器 122比較一分壓電壓與帶隙參考電壓VREF，以產生一控制訊號，而該電晶體諸如該PMOSFET MP1基於該控制訊號選擇性地開啟，以調節輸入電壓VCC以產生輸出電壓VOUT。另外，該分壓電路產生對應於輸出電壓VOUT之該分壓電壓，其中該分壓電壓對輸出電壓VOUT之比率係依據該複數個電阻R1與R2之電阻值來決定。此外，感測模組130與150係分別耦接至運算放大器122之複數個電源端子P+與P-，以分別接收運算放大器122之正電源與負電源，以供感測運作之用。實作上，上述之控制端子PGATE係為該電晶體當中用來接收該控制訊號之控制端子，尤其是該PMOSFET MP1之閘極，其中該PMOSFET MP1之源極係耦接至輸入電壓VCC，且該PMOSFET MP1之汲極係耦接至輸出端子VOUT。
如第3圖所示，感測模組130包含：一電容器C1，電容器C1之一第一端子與一第二端子(於本實施例中係分別為其上方端子與下方端子)係分別耦接至運算放大器122之電源端子P+以及輸出端子VOUT；以及另一PMOSFET MP2，該PMOSFET MP2之閘極與汲極係分別耦接至電容器C1之該第一端子與該第二端子，而該PMOSFET MP2之源極係耦接至輸入電壓VCC。尤其是，於步驟220中，在輸出電壓VOUT瞬間下降的狀況下，電壓調節器裝置100利用電容器C1將輸出電壓VOUT耦合至該PMOSFET MP2之閘極，並且利用該PMOSFET MP2從輸入電壓VCC之該電壓源取得該瞬間電流並將該瞬間電流施加於輸出端子VOUT，以減少輸出電壓VOUT下降的幅度。
另外，感測模組140包含：一電容器C2，電容器C2之一第一端子(於本實施例中係為其上方端子)係耦接至輸出端子VOUT；以及一感測電路142，耦接至電容器C2之一第二端子(於本實施例中係為其下方端子)與該PMOSFET MP1之閘極。尤其是，於步驟220中，在輸出電壓VOUT瞬間下降或瞬間上升的狀況下，電壓調節器裝置100利用電容器C2將輸出電壓VOUT耦合至感測電路142，並且利用感測電路142將輸出電壓VOUT之變化轉換為該電流訊號，以加快該PMOSFET MP1之反應速度。
此外，感測模組150包含：一電容器C3，電容器C3之一第一端子與一第二端子(於本實施例中係分別為其左方端子與右方端子)係分別耦接至運算放大器122之電源端子P-以及輸出端子VOUT；以及一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，以下簡稱為「NMOSFET」)MN1，該NMOSEET MN1之閘極與汲極係分別耦接至電容器C3之該第一端子與該第二端子，而該NMOSFET MN1之源極係耦接至該接地端子。尤其是，於步驟220中，在輸出電壓VOUT瞬間上升的狀況下，電壓調節器裝置100利用電容器C3將輸出電壓VOUT耦合至該NMOSFET MN1之閘極，並且利用該NMOSFET MN1從輸出端子VOUT取得該另一瞬間電流並將該另一瞬間電流釋放至該接地端子，以減少輸出電壓VOUT上升的幅度。
第4圖繪示第2圖所示之操作方法200於另一實施例中所涉及之控制方案，其中第4圖左下角所示之電容器C2和第3圖所示之電容器C2為同一元件。依據本實施例，感測電路142包含：一電流源(於本實施例中可為定電流源，如第4圖之左上角所示)，其中該電流源產生一特定電流，以供感測電路142使用，而該電流源之一輸出端子輸出該特定電流；一NMOSFET MN3，該NMOSFET MN3之閘極與汲極係分別耦接至電容器C2之該第二端子與該電流源之該輸出端子，而該NMOSFET MN3之源極係接地；一電阻器R3，其兩端子分別耦接至該NMOSFET MN3之閘極與汲極；以及一NMOSFET MN4，該NMOSFET MN4之閘極與汲極係分別耦接至該NMOSFET MN3之汲極與該PMOSFET MP1之閘極，而該NMOSFET MN4之源極係接地。如此，於步驟220中，在輸出電壓VOUT瞬間下降或瞬間上升的狀況下，電壓調節器裝置100利用電容器C2將輸出電壓VOUT耦合至該NMOSFET MN3之閘極，並且利用該NMOSFET MN3與該NMOSFET MN4所形成之共源極結構將取自電容器C2之耦合電壓放大，以加快該PMOSFET MP1之反應速度。
尤其是，感測電路142可另包含一NMOSFET MN5，其中該 NMOSFET MN5之閘極、汲極、與源極係分別耦接至該電流源之該輸出端子、該PMOSFET MP1之閘極(於本實施例中即上述之控制端子PGATE)、與該NMOSFET MN4之汲極，並且該NMOSFET MN4之汲極係透過該NMOSFET MN5耦接至該PMOSFET MP1之閘極。如此，於步驟220中，在輸出電壓VOUT瞬間下降或瞬間上升的狀況下，電壓調節器裝置100可利用該NMOSFET MN5之閘極於感測電路142內之連接關係，將輸出電壓VOUT之變化轉換為該電流訊號。
如第4圖所示，本實施例之感測電路142可另包含一NMOSFET MN6，該NMOSFET MN6之閘極、汲極、與源極係分別耦接至該NMOSFET MN5之閘極、該電流源之該輸出端子、與該NMOSFET MN3之汲極，其中該NMOSFET MN6之閘極與汲極係短路，並且該NMOSFET MN3之汲極係透過該NMOSFET MN6耦接至該電流源之該輸出端子。請注意，電壓調節器裝置100可利用該NMOSFET MN6與該NMOSFET MN5所形成之共閘極結構，將輸出電壓VOUT之變化轉換為該電流訊號。由於該電流訊號對應於輸出電壓VOUT之變化，故在輸出電壓VOUT瞬間下降或瞬間上升的狀況下，電壓調節器裝置100可利用感測電路142加快該PMOSFET MP1之反應速度，進而減小輸出電壓VOUT的變化。另外，第4圖所示架構利用該NMOSFET MN6提供偏壓點予該NMOSFET MN5。這只是為了說明的目的而已，並非對本發明之限制。依據本實施例之某些變化例，感測電路142中可以不設置有該NMOSFET MN6。例如：該NMOSFET MN6可被代換為一電阻器。
第5圖繪示第2圖所示之操作方法200於另一實施例中所涉及之控制方案，其中第5圖左下角所示之電容器C2和第3圖所示之電容器C2為同一元件。如第5圖所示，本實施例之感測電路142可另包含另一電阻器R4，其兩端子分別耦接至該電流源之該輸出端子與該NMOSFET MN3之汲極，其中該NMOSFET MN3之汲極係透過電阻器R4耦接至該電流源之該輸出端子。如此，電壓調節器裝置100可利用電阻器R4與該NMOSFET MN5於感 測電路142內之連接關係，將輸出電壓VOUT之變化轉換為該電流訊號。本實施例與前述實施例相仿之處不再重複贅述。
第6圖繪示第2圖所示之操作方法200於一實施例中所涉及之輸出電壓曲線。依據本實施例，一旦負載電流變化，輸出電壓VOUT會對應地變化。例如：當負載電流突然由小變大時，輸出電壓VOUT會瞬間下降。如部分曲線(Partial Curve)601所示，藉由採用上述之操作方法200，輸出電壓VOUT會被急速地拉回至原有的電壓位準，使得輸出電壓VOUT下降的幅度減少。又例如：當負載電流突然由大變小時，輸出電壓VOUT會瞬間上升。如部分曲線602所示，藉由採用上述之操作方法200，輸出電壓VOUT會被急速地拉回至原有的電壓位準，使得輸出電壓VOUT上升的幅度減少。因此，相較於相關技術，本發明之電壓調節器裝置100與相關方法確實使輸出電壓VOUT更為穩定。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧電壓調節器裝置
110‧‧‧帶隙參考電路
120‧‧‧電壓調節器模組
130,140,150‧‧‧感測模組
VCC‧‧‧輸入電壓
VOUT‧‧‧輸出端子
VREF‧‧‧帶隙參考電壓

Claims (16)

  1. 一種電壓調節器(Voltage Regulator)裝置，該電壓調節器裝置包含有：一帶隙參考(Bandgap Reference)電路，用來產生一帶隙參考電壓；一電壓調節器模組，耦接至該帶隙參考電路，用來依據該帶隙參考電壓調節一輸入電壓以產生一輸出電壓，其中該電壓調節器模組包含：一運算放大器(Operational Amplifier,Op-Amp)，耦接至該帶隙參考電路，用來比較一分壓電壓與該帶隙參考電壓，以產生一控制訊號；一電晶體，耦接至該運算放大器、該輸入電壓、與該電壓調節器模組之一輸出端子，其中該電晶體基於該控制訊號選擇性地開啟，來調節該輸入電壓以產生該輸出電壓；以及一分壓電路，耦接至該電壓調節器模組之該輸出端子、該電晶體、與該運算放大器，用來產生對應於該輸出電壓之該分壓電壓，其中該分壓電路包含複數個電阻，而該分壓電壓對該輸出電壓之比率係依據該複數個電阻之電阻值來決定；一第一感測模組，耦接至該電壓調節器模組中之該運算放大器之一第一電源端子，用來感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓，其中在該輸出電壓瞬間下降的狀況下，該第一感測模組基於該輸出電壓之一變化量，減少該輸出電壓下降的幅度、並且從該輸入電壓之一電壓源取得一瞬間電流並將該瞬間電流施加於該電壓調節器模組之該輸出端子，以減少該輸出電壓下降的幅度，其中該電壓源產生該輸入電壓，而該電壓調節器模組之該輸出端子輸出該輸出電壓；一第二感測模組，耦接至該電壓調節器模組，用來感測該輸出電壓之變化、並且將該輸出電壓之變化轉換為一電流訊號、以及將該電流 訊號施加於該電壓調節器模組內之一控制端子，以間接地控制該輸出電壓，其中該電壓調節器模組內之該控制端子係為該電晶體當中用來接收該控制訊號之控制端子；以及一第三感測模組，耦接至該電壓調節器模組中之該運算放大器之一第二電源端子，用來感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓，其中在該輸出電壓瞬間上升的狀況下，該第三感測模組基於該輸出電壓之另一變化量減少該輸出電壓上升的幅度、並且從該電壓調節器模組之該輸出端子取得另一瞬間電流並將該另一瞬間電流釋放至一接地端子，以減少該輸出電壓上升的幅度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電壓調節器裝置，其中該電晶體係為一P型金屬氧化物半導體場效電晶體(P-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,PMOSFET)；以及該電壓調節器模組內之該控制端子係為該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，而該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係耦接至該輸入電壓，且該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極係耦接至該電壓調節器模組之該輸出端子。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電壓調節器裝置，其中該第一感測模組包含：一第一電容器，該第一電容器之一第一端子與一第二端子係分別耦接至該運算放大器之該第一電源端子以及該電壓調節器模組之該輸出端子；以及另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體，該另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係分別耦接至該第一電容器之該第一端子與該第二端子，而該另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係耦接至該輸入電壓； 其中在該輸出電壓瞬間下降的狀況下，該第一電容器將該輸出電壓耦合至該另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，並且該另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體從該輸入電壓之該電壓源取得該瞬間電流並將該瞬間電流施加於該電壓調節器模組之該輸出端子，以減少該輸出電壓下降的幅度。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之電壓調節器裝置，其中該第二感測模組包含：一第二電容器，該第二電容器之一第一端子係耦接至該電壓調節器模組之該輸出端子；以及一感測電路，耦接至該第二電容器之一第二端子與該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極；其中在該輸出電壓瞬間下降或瞬間上升的狀況下，該第二電容器將該輸出電壓耦合至該感測電路，並且該感測電路將該輸出電壓之變化轉換為該電流訊號，以加快該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之反應速度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電壓調節器裝置，其中該感測電路包含：一電流源，用來產生一特定電流，以供該感測電路使用，其中該電流源之一輸出端子輸出該特定電流；一第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,NMOSFET)，該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係分別耦接至該第二電容器之該第二端子與該電流源之該輸出端子，而該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係接地；一電阻器，其兩端子分別耦接至該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極；以及 一第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體，該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係分別耦接至該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極與該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，而該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係接地；其中在該輸出電壓瞬間下降或瞬間上升的狀況下，該電壓調節器裝置利用該第二電容器將該輸出電壓耦合至該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，並且利用該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體所形成之共源極結構將取自該第二電容器之耦合電壓放大，以加快該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之反應速度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電壓調節器裝置，其中該感測電路另包含：一第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體，該第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極、汲極、與源極係分別耦接至該電流源之該輸出端子、該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極、與該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極；其中該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極係透過該第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體耦接至該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極；以及在該輸出電壓瞬間下降或瞬間上升的狀況下，該電壓調節器裝置利用該第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極於該感測電路內之連接關係，將該輸出電壓之變化轉換為該電流訊號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電壓調節器裝置，其中該感測電路另包 含：一第四N型金屬氧化物半導體場效電晶體，該第四N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極、汲極、與源極係分別耦接至該第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極、該電流源之該輸出端子、與該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極，其中該第四N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係短路；其中該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極係透過該第四N型金屬氧化物半導體場效電晶體耦接至該電流源之該輸出端子。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之電壓調節器裝置，其中該感測電路另包含：另一電阻器，其兩端子分別耦接至該電流源之該輸出端子與該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極；其中該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極係透過該另一電阻器耦接至該電流源之該輸出端子。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之電壓調節器裝置，其中該第三感測模組包含：一第三電容器，該第三電容器之一第一端子與一第二端子係分別耦接至該運算放大器之該第二電源端子以及該電壓調節器模組之該輸出端子；以及一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-type Metal Oxide Semieonductor Field Effect Transistor,NMOSFET)，該N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係分別耦接至該第三電容器之該第一端子與該第二端子，而該N型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係耦接至該接地端子； 其中在該輸出電壓瞬間上升的狀況下，該第三電容器將該輸出電壓耦合至該N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，並且該N型金屬氧化物半導體場效電晶體從該電壓調節器模組之該輸出端子取得該另一瞬間電流並將該另一瞬間電流釋放至該接地端子，以減少該輸出電壓上升的幅度。
  10. 一種電壓調節器裝置之操作方法，該方法包含有下列步驟：利用該電壓調節器裝置中之一帶隙參考(Bandgap Reference)電路產生一帶隙參考電壓，並且利用該電壓調節器裝置中之一電壓調節器模組依據該帶隙參考電壓調節一輸入電壓以產生一輸出電壓，其中該電壓調節器模組包含：一運算放大器(Operational Amplifier,Op-Amp)，耦接至該帶隙參考電路，用來比較一分壓電壓與該帶隙參考電壓，以產生一控制訊號；一電晶體，耦接至該運算放大器、該輸入電壓、與該電壓調節器模組之一輸出端子，其中該電晶體基於該控制訊號選擇性地開啟，來調節該輸入電壓以產生該輸出電壓；以及一分壓電路，耦接至該電壓調節器模組之該輸出端子、該電晶體、與該運算放大器，用來產生對應於該輸出電壓之該分壓電壓，其中該分壓電路包含複數個電阻，而該分壓電壓對該輸出電壓之比率係依據該複數個電阻之電阻值來決定；以及感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓，其中感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓之步驟另包含：在該輸出電壓瞬間下降的狀況下，利用該電壓調節器裝置中之一第一感測模組基於該輸出電壓之一變化量，減少該輸出電壓下降的幅度、並且從該輸入電壓之一電壓源取得一瞬間 電流並將該瞬間電流施加於該電壓調節器模組之該輸出端子，以減少該輸出電壓下降的幅度，其中該電壓源產生該輸入電壓，而該電壓調節器模組之該輸出端子輸出該輸出電壓，且該第一感測模組係耦接至該電壓調節器模組中之該運算放大器之一第一電源端子；在該輸出電壓瞬間上升的狀況下，利用該電壓調節器裝置中之一第三感測模組基於該輸出電壓之另一變化量，減少該輸出電壓上升的幅度、並且從該電壓調節器模組之該輸出端子取得另一瞬間電流並將該另一瞬間電流釋放至一接地端子，以減少該輸出電壓上升的幅度，其中該第三感測模組係耦接至該電壓調節器模組中之該運算放大器之一第二電源端子；以及利用該電壓調節器裝置中之一第二感測模組來感測該輸出電壓之變化、並且將該輸出電壓之變化轉換為一電流訊號、以及將該電流訊號施加於該電壓調節器模組內之一控制端子，以間接地控制該輸出電壓，其中該電壓調節器模組內之該控制端子係為該電晶體當中用來接收該控制訊號之控制端子。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，其中該電晶體係為一P型金屬氧化物半導體場效電晶體(P-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,PMOSFET)；以及該電壓調節器模組內之該控制端子係為該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，而該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係耦接至該輸入電壓，且該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極係耦接至該電壓調節器模組之該輸出端子。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之操作方法，其中該第一感測模組包含：一第一電容器，該第一電容器之一第一端子與一第二端子係分別耦接至該運算放大器之該第一電源端子以及該電壓調節器模組之該輸出端子；以及另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體，該另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係分別耦接至該第一電容器之該第一端子與該第二端子，而該另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係耦接至該輸入電壓；其中感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓之步驟另包含：在該輸出電壓瞬間下降的狀況下，利用該第一電容器將該輸出電壓耦合至該另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，並且利用該另一P型金屬氧化物半導體場效電晶體從該輸入電壓之該電壓源取得該瞬間電流並將該瞬間電流施加於該電壓調節器模組之該輸出端子，以減少該輸出電壓下降的幅度。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之操作方法，其中該第二感測模組包含：一第二電容器，該第二電容器之一第一端子係耦接至該電壓調節器模組之該輸出端子；以及一感測電路，耦接至該第二電容器之一第二端子與該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極；其中感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓之步驟另包含：在該輸出電壓瞬間下降或瞬間上升的狀況下，利用該第二電容器將該輸出電壓耦合至該感測電路，並且利用該感測電路將該輸出電壓之變化轉換為該電流訊號，以加快該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之反應速度。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之操作方法，其中該感測電路包含：一電流源，用來產生一特定電流，以供該感測電路使用，其中該電流源之一輸出端子輸出該特定電流；一第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,NMOSFET)，該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係分別耦接至該第二電容器之該第二端子與該電流源之該輸出端子，而該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係接地；一電阻器，其兩端子分別耦接至該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極；以及一第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體，該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係分別耦接至該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極與該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，而該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係接地；其中感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓之步驟另包含：在該輸出電壓瞬間下降或瞬間上升的狀況下，利用該第二電容器將該輸出電壓耦合至該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，並且利用該第一N型金屬氧化物半導體場效電晶體與該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體所形成之共源極結構將取自該第二電容器之耦合電壓放大，以加快該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之反應速度。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之操作方法，其中該感測電路另包含：一第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體，該第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極、汲極、與源極係分別耦接至該電流源之 該輸出端子、該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極、與該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極；其中該第二N型金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極係透過該第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體耦接至該P型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極；以及感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓之步驟另包含：在該輸出電壓瞬間下降或瞬間上升的狀況下，利用該第三N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極於該感測電路內之連接關係，將該輸出電壓之變化轉換為該電流訊號。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之操作方法，其中該第三感測模組包含：一第三電容器，該第三電容器之一第一端子與一第二端子係分別耦接至該運算放大器之該第二電源端子以及該電壓調節器模組之該輸出端子；以及一N型金屬氧化物半導體場效電晶體(N-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,NMOSFET)，該N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極與汲極係分別耦接至該第三電容器之該第一端子與該第二端子，而該N型金屬氧化物半導體場效電晶體之源極係耦接至該接地端子；其中感測該輸出電壓之變化以選擇性地控制該輸出電壓之步驟另包含：在該輸出電壓瞬間上升的狀況下，利用該第三電容器將該輸出電壓耦合至該N型金屬氧化物半導體場效電晶體之閘極，並且利用該N型金屬氧化物半導體場效電晶體從該電壓調節器模組之該輸出端子取得該另一瞬間電流並將該另一瞬間電流釋放至該接地端子，以減少該輸出電壓上升的幅度。
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