低压降稳压器和包含低压降稳压器的输出缓冲器制造技术

一种低压降稳压器，包含电气连接至一第一直流电压源的一第一输入端、电气连接至一第二直流电压源的一第二输入端及一输出端。该第二直流电压源的电压值大于该第一直流电压源的电压值。该低压降稳压器另包含一放大单元、一转导单元、一电流复制单元及第一至第三电阻。该低压降稳压器于输出端产生的一直流输出电压的电压值实质等于该第二直流电压源的电压值减去该第一直流电压源的电压值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种低压降稳压器和包含低压降稳压器的输出缓冲器。
技术介绍
低压降稳压器(LowDrop-OutRegulator,LDORegulator)由于拥有低噪声、体积小的特性，再加上转换效能的提升，近年来已成为低功率的电源管理集成电路的主流。低压降稳压器广泛使用于由电池供应电源的可携式系统和通信相关的电子产品中，借以提供稳定的输出电压给负载使用。图1显示现有技术的一低压降稳压器10的电路图。参考图1，该低压降稳压器10包含一能隙(bandgap)电压产生电路101、一误差放大器102、一输出晶体管103、电阻R1和R2以及一输出电容C1。该输出晶体管103的源极和漏极分别连接至该低压降稳压器10的输入端和输出端。该电阻R1和该电阻R2形成一分压电路，以提供比例于输出电压VOUT的回授电压VFB至该误差放大器102的正输入端。该误差放大器102用以放大由该能隙电压产生电路101所提供至该误差放大器102的负输入端的一参考电压VREF和该回授电压VFB的差值，借以产生一输出电压VD至该输出晶体管103的栅极。当输出电压VOUT产生变化时，该误差放大器102借由检测该回授电压VFB与该参考电压VREF的差值，会适当地调整输出电压VD以改变该功率晶体管103的源极-栅极间电压差，借以提供足够的输出电流至负载RL，以稳定输出电压VOUT。在现有技术中，负载RL连接于该低压降稳压器10的输出端与一接地端之间。故该低压降稳压器10借由该功率晶体管103可由直流电压源VCC提供足够的拉(source)电流至负载RL。然而，受限于其组态，该低压降稳压器10仅能提供很小的灌(sink)电流至负载RL。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种低压降稳压器，以提供灌(sink)电流至负载端。依据本专利技术一实施例，该低压降稳压器包含电气连接至一第一直流电压源的一第一输入端、电气连接至一第二直流电压源的一第二输入端及用以产生一直流输出电压的一输出端。该低压降稳压器另包含一放大单元、一转导单元、一电流复制单元及第一至第三电阻。该放大单元用于接收一参考电压与一回授电压以产生一直流输出电压至该输出端。该转导单元电气连接至该第一输入端，该转导单元用于根据该参考电压以产生一第一电流。该第一电阻用于接收该第一电流以产生该参考电压。该电流复制单元电气连接至该第二输入端，该电流复制单元用于根据该回授电压以产生一第二电流和一第三电流。该第二电阻用于接收该第二电流以产生该回授电压。该第三电阻电气连接至该电流复制单元和该输出端之间，该第三电阻用于接收该第三电流以产生该直流输出电压。该第二直流电压源的电压值大于该第一直流电压源的电压值。附图说明图1显示现有技术的一低压降稳压器的电路图。图2显示结合本专利技术一实施例的低压降稳压器的电路图。图3显示结合本专利技术一实施例的低压降稳压器的电路示意图图4显示结合本专利技术一实施例的输出缓冲器的方块示意图。符号说明100低压降稳压器101能隙电压产生电路102误差放大器103输出晶体管200低压降稳压器22放大单元224运算放大器24转导单元26电流复制单元400输出缓冲器42输出级44电压电平转换器46电压电平转换器C1输出电容M1～M6晶体管MN，MP，MX功率晶体管R1～R6电阻具体实施方式图2显示结合本专利技术一实施例的低压降稳压器200的方块示意图。该低压降稳压器200包括一第一输入端以电气连接至一直流电压源VCC、一第二输入端以电气连接一直流电压源VH和一输出端以提供一直流输出电压VOUT。该低压降稳压器20另包括一放大单元22、一转导单元24、一电流复制单元26、一电阻R1、一电阻R2以及一电阻R3。该放大单元22用于接收一参考电压VREF与一回授电压FB，借以产生该直流输出电压VOUT至该输出端。该转导单元24电气连接至该直流电压源VCC，其用于根据该参考电压VREF以产生一电流I1。该电阻R1用于接收该电流I1以产生该参考电压VREF。该电流复制单元26电气连接至该直流电压源VH，其用于根据该回授电压FB以产生一电流I2和一电流I3。该电阻R2用于接收该电流I2以产生该回授电压FB。该电阻R3电气连接至该电流复制单元26和该放大单元22之间。该电阻R3用于接收该电流I3以产生该直流输出电压VOUT。图3显示结合本专利技术一实施例的低压降稳压器20的电路示意图。参考图3，该放大单元22包括一运算放大器224和一功率晶体管MX。该功率晶体管MX的漏极电气连接至该低压降稳压器20的输出端。该运算放大器224的正输入端用于接收该参考电压VREF，而负输入端用于接收该回授电压。该运算放大器224放大该参考电压VREF和该回授电压FB的电压差值后会在其输出端产生一输出信号至该功率晶体管MX的一栅极，借以驱动该功率晶体管MX。如图3所示，该转导单元24包括一电阻R4以及串联连接的晶体管M1和M2。该电阻R4电气连接至该直流电压源VCC。该晶体管M1的源极电气连接至该电阻R4，而栅极用以接收该参考电压VREF。该晶体管M2的源极电气连接至该晶体管M1的漏极，其栅极用以接收一偏压电压VB2，且其漏极连接至该运算放大器224的该正输入端。如图3所示，该电流复制单元26包括一电阻R5、一电阻R6、串联连接的晶体管M3和M4以及串联连接的晶体管M5和M6。该电阻R5电气连接至该直流电压源VH。该晶体管M3的源极电气连接至该电阻R5。该晶体管M4的源极电气连接至该晶体管M3的漏极，栅极用以接收一偏压电压VB1，且其漏极连接至该运算放大器224的该负输入端。该电阻R6电气连接至该直流电压源VH。该晶体管M5的源极电气连接至该电阻R6，而栅极电气连接至该晶体管M3的栅极。该晶体管M6的源极电气连接至该晶体管M5的漏极，其栅极用以接收该偏压电压VB1，且其漏极电气连接至该晶体管M3的栅极和该电阻R3。为了使本领域的普通技术人员可以通过本实施范例的教导实施本专利技术，以下参考图3说明本专利技术的低压降稳压器200的运作方法。如图3所示，由于流入该运算放大器224的输入电流实质接近于零，电流I1所流路径的元件总压降可表示为:VCC-I1×(R4+R1)-∣VSG(M1)∣＝0(1)其中，∣VSG(M1)∣为该晶体管M1的源极-栅极间电压差。参照图3，该放大单元22、该转导单元24以及该电流复制单元26构成一负回授回路，使得该运算放大器224的正输入端电压VREF实质上相同于该运算放大器224的负输入端电压FB。故当电阻R1和电阻R2的阻值选择相同时，电流I2会实质上相同于电流I1。在电流复制单元26中，若电阻R5和电阻R6的阻值选择相同时，且晶体管M3的尺寸与晶体管M5的尺寸相同，则由于这些PMOS晶体管M3及M5的栅极彼此连接，流过PMOS晶体管M3的电流I2会实质上相同于流过PMOS晶体管M5的电流I3。在本专利技术一实施例中，这些PMOS晶体管M4及M6的尺寸相同，且其栅极均接收一偏压电压VB1。该偏压电压VB1的设计是使这些PMOS晶体管M4及M6工作在饱和区，以进一步加强电流I2和电流I3的匹配度。因此，借由阻值和晶体管尺寸的选择，流经该转导单元24的电流I1以及流经该电流复制单元26的电流I2和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压降稳压器，包括：一第一输入端，电气连接至一第一直流电压源；一第二输入端，电气连接至一第二直流电压源；一输出端，用以产生一直流输出电压；一放大单元，其用于接收一参考电压与一回授电压以产生一直流输出电压至该输出端；一转导单元，电气连接至该第一输入端，该转导单元用于根据该参考电压以产生一第一电流；一第一电阻，其用于接收该第一电流以产生该参考电压；一电流复制单元，电气连接至该第二输入端，该电流复制单元用于根据该回授电压以产生一第二电流和一第三电流；一第二电阻，其用于接收该第二电流以产生该回授电压；以及一第三电阻，电气连接至该电流复制单元和该输出端之间，该第三电阻用于接收该第三电流以产生该直流输出电压；其中，该第二直流电压源的电压值大于该第一直流电压源的电压值。

【技术特征摘要】
1.一种低压降稳压器，包括：一第一输入端，电气连接至一第一直流电压源；一第二输入端，电气连接至一第二直流电压源；一输出端，用以产生一直流输出电压；一放大单元，其用于接收一参考电压与一回授电压以产生一直流输出电压至该输出端；一转导单元，电气连接至该第一输入端，该转导单元用于根据该参考电压以产生一第一电流；一第一电阻，其用于接收该第一电流以产生该参考电压；一电流复制单元，电气连接至该第二输入端，该电流复制单元用于根据该回授电压以产生一第二电流和一第三电流；一第二电阻，其用于接收该第二电流以产生该回授电压；以及一第三电阻，电气连接至该电流复制单元和该输出端之间，该第三电阻用于接收该第三电流以产生该直流输出电压；其中，该第二直流电压源的电压值大于该第一直流电压源的电压值。2.根据权利要求1的低压降稳压器，其中该放大单元包括：一功率晶体管，其漏极电气连接至该输出端；以及一运算放大器，其用于接收该参考电压与该回授电压以驱动该功率晶体管的一栅极。3.根据权利要求1的低压降稳压器，其中该转导单元包括：一第三电阻，电气连接至该第一输入端；一第一晶体管，其源极电气连接至该第三电阻，其栅极电气连接至该第一电阻；以及一第二晶体管，其源极电气连接至该第一晶体管的一漏极，其栅极用以接收一偏压电压，且其漏极电气连接至该第一电阻。4.根据权利要求3的低压降稳压器，其中该电流复制单元包括：一第三电阻，电气连接至该第二输入端；一第一晶体管，其源极电气连接至该第三电阻；一第二晶体管，其源...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴顺达，
申请(专利权)人：晶豪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71