线性电压调节器制造技术

线性电压调节器具有调节晶体管，其第一信道电极接收输入电压源而第二信道电极提供输出电压。调节晶体管的控制电极是由误差放大电路基于输出电压的反馈信号与参考电压间的比较所控制的。耦合于输入电压源的事件侦测电路可以侦测到输入电压源的瞬间变化。响应于所测得的瞬间变化，使能控制电路产生使能信号，用于决定电压限制电路的有效操作时间。在该有效操作时间内，第一信道电极与控制电极间的电位差受限于预定的限制电压内，以避免调节晶体管的操作状态剧烈地变动。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种线性电压调节器，尤其涉及一种在输入源发生瞬间变化时仍能有效控制输出电压的线性电压调节器。。
技术介绍
图1(A)显示已知的线性电压调节器10的电路图。线性电压调节器10主要是由调节晶体管11、电压反馈电路12、和误差放大电路13所构成的反馈控制回路。电压反馈电路12典型上是通过串联电阻R1与R2所形成的分压电路来实施，用于产生反馈信号Vfb，作为输出电压Vout的代表。基于反馈信号Vfb与预定的参考电压Vref间的比较，误差放大电路13产生误差信号Verr。随后，误差信号Verr施加到调节晶体管11的控制电极。调节晶体管11的第一信道电极接收输入电压源Vin，而第二信道电极提供输出电压Vout到负载14。通过误差信号Verr适当地控制调节晶体管11的电流信道导通状态，故能有效地维持输出电压Vout于所期望的调节值并供应所需要的负载电流。不幸地，当输入电压源Vin发生瞬间变化时，调节晶体管11的操作状态亦发生剧烈地变动，导致输出电压Vout偏离调节值且造成震荡现象。参照图1(B)，假设在时间T0时，输入电压源Vin瞬间变大，则因为调节晶体管11的源极连接于输入电压源Vin，所以调节晶体管11的源极与栅极间的电位差Vsg随之同步瞬间变大。突然变大的源极栅极间电位差Vsg迅速提高了调节晶体管11的导通程度，因而引起流经调节晶体管11的信道电流Iq陡增。此种多余的信道电流Iq将转而对输出电容Cout充电，导致输出电压Vout上升。虽然通过误差放大电路13的反馈控制，输出电压Vout终究会恢复到所设定的调节值，例如时间T1所示，然而输出电压Vout的剧烈变化与长时间的震荡等缺点均无法满足许多应用规格的要求。同样地，假设在时间T2时，输入电压源Vin瞬间变小，则调节晶体管11的源极与栅极间的电压Vsg随之同步瞬间变小。突然变小的源极栅极间电压Vsg抑制了调节晶体管11的导通程度，甚至完全关闭电流信道而造成流经调节晶体管11的信道电流Iq迅速降低到零。在此情况下，输出电容Cout必须放电以便补足负载电流的需求，导致输出电压Vout下降。虽然通过误差放大电路13的反馈控制，输出电压Vout终究会恢复到所设定的调节值，例如时间T3所示，然而输出电压Vout的剧烈变化与长时间的震荡等缺点均无法满足许多应用规格的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种线性电压调节器，可在输入源发生瞬间变化时避免调节晶体管的操作状态剧烈地变动，因而有效地改善输出电压的调节稳定度。根据本技术的线性电压调节器包括调节晶体管、反馈电路、误差放大电路、事件侦测电路、使能控制电路、以及电压限制电路。调节晶体管具有控制电极、第一信道电极，以及第二信道电极。该第一信道电极连接到输入电压源而该第二信道电极提供输出电压。反馈电路产生一个反馈信号，其代表该输出电压。基于该反馈信号与预定的参考电压间的比较，误差放大电路产生误差信号，用于控制该控制电极。事件侦测电路耦合于该输入电压源，用于产生事件信号，其指示该输入电压源的瞬间变化事件。响应于该事件信号，使能控制电路产生使能信号。响应于该使能信号，电压限制电路限制该第一信道电极与该控制电极间的电位差。通过本技术提供的线性电压调节器，可在输入源发生瞬间变化时避免调节晶体管的操作状态剧烈地变动，因而有效地改善输出电压的调节稳定度。附图说明图1(A)显示已知的线性电压调节器的电路图； 图1(B)显示已知的线性电压调节器的操作波形时序图；图2(A)显示根据本技术的线性电压调节器的电路图；图2(B)显示根据本技术的上侧限制单元的电路图；图2(C)显示根据本技术的下侧限制单元的电路图；图3显示根据本技术的线性电压调节器的操作波形时序图。具体实施方式下文中的说明与附图将使本技术的上述与其它目的、特征、与优点更明显。现在将参照附图详细说明根据本技术的优选实施例。图2(A)显示根据本技术的线性电压调节器20的电路图。线性电压调节器20主要是由调节晶体管21、电压反馈电路22、误差放大电路23所构成的反馈控制回路。电压反馈电路22典型上是通过串联电阻R1与R2所形成的分压电路来实施，用于产生反馈信号Vfb，作为输出电压Vout的代表。基于反馈信号Vfb与预定的参考电压Vref间的比较，误差放大电路23产生误差信号Verr。随后，误差信号Verr施加到调节晶体管21的控制电极。调节晶体管21的第一信道电极接收输入电压源Vin，而第二信道电极提供输出电压Vout到负载24。通过误差信号Verr适当地控制调节晶体管21的电流信道导通状态，故能有效地维持输出电压Vout于所期望的调节值并供应所需要的负载电流。为了降低输入电压源Vin发生瞬间变化时对于调节晶体管21所造成的冲击，根据本技术的线性电压调节器20设置有事件侦测电路25、使能控制电路26、以及电压限制电路27。事件侦测电路25用于侦测输入电压源Vin的瞬间变化事件，并产生事件信号DT。响应于事件信号DT，使能控制电路26产生第一使能信号S1与第二使能信号S2，用于决定电压限制电路27的有效操作时间。由于输入电压源Vin的瞬间变化直接影响调节晶体管21的源极栅极间电位差Vsg，故电压限制电路27在有效操作时间内使调节晶体管的源极与栅极间电位差Vsg受限于预定的限制电压内，防止调节晶体管21的操作状态剧烈地变动。具体而言，事件侦测电路25由电容Cs、放电电流源I1、以及充电电流源I2所构成。电容Cs的第一端是连接于输入电压源Vin。放电电流源I1经由电流镜M与电阻R而连接于电容Cs的第二端。充电电流源I2则并联于电容Cs。当输入电压源Vin发生瞬间变化时，由于跨于电容Cs两端的电位差无法发生不连续的变化，故电容Cs的第二端的电位亦随同第一端的输入电压源Vin。发生瞬间变化。因此，从电容Cs的第二端可以得到所期望的事件信号DT。在电容Cs的第二端的电压瞬间变大后，放电电流源I1可使第二端的电压逐渐下降而回复到预定的基本稳态值BV。在电容Cs的第二端的电位瞬间变小后，充电电流源I2可使第二端的电位逐渐上升而回复到该预定的基本稳态值BV。在实施例中，放电电流源I1所提供的电流设计成充电电流源I2的两倍大。使能控制电路26具有第一比较器26a与第二比较器26b。基于事件信号DT与预定的第一触发电压Vt1间的比较，第一比较器26a产生第一使能信号S1。基于事件信号DT与预定的第二触发电压Vt2间的比较，第二比较器26b产生第二使能信号S2。第一触发电压Vt1设计成大于该预定的基本稳态值BV，而第二触发电压Vt2则设计成小于该预定的基本稳态值BV。因此，当输入电压源Vin瞬间变大时，第一比较器26a可受到触发而产生第一使能信号S1，而当输入电压源Vin瞬间变小时，第二比较器26b可受到触发而产生第二使能信号S2。电压限制电路27具有上侧限制单元27a与下侧限制单元27b。第一使能信号S1决定上侧限制单元27a的有效操作时间，而第二使能信号S2则决定下侧限制单元27b的有效操作时间。图2(B)显示根据本技术的上侧限制单元27a的电路图。参照图2(B)，上侧限制单元27a主要包括开关单元G1，可由晶体管或传输闸所构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性电压调节器，其特征是包括：调节晶体管，具有控制电极、第一信道电极、与第二信道电极，所述第一信道电极连接于输入电压源，而所述第二信道电极提供输出电压；反馈电路，用于产生反馈信号，其代表所述输出电压；误差放大电路，基于所述反馈信号与预定的参考电压间的比较而产生一个误差信号，用于控制所述控制电极；事件侦测电路，耦合到所述输入电压源，用于产生一个事件信号，其指示所述输入电压源的瞬间变化事件；使能控制电路，响应于所述事件信号而产生一个使能信号；以及电压限制电路，响应于所述使能信号而限制所述第一信道电极与所述控制电极间的电位差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田雅德，陈勇志，
申请(专利权)人：圆创科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]