线性稳压电路与其控制芯片制造技术

本发明专利技术提供一种线性稳压电路，包含：一功率元件，电连接于一输入电压与一输出电压之间；一误差放大器，将有关于输出电压的反馈讯号与一参考讯号比较，此误差放大器接受一操作电压；以及一具有升压功能的驱动级，根据误差放大器的输出，产生讯号驱动功率元件，其中该驱动级的工作高压高于误差放大器的操作电压，或该驱动级的工作低压低于地。本发明专利技术还提供一种线性稳压电路的控制芯片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种线性稳压电路(Linear Regulator)，特别是指一种操作范围不受 输入电压或电源电压限制的线性稳压电路。此外本专利技术亦涉及此种线性稳压电路的控制芯 片。
技术介绍
线性稳压电路的代表例为低压降稳压电路(LDO，Low Drop-Out)。图1标出现有 技术的LD0电路10，其中电阻R1与R2所构成的分压电路自输出端取得反馈电压，在误差 放大器12中与参考电压Vref比较；误差放大器12的输出控制功率元件14，以将输入电压 Vin转换为输出电压Vout。图2标出另一种现有技术的LD0电路20，其与图1现有技术的差异在于，LD0电路 10中误差放大器12的工作电压来自独立电源VDD，而LD0电路20中误差放大器12的工作 电压直接来自输入电压Vin。图1与图2的现有技术中，功率元件14可为图标的M0S晶体管，或为图3所示的双载子晶体管。上述现有技术中，由于误差放大器12工作在VDD或Vin之下，因此为要能产生足 以驱动功率元件14的讯号，误差放大器12的工作电压必须至少高于输出电压Vout —段 差值，此段差值必须大于或等于功率元件14的临界电压加上导通后的压降，换言之，在图1 的现有技术中，VDD至少必须比Vout高0. 7V，而在图2的现有技术中，Vin至少必须比地高 0. 7V ；如此将大为限制线性稳压电路的操作范围。有鉴于此，本专利技术提出一种操作范围不受输入电压或电源电压限制的线性稳压电 路，以及此种线性稳压电路的控制芯片。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种操作范围不受输入 电压或电源电压限制的线性稳压电路，以解决前述困扰。本专利技术的第二目的在于，提出一种线性稳压电路的控制芯片。为达上述目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种线性稳压电路，包含一功 率元件，电连接于一输入电压与一输出电压之间；一误差放大器，将有关于输出电压的反馈 讯号与一参考讯号比较，此误差放大器接受一操作电压；以及一具有升压功能的驱动级，根 据误差放大器的输出，产生讯号驱动功率元件，其中该驱动级的工作高压高于误差放大器 的操作电压，或该驱动级的工作低压低于地。上述线性稳压电路中的驱动级可包括一升压电路与一驱动闸。该升压电路可包括 一电荷泵与一电容，该电荷泵将误差放大器的操作电压予以升压后储存在该电容之内。此外，根据本专利技术的另一个观点，也提供一种线性稳压电路的控制芯片，包含输入 电压接脚；输出电压接脚；反馈接脚；功率元件，电连接于该输入电压接脚与该输出电压接脚之间；误差放大器，电连接于该反馈接脚，此误差放大器接受一操作电压；以及驱动闸， 根据误差放大器的输出，产生讯号驱动功率元件，其中该驱动间的工作高压高于误差放大 器的操作电压，或该驱动闸的工作低压低于地。上述控制芯片中可更包含电荷泵，其将该误差放大器的操作电压予以升压；及 升压电容接脚，以供与一外部电容电连接，且该升压电容接脚与前述电荷泵和驱动间电连 接。电荷泵将误差放大器的操作电压予以升压后储存在该外部电容之内。下面通过对具体实施例详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及 其所达成的功效。附图说明图1为现有技术的LD0电路的电路图2为另--种现有技术LD0电路的电路图3标出功率元件14可为双载子晶体管；图4标出本专利技术其中一个实施例的示意电路图5标出本专利技术另一个实施例的示意电路图6与图7举例说明本专利技术如何整合成集成电路芯片。图中符号说明10(现有技术)LD0电路12误差放大器14功率元件16驱动级20(现有技术)LD0电路30线性稳压电路32控制芯片42电荷泵62驱动闸64升压电路C2, Cout电容Rl, R2电阻具体实施例方式首先请参考图4的示意电路图，本专利技术将以LD0电路为例作说明。如图所示，在本 实施例的线性稳压电路30中，除电阻R1与R2所构成的分压电路、误差放大器12、功率元件 14外，另设有一个具有升压功能的驱动级16。此驱动级16包含一个驱动闸62，由该驱动闸 62来驱动功率元件14 ；此外，驱动级16尚包含一个升压电路64。升压电路64将操作电压 的高压转为比电源电压VDD或输入电压Vin更高的电压(或将操作电压的低压转为比地更 低的电压，视操作需求而定)，提供给驱动闸62作为其操作电压。由于驱动闸62工作在较 大的操作电压范围内，因此其可充分驱动功率元件14 ；在如此安排下，一方面可突破现有 技术中对线性稳压电路操作范围的限制，另方面由于对功率元件14的驱动能力提高，因此输出电流量也可以提高。驱动级16与升压电路64有多种实施方式；例如请参阅图5，升压电路64可以包括 一个电荷泵42和一个电容C2，电荷泵42将电源电压VDD或输入电压Vin升压后储存在电 容C2内，而电容C2上的电压即可供应作为驱动闸62的操作电压。令驱动闸62的工作高 压为VH，工作低压为VL，则视电容C2的正负端连接方式，可令驱动闸62工作于以下范围(1) VH > VDD 或 Vin，VL = 0(2) VH = VDD 或 Vin，VL < 0(3) VH > VDD 或 Vin，VL < 0亦即可令驱动闸62工作在高于VDD或Vin的电压与地之间，或工作在VDD或Vin 与低于地的电压之间，或当然也可令其工作在高于VDD或Vin的电压与低于地的电压之间。 不论何者，因驱动闸62工作在较大的操作电压范围内，因此可充分驱动功率元件14，达成 前述“突破线性稳压电路操作限制”和“提高输出电流量”的优点。上述线性稳压电路制作成集成电路芯片时，请参阅图6和图7，例如可将误差放大 器12、功率元件14、驱动闸62、电荷泵42整合成集成电路，成为控制芯片32，而将电阻R1 与R2、输出电容Cout、电容C2设置在控制芯片32的外部。其中，图6所示为具有VDD与 Vin双电源的控制芯片32，而图7所示为以Vin为单一电源的控制芯片32。电容C2设置在 控制芯片32的外部，可使电路操作速度较快。当然，图6和图7所示仅为举例，视输入电压 Vin与输出电压Vout的规格而定，功率元件14也可以为外挂，或是，电阻R1与R2、输出电 容Cout、电容C2之一或更多也可整合在控制芯片32之内。以上已针对较佳实施例来说明本专利技术，只是以上所述，仅为使本领域技术人员易 于了解本专利技术的内容，并非用来限定本专利技术的权利范围。如前所述，对于本领域技术人员， 当可在本专利技术精神内，立即思及各种等效变化。例如，所述实施例中，功率元件14可以为 NM0S或PM0S晶体管、PNP或NPN双载子晶体管；升压电路64不限于以电荷泵42来完成； 电容C2不限于外挂等。故凡依本专利技术的概念与精神所为之均等变化或修饰，均应包括于本 专利技术的权利要求书的范围内。权利要求一种线性稳压电路，其特征在于，包含一功率元件，电连接于一输入电压与一输出电压之间；一误差放大器，将有关于输出电压的反馈讯号与一参考讯号比较，此误差放大器接受一操作电压；以及一具有升压功能的驱动级，根据误差放大器的输出，产生讯号驱动功率元件，其中该驱动级的工作高压高于误差放大器的操作电压，或该驱动级的工作低压低于地。2.如权利要求1所述的线性稳压电路，其中，该驱动级包含 一驱动间，根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性稳压电路，其特征在于，包含：一功率元件，电连接于一输入电压与一输出电压之间；一误差放大器，将有关于输出电压的反馈讯号与一参考讯号比较，此误差放大器接受一操作电压；以及一具有升压功能的驱动级，根据误差放大器的输出，产生讯号驱动功率元件，其中该驱动级的工作高压高于误差放大器的操作电压，或该驱动级的工作低压低于地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王钦辉，蓝鹏儒，阮晨杰，
申请(专利权)人：上海立隆微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]