[发明专利]调整极点、零点、极点与零点相消控制的低压降稳压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压降稳压器(LDO)，特别是涉及一种适当调整极点(pole)、零点(zero)、极点(pole)与零点(zero)相消(cancellation)控制的低压降稳压器(LDO)。

背景技术

公知关于低压降稳压器(LDO)的控制技术如公开于美国专利号码为US6,603,292，专利名称为“LDO regulator having an adaptive zero frequencycircuit”，一般而言，反馈信号在反馈回路中传输时会产生相移，相移可被定义为当该反馈信号在反馈回路中传输时所导致的相位变化总量，理想负反馈与源信号的相位差是180度，因此，实际的相位差与该理想相位差之间的差异将影响低压降稳压器的稳定性，视该相位差的大小而定，如果该实际相位差与理想相位差之间的差异达到了180度(正或负)，那么该反馈信号与源信号相同，从而导致低压降稳压器不稳定，为了确保低压降稳压器的稳定性，相位边限(phase margin)应高于一最小位准，相位边限(phase margin)定义为同一个增益频率下反馈信号总相位移与来自源信号的理想180度之间的度数差。公知作法如图1A所示，产生一个可随负载改变的零点(zero)，来改善稳定度。而其原理是将gm3操作于三极体区(triode region)，利用gm1来检测power MOS的电流，当负载电流大的时候，power MOS的电流就大，映射(mirror)过来gm2path的电流也就大，此时gm2值也变大，使得gm2 gate端的电压上升，使得gm3值也跟着变大，如图1B所示，因此等效阻抗R1(跟gm3成反比)也跟着下降，造成Zero(Z1)会落在高频的地方。反之，当负载电流小的时候，power MOS的电流就小，映射(mirror)过来gm2 path的电流也就小，此时gm2值也变小，使得gm2 gate端的电压下降，使得gm3值也跟着变小，因此等效阻抗R1(跟gm3成反比)也跟着上升，造成Zero(Z1)会落在低频的地方，请参考图2所示。

在上述专利案当中，虽然零点(zero)能够随着负载电流移动，但是却没有做一些控制，因此会造成极点(pole)和零点(zero)会有相消(cancellation)的现象，极点(pole)和零点(zero)的相消系数β＝R2/R1，因此在负载电流小的时候，此时极点(pole)和零点(zero)已经几乎相消掉了，因此，此时零点(zero)对回路稳定度的帮助就很小，造成相位边限(phase margin)的降低，使得低压降稳压器在负载电流小时，动态反应的表现，会比负载电流大时差，图3为公知低压降稳压器(LDO)的相位边限(phase margin)与负载电流示意图，由于零点(zero)的效应，使得低电流的相位边限(phase margin)由60几度掉至40度左右，图4为公知低压降稳压器(LDO)的负载电流0至150mA的抖动测试示意图，由图中得知仍然有些许的抖动现象。

因此如何针对上述这些缺点去做改进，使得低压降稳压器在负载电流小时，动态反应的表现也不会受相消影响，成为一个被关注的议题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适当调整极点、零点、极点与零点相消控制的低压降稳压器，来解决一般在补偿低压降稳压器的时候，会针对非主极点(non-dominant pole)去做补偿，而以主极点(dominant pole)在输出端为例，当负载电流大的时候，由于等效的输出阻抗变小，因此低压降稳压器的回路增益也就变小，而此时的主极点也会往高频来移动，造成回路的频宽变大。相反的，当负载电流小的时候，由于等效的输出阻抗变大，因此低压降稳压器的回路增益也就变大，此时的主极点也会往低频来移动，造成回路的频宽变小等问题，以及上述公知技术中存在的其他各种问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适当调整极点、零点、极点与零点相消控制的低压降稳压器，包括：

一调节单元，包括一输入端、一输出端与一控制端，在该输入端接收一输入信号，并响应该控制端收到的一控制信号在该输出端提供一输出信号；

一误差放大器，其中一反相输入端连接至一参考电压，一输出端连接至一第一端点；