[发明专利]电压调节器及其补偿方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电压调节器，特别是有关于一种具有补偿功能的电压调节器及其补偿方法。

背景技术

具有反馈的电路，可通过提供补偿来改善其性能的稳定度(stability)，来增加相位裕度(phase margin)。现有的技术是利用米勒效应(Miller Effect)，将米勒补偿电容与增益级(gain stage，例如两级放大器电路的输出级)并联在一起，来改善相位裕度。

当电路具有补偿电容(例如米勒补偿电容)后，其负载容值会变大。而为了维持电路的稳定度，就必须增加米勒补偿电容的容值。然而，具有较大容值的米勒补偿电容会占据集成电路相当大的空间，因而造成无法再将其它的电路一起整合于集成电路之中。

图1为传统的差分放大器的示意图。如图所示，差分放大器100具有两级。第一级10’为折叠式级联差分放大器(folded cascade differential amplifier)，而第二级12’为米勒补偿PMOS装置放大器。电容C1耦接于输出节点36’与电流镜54’之间。电流镜54’具有NMOS装置104及106。信号iB、Vn、Vp是用来提供适当的偏压至第一级10′中相应的晶体管，而VDD为差分放大器的驱动电压，VO为差分放大器的输出电压。

发明内容

为了解决现有技术中具有补偿功能的电路的补偿电容的容值较大而占据较大电路空间的问题，本发明提出一种具有补偿功能的电压调节器及其补偿方法。

本发明的一方面提供一种电压调节器，包括跨导放大单元、跨阻放大单元、反馈单元、差分放大单元以及补偿电容。跨导放大单元具有第一输入端及第二输入端以及第一输出端，其中第一输入端及第二输入端用来分别接收反馈电压以及参考电压，第一输出端用来输出第一电流。跨阻放大单元具有第一输入端，用来接收第一电流并且将第一电流转换成输出电压。反馈单元根据输出电压产生反馈电压。差分放大单元具有第一输入端及第二输入端以及输出端，其中第一输入端及第二输入端接收反馈电压以及参考电压，输出端输出电压至补偿电容。补偿电容耦接于差分放大单元以及跨阻放大单元的第一输入端之间。

本发明的另一方面提供一种补偿方法，适用于电压调节器，并包括：根据反馈电压以及参考电压，产生第一电流；转换第一电流，来产生输出电压；根据输出电压，产生反馈电压；将反馈电压以及参考电压的电压差放大于电容器的一端；以及使电容器的另一端并入第一电流。

本发明提供的电压调节器及其补偿方法能够在不增加电容容值的情况下，提供较大的补偿回路增益，提高电路性能。

附图说明

图1为传统差分放大器的示意图。

图2a为依据本发明的实施方式的电压调节器的示意图。

图2b为图2a所示的电压调节器的实施方式的简要示意图。

图3为依据本发明的实施方式的补偿方法的流程图。

图4a为依据本发明的另一个实施方式的电压调节器的简要示意图。

图4b为图4a所示的电压调节器的实施方式的简要示意图。

图5为依据本发明的补偿方法的另一个实施方式的流程图。

具体实施方式

图2a为依据本发明的实施方式的电压调节器的示意图。如图所示，电压调节器20包括，跨导(transconductance)放大单元210、跨阻(transresistance)放大单元220、反馈单元230、差分放大单元240以及补偿电容250。