[发明专利]串联调节器以及半导体集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及装载于半导体集成电路的串联调节器，涉及例如应用于生成逻辑电路的电源电压的电源电路而有效的技术。

背景技术

装载于半导体集成电路的串联调节器为了使输出电压的电流负载响应高速化而使最后级为源极跟随器，但是，在其前级具备2级的放大级的情况较多。作为这样的串联调节器，例如，在专利文献1中示出了如下内容：以在差动放大器的输出设置源极接地电路作为第2级放大级并且用源极跟随器接受其漏极输出的电路结构为基本。如也在该专利文献中所示出的那样，这种串联调节器为了确保其输出电压的稳定性而在半导体集成电路的外部装载微法（μF）级的稳定化电容。如图11所例示的那样，若装载于半导体集成电路（LSI）的串联调节器（RGL）的数量增加，则需要针对各个串联调节器的稳定化电容（C），因此外附部件件数增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000–284843号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明人对使串联调节器的输出电压的负载响应高速化进行了研究。在图12中，作为本发明人研究的串联调节器，例示出例如对显示驱动器的逻辑电路供给工作电源的逻辑用电源电路的串联调节器。为了使输出电压的电流负载响应高速化而使最后级为源极跟随器，但是，放大器由利用在非反相输入端子（+）作为输入电压VIN输入基准电压并且在反相输入端子（–）反馈输出电压VOUT的作为第1级放大级的差动放大器和作为第2级放大级的源极接地放大器的一般的2级放大构成。因此，放大器的响应速度产生放大级2级的量的延迟，在没有外部的稳定化电容的情况下，不能够相对于高速的电流负载变动稳定地控制串联调节器的输出电压。

为了提高放大器的响应速度，如图13那样，若使放大器的放大级仅为差动放大器1级，那么放大器的放大率小，因此，输入电压成为VIN≠VOUT，串联调节器的输入输出电压不一致。即，2输入的差动放大器在图14中在未反馈的情况下放大器的非反相输入端子以及反相输入端子这两者的输入电压为VIN而相等，若使此时的输出电压为V0，那么虽然也依赖于输入电压VIN的电压，但是在大部分的条件下都是VIN≠V0。此处，若使输入电压VIN和输出电压V0的电压差为ΔV=VIN－V0，则也存在如果放大器例如是5V范围工作、那么差电压ΔV是4V左右的情况。

在图14中在对放大器施加了反馈控制的情况下，根据放大器的放大率（电压放大度）Av，图14所示的式子ΔV=VOUT－V0＝Av（VIN－VOUT）成立。在图12的2级放大那样的情况下，放大率变为10000倍左右，因此，电压差ΔV由于放大率较大地贡献而成为ΔV=VOUT－V0=4V=10000×（VIN－VOUT）、VIN－VOUT=4V/10000=0.4ｍV，VIN≈VOUT。相对于此，如图13的1级放大那样，在放大率只不过为100倍左右的情况下，ΔV=VOUT－V0=4V=100×（VIN－VOUT）、VIN－VOUT=4V/100=40ｍV，VIN≠VOUT。而且，ΔV根据输入电压VIN以及电源电压变动，因此，串联调节器不能够在输出VOUT输出所希望的电压。

这样，如果使串联调节器的放大器为2级放大，那么放大器的响应速度产生放大级2级的量的延迟，如果不在外部设置稳定化电容，那么不能够相对于高速的电流负载变动使串联调节器的输出电压稳定化，如果欲使放大器为1级放大来提高响应速度，那么放大器的放大率小，因此，串联调节器的输入输出电压变得不一致。

本发明的目的在于，即使削减稳定化电容，在串联调节器的输出电压方面也得到良好的负载响应性、即容易地确保针对输出的电流变动的稳定性。

本发明的前述以及其它的目的和新的特征根据本说明书的记述以及附图是明确的。

用于解决课题的方案

对在本申请中公开的发明中的代表性的发明的概要简单地说明如下。再有，在本项中在括号内记载的附图标记等是为了使理解容易化的一例。

〔1〕<具有1级放大的差动放大器、电平移位器以及源极跟随器的串联调节器>