[发明专利]改善响应和减少电压降的电压稳压器

说明书

技术领域

本发明关于一种电压稳压器，特别关于一种改善响应和减少电压降的电压稳压器。

背景技术

线性电压稳压器的集成电路广泛的应用在电子系统，特别是在于需要低噪音和低纹波的电源供应器的应用。在动态存储器中，低压降输出的稳压电源供应器给阵列周边，例如资料路径，提供电压给其他对噪音敏感的类比电路区块。

在传统的电压稳压器中，响应时间和电压降对该电压稳压器的效能有很大的影响。一个快速的响应时间可以更快速的调节电压，然而一个低的压降可以减少该输出电压的纹波。额外的回馈电阻和回馈电容可以改善元件的效能。然而，在低功率的元件中，该电压稳压器需要进入省电模式以节省电力。对于该电压稳压器而言，在致能模式和禁能模式间切换是很重要的。在先前的设计中，改善电压稳压器的响应时间和电压降需要额外的功率消耗和大的布线面积。除此之外，电阻器和电容器需要在致能模式和禁能模式有不同的设定。为了改善以上的缺点，传统的电压稳压器需要改善回馈补偿。

在传统的动态存储器装置中，电压稳压器经常在低电流应用时关闭，例如在断电或存储组闲置时，以及在读写时再开启。在断电时，当没有电流需求时，除了一个备用电压稳压器，几乎所有的电压稳压器皆被关闭，因为有小偏压电流来省电，此备用电压稳压器有缓慢的响应。然而，当离开省电模式时，大电流的需求出现，以及所有的电压稳压器皆被开启以因应于大电流的负载。当工艺技术缩小时，动态存储器从双倍速率动态存储器转换到双倍速率动态存储器第二代和双倍速率动态存储器第三代，以及供应电源从2.5V减少至1.5V甚至1.35V，然后电压稳压器响应随着供应电压改变而减少线性度。这个结果显著的改变频率响应和互补金氧半导体扩大器的切换速度。因此需要一种改善目前电压稳压器时间响应的方法。

发明内容

本发明提供一种改善响应和减少电压降的电压稳压器。

本发明一实施例的电压稳压器包含一输出驱动装置，经配置以提供一输出电压给一输出端；一误差放大器，经配置以参考来自该输出电压的一回馈信号而控制该输出驱动装置；一第一补偿单元，经配置以提供一第一补偿信号以补偿该误差放大器的一输出信号；以及一第二补偿单元，经配置以提供一第二补偿信号以补偿该误差放大器的一输入信号，其中该第二补偿单元包含至少两个电容器和至少一个晶体管，该晶体管经配置以控制该些电容器的连接。

上文已相当广泛地概述本发明的技术特征，俾使下文的本发明详细描述得以获得较佳了解。构成本发明的申请保护范围的的其它技术特征将描述于下文。本发明所属技术领域技术人员应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的申请权利要求所界定的本发明的精神和范围。

附图说明

藉由参照前述说明及下列图式，本发明的技术特征及优点得以获得完全了解。

图1显示本发明一实施例的电压稳压器；

图2显示本发明一实施例的电压稳压器在致能模式中的等效电路；以及

图3显示本发明的一实施例的电压稳压器在禁能模式中的等效电路。

其中，附图标记说明如下：

10    电压稳压器

11    误差放大器

12    第二补偿单元

13    第一补偿单元

14     输出驱动装置

15     电压分压器

16     负载

121    第一电容

122    第二电容

123    第二晶体管

124    第一晶体管

125    第三晶体管

具体实施方式

图1显示本发明一实施例的电压稳压器10，应用于补偿频率响应和减少电压降。如图1所示，该电压稳压器10包含一输出驱动装置14，经配置以提供一输出电流和一输出电压给一输出端Vout，其连接至一负载16。该电压稳压器10更包括一误差放大器11，经配置以参考来自该输出电压的一回馈信号而控制该输出驱动装置14。

该误差放大器11可以为一差异放大器或一操作型互导放大器。该操作型互导放大器具有一输入端，连接到一参考电压源VregRef，以提供一稳定能隙电压；一输入端VFB，连接到该输出驱动装置14的一输出端；以及一输出端Vout，提供一调节电压给该输出驱动装置14的一输入端。