稳压电路

摘要

本发明是一种稳压电路，包括调整控制单元及比较单元。所述调整控制单元接收一输入电压并调整输出一输出电压，所述比较单元与所述调整控制单元连接，其一输入端连接于一参考电压源，另一输入端连接于另一参考电压源，并由该输入端接收所述输出电压对所述第二参考电压参考取样得到的取样信号，并输出一信号至所述调整控制单元。所述调整控制单元通过接收所述比较单元输出的信号来控制所述输出电压，使其稳定在一定范围之内。该稳压电路不受参考电压必须低于稳压电路输出电压的限制，避免了使用低参考电压，从而提高了稳压电路输出电压的精度，对超低压电压IC及其应用电路的设计具有应用价值。

权利要求

1.一种稳压电路，包括：

调整控制单元，其接收一输入电压并调整输出一输出电压；

比较单元，其与所述调整控制单元连接，所述比较单元一输入端连接于 一第一参考电压源，另一输入端接收来自所述输出电压的取样信号，并输出 一信号至所述调整控制单元；

其中，所述调整控制单元通过接收所述比较单元输出的信号来控制所述 输出电压，使其稳定在一定范围之内；

其特征在于：

所述比较单元的另一输入端连接于一第二参考电压源，所述输出电压的 取样信号是对所述第二参考电压参考取样得到；所述第一参考电压高于所述 输出电压；所述第二参考电压高于所述输出电压。

2.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：所述输出电压低于1.2 伏。

3.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：所述稳压电路是应用于 一线性稳压集成电路中。

4.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：所述稳压电路是应用于 一开关稳压集成电路中。

5.如权利要求3或4所述的稳压电路，其特征在于：所述稳压电路是应 用于一电视接收机内部。

6.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：所述比较单元及所述第 一参考电压源是集成于一芯片内部。

7.如权利要求6所述的稳压电路，其特征在于：所述比较单元、第一参 考电压源、调整控制单元及第二参考电压源是集成于一芯片内部。

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种稳压电路，特别是一种能够实现较低输出电压的稳压电 源电路。

【背景技术】

现有的稳压电源电路一般采用单参考电压的方法，即输出电压对地参考 点取样，取样值和参考电压比较，用其差值来调整输出电压高低，从而实现 稳压目的。请参阅图1，为现有单参考电压的稳压电路10的框图。在该稳压 电路10中，输出电压Vout对地参考点取样，其取样值V1输入比较单元12， 与参考电压Vref1比较。其结果输出至调整驱动单元14，该调整驱动单元14 根据上述结果来调整输出电压Vout，使其稳定在一定范围之内。由图1中的 元件连接关系有：

$V_1=V_{\mathrm{ref}1}=V_{\mathrm{out}}·\left(\frac{R2}{R1+R2}\right)$

即该电路中要求参考电压Vref1要低于输出电压Vout。

但随着计算机、通信设备、电视等电子产品趋向高速、低耗方向发展， 其内部处理器的内核电压要求越来越低，系统对超低电压源的要求越来越高。 上述现有稳压电路的缺点在于，当输出电压要求很低时(如1.2伏或更低)， 则需要一个相应的低于1.2伏或更低的超低参考电压。由于受到当前半导体 工艺的制约，低于1.0伏或更低的超低参考电压的实现难度较大，并且参考 电压存在精度不高、稳定性差、相应产品在市场上不易获得等缺陷，增加了 超低电压源的设计难度，从而增加了设计和生产成本。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种参考电压电路，特别是一种超 低压参考电压的实现电路。

一种稳压电路，包括：

调整控制单元，其接收一输入电压并调整输出一输出电压；

比较单元，其与所述调整控制单元连接，所述比较单元一输入端连接于 一第一参考电压源，另一输入端接收来自所述输出电压的取样信号，并输出 一信号至所述调整控制单元；

其中，所述调整控制单元通过接收所述比较单元输出的信号来控制所述 输出电压，使其稳定在一定范围之内；

其特征在于：

所述比较单元的另一输入端连接于一第二参考电压源，所述输出电压的 取样信号是对所述第二参考电压参考取样得到；所述第一参考电压高于所述 输出电压；所述第二参考电压高于所述输出电压。

所述输出电压低于1.2伏。

所述稳压电路是应用于一线性稳压集成电路中。

所述稳压电路是应用于一开关稳压集成电路中。

所述稳压电路是应用于一电视接收机内部。

所述比较单元及所述第一参考电压源是集成于一芯片内部。

所述比较单元、第一参考电压源、调整控制单元及第二参考电压源是集 成于一芯片内部。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明的双参考电压稳压电路不 再受到参考电压必须低于稳压电路输出电压的限制，解决了低参考电压产品 在市场上不易得到的困难。且由于高参考电压具有精度高、稳定性好、价格 便宜和易于实现的特点，避免了采用工艺要求高、稳定性差、精度不高、且 价格昂贵的低参考电压，从而提高了稳压电路输出电压的精度，降低超低压 电压源的设计难度，也节约了成本，对超低压电压IC及其应用电路的设计具 有应用价值。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明。

图1是现有单参考电压稳压电路的电路框图。

图2是本发明双参考电压稳压电路的电路框图。

图3是本发明双参考电压稳压电路具体应用的电路图。

【具体实施方式】

请参阅图2，在本发明的双参考电压稳压电路20中，输出电压Vout对电 压源V3参考取样，其取样值V2输入比较单元22，与参考电压Vref2比较。 其结果输出至调整驱动单元24，该调整驱动单元24根据上述结果来调整输 出电压Vout。因此，由图中的元件连接关系有：

$V_2=V_{\mathrm{ref}2}=V_{\mathrm{out}}·\left(\frac{R2}{R1+R2}\right)+V3·\left(\frac{R1}{R1+R2}\right)$

$V_{\mathrm{out}}=V_{\mathrm{ref}2}·(1+\frac{R1}{R2})-V3·\frac{R1}{R2}$

由上式可知，Vout的大小取决于Vref2与V3之间的差值和Vref2自身的值，即 便Vref2与V3均为较大值，也可以得到一个较小的Vout值。

请参阅图3，为本发明双参考电压稳压电路的具体应用的电路图，该电 路应用于数字电视接收机，为信道解码IC提供内核工作电压，其需要获得一 1.0伏的输出电压Vo。其中，芯片32是一个带1.24V参考电压Vr，精度为+/-0.5 ％的参考电压集成电路。D1为精度为+/-1％的参考电压稳压二极管，其与一 电压源连接以在节点N处获得另一参考电压VN。通过电阻R3、R4相对于参 考电压VN对输出电压Vo取样，比较器对取样值和参考电压Vr比较，调整 NPN功率三极管的偏置电压大小，从而实现稳定输出+1.0V电压。其中，R3、 R4均为精度为+/-1％1％的电阻。

下面分析该电路的稳压精度，由图中的元件连接关系有：

$V_o=V_r-\frac{R_4}{R_3}(V_s-V_r)---\left(1\right)$ 式

而输出电压的绝对误差为：

${\mathrm{\Delta V}}_o=\frac{{\partial V}_o}{{\partial V}_r}{\mathrm{dV}}_r+\frac{{\partial V}_o}{{\partial V}_s}{\mathrm{dV}}_s+\frac{{\partial V}_o}{{\partial R}_3}{\mathrm{dR}}_3+\frac{{\partial V}_o}{{\partial R}_4}{\mathrm{dR}}_4---\left(2\right)$ 式

将图3中的元件参数代入(2)式得到：

$=16.8\mathrm{mV}$

故相对误差为：

$\left|\frac{{\mathrm{\Delta V}}_o}{V_o}\right|\le \frac{16.8\mathrm{mV}}{1000\mathrm{mV}}=1.68\%$

即该输出电压的精度为+/-1.68％，可满足绝大多数稳压电路应用。

实际电路测试结果如下表所示：

  负载   输出电压   纹波   精度   60mA   0.9973V   ＜2mV   -0.27％   560mA   0.9979V   ＜2mV   -0.21％   1666mA   0.9965V   ＜2mV   -0.35％   1833mA   0.9948V   ＜2mV   -0.52％

以下讨论温度变换对输出电压的影响，由(1)式得到：

$V_o=\frac{R_4+R_3}{R_3}·V_r-\frac{R_4}{R_3}·V_s---\left(3\right)$ 式

从(3)式可以看出图3中的电路的温度变换对输出电压的影响。由于 Vr与VN具有同向的温度系数(同时为正或同时为负)，则合理选取参数可以 使得Vo的温度系数降低为0，也就是说本发明的双参考电压稳压电路温度漂 移可以从取样参考电压VN得到较好的补偿。

而图1中的单参考电压稳压电路中输出电压为：

$V_{\mathrm{out}}=V_{\mathrm{ref}1}·(1+\frac{R1}{R2})=V_{\mathrm{ref}1}·\frac{R1+R2}{R2}$

即该电路输出电压的温度系数是本发明的双参考电压稳压电路输出电压温度 系数的(R1+R2)/R2倍。由此可知，本发明的双参考电压稳压电路的温度特性 比现有技术更好。

综上所述，图3电路中两个参考电压都高于稳压输出电压+1.0V，即用 较高的参考电压实现较低输出电压的稳压，并且稳压电路有较高的稳压精度 和较低的温度系数。

同时，本发明双参考电压实现低压稳压电源方法，可以应用于线性稳压 集成电路和开关稳压集成电路，或上述两种集成电路的应用电路中。根据设 计上的不同需要，产生电压VN的电压源，以及输出电压Vo之前的调整电路， 均可与芯片32所包含的功能模块集成于同一芯片中。