快速低压降（LDO）PFET调节器电路转让专利
申请号 : CN200580014548.0
文献号 : CN100590567C
文献日 : 2010-02-17
发明人 : E·J·W·维特克
申请人 : 硅锗半导体(美国)公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于从供给电压源提供经调节的输出电压的低压降调节器电 路，其包括：调节器电路，其包括输出端口和具有栅极端子、漏极端子和源极 端子的第一调节FET，所述输出端口耦合到所述漏极端子以从所述漏 极端子提供所述经调节的输出电压，所述第一调节FET用于当所述供 给电压源的电位在预定电位以上时在第一运行模式下运行；和，判定电路，其用于判定当所述供给电压源的电压电位是处于所述 预定电位和在所述预定电位以下之一时是否增加到所述第一调节FET 的跨导，使得所述第一调节FET在第二运行模式下运行。
2.根据权利要求1所述的低压降调节器电路，其中所述第一运行模 式是饱和运行模式。
3.根据权利要求1所述的低压降调节器电路，其中所述第二运行模 式是三极管区运行模式。
4.根据权利要求2所述的低压降调节器电路，其中所述第二运行模 式是三极管区运行模式。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的低压降调节器电路，其中所 述预定电位是在所述经调节的输出电压的电位以上约150mV。
6.根据权利要求3或4所述的低压降调节器电路，其进一步包括与 所述第一调节FET串联耦合的第二电流源，所述第二电流源用于调节所 述经调节的输出电压的电位。
7.根据权利要求6所述的低压降调节器电路，其进一步包括第一控 制放大器，其中对于所述三极管区运行模式，当所述FET进入三极管区 时所述FET的互阻抗的减小由所述第一控制放大器的跨导的增加而补 偿。
8.根据权利要求7所述的低压降调节器电路，其中所述第一控制放 大器包括连接成长尾对的第一双极晶体管和第二双极晶体管。
9.根据权利要求7所述的低压降调节器电路，其包括用于向所述第 一控制放大器提供参考电压的参考电压源。
10.根据权利要求1-4中任意一项权利要求所述的低压降调节器电 路，其包括与所述判定电路和所述第一调节FET耦合的第一升压电路， 所述第一升压电路用于将第一升压电流提供到所述判定电路以根据所述 第一调节FET的所述跨导的增加和减小之一的判断而确定进一步提供到 所述第一调节FET。
11.根据权利要求6所述的低压降调节器电路，其包括与所述判定 电路和所述第一调节FET耦合的第一升压电路，所述第一升压电路用于 将第一升压电流提供到所述判定电路以根据所述第一调节FET的所述跨 导的增加和减小之一的判断而确定进一步提供到所述第一调节FET。
12.根据权利要求7所述的低压降调节器电路，其包括与所述判定 电路和所述第一调节FET耦合的第一升压电路，所述第一升压电路用于 将第一升压电流提供到所述判定电路以根据所述第一调节FET的所述跨 导的增加和减小之一的判断而确定进一步提供到所述第一调节FET。
13.根据权利要求8所述的低压降调节器电路，其包括与所述判定 电路和所述第一调节FET耦合的第一升压电路，所述第一升压电路用于 将第一升压电流提供到所述判定电路以根据所述第一调节FET的所述跨 导的增加和减小之一的判断而确定进一步提供到所述第一调节FET。
14.根据权利要求9所述的低压降调节器电路，其包括与所述判定 电路和所述第一调节FET耦合的第一升压电路，所述第一升压电路用于 将第一升压电流提供到所述判定电路以根据所述第一调节FET的所述跨 导的增加和减小之一的判断而确定进一步提供到所述第一调节FET。
15.根据权利要求3或4所述的低压降调节器电路，其进一步包括第 二控制放大器，其中对于所述三极管区运行模式，当所述FET进入三极 管区时所述FET的互阻抗的减小由所述第二控制放大器的跨导的增加而 补偿。
16.根据权利要求6所述的低压降调节器电路，其包括：
第一控制放大器，其包括第一长尾对晶体管，所述第一长尾对晶 体管包括具有发射极端子、集电极端子和基极端子的第一和第二双极 晶体管；
第一电阻器，其包括第一和第二端子，其所述第一端子耦合到所 述第二双极晶体管的所述基极端子，且其所述第二端子耦合到所述第 二电流源、所述输出端口和所述第一调节FET的所述漏极端子；和，第一电流源，其连接到所述第一和第二双极晶体管的发射极端子 以提供与绝对温度成比例的第一电流，其中电压参考用于将参考电压 提供到所述第一长尾对晶体管的所述第一双极晶体管的所述基极端 子。
17.根据权利要求11所述的低压降调节器电路，其包括：
第一控制放大器，其包括第一长尾对晶体管，所述第一长尾对晶 体管包括具有发射极端子、集电极端子和基极端子的第一和第二双极 晶体管；
第一电阻器，其包括第一和第二端子，其所述第一端子耦合到所 述第二双极晶体管的所述基极端子，且其所述第二端子耦合到所述第 二电流源、所述输出端口和所述第一调节FET的所述漏极端子；和，第一电流源，其连接到所述第一和第二双极晶体管的发射极端子 以提供与绝对温度成比例的第一电流，其中电压参考用于将参考电压 提供到所述第一长尾对晶体管的所述第一双极晶体管的所述基极端 子。
18.根据权利要求1到4中任意一项权利要求所述的低压降调节器电 路，其中在使用中，当所述第一调节FET在所述第一运行模式下运行时 所述第一调节FET的增益与当所述第一调节FET在所述第二运行模式下 运行时的增益近似相同。
19.根据权利要求6所述的低压降调节器电路，其中在使用中，当 所述第一调节FET在所述第一运行模式下运行时所述第一调节FET的增 益与当所述第一调节FET在所述第二运行模式下运行时的增益近似相 同。
20.根据权利要求10所述的低压降调节器电路，其中在使用中，当 所述第一调节FET在所述第一运行模式下运行时所述第一调节FET的增 益与当所述第一调节FET在所述第二运行模式下运行时的增益近似相 同。
21.一种从供给电压源提供经调节的输出电压的方法，其包括：
提供包括调节FET的场效应晶体管调节器电路；
在饱和运行模式下运行所述调节FET；和，
当所述调节FET在三极管区中运行时，向所述调节FET提供增加 的信号增益。
22.根据权利要求21所述的从供给电压源提供以调节的输出电压的 方法，其包括：提供耦合到所述调节FET的判定电路；
当所述调节FET在所述三极管区中运行时，启用所述判定电路的 运行；和，将第一升压电流提供到所述调节FET导致提供到其栅极端子的信 号增加。
23.根据权利要求21所述的从供给电压源提供以调节的输出电压的 方法，其包括提供第一升压电路以将所述第一升压电流提供到所述调节 FET。
24.根据权利要求22和23中任意一项权利要求所述的从供给电压源 提供以调节的输出电压的方法，其包括：提供与所述调节FET和所述判定电路耦合的第一控制放大器；和，
在控制回路中将所述第一控制放大器与所述判定电路和所述场效 应晶体管调节器电路结合运行。
25.根据权利要求24所述的从供给电压源提供以调节的输出电压的 方法，其中在使用中，在所述三极管区中，所述控制回路以增加的带宽 运行以便维持所述调节FET的频率响应。
26.根据权利要求21到23中任意一项权利要求所述的从供给电压源 提供以调节的输出电压的方法，其中调节FET是PFET。
27.一种用于从供给电压源提供经调节的输出电压的方法，其包括：
提供包括调节FET的FET调节器电路；
提供耦合到所述FET调节器电路的判定电路；
提供与所述FET调节器电路耦合的第一升压电路；
在饱和运行模式下运行所述调节FET；
当所述调节FET在三极管区中运行时，
启用所述第一升压电路的运行以提供第一升压电流；
启用所述判定电路的运行；和，
使用所述判定电路判定是否将所述第一升压电流提供到所述FET 调节器电路以使提供到所述调节FET的栅极端子的信号增加。
28.根据权利要求27所述的用于从供给电压源提供经调节的输出电 压的方法，其包括：启用所述第一升压电路的运行，并根据所述判定电 路确定是否将所述第一升压电流提供到所述调节FET，以提供到所述调 节FET的所述栅极端子增加的跨导。
29.根据权利要求27或28所述的用于从供给电压源提供经调节的输 出电压的方法，其包括：提供与所述调节FET和所述判定电路耦合的第一控制放大器；和，
在控制回路中将所述第一控制放大器与所述判定电路和所述FET 调节器电路结合运行。
30.根据权利要求29所述的用于从供给电压源提供经调节的输出电 压的方法，其中在所述三极管区中，所述控制回路以增加的带宽运行以 便维持所述调节FET的频率响应。
31.根据权利要求27或28所述的用于从供给电压源提供经调节的输 出电压的方法，其中所述调节FET是PFET。
32.根据权利要求27或28所述的用于从供给电压源提供经调节的输 出电压的方法，其中在所述调节FET在所述三极管区中运行之前，从所 述第一升压电路和所述判定电路产生的寄生电容对所述FET调节器电路 的运行具有最小影响。
33.根据权利要求29所述的用于从供给电压源提供经调节的输出电 压的方法，其中在所述调节FET在所述三极管区中运行之前，从所述第 一升压电路和所述判定电路产生的寄生电容对所述FET调节器电路的运 行具有最小影响。
34.根据权利要求27或28所述的用于从供给电压源提供经调节的输 出电压的方法，其中在所述三极管区中，所述FET具有减小的带宽，且 其中提供到所述FET调节器电路的增加的电流增加所述FET调节器电路 的带宽。
35.根据权利要求29所述的用于从供给电压源提供经调节的输出电 压的方法，其中在所述三极管区中，所述FET具有减小的带宽，且其中 提供到所述FET调节器电路的增加的电流增加所述FET调节器电路的带 宽。
36.一种用于从供给电压源提供经调节的输出电压的低压降调节器 电路，其包括：输出端口；
调节器电路，其包括具有栅极端子、漏极端子和源极端子的第一 调节FET，所述输出端口耦合到所述漏极端子以从所述漏极端子提供 所述经调节的输出电压，所述第一调节FET用于当所述供给电压源的 电位在预定电位以上时在第一运行模式下运行；
电压参考，其用于提供参考电位；
第一长尾对晶体管，其包括具有发射极端子、集电极端子和基极 端子的第一和第二晶体管：第二电流源，其耦合到来自所述第一长尾对晶体管的所述第二晶 体管的所述基极端子；
第一电阻器，其连接在所述第一长尾对晶体管的所述第二晶体管 的所述基极端子与所述第二电流源以及所述第一调节FET的所述漏极 端子与所述输出端口之间，所述第二电流源用于吸收第二电流以便增 加所述经调节的输出电压的电位；
第一电流源，其连接到所述第一和第二晶体管的发射极端子以向 所述第一和第二晶体管的发射极端子发射与绝对温度成比例的第一电 流，其中所述电压参考用于将参考电压提供到所述第一长尾对晶体管 的所述第一晶体管的所述基极端子；和，判定电路，其包括第二FET，所述第二FET的栅极端子耦合到所 述第一调节FET的所述栅极端子，用于当所述供给电压源的所述电位 在所述预定电位以下时，通过控制提供到所述第一长尾对晶体管的第 一升压电流来减小所述第一调节FET的互阻抗，使得所述第一调节 FET在其第二运行模式下运行，而且当所述供给电压源的所述电位在 所述预定电位以上时提供所述第一升压电流。
37.根据权利要求36所述的低压降调节器电路，其包括第一升压电 路，所述第一升压电路用于提供所述第一升压电流并与所述判定电路和 所述第一调节FET耦合，所述判定电路用于当所述第一调节FET在所述 第一运行模式下运行时将所述第一升压电流提供到所述第一调节FET， 而且当所述第一调节FET在所述第二运行模式下运行时将所述第一升压 电流提供到所述第一调节FET。
38.根据权利要求1到4和36到37中任意一项权利要求所述的低压 降调节器电路，其中所述第一调节FET是PFET。
39.根据权利要求6所述的低压降调节器电路，其中所述第一调节 FET是PFET。
40.根据权利要求10所述的低压降调节器电路，其中所述第一调节 FET是PFET。
说明书 :
技术领域
本发明涉及PFET调节器电路的领域，且更明确地说涉及低压降 (LDO)PFET调节器电路的领域。
背景技术
2002年7月的《微波工程》(Microwave Engineering)公开了Trauth 等人的题为“An advanced controller for multi-band open loop power control mode RF power amplifier”的公开案，该公开案描述一种通过控制 提供给电源电压轨上的PA的电源电压来调节PA输出功率的方案。Trauth 等人描述了当快速PFET调节器在三极管区中运行时控制快速PFET调 节器的难度。此公开案中提议的解决方案排除了PFET在三极管区中的 运行。如Trauth等人所述，不允许PFET在三极管区中运行的困难在于， 为了获得相同的DC低压降电压状态，必须显著增加PFET尺寸。否则， PFET调节器提供给PA的可用的电源电压受到限制。此限制导致组合的 PFET和PA电路的功率消耗效率减小，因此不可接受。
因此，需要一种紧密型LDO PFET调节器，其当与PA结合使用时 提供克服现有技术的限制的运行效率。因此，本发明的目的是提供一种 在三极管区中运行的LDO PFET调节器。
发明内容
根据本发明，提供一种从供给电压源提供经调节的输出电压的方法， 其包括：提供包括调节FET的场效应晶体管(FET)调节器电路；在饱 和运行模式下运行调节FET；和当调节FET在三极管区中运行时，向调 节FET提供增加的信号增益。
根据本发明，提供一种从供给电压源提供经调节的输出电压的方法， 其包括：提供包括调节FET的场效应晶体管(FET)调节器电路；提供 耦合到FET调节器电路的判定电路；提供与FET调节器电路耦合的第一 升压电路；在饱和运行模式下运行调节FET；当调节FET在三极管区中 运行时，启用第一升压电路的运行以提供第一升压电流；启用判定电路 的运行；和使用判定电路判定是否将第一升压电流提供到FET调节器电 路以用于致使提供到调节FET的栅极端子的信号增加。
根据本发明，提供一种用于从供给电压源提供经调节的输出电压的 低压降调节器电路，其包括：输出端口；调节器电路，所述调节器电路 包括具有栅极、漏极和源极端子的第一FET，所述输出端口耦合到漏极 端子以用于从漏极端子提供经调节的输出电压，所述第一FET用于当供 给电压源的电位在预定电位以上时在第一运行模式下运行；电压参考， 其用于提供参考电位；第一长尾对晶体管，其包括具有发射极、集电极 和基极端子的第一和第二晶体管；第二电流源，其耦合到来自第一长尾 对晶体管的第二晶体管的基极端子；第一电阻器，其连接在第一长尾对 晶体管的第二晶体管的基极端子与第二电流源以及第一FET的漏极端子 与输出端口之间，所述第二电流源用于吸收第二电流以便增加经调节的 输出电压的电位；第一电流源，其连接到第一和第二双极晶体管的发射 极端子以向发射极端子发射与绝对温度成比例的第一电流，其中电压参 考用于将参考电压提供到第一长尾对晶体管的第一晶体管的基极端子； 和判定电路，其包括第二FET，所述第二FET的栅极端子耦合到第一 FET的栅极端子，用于当供给电压源的电位在预定电位以下时，通过控 制提供到所述长尾对晶体管的第一升压电流来减小第一FET的互阻抗， 使得第一调节FET在其第二运行模式下运行，而且当供给电压源的电位 在预定电位以上时提供所述第一升压电流。
附图说明
图1说明现有技术低压降(LDO)调节器电路；
图2说明单个放大器LDO PFET调节器电路，其包含用于将第一升 压电流提供到PFET以使PFET在三极管区中运行的判定电路；和
图3说明双升压电路LDO PFET调节器电路，其通过使用第一和第 二升压电路而具有PFET三极管区补偿。
具体实施方式
现有技术LDO电路100的经调节的输出电压(Vout)由式(1)确 定：
Vout＝Vref+I2*R1 (1)
如式(1)中所述，通过使用第二电流源104吸收电流，输出信号 (Vout)增加且大于Vref。对于PFET M5 115处于其饱和运行模式(另 外也称为线性运行模式)的状态来说，用于改变参考电压(Vref)的PFET 调节器100的频率响应近似由式(2)表示：
ω＝gm/(Cdg+C1) (2)
其中gm是由晶体管Q1 121和Q2 122形成的控制放大器的跨导，且 Cdg是PFET M5 115的漏极栅极电容。电容器C1141连接在FET M1 115 的漏极与栅极端子之间。在饱和运行模式下，PFET M5 115的栅极端子 像虚拟接地一样起作用。
从第一电流源103发射的第一电流(I1)理想地与绝对温度成比例， 并与双极晶体管Q1 111和Q2 112结合使用以便相对于温度维持PFET M5 115近似恒定的增益。
运行中，随着PFET M5 115接近三极管运行区，PFET M5 115的反 相p+信道长度增加，因此耗尽信道的百分比减小。最后，当PFET M5 115 进入三极管区时(为低压降状态)，耗尽信道不再存在。从栅极端子到漏 极端子的较大反相电压增益显著下降，且在某些情况下，下降到极端低 压降状态的底线值(unity)以下。此时，PFET M5 115的主导电容是栅 极端子到源极端子的电容，此时，PFET M5 115的栅极端子不再充分地 充当虚拟接地。因此，PFET M5 115的互阻抗不再是1/ωCdg，且从其减 小很多。PFET调节器电路100的频率响应类似地减小，且因此，在现 有技术LDO调节器电路100的启用与禁用之间观察到时间滞后，类似于 Trauth等人描述调节器电路的关闭特性时所报告的情况。此外，随着 PFET M5 115接近三极管运行区，从输出端口100c观察到现有技术LDO 调节器电路输出信号的上升沿的斜率减小。
图2说明本发明第一实施例，使PFET M5 215的频率响应维持在其 三极管运行区内的电流升压PFET调节器电路200。本发明第一实施例 包括PFET调节器电路208和判定电路209。晶体管Q1 221和Q2 222形 成将驱动电流供应到PFET M5 215的栅极端子的第一控制放大器。
PFET调节器电路208类似于图1中所说明的，不同之处在于某些 有源组件的面积较大以便传送较多电流。形成运算放大器电路的晶体管 Q1 221、Q2 222、Q3 223、Q4 224和Q5 225安置在PFET调节器电路208 内。连接在第一电源电压输入端口200a与第二电源电压输入端口200b 之间的电压源201提供电源电压。电压参考源(Vref)202通过电阻器 R2 232而连接到晶体管Q1 221的基极端子。第一电流源203连接在晶体 管Q1 221和Q2 222的发射极端子与第二电源电压端子200b之间以向其 提供第一电流。输入端口200c连接到FET M5 215的漏极端子，且经由 电阻器R1 231连接到第二电流源204以从其接收第二电流(I2)。
从PFET调节器电路208的输出端口200c发射的经调节的输出电压 (Vout)由式(3)确定：
Vout＝Vref+I2*R1 (3)
通过使用第二电流源204(呈可编程电流源的形式)吸收第二电流， 经调节的输出电压增加。
在判定电路209中，FET M6 216是与PFET M5 215类似的短信道 装置，其用于检测PFET M5 215中三极管区的开始。FET M7 217以FET M6 216类似于PFET M5 215和FET M8 218在漏极源极电位下运行的方 式连接，经由电阻器R3 233为FET M7 217提供偏压。判定电路209的 作用在于为PFET M5 215判定三极管区的范围，并用于根据三极管区的 范围来改变PFET M5 215的跨导。
在电流升压PFET调节器电路200的初始运行期间，当来自于其中 的经调节的输出电压(Vout)设定为显著低于Vcc时，或当提供Vcc的 电池被充电时，判定电路209不运行。当式(4)的条件满足时，PFET M5
215在饱和运行模式下运行：
(Vcc-Vout)＞(Vgs-Vt) (4)
其中Vgs和Vt是PFET M5 215的栅极-源极电压和阈值电压。
随着Vcc电位下降，PFET M5 215的源极漏极电位下降到约150mV 以下，且PFET M5 215开始在三极管运行区中运行。当然，150mV的 源极漏极电位仅为实例，且对于其它应用来说可以不同。当PFET M5 215 开始在三极管区中运行时，耦合到FET M5 215的栅极端子的FET M6 216的栅极端子上的电位导致FET M6 216开始传导电流。随着当PFET M5 215进入三极管运行区时通过FET M6 216传播的电流增加，FET M7 217的栅极端子上的偏压增加。由晶体管Q7 227和Q8 228形成的电流 镜射将偏压提供到FET M7 217的栅极端子。来自判定电路209的晶体 管Q6 226用于提供形成第一控制放大器的晶体管Q1 221和Q2 222的发 射极电流的增加。控制回路形成在判定电路209、第一控制放大器与 PFET调节器电路208之间，因此，通过使用控制回路，第一控制放大 器的跨导与晶体管Q6 226的集电极发射极电流的增加成正比例增加。
一旦FET M6 216完全导电，晶体管Q1 221和Q2 222具备增加的 发射极电流以便调制PFET M5 215的栅极电位。第三电流源205用于偏 置FET M7 217的栅极端子。第二电流源204用于编程从电流升压PFET 调节器电路200的输出端口200c提供的经调节的输出电压。在三极管运 行区中提供PFET M5 215上的栅极电位的较大电压波动，且因此晶体管 Q1 221和Q2 222具备来自晶体管Q6 226的增加的偏流。利用判定电路 209和第一控制放大器的控制回路在两个运行模式下运行PFET M5 215。 在第一运行模式下，第一控制放大器以减小的跨导运行，且在第二运行 模式下，第一控制放大器以增加的跨导运行，以便随着PFET M5 215进 入三极管区而维持整个PFET调节器200的频率响应。有利地，通过针 对第一控制放大器使用连接成长尾对的双极晶体管Q1 221和Q2 222， 第一控制放大器的跨导与晶体管Q6 226的集电极发射极电流成正比。
随着PFET M5 215进入三极管区，第一电流源203增加第一控制放 大器的跨导。此跨导(gm)的增加补偿PFET M5 115的栅极端子不再充 当虚拟接地。在饱和运行模式下，PFET M5 215的栅极端子上的电位响 应于调节器电路200的输出端口上的变化的状态而最小限度地变化。原 因是，PFET M5 215的栅极电位的较小变化导致较大的漏极电压变化。 从由晶体管Q1 221和Q2 222形成的第一控制放大器提供的驱动电流的 大部分由PFET M5 215的漏极源极端子电容吸收。当PFET M5 215进入 三极管运行区时，漏极电压不会因为栅极电压的较大变化而显著变化， 因此PFET M5 215的栅极端子不再充当虚拟接地。因此，为实现漏极电 压的非常小的变化，而将大量电荷提供到PFET M5 215的栅极端子，因 此导致调节器的截止频率减小。
通过选择FET M6 216、FET M7 217、FET M8 218、晶体管Q6 226、 晶体管Q7 227、晶体管Q8 228、电阻器R3 233和电阻器R4 234的组件 值(component value)，实现了随着PFET M5 215进入三极管运行区对 于PFET M5 215的互阻抗减小的实质补偿。
图3说明本发明第二实施例，作为图2所示的本发明第一实施例的 变化形式的双放大器LDO调节器电路300。在第二实施例300中，除了 PFET调节器电路308和判定电路309外还提供第一升压电路310。从输 出端口300c提供经调节的输出电压。
初始地，当从双放大器LDO调节器电路300提供的经调节的输出电 压(Vout)设定为显著低于Vcc时，或当提供Vcc的电池被充电时，第 一升压电路310和判定电路309不运行。当式(5)的条件满足下式时 PFET调节器电路308在饱和运行模式下运行：
(Vcc-Vout)＞(Vgs-Vt) (5)
其中Vgs和Vt是PFET M5 315的栅极源极和阈值电压。随着Vcc 电位下降，PFET M5 315的源极漏极电位下降到约150mV以下，且PFET M5 315开始在三极管运行区中运行。当然，150mV的阈值是设计选择 的问题。
判定电路309和第一升压电路310在双放大器LDO调节器电路300 的正常运行期间不运行，但当PFET M5 315进入三极管运行区时开始运 行。当PFET M5 315开始在三极管区中运行时，耦合到PFET M5 315的 栅极端子的FET M6 316的栅极端子上的电位导致FET M6 316开始传导 电流。随着当PFET M5 315开始在三极管区中运行时通过FET M6 316 传播的电流增加，M7 317的栅极端子上的偏压增加。由晶体管Q7 327 和Q8 328形成的电流镜射将偏压提供到FET M7317的栅极端子。晶体 管Q6 326用于提供由连接成差分对的晶体管Q12 3212和Q13 3213形成 的第二控制放大器的发射极电流的增加。控制回路形成在判定电路309、 第一升压电路的第一控制放大器、第二控制放大器与PFET调节器电路 308之间，且因此通过使用控制回路，第二控制放大器的跨导与晶体管 Q6 326的集电极发射极电流的增加成正比而增加。
一旦FET M6 316导电，晶体管Q12 3212和Q13 3213具备发射极 电流以便向PFET M5 315的栅极端子提供增加的跨导。第一升压电路310 有效地为电路308的双工电路(duplicate)。然而，此电路直到晶体管 Q6 326导电时才开始运行以向PFET M5 315的栅极端子提供增加的信 号。一旦晶体管Q6 326导电，电流就被提供给第二控制放大器。
第三电流源305用于偏置FET M7 317的栅极端子。随着由于FET M6 316通过漏极和源极端子导电较多，偏流流经FET M7 317的漏极和 源极端子，第二电流源304用于减小此电流。在三极管区中提供PFET M5 315上的栅极电位的较大电压波动，因此晶体管Q12 3212和Q13 3213 具备来自晶体管Q6 326的增加的偏流。控制回路在两个运行模式下运行 PFET M5 315。在第一运行模式下，当PFET M5 315在饱和运行模式下 运行时，控制回路以减小的跨导运行。在第二运行模式下，控制回路以 增加的跨导运行，以便随着PFET M5 315进入三极管区而通过增加由晶 体管Q12 3212和Q13 3213形成的第二控制放大器的跨导来维持PFET M5 315的频率响应。优选地，通过使用第二长尾对的双极晶体管Q12 3212和Q13 3213，第二双极长尾对的跨导与晶体管Q6 226的集电极发 射极电流成正比。
第一升压电路310用于向PFET M5 315提供第一升压电流。第一升 压电路310与判定电路309结合使用：一是为了当PFET M5 315进入三 极管区时提供足够的第一升压电流来维持PFET M5 315的跨导，二是避 免调节器电路308的电路小片面积要求的较大增加。如果调节器电路308 的尺寸增加以适应来自升压电路309的升压电流，那么当PFET M5 315 处于其饱和运行区中时调节器电路308在没有升压的情况下运行时，与 调节器电路308的增加的尺寸关联的增加的电容导致不稳定性。概括地 说，判定电路判定是否向第一升压电路供应电流。放大器308和升压电 路310两者判定整个调节器电压控制回路的不平衡程度，并将电流馈送 到PFET M5的栅极以便使回路重新平衡。驱动到PFET M5的栅极中的 电流的量值由不平衡的程度确定，且进一步由于升压电路310所提供的 升压的程度而按比例增加。
参看图2和3，对于较大VCC，判定电路309或209为无源的，且 相对于本发明第一实施例来说，传递到晶体管Q1 221或Q12 3212以及 Q2 222或Q13 3213的升压电流可以忽略。本发明两个实施例的第一控 制放大器的跨导(gm)由第一电流(I1)确定。当VCC下降到预定阈 值以下时，判定电路209或309促使通过使用晶体管Q1 221或Q12 3212 以及Q2 222或Q13 3213而形成的第一控制放大器传播的电流增加。因 此，在本发明第一实施例中，晶体管Q1 221、Q2 222以及FET M1 211、 M2 212、M3 213和M4 214占据电路小片的大部分面积以便传播此增加 的电流。当此电流不被PFET M5 215使用时，寄生电容仍然存在并通过 增加寄生极而影响整个调节器控制回路的频率响应，这不利地影响了稳 定性。相反，参照第二实施例，电路308中的有源装置的尺寸与现有技 术电路100的尺寸相同，且寄生电容载荷最小。电路309与310结合运 行以仅当VCC下降到预定阈值以下时才向PFET M5 315提供第一升压 电流。当第一升压电路310和判定电路309不运行时，与电路208中因 使用有源组件而尺寸被迫增加相比，电路310对电路308造成的寄生电 容影响最小。第一升压电路310经设计使得其视情况提供比从第一控制 放大器提供到PFET M5 315的电流至多达30倍的更多电流。
因此，当PFET M5 315在其饱和运行模式下运行时，第一升压电路 310(其为比308大得多的装置)的电容不影响双放大器LDO调节器电 路300的频率响应。双放大器LDO调节器电路300的正常运行期间的附 加电容从FET M12 3112的漏极端子产生和从连接到PFET M5 315的栅 极端子的晶体管Q10 3210的集电极端子产生。尽管FET M12 3112和晶 体管Q10 3210两者均是大面积组件并占据电路的大部分的小片面积，但 其组合电容比与PFET M5 315的栅极端子关联的电容还要小很多，因此 不对双放大器LDO调节器电路300的频率响应造成显著影响。
本发明第二实施例300优选地施加较少寄生电容，因为第一升压电 流由通常被禁用的双工电路提供。参照第一实施例，以为了当PFET M5 215进入三极管运行区时传播从电路209发射的第一升压电流的方式设 计电路208中有源装置的尺寸。
为了提供适用于GSM功率放大器(PA)的快速斜坡式低压降调节 器(fast ramping low drop out regulator)，优选地控制PA输出功率与经调 节的输出电压的平方成正比。通过在饱和运行模式下使用GSM PA，通 过控制提供到PA的电源电压而实现了对PA输出的精确控制。如果调节 器的编程响应较快，那么能够控制PA输出功率的攻击/衰退轮廓 (profile)，这将维持PA输出信号构建(spuriae)在规定的范围内。使 校准PA与收发机组合的难度最小，且藉此节省了GSM装置(例如，蜂 窝式电话)的制造成本。本发明实施例说明在三极管运行区中利用PFET 作为快速调节器电路的优点。此使PFET的电路小片面积最小，这使其 适于使用SiGe BiCMOS工艺而集成到GSM PA中。
可在不脱离本发明精神或范围的情况下设想许多其它实施例。