專利名稱：調(diào)節(jié)器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)器電路，并尤其涉及可以迅速從暫停狀態(tài)恢復(fù)到運行狀態(tài)的調(diào)節(jié)器電路。
背景技術(shù)：
為了生成期望的內(nèi)部電壓，將調(diào)節(jié)器電路安裝在半導(dǎo)體集成電路中。例如，當(dāng)要基于外部輸入電力電壓生成半導(dǎo)體集成電路的內(nèi)部操作所需的電力電壓時，使用調(diào)節(jié)器電路。此外，對于半導(dǎo)體存儲設(shè)備，當(dāng)要基于由電荷泵電路輸出的電壓生成用于讀或?qū)懖僮鞯念A(yù)定電壓時，采用調(diào)節(jié)器電路。
當(dāng)前，存在對可以安裝在諸如移動電話的便攜式設(shè)備中的低功耗半導(dǎo)體集成電路的需求。在使用中，當(dāng)這樣的半導(dǎo)體集成電路進入待命狀態(tài)時，安裝于其上的調(diào)節(jié)器電路應(yīng)該暫停以限制功耗。以后，當(dāng)半導(dǎo)體集成電路從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)時，調(diào)節(jié)器電路必須能夠迅速恢復(fù)并且提供預(yù)定電壓。
圖9是示出了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。調(diào)節(jié)器電路100包括檢測電路11，用于檢測輸出電壓VOUT以及用于生成并且輸出與輸出電壓VOUT一致的電壓(反饋電壓)VFB；運算放大電路12，用于將檢測電路11的輸出電壓VFB與參考電壓VREF進行比較，并且輸出比較結(jié)果VAOUT；以及輸出電路13，用于基于運算放大電路12的輸出電壓VAOUT而向輸出端提供電流，以維持固定輸出電壓VOUT。
檢測電路11是串聯(lián)電路，其包括連接在輸出電壓VOUT端與地電壓端之間的電阻器R0和R1、以及N溝道晶體管N0。在電阻器R0和R1的接合點抽出反饋電壓VFB，并且N溝道晶體管N0的柵極連接到用于控制信號ENREG的觸點。
將反饋電壓VFB施加于運算放大電路12的非反相輸入端，以及將參考電壓VREF施加于反相輸入端，并且運算放大電路12由電源HV驅(qū)動。此外，將控制信號ENREG傳送到運算放大電路12。
輸出電路13是P溝道晶體管P0，并且其柵極連接到運算放大電路12的輸出端VAOUT，其源極連接到電源HV，其漏極連接到輸出端VOUT。根據(jù)運算放大電路12的輸出電壓VAOUT，而將電流提供給輸出端VOUT。
控制信號ENREG是用于控制調(diào)節(jié)器電路100的操作的起動和暫停的控制信號。當(dāng)控制信號ENREG處于電平H時，檢測電路11中的N溝道晶體管N0被設(shè)置到導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，運算放大電路12被激活，并且調(diào)節(jié)器電路100被設(shè)置為運行狀態(tài)。當(dāng)控制信號ENREG處于電平L時，檢測電路11中的N溝道晶體管N0被設(shè)置到截止(OFF)狀態(tài)，運算放大電路12被去活，并且調(diào)節(jié)器電路100暫停。此時，調(diào)節(jié)器電路100所消耗的功率下降到零。
去耦電容器30和負載電路31連接到調(diào)節(jié)器電路100的輸出端VOUT。額外提供了去耦電容器30以便抑制輸出電壓VOUT的波動。負載電路31是輸出電壓所提供到的目的地，通過使用電流源IL和開關(guān)SW來將實際負載表示為模型。
下文中，假定這是其中參考電壓VREF＝1.25V、電力電壓HV＝5.4V以及輸出電壓VOUT＝4.6V的情況。這些電壓值是針對下述情況采用的，即調(diào)節(jié)器電路生成在閃存的讀操作期間要施加給字線的4.6V電壓的情況。電力電壓HV＝5.4V是通過使用電荷泵電路引起(raising)1.8V的內(nèi)部電力電壓而生成的。
圖10A和10B是示出了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路所執(zhí)行的各種操作的波形的圖。如圖10A所示，當(dāng)控制信號ENREG在電平H時，調(diào)節(jié)器電路是活動的(運行狀態(tài))，以及當(dāng)電流已被負載電路31消耗(開關(guān)SW在電平H)時，其提供電流并且維持固定輸出電壓VOUT。
當(dāng)控制信號ENREG在電平L時，調(diào)節(jié)器電路100處于待命狀態(tài)(暫停狀態(tài))，并且由檢測電路11和運算放大電路12消耗的電流是零。當(dāng)負載電路31要在調(diào)節(jié)器電路處于待命狀態(tài)期間消耗電流時，控制信號ENREG趨向電平H，并且調(diào)節(jié)器電路從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)，并且開始向負載電路31提供電流。
如圖10B所示，活動狀態(tài)下的調(diào)節(jié)器電路的輸出電壓VOUT是4.6V。由于每次電流被負載電路31消耗時，電流都通過調(diào)節(jié)器而提供給負載電路31，所以輸出電壓VOUT的降落是非常小的值，即VD1，并維持了輸出電壓VOUT的固定值。這時，作為運算放大電路12的輸入電壓的反饋電壓VFB是等于參考電壓VREF的值(1.25V)。
當(dāng)此時負載電路31沒有消耗任何電流時，控制信號ENREG趨向電平L并且調(diào)節(jié)器電路移動到待命狀態(tài)。此時，檢測電路11和運算放大電路12所消耗的電流是零。此外，運算放大電路12的輸出端VAOUT輸出電力電壓HV，并由此使輸出電路13中的P溝道晶體管P0截止，并且輸出端VOUT被設(shè)置為高阻抗?fàn)顟B(tài)。
結(jié)果是，去耦電容器30的電容C將待命狀態(tài)下的輸出電壓VOUT維持在運行狀態(tài)的電壓4.6V。由于檢測電路11中的N溝道晶體管N0處于截止?fàn)顟B(tài)，所以設(shè)置反饋電壓VFB使得其接近輸出電壓4.6V。當(dāng)負載電路31在調(diào)節(jié)器電路處于待命狀態(tài)期間消耗電流時，控制信號ENREG趨向電平H，并且調(diào)節(jié)器電路從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)，并且開始提供電流給負載電路31(參見例如JP-A-2002-312043和JP-A-2000-331479)。
但是，傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路不能迅速地從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)。在待命狀態(tài)下，如圖10B所示，由于設(shè)置反饋電壓VFB使得其接近輸出電壓VOUT＝4.6V，所以調(diào)節(jié)器電路從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)需要時間T，這是因為為了穩(wěn)定運行而將反饋電壓VFB從4.6V移動成VREF＝1.25V。
由于負載電路31在調(diào)節(jié)器電路移動到穩(wěn)定運行狀態(tài)并且開始提供電流之前持續(xù)的時間段期間連續(xù)地消耗電流，所以在輸出電壓VOUT中存在較大的壓降VD2。
為了防止該壓降VD2，考慮去耦電容器30的電容C值的增加。但是，在這種情況下，因為將采用較大的去耦電容器，所以芯片面積將增加，并且因而半導(dǎo)體集成電路的成本將增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述缺點，本發(fā)明的一個目的是提供一種可以迅速從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)而無需增加芯片面積的調(diào)節(jié)器電路。
為了達到該目的，根據(jù)本發(fā)明的一種調(diào)節(jié)器電路包括檢測電路，其根據(jù)輸出電壓輸出反饋電壓；參考電壓輸入部件；反饋電壓輸入部件；運算放大電路，其比較參考電壓和反饋電壓，并且輸出電壓作為比較結(jié)果；
輸出電路，其根據(jù)運算放大電路的輸出提供輸出電壓；連接/斷開電路，其使該檢測電路的輸出端與該反饋電壓輸入部件連接或斷開；以及電壓設(shè)定電路，其為反饋電壓輸入部件設(shè)置預(yù)定電壓。
優(yōu)選地，當(dāng)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路被激活時，激活檢測電路和運算放大電路并且由連接/斷開電路連接檢測電路的輸出端與反饋電壓輸入部件，以及將電壓設(shè)定電路設(shè)置為非活動狀態(tài)。
此外，優(yōu)選地，當(dāng)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路被暫停時，檢測電路和運算放大電路停止電流消耗并且暫停它們的操作，由連接/斷開電路將檢測電路的輸出端與反饋電壓輸入部件斷開，以及由電壓設(shè)定電路為反饋電壓輸入部件設(shè)置預(yù)定電壓。
此外，優(yōu)選地，響應(yīng)于控制信號而控制該調(diào)節(jié)器電路的激活和暫停。
此外，優(yōu)選地，對于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，該連接/斷開電路包括用于將檢測電路的輸出端與反饋電壓輸入部件連接或斷開的第一P溝道晶體管。
此外，優(yōu)選地，對于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，該電壓設(shè)定電路可以被設(shè)置為接近參考電壓的電壓。
此外，優(yōu)選地，對于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，該電壓設(shè)定電路能夠被設(shè)置為半導(dǎo)體集成電路內(nèi)部所使用的內(nèi)部電力電壓。
此外，優(yōu)選地，對于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，該電壓設(shè)定電路包括用于為反饋電壓輸入部件設(shè)置內(nèi)部電力電壓的第二P溝道晶體管。
此外，優(yōu)選地，對于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，該電壓設(shè)定電路可以被設(shè)置為參考電壓。
此外，優(yōu)選地，對于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，該電壓設(shè)定電路包括用于為反饋電壓輸入部件設(shè)置參考電壓的第三P溝道晶體管。
此外，優(yōu)選地，對于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，該電壓設(shè)定電路具有包括至少一個N溝道晶體管的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，該N溝道晶體管的柵極和漏極共同連接在反饋電壓輸入部件與地電壓端之間。
此外，優(yōu)選地，對于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，在調(diào)節(jié)器電路從暫停狀態(tài)切換到運行狀態(tài)的切換之后過去預(yù)定時間之后，該連接/斷開電路將檢測電路的輸出端連接到反饋電壓輸入部件。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路，在待命狀態(tài)(暫停狀態(tài))下，可以將檢測電路與反饋電壓輸入部件斷開，以及可以為反饋電壓輸入部件設(shè)置預(yù)定電壓。由于在待命狀態(tài)下為反饋電壓輸入部件設(shè)置的電壓接近參考電壓，所以當(dāng)待命狀態(tài)返回到活動狀態(tài)時，在較短的時間段內(nèi)將反饋電壓輸入部件的電位改變到參考電壓，該參考電壓是穩(wěn)定操作的電位。因而，可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)器電路的迅速恢復(fù)。
此外，由于采用半導(dǎo)體集成電路內(nèi)部所使用的內(nèi)部電力電壓作為要為處于待命狀態(tài)的反饋電壓輸入部件設(shè)置的電壓，所以可以為處于待命狀態(tài)的反饋電壓輸入部件指定接近參考電壓的電壓，而無需為反饋電壓輸入部件生成設(shè)定電壓。這樣，當(dāng)在短時間段內(nèi)調(diào)節(jié)器電路從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)時，可以將反饋電壓輸入部件的電位設(shè)置為參考電壓，即穩(wěn)定操作的電位。通過這種方式，可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)器電路的迅速恢復(fù)。
當(dāng)要頻繁切換待命狀態(tài)和活動狀態(tài)時，應(yīng)該迅速對于反饋電壓輸入部件執(zhí)行電壓設(shè)定。因為反饋電壓輸入部件中要設(shè)置的電壓是內(nèi)部電力電壓，所以執(zhí)行該設(shè)定不存在問題。
此外，由于采用參考電壓作為要為待命狀態(tài)下的反饋電壓輸入部件設(shè)置的電壓，所以無需為反饋電壓輸入部件生成要設(shè)置的新電壓。根據(jù)該布置，當(dāng)調(diào)節(jié)器電路從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)時，將反饋電壓輸入部件的電位設(shè)置為參考電壓，從而可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)器電路的迅速恢復(fù)。
此外，采用下述串聯(lián)結(jié)構(gòu)作為用于為待命狀態(tài)的反饋電壓輸入部件設(shè)置預(yù)定電壓的裝置，該串聯(lián)結(jié)構(gòu)包括至少一個N溝道晶體管，該N溝道晶體管的柵極和漏極共同連接在反饋電壓輸入部件和地電壓端之間。根據(jù)該布置，為待命狀態(tài)下的反饋電壓輸入部件設(shè)置的電壓被確定為N溝道晶體管的閾值電壓Vt的整數(shù)倍。當(dāng)選擇具有最優(yōu)閾值電壓的晶體管時，可以設(shè)置不依賴于電力電壓且接近于參考電壓的電壓。利用該布置，當(dāng)待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)時，在短時間段內(nèi)將反饋電壓輸入部件的電位設(shè)置為作為穩(wěn)定操作的電位的參考電壓，從而可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)器電路的迅速恢復(fù)。
在調(diào)節(jié)器電路從暫停狀態(tài)到運行狀態(tài)的切換之后過去預(yù)定時間段之后，連接/斷開電路將檢測電路的輸出端連接到反饋電壓輸入部件。根據(jù)該布置，當(dāng)要從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)時，在檢測電路的輸出電壓穩(wěn)定化之后，可以連接檢測電路的輸出端與反饋電壓輸入部件。所以，當(dāng)將待命狀態(tài)切換到活動狀態(tài)時，更迅速地將反饋電壓輸入部件設(shè)置為作為穩(wěn)定操作電位的參考電壓。因而，可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)器電路的更迅速恢復(fù)。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。
圖3是示出了根據(jù)第一實施例的運算放大電路的布置的圖。
圖4A和4B是示出了由根據(jù)第一實施例的調(diào)節(jié)器電路執(zhí)行的個別操作的波形的圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。
圖8是示出了由根據(jù)第四實施例的調(diào)節(jié)器電路執(zhí)行的個別操作的波形的圖。
圖9是示出了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。
圖10A和10B是由傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路執(zhí)行的個別操作的波形的圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。在圖1中，用相同的標(biāo)號來表示具有與先前所描述的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路的功能相同的功能的組件，并且將不再對其給出進一步描述。將僅描述具有不同布置的部分。
根據(jù)本發(fā)明實施例的調(diào)節(jié)器電路110包括連接/斷開電路21，用于使檢測電路11的輸出端與反饋輸入部件VFB連接或斷開；以及電壓設(shè)定電路22，用于為反饋輸入部件VFB設(shè)置預(yù)定電壓。
當(dāng)調(diào)節(jié)器電路110處于運行狀態(tài)時，連接/斷開電路21將檢測電路11的輸出端連接到反饋輸入部件VFB，并將電壓設(shè)定電路22設(shè)置到非活動狀態(tài)。
當(dāng)調(diào)節(jié)器電路110處于暫停狀態(tài)時，檢測電路11和運算放大電路12暫停電流消耗并且停止操作，連接/斷開電路21使檢測電路11的輸出端與反饋輸入部件VFB斷開，并且電壓設(shè)定電路22為反饋輸入部件VFB設(shè)置預(yù)定電壓。
將在參考附圖的同時解釋本發(fā)明的更詳細的示例。
(第一實施例)圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。在圖2中，采用相同的標(biāo)號表示具有與先前所描述的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路的功能相同的功能的組件，并且將不再對其加以進一步解釋。將僅描述不同的部分。
根據(jù)本發(fā)明實施例的調(diào)節(jié)器電路120包括連接/斷開電路21，用于使檢測電路11的輸出端與反饋輸入部件VFB連接或斷開；以及電壓設(shè)定電路22，用于為反饋輸入部件VFB設(shè)置預(yù)定電壓。
連接/斷開電路21由P溝道晶體管P1構(gòu)成，并且其柵極附著到電平移動器電路LS1的輸出端?；诳刂菩盘朎NREG，P溝道晶體管P1或者將檢測電路11連接到反饋輸入部件VFB，或者將檢測電路11從反饋輸入部件VFB斷開。
電平移動器LS1將控制信號ENREG的電壓電平移動到電力電壓電平HV，并且用于該移動的邏輯是反相邏輯(反相器)。
電壓設(shè)定電路22由P溝道晶體管P2構(gòu)成。P溝道晶體管P2的源極連接到半導(dǎo)體集成電路所使用的1.8V內(nèi)部電源，漏極連接到反饋輸入部件VFB，而柵極連接到用于控制信號ENREG的觸點?；诳刂菩盘朎NREG，P溝道晶體管P2為反饋輸入部件VFB設(shè)置1.8V內(nèi)部電力電壓。
圖3是示出根據(jù)該實施例的運算放大電路12的布置的圖。該運算放大電路12包括差分放大電路41，用于將參考電壓VREF與反饋電壓VFB進行比較，并且用于輸出比較結(jié)果VAOUT；偏壓生成電路42，用于生成偏壓VBIAS以激活該差分放大電路41；以及差分放大電路暫停電路43，用于在差分放大電路41處于暫停狀態(tài)時，將輸出端VAOUT和節(jié)點N0設(shè)置在電力電壓HV處。
放大電路41包括形成電流反射鏡電路的P溝道晶體管PA1和PA2、N溝道晶體管NA1和NA2的差分對、以及作為恒流源的N溝道晶體管NA0。
P溝道晶體管PA1的柵極和漏極與P溝道晶體管PA2的柵極共同連接到節(jié)點N0，以及P溝道晶體管PA1和PA2的源極連接到電源HV。
P溝道晶體管PA1的漏極連接到N溝道晶體管NA1的漏極，以及P溝道晶體管PA2的漏極和N溝道晶體管NA2的漏極共同連接到輸出端VAOUT。
將反饋電壓VFB施加于N溝道晶體管NA1的柵極，以及將參考電壓VREF施加于N溝道晶體管NA2的柵極。此外，將N溝道晶體管NA1和NA2的源極連接在一起，以及將N溝道晶體管NA0連接在該連接點與地電壓端之間。由偏壓生成電路42將偏壓VBIAS施加于N溝道晶體管NA0的柵極。
基于控制信號ENREG，偏壓生成電路42生成偏壓VBIAS。當(dāng)控制信號ENREG在電平H，即，當(dāng)調(diào)節(jié)器電路120處于運行狀態(tài)時，偏壓生成電路42生成偏壓VBIAS，以及使差分放大電路41活動，以及差分放大電路41將反饋電壓VFB與參考電壓VREF進行比較。這時，偏壓生成電路42消耗幾十微安的電流以生成偏壓VBIAS。
當(dāng)控制信號ENREG在電平L時，即當(dāng)調(diào)節(jié)器電路120處于暫停狀態(tài)時，偏壓生成電路42暫停，并為輸出電壓VBIAS設(shè)置地電壓電平。這時，偏壓生成電路42所消耗的電流是零。類似地，差分放大電路41所消耗的電流也是零，以及調(diào)節(jié)器電路120被完全暫停。
差分放大電路暫停電路43包括P溝道晶體管PA3和PA4以及電平移動器電路LS2。P溝道晶體管PA3和PA4的柵極連接到電平移動器電路LS2的輸出端，以及源極連接到電源HV。此外，P溝道晶體管PA3的漏極連接到節(jié)點N0，以及P溝道晶體管P4的漏極連接到輸出端VAOUT。
電平移動器電路LS2將控制信號ENREG的電壓電平移動到電力電壓電平HV，并且該輸出電壓被施加給P溝道晶體管PA3和PA4的柵極。當(dāng)控制信號ENREG在電平H時，即當(dāng)調(diào)節(jié)器電路120處于運行狀態(tài)時，P溝道晶體管PA3和PA4截止，并不影響差分放大電路41的操作。當(dāng)控制信號ENREG在電平L時，即當(dāng)調(diào)節(jié)器電路120處于暫停狀態(tài)時，P溝道晶體管PA3和PA4導(dǎo)通，并且為節(jié)點N0和差分放大電路41的輸出端VAOUT設(shè)置電力電壓HV。
現(xiàn)在將詳細描述如圖2所示配置的根據(jù)第一實施例的調(diào)節(jié)器電路120的各種操作。
圖4A和4B是示出根據(jù)該實施例的調(diào)節(jié)器電路120的個別操作的波形的圖。如圖4A所示，當(dāng)控制信號ENREG在電平H時，調(diào)節(jié)器電路120是活動的(處于運行狀態(tài))，當(dāng)負載電路31消耗了電流時，該電流被提供給負載電路31(開關(guān)SW在電平H)，從而維持平穩(wěn)的輸出電壓VOUT。
當(dāng)控制信號ENREG在電平L時，調(diào)節(jié)器電路120處于待命狀態(tài)(暫停狀態(tài))，并且檢測電路11和運算放大電路12所消耗的電流是零。當(dāng)負載電路31在調(diào)節(jié)器電路120處于待命狀態(tài)的同時要消耗電流時，控制信號ENREG趨向電平H，而且調(diào)節(jié)器電路120從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)并開始提供電流給負載電路31。
如圖4B所示，處于活動狀態(tài)的調(diào)節(jié)器電路120的輸出電壓VOUT是4.6V。這時，通過從電平移動器電路LS1向連接/斷開電路21的P溝道晶體管P1的柵極施加地電壓，使得該晶體管P1導(dǎo)通，同時檢測電路11的輸出端連接到反饋輸入部件VFB。此外，通過向電壓設(shè)定電路22的P溝道晶體管P2的柵極施加內(nèi)部電力電壓(控制信號ENREG在電平H)，而使得電壓設(shè)定電路22的P溝道晶體管P2截止，從而反饋輸入部件VFB不會受到負面影響。由于每次負載電流電路31消耗電流時，都由調(diào)節(jié)器電路120提供該電流，所以輸出電壓VOUT的下降是非常小的值VD1，并且維持了具有基本恒定的值的輸出電壓。此時，作為運算放大電路12的輸入電壓的反饋電壓VFB等于參考電壓VREF(1.25V)。
當(dāng)負載電路31不消耗電流時，控制信號ENREG趨向電平L，以及調(diào)節(jié)器電路120移動到待命狀態(tài)。這時，檢測電路11和運算放大電路12所消耗的電流是零。此外，由運算放大電路12在輸出端VAOUT輸出電力電壓HV，結(jié)果是，輸出電路13的P溝道晶體管P0截止，并且輸出端VOUT被設(shè)置到高阻抗?fàn)顟B(tài)。在待命狀態(tài)，由去耦電容器30處的電容C維持用于該操作的輸出電壓VOUT 4.6V。
通過從電平移動器電路LS1向連接/斷開電路21的P溝道晶體管P1的柵極施加電力電壓HV，使得連接/斷開電路21的P溝道晶體管P1截止，并且檢測電路11的輸出端從反饋輸入部件VFB斷開。
此外，通過向電壓設(shè)定電路22的P溝道晶體管P2的柵極施加地電壓(控制信號ENREG在電平L)，使得電壓設(shè)定電路22的P溝道晶體管P2導(dǎo)通，并且為反饋輸入部件VFB設(shè)置內(nèi)部電力電壓1.8V。
根據(jù)如先前參考圖10解釋的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路，在待命狀態(tài)，反饋輸入部件VFB的設(shè)置接近輸出電壓4.6V。但是，根據(jù)本實施例的調(diào)節(jié)器電路120，在待命狀態(tài)，反饋輸入部件VFB的設(shè)置是內(nèi)部電力電壓1.8V。
當(dāng)負載電路31在調(diào)節(jié)器電路120處于待命狀態(tài)的同時消耗電流時，控制信號ENREG趨向電平H，以及調(diào)節(jié)器電路120從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)并且向負載電路31提供電流。
當(dāng)調(diào)節(jié)器電路120已移動到活動狀態(tài)時，使檢測電路11的N溝道晶體管N0導(dǎo)通，使運算放大電路12活動，以及調(diào)節(jié)器電路12開始操作。此外，通過從電平移動器電路LS1向連接/斷開電路21的P溝道晶體管P1的柵極施加地電壓，使得連接/斷開電路21的P溝道晶體管P1導(dǎo)通，并且檢測電路11的輸出端連接到反饋輸入部件VFB。
此外，通過向電壓設(shè)定電路22的P溝道晶體管P2的柵極施加內(nèi)部電力電壓(控制信號ENREG在電平H)，使得電壓設(shè)定電路22的P溝道晶體管P2截止，并且取消為反饋輸入部件VFB設(shè)置內(nèi)部電力電壓1.8V。
然后，反饋輸入部件VFB被移動到參考電壓VREF(1.25V)，參考電壓VREF(1.25V)是用于調(diào)節(jié)器電路20的操作的穩(wěn)定電壓。這時，由于處于待命狀態(tài)的反饋輸入部件VFB的電壓是內(nèi)部電力電壓1.8V，所以與傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路所需的時間相比，在調(diào)節(jié)器電路120移動到穩(wěn)定運行狀態(tài)之前所需的時間T減少了。
因而，與傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器電路相比，調(diào)節(jié)器電路120可以迅速恢復(fù)，并且輸出電壓VOUT的下降VD3急劇減少。因而，無需為防止輸出電壓VOUT的下降而增加去耦電容器30的電容C，并且可以消除增加芯片面積的需要。
此外，當(dāng)頻繁切換待命狀態(tài)和活動狀態(tài)時，可以迅速設(shè)置反饋輸入部件VFB的電壓，這時因為采用了內(nèi)部電力電壓并且將其設(shè)置為反饋輸入部件VFB。這樣，實現(xiàn)了調(diào)節(jié)器電路的待命狀態(tài)和活動狀態(tài)之間的快速切換。
(第二實施例)圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。在圖5中，采用相同的標(biāo)號表示具有與第一實施例中的調(diào)節(jié)器電路的功能相同的功能的組件，并且將不再對其加以詳細解釋。將僅解釋不同的部分。
該實施例的調(diào)節(jié)器電路130與圖2中的第一實施例的調(diào)節(jié)器電路之間的不同在于電壓設(shè)定電路22的連接。
在圖5中，電壓設(shè)定電路22由P溝道晶體管P2構(gòu)成。P溝道晶體管P2的柵極連接到控制信號ENREG的觸點，源極連接到參考電壓VREF，而漏極連接到反饋輸入部件VFR。
第二實施例中的調(diào)節(jié)器電路130的特征在于，當(dāng)調(diào)節(jié)器電路130處于待命狀態(tài)時，由P溝道晶體管P2將其設(shè)置在參考電壓VREF。利用這種布置，在待命狀態(tài)，可以將反饋輸入部件VFB的電壓設(shè)置為參考電壓VREF，該參考電壓VREF是活動狀態(tài)下穩(wěn)定操作的電壓。因而，調(diào)節(jié)器電路130可以迅速從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)。
但是，當(dāng)頻繁執(zhí)行反饋輸入部件VFB的電壓設(shè)定時，可能將噪聲注入?yún)⒖茧妷篤REF中，這是因為采用參考電壓VREF用于電壓設(shè)定。這樣，當(dāng)調(diào)節(jié)器電路在待命狀態(tài)與活動狀態(tài)之間頻繁移動時，需要在參考移動頻率的同時應(yīng)用本實施例。但是，由于待命狀態(tài)下反饋輸入部件VFB處的電壓等于參考電壓VREF，所以在待命狀態(tài)下，調(diào)節(jié)器電路至少可以迅速恢復(fù)到活動狀態(tài)。
(第三實施例)圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。在圖6中，采用相同的標(biāo)號表示具有與第一實施例中的調(diào)節(jié)器電路功能相同的功能的組件，并且將不再對其加以詳細解釋。將僅解釋不同的部分。
該實施例的調(diào)節(jié)器電路140與圖2中的第一實施例的調(diào)節(jié)器電路120之間的不同在于電壓設(shè)定電路22的布置。
在圖6中，電壓設(shè)定電路22包括N溝道晶體管N11、N21、和N22。N溝道晶體管N11的柵極連接到反相器電路INV的輸出端，而源極連接到地電壓端。N溝道晶體管N11的漏極與N溝道晶體管N21的源極連接在一起，以及N溝道晶體管N21的柵極和漏極以及N溝道晶體管N22的源極連接在一起。N溝道晶體管N22的柵極和漏極與反饋輸入部件VFB連接在一起。而且N溝道晶體管N21和N22作為二極管連接的結(jié)構(gòu)而串聯(lián)。
反相器電路INV是接收控制信號ENREG的反相器電路，并且輸出端被連接到N溝道晶體管N11的柵極。
當(dāng)控制信號ENREG在電平H時，即，當(dāng)調(diào)節(jié)器電路140是活動的時，反相器電路INV的輸出在電平L，使得N溝道晶體管N11截止，并且電壓設(shè)定電路22不影響反饋輸入部件VFB。
當(dāng)控制信號ENREG在電平L時，即，當(dāng)調(diào)節(jié)器電路140處于待命狀態(tài)時，反相器電路INV的輸出在電平H，使得N溝道晶體管N11導(dǎo)通，并且反饋輸入部件VFB經(jīng)由N溝道晶體管N11、N21和N22而接地。
因而，假設(shè)N溝道晶體管N21和N22的閾值電壓被定義為Vt，則在待命狀態(tài)，反饋輸入部件VFB被二極管連接的N溝道晶體管N21和N22設(shè)置為電壓2Vt。當(dāng)N溝道晶體管N21和N22的閾值電壓接近0.625V時，則在待命狀態(tài)，反饋輸入部件VFB被設(shè)置在電壓1.25V，其具有與參考電壓VREF相同的電位。因而，調(diào)節(jié)器電路140可以迅速從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)。
(第四實施例)圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的調(diào)節(jié)器電路的配置的圖。在圖7中，采用相同的標(biāo)號表示具有與第一實施例中的調(diào)節(jié)器電路功能相同的功能的組件，并且將不再對其加以詳細解釋。將僅描述不同的部分。
除了用于控制檢測電路11、運算放大電路12、連接/斷開電路21和電壓設(shè)定電路22的方法不同外，本實施例的調(diào)節(jié)器電路150的組件與圖2中的第一實施例的調(diào)節(jié)器電路120的組件相同。
在圖7中，根據(jù)控制信號ENREG1而控制檢測電路11的運行狀態(tài)和暫停狀態(tài)。根據(jù)控制信號ENREG2而控制運算放大電路12、連接/斷開電路21和電壓設(shè)定電路22的運行狀態(tài)和暫停狀態(tài)。
圖8是示出根據(jù)第四實施例的調(diào)節(jié)器電路150的個別操作的波形的圖。在圖8中，僅示出了當(dāng)調(diào)節(jié)器電路150從待命狀態(tài)移動到活動狀態(tài)時的波形。
在圖8中，當(dāng)待命狀態(tài)移動到活動狀態(tài)時，首先，控制信號ENREG1趨向電平H。然后，使得檢測電路11的N溝道晶體管N0導(dǎo)通，以及檢測電路11檢測輸出電壓VOUT并且輸出檢測到的電壓。結(jié)果是，檢測電路11的輸出電壓，即電阻器R0和R1的連接點，從作為待命狀態(tài)下電壓的電壓4.6V(VOUT)的點移動到作為活動狀態(tài)下的穩(wěn)定操作點的電壓接近1.25V(VREF)的點。
在經(jīng)過預(yù)定時間TD之后，控制信號ENREG2趨向電平H，以及連接/斷開電路21將檢測電路11的輸出端連接到反饋輸入部件VFB，使得電壓設(shè)定電路11為非活動的，并且激活該運算放大電路12。
這時，在檢測電路11被連接/斷開電路21連接到反饋輸入部件VFB之前，檢測電路11處于運行狀態(tài)。從而，檢測電路11的輸出是穩(wěn)定操作的電壓(1.25V)。
因而，為反饋輸入部件VFB更迅速地設(shè)置了作為穩(wěn)定操作的電壓的參考電壓VREF。結(jié)果是，可以高速執(zhí)行將調(diào)節(jié)器電路從待命狀態(tài)移動到活動狀態(tài)的恢復(fù)操作。
通過參考第一到第四實施例描述了本發(fā)明。本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路并不限于這些實施例，并且在不背離本發(fā)明的主題的條件下可以進行各種修改。
根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器電路的特征在于，能夠迅速從待命狀態(tài)恢復(fù)到活動狀態(tài)，并且有效地例如用作為要求低功耗的半導(dǎo)體集成電路生成內(nèi)部電力電壓的裝置、以及用作生成相對于半導(dǎo)體存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)讀和寫所需的電壓的裝置。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)器電路，包括檢測電路，其根據(jù)輸出電壓輸出反饋電壓；參考電壓輸入部件；反饋電壓輸入部件；運算放大電路，其比較參考電壓和反饋電壓，并且輸出電壓作為比較結(jié)果；輸出電路，其根據(jù)運算放大電路的輸出提供輸出電壓；連接/斷開電路，其使該檢測電路的輸出端與該反饋電壓輸入部件連接或斷開；以及電壓設(shè)定電路，其為反饋電壓輸入部件設(shè)置預(yù)定電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，當(dāng)所述調(diào)節(jié)器電路被激活時，激活所述檢測電路和運算放大電路并且由連接/斷開電路連接該檢測電路的輸出端與該反饋電壓輸入部件，以及將電壓設(shè)定電路設(shè)置為非活動狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，當(dāng)所述調(diào)節(jié)器電路被暫停時，檢測電路和運算放大電路停止電流消耗并且暫停操作，由連接/斷開電路將檢測電路的輸出端與反饋電壓輸入部件斷開，以及由電壓設(shè)定電路為反饋電壓輸入部件設(shè)置預(yù)定電壓。
4.如權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，響應(yīng)于控制信號而控制所述調(diào)節(jié)器電路的激活和暫停。
5.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，響應(yīng)于控制信號而控制所述調(diào)節(jié)器電路的激活和暫停。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，所述連接/斷開電路包括用于將檢測電路的輸出端與反饋電壓輸入部件連接或斷開的第一P溝道晶體管。
7.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電壓設(shè)定電路能夠被設(shè)置為接近參考電壓的電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電壓設(shè)定電路能夠被設(shè)置為半導(dǎo)體集成電路內(nèi)部所使用的內(nèi)部電力電壓。
9.如權(quán)利要求8所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電壓設(shè)定電路包括用于為反饋電壓輸入部件設(shè)置內(nèi)部電力電壓的第二P溝道晶體管。
10.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電壓設(shè)定電路能夠被設(shè)置為參考電壓。
11.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電壓設(shè)定電路包括用于為反饋電壓輸入部件設(shè)置參考電壓的第三P溝道晶體管。
12.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電壓設(shè)定電路具有包括至少一個N溝道晶體管的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，該N溝道晶體管的柵極和漏極共同連接在反饋電壓輸入部件與地電壓端之間。
13.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中，在調(diào)節(jié)器電路從暫停狀態(tài)切換到運行狀態(tài)的切換之后過去預(yù)定時間之后，所述連接/斷開電路將檢測電路的輸出端連接到反饋電壓輸入部件。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)器電路包括檢測電路，用于根據(jù)輸出電壓輸出反饋電壓；參考電壓輸入部件；反饋電壓輸入部件；運算放大電路，用于比較參考電壓和反饋電壓，并且輸出電壓作為比較結(jié)果；輸出電路，用于根據(jù)運算放大電路的輸出而提供輸出電壓；連接/斷開電路，用于將檢測電路的輸出端與反饋電壓輸入部件連接或斷開；以及電壓設(shè)定電路，用于為反饋電壓輸入部件設(shè)置預(yù)定電壓。在待命狀態(tài)下，連接/斷開電路將檢測電路的輸出端與反饋電壓輸入部件斷開，以及電壓設(shè)定電路為反饋電壓輸入部件設(shè)置預(yù)定電壓。
文檔編號G05F1/56GK1776559SQ20051012544
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者河野和幸, 服部規(guī)男 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社