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1、电压调节器的制作方法专利名称：电压调节器的制作方法技术领域：本发明总体上涉及电压调节器，尤其是涉及无论输入电压如何波动都能 够按照预定电压才是供输出电压的电压调节器。背景技术：近年来，由于环境原因，不断要求电气设备，尤其是电池驱动的设备节电。通常，电气设备如笔记本PC、移动电话和PDA(个人数字助理)使用锂离子电池。过去，锂离子电池的截止电压(放电结束电压)通常约为3 V，现在它被改 进为2.5 V或更低，使得在需要再充电之前提供更长时间段的服务。专利参考文献1公开了一种电压调节器，它包括由差动放大器构成的两 级运算放大器(two-step operational amplifier)以及通过
2、MOSFET电路排列在同 一个半导体基板上的输出单元。该电压调节器还包括参考电压生成单元。由 参考电压生成单元生成的参考电压被提供给差动放大器的一个输入端。输出 单元的输出电压被连接到差动放大器的另 一个输入端，所述输出电压被反馈 电阻器分压。然后，将差动放大器的输出提供给输出单元的输入端。差动放大器的电源电压小于输出单元的电源电压；确切地说，给差动放大器的电源 电压被升压，并且被提供给输出单元。专利参考文献2公开了一种电子设备，它通过提高电池的电源效率，实 现了节电效果。按照这种电子设备，将电池的输出电压与预定电压进行比较; 如果输出电压大于预定电压，则由输出控制单元将电池的输出电压变换为第
3、 二电压；如果输出电压小于预定电压，则使输出电压升压到第一电压，然后， 由输出控制单元将其变换为第二电压。 JPA 2005-339467 JPA 2006-081369发明目的但是，所述发明具有以下问题。尽管专利参考文献1提出的电压调节器利用升压单元提高了给差动放大 器的电源电压，并且将经过升压的电压提供给输出单元，但是，该升压单元 不能纟皮开启和关闭。此外，如上所述，对于由电子设备使用的锂离子电池，截止电压被改进到小于3V。但是，存在电子设备在高于3V的电压下运行的情况，在这种情 况下，必须使从锂离子电池输出的电压升高。利用专利参考文献2的电子设 备，将电池的输出电压与预定电压进行比较。如
4、果输出电压大于预定电压， 则由输出控制单元将输出电压调整到第二电压；而如果输出电压小于预定电 压，则输出电压被升高到第一电压，然后由输出控制单元将其变换为第二电 压。这里，升压单元被布置在与电压调节器不同的IC基板上。因此，电路规 模变大，电路配置变得复杂，并且电子设备的尺寸变大。此外，当为了给电 子设备提供功率而使电压升高时，升压单元消耗电功率，这使得电池的电源 效率下降。此外，如果像专利参考文献2公开的那样将DC-DC变换器用作升 压单元，则会增加成本，并且DC-DC变换器消耗的电功率很大。发明内容本发明提供了一种电压调节器，它实质上解决由相关技术的限制和缺点 引起的一个或多个问题。在以下
5、描述中，对本发明的实施例的特性进行阐述，并且，部分将根据 描述和附图变得清楚，或者，部分可以通过按照描述中提供的思路对本发明 进行实践来领会。利用以充分、清楚、简洁和准确的术语在说明书中具体指 出的电压调节器，可以实现并达到由本发明的实施例提供的问题解决措施， 以便使本领域的 一般技术人员能够实践本发明。如这里体现并概括描述的，为了实现这些解决措施并且按照本发明的一 个方面，本发明的实施例提供了不论输入电压如何波动都能够稳定地提供预 定电压的电压调节器，其中，监控单元对输入电压进行监控；如果输入电压 变得小于预定电压，则从升压单元释放能量，以保持输出电压。解决问题的措施按照本实施例的一个方面，
6、电压调节器包括输出单元，用于将电源的电压变换为预定电压，并且用于将经过变换的 电压输出， 监控单元，用于确定由电源提供的输入电压是否大于参考电压，以及 升压单元，用于，如果监控单元确定输入电压小于参考电压，则使电源 提供的输入电压升高，其中输出单元将经过升压的电压变换为预定电压。 按照本实施例的另一个方面，监控单元包括 参考电压生成单元，用于生成参考电压，以及比较单元，用于对输入电压和参考电压进行比较，其中，如果监控单元 确定输入电压小于参考电压，则是供用于启用升压单元的信号。 本实施例的另一个方面提供了一种电压调节器，包括输出单元，用于将来自电源的输入电压变换为预定电压，并且将经过变 换的电
7、压输出，监控单元，用于确定由电源提供的输入电压是否大于根据输出电压定义 的电压，以及升压单元，用于，如果监控单元确定输入电压小于根据输出电压定义的 电压，则使电源提供的输入电压升高，其中，输出单元包括变换单元，用于 将被升压单元升压的电压变换为预定电压。按照本实施例的另一个方面，监控单元包括比较单元，用于对电源提供 的输入电压和根据输出电压定义的电压进行比较，并且，如果输入电压被确 定为小于根据输出电压定义的电压，则提供用于启用升压单元的信号。按照本实施例的一个方面，监控单元包括分压单元，用于对由电源提供 的输入电压进行分压，这个经过分压的输入电压被提供给比较单元。按照本实施例的另一个方面，分
8、压单元通过布置在比较单元的输出端与 反相输入端之间的电阻器，给比较单元4是供迟滞性。按照本实施例的另 一个方面，分压单元包括布置在比较单元的输出端与反相输入端之间的两个或多个电阻器，以及 电阻比控制单元，用于，如果比较单元提供了用于启用升压单元的信号，则将电阻器中的 一 个短路，以改变分压单元的电阻比。按照本实施例的另一个方面，升压单元包括断开单元，用于当比较单元提供了用于启用升压单元的信号时，将输出单元与由电源提供的输入电压断开。按照本实施例的另一个方面，断开单元包括存储单元，用于对用于启用升压单元的信号进行保持，直到电压调节器 4皮关断为止，以及电压控制单元，用于在存储单元保持用于启用升压
9、单元的信号时，使输 出单元与由电源4是供的输入电压断开。按照本实施例的另一个方面，输出单还包括控制单元，用于将由电源提 供的输入电压和由升压单元提供的经过升压的电压中的 一个减小到预定电 压。按照本实施例的另一个方面，升压单元包括切换信号生成单元，用于当比较单元提供了用于启用升压单元的信号时，周期性地生成ON/OFF信号；.线圈，用于使电源提供的输入电压升高，第一开关，用于按照由切换信号生成单元生成的ON/OFF信号，使线圏 与地电平(GND)连接和断开，反转单元，用于使由切换信号生成单元生成的ON/OFF信号反转，以及第二开关，用于按照被反转的ON/OFF信号，使输出单元与线圈连接和 断开。
10、然后，根据由切换信号生成单元提供的周期性的ON/OFF信号，使第 一开关和第二开关断开和闭合。以这样的方式，反复进行将电能存储到线圈 中以及从线圈向输出单元释放电能，从而使由电源提供的输入电压升高。发明效果如上所述，按照本发明的实施例的电压调节器，通过对由电源提供的输 入电压进行监控，并且，当电压下降到预定电压时，通过从升压单元释放能 量，不论输入电压如何波动，都使输出电压稳定地保持在预定电压。图1为示出了按照本发明实施例的电压调节器的配置的框图； 图2为按照本发明实施例的电压调节器的特定例子的框图； 图3为电压调节器的另一个例子的框图；并且图4示出了提供给按照本发明实施例的电压调节器的输入电
11、压的变化。具体实施例方式以下将参照附图，对本发明的实施例进行描述。 参照图1,对按照本发明实施例的电压调节器的配置进行描述。电压调节器包括输出单元100、升压单元200和监控单元300。输出单元 100接收输入，这个输入是通过输入端IN提供的输入电压VDD以及来自升压 单元200的、经过升压的电压Vw中的一个。输出单元IOO向输出端OUT提 供输出。升压单元200根据监控单元300对输入电压VoD的监控结果，使输 入电压vdd的电压上升(增加)，以便获得提供给输出单元100的、经过升压 的电压VIN。监控单元300对通过输入端IN提供的输入电压VDD的电压进行 监控。此外，在输出单元100的输
12、出端OUT与地电位之间提供电容器500。 电容器500用于去除输出单元100的输出电压的紋波(ripple),并且使由于 输出单元100对到负载400的输出电流的波动的响应延迟而导致的输出电压 VDc的波动减小。此外，当输入电压VoD下降时，在升压单元200提供经过 升压的电压VIN之前，电容器500通过减少输出电压VDC的下沖(undershoot)， 来保持输出电压Vdc穗定。电源如电池通过输入端IN给升压单元200提供输入电压VDD,并且，输 出单元100被连接到升压单元200的输出端OUT。输出单元IOO根据输入电 圧Vdd,生成预定的恒定电压的输出电压VDC,并且将Voc输出到负载4
13、00。 监控单元300对由电源提供的输入电压VoD进行监控，将输入电压Vdd与参 考电压VrefA进行比较，将比较结果提供给升压单元200，并且对升压单元200 的操作进行控制。以下参照图2，对按照本实施例的电压调节器的具体例子进行描述，这 个电压调节器包括输出单元100、升压单元200和监控单元300。 输出单元100包括参考电压生成单元IOI，用于生成并输出参考电压VrefA， 分压单元104，由电阻器102和103构成，用于对输出电压Voc进行分压，并且输出分压电压Vd，晶体管105，为PMOS晶体管(P沟道型MOS晶体管)，用于对输出进行控制，晶体管105按照提供给晶体管105的栅极的
14、电压，通过输出端OUT输出电流，以及运算放大器106，用于对晶体管105的搡作进行控制，以使得由分压单 元104获得的分压电压Vd可以变得等于参考电压VrefA。输出电压Voc被分压单元104分压，运算放大器106对分压电压Vd与参考电压VrefA之间的差进行放大，并且将经过放大的差提供给晶体管105的栅极。以这样的方式，运算放大器106对晶体管105进行控制，以使得输出电压Vix;可以被固定在希望的电压。监控单元300包括参考电压生成单元307,用于生成并输出预定的参考电压VrefB,分压单元305,用于利用电阻器302、 303和304对输入电压Vdd迸行分 压，并且将分压电压Vdet输出
15、，以及比较器301，用于将参考电压VrefB与分压电压Vdet进行比较，并且输出比较结果(L:低或H:高)。比较器301灵敏地对参考电压VrefB作出反应， 并且输出比较结果。然后，利用比较器301的输出端与反相输入端之间的电 阻器303和304，给比较器301以迟滞性。这里，通过使晶体管306的栅极 导通和关断(turn on and off)来改变分压单元305的电阻比，晶体管306为 NMOS晶体管，用于根据从比较器301输出的比较结果进行电阻比控制。具体地说，例如，如果输入电压Vdd和分圧电压Vdet大于参考电压VrefB，则从比较器301输出比较结果(L:低)，用于电阻比控制的晶体管
16、306的栅极 关断，并且由电阻器302、 303和304确定分压单元305的电阻比。另一方面， 如果分压电压Vdet小于参考电压VrefB，则从比较器301输出比较结果(H:高)， 用于电阻比控制的晶体管306的栅极导通，并且由电阻器302和303确定分 压单元305的电阻比。 升压单元200包括切换信号生成单元201，用于根据比较器301的比较结果(L或H)，周期 性地生成控制信号(ON/OFF)，逻辑电路202,用于根据由切换信号生成单元201周期性地提供的控制 信号(ON/OFF)，输出用于对用于第 一 电压控制的晶体管203和用于第二电压 控制的晶体管205进行控制的ON/OFF信号，晶体管203，用于第一电压控制，晶体管203为N沟道型MOS晶体管 (NMOS晶体管)，用于通
