补偿模块及电压调节器的制造方法补偿模块及电压调节器的制造方法本发明公开了一种补偿模块,用于一电压调节器中,该电压调节器包括一增益级、一输出级以及一米勒补偿模块,该补偿模块包括一低输出阻抗非反相增益单元,耦接于该增益级的一放大输出端与该输出级的一输出级输入端之间专利说明】补偿模块及电压调节器【技术领域】 [0001] 本发明涉及一种补偿模块及其电压调节器,尤其涉及一种能够提升稳定性及抗噪 声能力的补偿模块及电压调节器背景技术】 [0002] 在集成电路中,电压调节器(Voltage Regulator)是常用在产生准确且稳定电压 的负反馈电路电压调节器所输出的电压通常会作为集成电路中其它电路的参考电压或是 电源因此,在电压调节器的设计中,往往需要利用频率补偿提升电压调节器的稳定性,并 通过电压调节器本身的负反馈特性降低系统电源的电源噪声干扰以及提升电压调节器的 电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR) [0003] 请参考图1,图1为用于现有电压调节器的一传统米勒补偿架构10的示意图如 图1所示,米勒补偿架构10包括N型晶体管丽1?丽3、P型晶体管MP1、MP2、电流源IB以 及米勒电容C M1。
N型晶体管丽2、丽3、P型晶体管MP1、MP2的组合为前级电路的输出级米 勒电容CM1跨接在节点丽1_G与输出端OUT之间(即N型晶体管丽1的栅极与漏极之间),也 通过N型晶体管丽1的增益GainMNl,米勒电容C M1将可等效于一挂载在节点丽1_G的放大 电容此放大电容的电容值为米勒电容CM1的电容值与增益GainMNl的乘积借此,电压调 节器的主极点将往低频率移动,从而提升电压调节器的稳定性然而,米勒补偿架构10中 的电源噪声将会经由P型晶体管MP1、MP2与米勒电容C M1的路径传递至输出端0UT,进而大 幅降低电压调节器在高频的电源抑制比 [0004] 请参考图2,图2为用于现有电压调节器的一传统共源共栅式米勒补偿(Cascode Miller Compensation)架构20的示意图类似于米勒补偿架构10,共源共栅式米勒补偿架 构20包括N型晶体管丽1?丽3、P型晶体管MP1、MP2、电流源IB以及米勒电容C KN型 晶体管丽2、丽3、P型晶体管MP1、MP2的组合为前级电路的输出级与米勒补偿架构10不 同的是,共源共栅式米勒补偿架构20的米勒电容C K耦接于节点X与输出端OUT之间。
通 过节点丽1_G至节点X间的高阻抗,电源噪声将无法由米勒电容CM2传递至输出端0UT,从而 提高电压调节器的电源抑制比然而,将米勒电容C K耦接于节点X时,寄生零点Zl、Z2会 随之产生寄生零点Zl、Z2可分别表示为: [0005]【权利要求】1. 一种补偿模块,用于一电压调节器中,该电压调节器包括一增益级、一输出级以及一 米勒补偿模块,该补偿模块包括: 一低输出阻抗非反相增益单兀,f禹接于该增益级的一放大输出端与该输出级的一输出 级输入端之间2. 如权利要求1所述的补偿模块,其特征在于该增益级、该输出级及该米勒补偿模块 间的补偿方式为共源共栅米勒补偿3. 如权利要求1所述的补偿模块,还包括: 一高频增益单元,耦接于该电压调节器中一电源端以及该低输出阻抗非反相增益单元 之间,用来根据该电源端一高频噪声,输出一高频噪声抑制信号至该低输出阻抗非反相增 益单元,以通过该低输出阻抗非反相增益单元降低该输出级中的高频噪声4. 如权利要求1所述的补偿模块,其特征在于该低输出阻抗非反相增益单元包括: 一第一放大器,包括一第一正输入端稱接于该电压调节器的一电源端,一第一负输入 端奉禹接于该增益级的一增益级输出端,以及一第一输出端; 一第二放大器,包括一第二正输入端稱接于该电压调节器的一地端,一第二负输入端 奉禹接于该第一输出端,以及一第二输出端f禹接于该第一输出端; 一第三放大器,包括一第三正输入端稱接于该地端,一第三负输入端稱接于该第一输 出端,以及一第三输出端;以及 一第四放大器,包括一第四正输入端f禹接于该电源端,一第四负输入端f禹接于该第三 输出端,以及一第四输出端f禹接于该第三输出端与该输出级。
5. 如权利要求4所述的补偿模块,其特征在于该第一放大器、该第二放大器、该第三放 大器及该第四放大器分别由一第一 P型晶体管、一第一 N型晶体管、一第二N型晶体管及一 第二P型晶体管实现;该第一 P型晶体管包括一源极作为该第一正输入端,一栅极作为该第 一负输入端,以及一漏极作为该第一输出端;该第一 N型晶体管包括一源极作为该第二正 输入端,一栅极作为该第二负输入端,以及一漏极作为该第二输出端;该第二N型晶体管包 括一源极作为该第三正输入端,一栅极作为该第三负输入端,以及一漏极作为该第三输出 端;该第二P型晶体管包括一源极作为该第四正输入端,一栅极作为该第四负输入端,以及 一漏极作为该第四输出端6. 如权利要求4所述的补偿模块,还包括一高频增益单元,包括: 一第五放大器,包括一第五正输入端稱接于该地端,一第五负输入端稱接于该电源端, 以及一第五输出端; 一补偿电容,耦接于该第五输出端与该第四负输出端之间;以及 一补偿电阻,f禹接于该第三输出端与该第四负输入端之间7. -种电压调节器,包括: 一增益级; 一输出级,耦接于该增益级; 一米勒补偿模块,耦接于该输出级的一输出级输出端与该增益级之间;以及 一补偿模块,包括: 一低输出阻抗非反相增益单兀,f禹接于该增益级的一增益级输出端与该输出级的一输 出级输入端之间。
8. 如权利要求7所述的电压调节器,其特征在于该增益级、该输出级及该米勒补偿模 块间的补偿方式为共源共栅米勒补偿9. 如权利要求7所述的电压调节器,其特征在于该补偿模块还包括: 一高频增益单元,耦接于该电压调节器中一电源端以及该低输出阻抗非反相增益单元 之间,用来根据该电源端一高频噪声,输出一高频噪声抑制信号至该低输出阻抗非反相增 益单元,以通过该低输出阻抗非反相增益单元降低该输出级中的高频噪声10. 如权利要求7所述的电压调节器,其特征在于该低输出阻抗非反相增益单元包括: 一第一放大器,包括一第一正输入端稱接于该电压调节器的一电源端,一第一负输入 端奉禹接于该增益级的一增益级输出端,以及一第一输出端; 一第二放大器,包括一第二正输入端稱接于该电压调节器的一地端,一第二负输入端 奉禹接于该第一输出端,以及一第二输出端f禹接于该第一输出端; 一第三放大器,包括一第三正输入端稱接于该地端,一第三负输入端稱接于该第一输 出端,以及一第三输出端;以及 一第四放大器,包括一第四正输入端f禹接于该电源端,一第四负输入端f禹接于该第三 输出端,以及一第四输出端f禹接于该第三输出端与该输出级11. 如权利要求10所述的电压调节器,其特征在于该第一放大器、该第二放大器、该第 三放大器及该第四放大器分别由一第一 P型晶体管、一第一 N型晶体管、一第二N型晶体管 及一第二P型晶体管实现;该第一 P型晶体管包括一源极作为该第一正输入端,一栅极作为 该第一负输入端,以及一漏极作为该第一输出端;该第一 N型晶体管包括一源极作为该第 二正输入端,一栅极作为该第二负输入端,以及一漏极作为该第二输出端;该第二N型晶体 管包括一源极作为该第三正输入端,一栅极作为该第三负输入端,以及一漏极作为该第三 输出端;该第二P型晶体管包括一源极作为该第四正输入端,一栅极作为该第四负输入端, 以及一漏极作为该第四输出端。
12. 如权利要求10所述的电压调节器,还包括一高频增益单元,包括: 一第五放大器,包括一第五正输入端稱接于该地端,一第五负输入端稱接于该电源端, 以及一第五输出端; 一补偿电容,包括一第一端f禹接于该第五输出端,以及一第二端f禹接于该第四负输入 端;以及 一补偿电阻,f禹接于该第三输出端与该第四负输入端之间。