[0001] La présente invention concerne le domaine des régulateurs linéaires du type comprenant
un transistor MOS de puissance destiné à être connecté, en série avec une charge à
alimenter, entre deux bornes d'application d'une tension continue, le transistor MOS
de puissance étant commandé par un amplificateur-régulateur chargé de réguler la tension
aux bornes de la charge à une valeur prédéterminée. L'invention concerne plus particulièrement
les régulateurs linéaires du type à faible chute de tension série, c'est-à-dire dans
lesquels la chute de tension dans le transistor de puissance est minimisée. Parmi
ceux-ci, l'invention concerne, plus précisément, les régulateurs linéaires du type
à sélection du niveau de tension de sortie, c'est-à-dire comprenant, dans la boucle
de contre-réaction du régulateur, un circuit de résistances commutables pour sélectionner
un chemin résistif ou un autre selon la tension de sortie souhaitée.
[0002] La figure 1 représente un exemple de schéma classique d'un régulateur linéaire du
type auquel s'applique la présente invention.
[0003] Ce régulateur 1 est essentiellement constitué d'un transistor MOS de puissance 2,
par exemple à canal P, connecté entre une borne 3 d'application d'un potentiel d'alimentation
plus positif (Vbat) et une borne 4 de sortie du régulateur 1. La borne 4 est destinée
à être connectée à une première borne d'une charge (Q) 2 dont l'autre borne est connectée
à une borne 6 d'application d'un potentiel plus négatif d'alimentation, par exemple,
la masse. Un condensateur C est connecté en parallèle sur la charge 2 pour filtrer
et stabiliser la tension Vout de sortie du régulateur 1.
[0004] Le transistor de puissance 2 est commandé par un amplificateur différentiel 5 dont
une entrée inverseuse 7 reçoit une tension de référence Vref, généralement fournie
par un circuit de référence de tension de type connu par son appellation anglo-saxonne
"Bangap" ou tout autre type de générateur de tension stable et précise, et dont une
entrée non-inverseuse 8 reçoit, par l'intermédiaire d'un circuit 10 de résistances
commutables, la tension de sortie Vout.
[0005] Dans le domaine d'application de la présente invention, la boucle de réaction du
régulateur applique un coefficient de proportionnalité à la tension Vout, qui est
fonction du niveau de tension de sortie souhaité. On notera donc que l'invention s'applique
à des régulateurs linéaires dans lesquels la tension de sortie Vout est supérieure
à la tension de référence afin de permettre un abaissement du niveau de tension de
l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur 5.
[0006] Dans les régulateurs linéaires à plusieurs tensions de sortie sélectionnables, on
préfère utiliser un réseau de résistances commutables dans la boucle de réaction plutôt
que sur l'entrée d'application de la tension de référence. En effet, cette tension
de référence est recherchée pour être la plus précise possible et sert généralement
également à d'autres régulateurs du système et doit donc garder une valeur fixe.
[0007] Dans l'exemple représenté à la figure 1, le régulateur 1 peut délivrer deux tensions
distinctes selon la configuration dans laquelle est placé le circuit 10. Ce circuit
10 est constitué, par exemple, de trois résistances R1, R2 et R3 en série entre la
borne 4 et la masse. Le point milieu 11 entre la résistance R1 et la résistance R2
est connecté, par l'intermédiaire d'un premier transistor MOS 12, par exemple à canal
N, à l'entrée non-inverseuse 8 de l'amplificateur 5. Le point milieu 13 de l'association
en série de la résistance R2 avec la résistance R3 est connecté, par l'intermédiaire
d'un deuxième transistor MOS 14, par exemple à canal N, à la borne non-inverseuse
8. Les grilles respectives des transistors 12 et 14 reçoivent des signaux logiques
de commande CTRL1 et CTRL2 pour sélectionner le rapport résistif du pont diviseur
R1-R2-R3 en fonction des états respectifs des transistors 12 et 14. Par exemple, pour
que le régulateur délivre une tension Vout du niveau le plus élevé, le transistor
12 est bloqué et le transistor 14 est passant, les signaux de commande respectifs
CTRL1 et CTRL2 des transistors 12 et 14 étant à l'état bas et à l'état haut. Pour
passer au niveau Vout de tension inférieure, on ouvre le transistor 14 et on ferme
le transistor 12, en inversant les états respectifs des signaux CTRL1 et CTRL2.
[0008] Un problème qui se pose dans ce type de régulateur est que l'on voit souvent apparaître
des surtensions en sortie Vout lors des changements de consigne par commutation des
transistors du circuit 10. En effet, lors d'une commutation à la fermeture d'un des
transistors 12 et 14 et à l'ouverture de l'autre, l'amplificateur 5 se retrouve brusquement
déséquilibré et va donc chercher à se rééquilibrer en faisant, par exemple, monter
la sortie Vout d'un niveau à l'autre jusqu'à ce que la borne 8 d'entrée non-inverseuse
de l'amplificateur 5 réatteigne le potentiel d'équilibre avec la tension Vref. Toutefois,
une partie du courant qui traverse les résistances basses du pont R1-R2-R3 est déviée
vers l'entrée de l'amplificateur 5 pour charger la capacité de grille de l'étage différentiel
d'entrée que comporte généralement cet amplificateur. Pendant ce régime transitoire,
le rapport du pont résistif n'est donc pas maintenu. Il en découle que l'amplificateur
5 ne retrouve son équilibre entre ses entrées qu'avec un retard lié, par exemple,
à l'importance de la capacité de grille d'entrée. Ce retard provoque, quand la commutation
va du niveau inférieur au niveau supérieur, une surtension en sortie Vout. Le régime
transitoire disparaît progressivement en faisant redescendre la tension Vout jusqu'à
atteindre le régime établi.
[0009] On notera que des retards peuvent provenir d'autres étages du circuit, par exemple,
d'autres étages de l'amplificateur 5. Cela dépend de la structure du régulateur et
ce qui est exposé pour le temps de réponse en entrée de l'amplificateur 5 suite à
une commande en changement de niveau vaut bien entendu également pour tout temps de
réponse du circuit en aval de l'entrée 8.
[0010] On notera également que le même problème peut se poser lors d'une commutation du
niveau supérieur vers le niveau inférieur, en présence d'un retard lié, par exemple,
au temps de décharge de la capacité de grille de l'étage différentiel d'entrée de
l'amplificateur 5. Dans ce cas, on assiste à une sous-tension lors de la commutation.
[0011] Les surtensions liées aux changements de tension de sortie des régulateurs linéaires
se produisent lorsque cette commutation va vers une augmentation du niveau de la tension
de sortie et les sous-tensions éventuelles se produisent lorsque la commutation va
vers une diminution de la tension de sortie. De telles sous et/ou surtensions peuvent
être gênantes dans certaines applications, en particulier, lorsque l'on souhaite des
niveaux de sortie précis.
[0012] On notera que l'importance de la sous ou surtension dépend de l'importance de la
ou des capacités mises en jeu sur le trajet des signaux dans le circuit. Or, cette
ou ces capacités peuvent être importantes pour d'autres raisons. Par exemple pour
l'étage différentiel d'entrée de l'amplificateur 5, la capacité de grille peut être
de l'ordre du picofarad pour des questions de stabilité requises par ailleurs pour
l'amplificateur 5.
[0013] Un exemple d'application où l'on rencontre ce genre de problème est le domaine des
téléphones mobiles où des régulateurs linéaires sont utilisés pour alimenter les différents
circuits du téléphone. Dans ce genre d'application, les précisions requises pour les
tensions de sortie d'alimentation des circuits sont de plus ou moins 3%. Cette faible
tolérance imposée est difficile à respecter avec les régulateurs linéaires classiques
du type de ceux décrits ci-dessus.
[0014] La présente invention vise à proposer une nouvelle solution pour commuter la sortie
d'un régulateur linéaire entre deux niveaux.
[0015] L'invention vise, plus particulièrement, à proposer une solution qui limite les sous
et/ou surtensions en sortie du régulateur.
[0016] L'invention vise également à proposer une solution qui soit compatible avec le circuit
électrique classique d'un régulateur linéaire.
[0017] Pour atteindre ces objets, la présente invention prévoit un procédé de commande d'un
régulateur linéaire du type comprenant un transistor MOS de puissance, commandé par
un amplificateur différentiel dont une première borne d'entrée reçoit une tension
de référence et dont une deuxième borne d'entrée reçoit, par l'intermédiaire d'un
circuit de résistances commutables, la tension de sortie du régulateur, une commutation
douce desdites résistances étant organisée.
[0018] Selon un mode de réalisation de la présente invention, appliqué à un régulateur dans
lequel des résistances d'un pont diviseur sont commutées au moyen d'au moins deux
transistors MOS de commande, on applique, sur les grilles respectives de ces transistors,
des rampes de tension inversées dont le sens est fixé par le sens de commutation.
[0019] Selon un mode de réalisation de la présente invention, la durée des rampes est choisie
pour maintenir, sur la deuxième entrée de l'amplificateur différentiel, un niveau
de tension correspondant sensiblement au niveau de la tension de référence même pendant
les phases de commutation, afin de ne pas déséquilibrer l'amplificateur différentiel.
[0020] L'invention prévoit également un régulateur linéaire du type comprenant un transistor
MOS de puissance, commandé par un amplificateur différentiel dont une borne d'entrée
reçoit, par l'intermédiaire d'un circuit de résistances commutables au moyen de transistors
MOS de commande, une tension proportionnelle à la tension de sortie délivrée par le
régulateur, et qui comporte au moins deux circuits de génération de rampes de commande
inversées des grilles respectives desdits transistors de commande.
[0021] Selon un mode de réalisation de la présente invention, chaque circuit de génération
de rampe comprend, en série entre deux bornes d'alimentation, deux transistors de
types de canal opposés, le point milieu de leur association en série délivrant, par
l'intermédiaire d'un condensateur de stockage, ladite rampe de tension.
[0022] Selon un mode de réalisation de la présente invention, le transistor MOS de puissance
est d'un premier type de canal, les transistors MOS de commande étant d'un deuxième
type de canal.
[0023] Selon un mode de réalisation de la présente invention, le transistor MOS de puissance
et les transistors MOS de commande sont d'un même type de canal.
[0024] Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention
seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation et de
mise en oeuvre particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures
jointes parmi lesquelles :
la figure 1, qui a été décrite précédemment, est destinée à exposer l'état de la technique
et le problème posé ;
les figures 2A, 2B et 2C illustrent, sous forme de chronogrammes, un mode de mise
en oeuvre du procédé de commande d'un régulateur linéaire selon la présente invention
;
la figure 3 représente, de façon schématique, un régulateur linéaire selon un mode
de réalisation de la présente invention ; et
la figure 4 est un schéma électrique détaillé d'un mode de réalisation d'un circuit
de commande d'un commutateur de sélection de tension d'un régulateur selon l'invention.
[0025] Les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes références aux différentes figures.
Pour des raisons de clarté, seuls les éléments qui sont nécessaires à la compréhension
de l'invention ont été représentés aux figures et seront décrits par la suite. En
particulier, la structure interne de l'amplificateur du régulateur n'a pas été détaillée
et est parfaitement classique. On notera simplement qu'elle comprend un étage différentiel
d'entrée et un étage de sortie généralement constitué d'un transistor MOS en série
avec une résistance.
[0026] Une première solution pour limiter les surtensions serait de dimensionner les résistances
du pont R1-R2-R3 pour que le courant allant charger la grille de l'étage différentiel
d'entrée de l'amplificateur 5 soit négligeable devant le courant qui traverse les
résistances basses (R2, R3) du pont. Un inconvénient de cette solution est qu'il faudrait
alors utiliser des résistances de faible valeur, ce qui augmenterait considérablement
la consommation du régulateur linéaire. Une telle augmentation de consommation n'est
pas souhaitable, en particulier, pour des applications où les systèmes sont alimentés
par batterie.
[0027] Une caractéristique de la présente invention est de prévoir une commutation douce
des transistors (12, 14, figure 1) constitutifs du circuit de sélection de tension.
Ainsi, selon la présente invention, les commutateurs du circuit de sélection de tension
de sortie ne sont pas commandés par des signaux logiques à fronts brusques, mais par
des rampes. Lorsque deux commutateurs sont utilisés, ces rampes ont des sens opposés.
[0028] Les figures 2A, 2B et 2C illustrent, par des chronogrammes représentant un exemple
d'allure de signaux CTRL1' et CTRL2' de commande des commutateurs (12, 14) et du signal
Vout d'un régulateur linéaire tel qu'illustré par la figure 1, un mode de mise en
oeuvre d'un procédé de commande selon l'invention.
[0029] On suppose que l'on souhaite commuter le régulateur vers un fonctionnement au niveau
(V2) de tension de sortie le plus élevé. Par conséquent, initialement le transistor
12 est fermé et le transistor 14 est ouvert. En reprenant l'exemple de transistors
12 et 14 à canal N, les signaux CTRL1' et CTRL2' sont donc, respectivement, à des
états haut et bas. Aux figures 2A à 2C, on a supposé qu'un état logique haut correspond
au potentiel Vbat et qu'un état logique bas correspond à la masse. A un instant t0,
on commande la commutation du circuit 10 vers un basculement des niveaux de tension
de sortie du niveau bas V1 vers le niveau haut V2. Il faut donc ouvrir le transistor
12 et fermer le transistor 14. Pour ce faire, et selon la présente invention, les
signaux CTRL1' et CTRL2' ont des allures de rampes de tension, respectivement décroissante
et croissante, entre l'instant t0 et un instant t1 de fin de commutation où les signaux
CTRL1' et CTRL2' sont respectivement aux états bas et haut.
[0030] Une autre caractéristique de l'invention est que ces rampes de tension sont dimensionnées
pour garantir que les deux transistors 12 et 14 soient passants, ensemble et en ayant
des variations de résistivité inverses, pendant une certaine durée (t3-t4) compatible
avec la durée de commutation souhaitée. Par exemple, le transistor 12 est commandé
par la rampe CTRL1' dont la décroissance est prévue pour que la résistivité du transistor
12 passe approximativement de 0 à l'infini entre les instants t3 et t4 (par exemple,
d'environ quelques microsecondes), et le transistor 14 est commandé par la rampe CTRL2'
dont la croissance est prévue pour que la résistivité du transistor 14 passe approximativement
de l'infini à 0 entre les instants t3 et t4. Cette conduction simultanée se traduit,
sur le niveau de la tension Vout, par un passage progressif du niveau V1 au niveau
V2 entre les instants t3 et t4. Comme le niveau de tension en entrée 8 de l'amplificateur
5 ne subit plus de saut, il n'y a plus de délai de charge (ou décharge) des capacités
de grille de l'étage différentiel d'entrée ou des autres capacités préjudiciables
auparavant à la réaction du système.
[0031] On notera que les rampes des signaux de commande ne sont pas nécessairement symétriques.
Ce qui est important, c'est de ne jamais déséquilibrer l'amplificateur 5 et de garder
donc un niveau de tension sur l'entrée 8 qui soit proche du niveau sur l'entrée 7.
A titre d'exemple, on pourra accepter une différence de l'ordre de 20% entre les durées
respectives des deux rampes de commande.
[0032] On notera que les positions respectives des instants t3 et t4 entre les instants
t0 et t1 ne dépendent pas des valeurs des résistances R1, R2 et R3. En effet, les
potentiels respectifs des sources des transistors 12 et 14 restent désormais sensiblement
constants et égaux au potentiel de la borne 8 de l'amplificateur 5, donc au potentiel
Vref.
[0033] On notera également que ce qui a été exposé ci-dessus en relation avec le passage
du niveau V1 au niveau V2 est également valable, en inversant les sens des rampes
de commande, pour un passage du niveau V2 au niveau V1, afin d'éviter une éventuelle
sous-tension en sortie.
[0034] La figure 3 représente, de façon schématique, un mode de réalisation d'un régulateur
linéaire 20 selon l'invention. Ce régulateur 20 reprend sensiblement les mêmes constituants
que le régulateur 1 décrit en relation avec la figure 1. La seule différence concerne
l'adjonction, en amont des grilles respectives des transistors 12 et 14 du circuit
de commutation 10', de circuits 21 et 22 de génération des rampes CTRL1' et CTRL2'
à partir de signaux de commande logiques classiques CTRL1 et CTRL2.
[0035] On notera que, selon la présente invention, les structures des circuits 21 et 22
sont, de préférence, identiques. Seuls les signaux de commande qu'ils reçoivent en
entrée diffèrent l'un de l'autre de façon à ce que la rampe délivrée en sortie soit
inversée du circuit 21 par rapport au circuit 22.
[0036] On notera également que la constante de temps fixant la durée des rampes de commutation
doit être choisie pour être suffisamment rapide afin de ne pas trop retarder le changement
de niveau de la tension de sortie Vout.
[0037] La figure 4 représente un mode de réalisation d'un circuit, par exemple 21, de génération
de la rampe de commande CTRL1'.
[0038] Un circuit 21 de génération d'une rampe CTRL1' selon l'invention est basé sur l'utilisation
d'un condensateur Cr chargé par un transistor MOS MP1, à canal P, et déchargé par
un transistor MOS MN1, à canal N. Les transistors MP1 et MN1 sont connectés en série
entre les bornes 3 et 6 d'application de la tension Vbat. Le point milieu 23 de cette
association en série constitue la borne de sortie du générateur de rampe 21, le condensateur
Cr étant connecté entre la borne 23 et la masse 6. La grille du transistor MP1 est
reliée au point milieu d'une association en série de deux transistors MOS MP2 et MP3,
à canal P, dont les grilles respectives reçoivent les signaux logiques CTRL1 et CTRL2.
[0039] Dans le mode de réalisation illustré par les figures 3 et 4, on suppose qu'un état
haut sur le signal CTRL1 indique une commande de programmation de la tension de sortie
Vout du régulateur au niveau bas V1 et s'accompagne d'un niveau bas sur le signal
CTRL2. De même, un niveau haut sur le signal de commande CTRL2 s'accompagne d'un niveau
bas sur le signal CTRL1 pour programmer le régulateur à un niveau de sortie haut V2.
[0040] Les transistors MP2 et MP3 sont connectés entre la borne 3 et une borne BP délivrant
un signal de polarisation. Ce signal BP est fourni par un circuit de polarisation
24 constitué, par exemple, d'un transistor MOS MP5, à canal P, qui est monté en série
avec une source de courant 25 entre les bornes 3 et 6. Le transistor MP5 est monté
en diode, sa source étant connectée à la borne 3 et son drain étant relié à une première
borne de la source de courant 25 dont l'autre borne est connectée à la masse. Le transistor
MP5 a son drain également connecté au drain du transistor MP3. La source du transistor
MP3 est connectée au drain du transistor MP2 dont la source est connectée à la borne
3. Le signal de polarisation BP est présent dès que le circuit est sous tension, c'est-à-dire
dès qu'une tension Vbat est appliquée entre les bornes 3 et 6. La source de courant
25 est, par exemple, formée d'une résistance ou d'un transistor MOS, à canal N, monté
en diode.
[0041] Côté transistor MN1, la grille de celui-ci est connectée d'une part au drain d'un
transistor MOS MN2, à canal N, dont la source est reliée à la borne 6 et dont la grille
reçoit le signal CTRL1 et, d'autre part, au drain d'un transistor MOS MN3, à canal
N, dont la grille reçoit le signal CTRL2 et dont la source reçoit un signal BN de
polarisation. Ce signal BN est fourni par un circuit de polarisation 26 constitué,
par exemple, d'un transistor MOS MN5, à canal N, qui est monté en série avec une source
de courant 27 entre les bornes 3 et 6. Le transistor MN5 est monté en diode, sa source
étant connectée à la borne 6 et son drain étant relié à une première borne de la source
de courant dont l'autre borne est connectée à la tension Vbat. Le transistor MN5 a
son drain également connecté à la source du transistor MN3. La source de courant 27
est, par exemple, formée d'une résistance ou d'un transistor MOS, à canal P, monté
en diode. Comme pour le circuit 24, le circuit 26 est actif dès que le système est
sous tension.
[0042] En supposant une commutation des signaux CTRL1 et CTRL2 pour commander une augmentation
du niveau de sortie Vout du régulateur, le signal CTRL1 est commuté vers l'état bas
tandis que le signal CTRL2 est commuté vers l'état haut. Cette commutation classique
est brusque (par exemple, de l'ordre de quelques nano-secondes). Le transistor MP2
est donc rendu passant tandis que le transistor MP3 est bloqué. Il en découle un blocage
du transistor MP1. Côté transistor MN1, celui-ci est rendu passant par la mise en
conduction du transistor MN3 et le blocage du transistor MN2.
[0043] Par conséquent, le condensateur Cr qui est initialement chargé depuis la dernière
commutation du circuit 21 (le transistor MP1 étant précédemment passant), se décharge
dans le transistor MN1. Cette décharge s'effectue sous un courant constant fixé par
le courant du transistor MN4. Le signal CTRL1' qui était initialement à l'état haut
décroît donc de façon linéaire avec une rampe dont la durée (par exemple, de l'ordre
de quelques microsecondes) est fixée par le condensateur Cr et la valeur de la source
de courant 27.
[0044] De façon similaire, pour une commutation du signal CTRL1' dans l'autre sens, les
signaux CTRL1 et CTRL2 sont inversés et un fonctionnement similaire se produit en
chargeant le condensateur Cr par le transistor MP1 sous un courant contrôlé par la
valeur du courant constant de la source 25.
[0045] On notera que, si on veut obtenir des rampes symétriques sur les signaux CTRL1' et
CTRL2', le moyen le plus simple est d'utiliser des condensateurs de même valeur et
des sources de courant de même valeur dans les circuits 21 et 22 de génération des
rampes.
[0046] On notera également que, à la mise sous tension du circuit, le condensateur Cr se
charge ou reste déchargé selon les états respectifs des signaux CTRL1 et CTRL2.
[0047] La constitution du circuit 22 de génération de la rampe CTRL2' se déduit de la constitution
du circuit 21 exposé en relation avec la figure 4. La structure est la même et il
suffit d'inverser les positions respectives d'entrée des signaux CTRL1 et CTRL2. Ainsi,
pour le circuit 22, le signal CTRL1 est envoyé sur les grilles respectives des transistors
MP3 et MN3 tandis que le signal CTRL2 est envoyé sur les grilles respectives des transistors
MP2 et MN2.
[0048] Les circuits 24 et 26 sont, de préférence, communs aux circuits 21 et 22, ceux-ci
recevant des signaux BP et BN identiques.
[0049] On notera que ce qui a été exposé ci-dessus en relation avec des transistors 12 et
14 à canal N est également valable dans le cas d'un régulateur où les transistors
de commande sont à canal P. Il suffit alors d'inverser le sens des rampes de commande
CTRL1' et CTRL2'.
[0050] Un avantage de la présente invention est qu'elle permet de supprimer les sous et/ou
surtensions lors du changement de niveau de tension de sortie du régulateur linéaire
vers une diminution ou une augmentation de ce niveau.
[0051] Un autre avantage de la présente invention est qu'elle respecte la structure classique
d'un régulateur linéaire. Ainsi, il suffit d'intervenir sur les signaux de commande
des transistors MOS du circuit de commutation de la boucle de contre-réaction pour
obtenir le résultat de l'invention.
[0052] On notera que la consommation du régulateur dans son régime établi n'est pas affectée
par la mise en oeuvre de l'invention. En effet, aucune modification du régime statique
du régulateur n'est rendue nécessaire par la mise en oeuvre de l'invention. En particulier,
les circuits de polarisation 24 et 26 sont généralement déjà prévus pour la polarisation
du circuit fournissant la référence de tension Vref.
[0053] Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications
qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, les dimensionnements respectifs
des transistors, des condensateurs et des sources de courant dépendent de l'application
et sont à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données
ci-dessus.
[0054] De plus, bien que l'invention ait été décrite ci-dessus en relation avec un régulateur
linéaire délivrant une tension positive et basé sur un transistor MOS de puissance
à canal P, la présente invention peut être mise en oeuvre pour un régulateur de tension
négative, basé sur l'utilisation d'un transistor de puissance à canal N. L'adaptation
du circuit pour une telle application est à la portée de l'homme du métier.
[0055] En outre, on notera que si l'invention a été décrite ci-dessus en relation avec un
régulateur pouvant sélectionner deux tensions de sortie, l'invention s'applique quel
que soit le nombre de tensions sélectionnables par le régulateur. Par exemple, pour
un régulateur dont le circuit de sélection de contre-réaction comporte trois transistors
commandables, la mise en oeuvre de l'invention consiste à commander ces transistors
au moyen de rampes selon la variation de tension souhaitée. Par exemple, on suppose
un circuit à trois transistors de commande dans lequel une quatrième résistance est
intercalée entre la résistance R3 et la masse, le troisième transistor de commande
étant connecté entre le point milieu des troisième et quatrième résistances et la
borne non-inverseuse de l'amplificateur 5. Dans un tel circuit et en reprenant les
notations utilisées précédemment, le niveau V1 est obtenu quand seul le premier transistor
est passant, le niveau V2 est obtenu quant seul le deuxième transistor est passant
et un niveau V3 est obtenu quand seul le troisième transistor est passant. Pour passer
du niveau V1 au niveau V2, on applique des rampes respectivement descendante et montante
sur les grilles des premier et deuxième transistors, le troisième transistor restant
bloqué. Pour passer du niveau V1 au niveau V3, on applique des rampes respectivement
descendante et montante sur les grilles des premier et troisième transistors, le deuxième
transistor restant bloqué. Pour passer du niveau V2 au niveau V1, on applique des
rampes respectivement montante et descendante sur les grilles des premier et deuxième
transistors, le troisième transistor restant bloqué. Pour passer du niveau V3 au niveau
V2, on applique des rampes respectivement montante et descendante sur les grilles
des deuxième et troisième transistors, le premier transistor restant bloqué, etc.
1. Procédé de commande d'un régulateur linéaire (20) du type comprenant un transistor
MOS de puissance (2), commandé par un amplificateur différentiel (5) dont une première
borne d'entrée (7) reçoit une tension de référence (Vref) et dont une deuxième borne
d'entrée (8) reçoit, par l'intermédiaire d'un circuit (10') de résistances commutables,
la tension de sortie (Vout) du régulateur, caractérisé en ce qu'il consiste à organiser
une commutation douce desdites résistances.
2. Procédé de commande selon la revendication 1, appliqué à un régulateur dans lequel
des résistances (R1, R2, R3) d'un pont diviseur sont commutées au moyen d'au moins
deux transistors MOS (12, 14) de commande, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer,
sur les grilles respectives de ces transistors, des rampes de tension inversées (CTRL1',
CTRL2') dont le sens est fixé par le sens de commutation.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la durée des rampes (CTRL1',
CTRL2') est choisie pour maintenir, sur la deuxième entrée (8) de l'amplificateur
différentiel (5), un niveau de tension correspondant sensiblement au niveau de la
tension de référence (Vref) même pendant les phases de commutation, afin de ne pas
déséquilibrer l'amplificateur différentiel.
4. Régulateur linéaire du type comprenant un transistor MOS de puissance (2), commandé
par un amplificateur différentiel (5) dont une borne d'entrée (8) reçoit, par l'intermédiaire
d'un circuit (10') de résistances commutables au moyen de transistors MOS de commande
(12, 14), une tension proportionnelle à la tension de sortie (Vout) délivrée par le
régulateur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux circuits (21, 22) de génération
de rampes de commande inversées (CTRL1', CTRL2') des grilles respectives desdits transistors
de commande.
5. Régulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque circuit (21, 22)
de génération de rampe comprend, en série entre deux bornes (3, 6) d'alimentation,
deux transistors (MP1, MN1) de types de canal opposés, le point milieu (23) de leur
association en série délivrant, par l'intermédiaire d'un condensateur (Cr) de stockage,
ladite rampe de tension.
6. Régulateur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le transistor MOS
de puissance (2) est d'un premier type de canal (P), les transistors MOS de commande
(12, 14) étant d'un deuxième type de canal (N).
7. Régulateur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le transistor MOS
de puissance et les transistors MOS de commande sont d'un même type de canal.