提供调节电压的电路及方法技术

技术编号:20271698 阅读:30 留言:0更新日期:2019-02-02 03:22
本发明专利技术公开了一种提供调节电压的电路及方法,用以提供一调节电压至一具有快速改变的电流负载的目标电路。一电压调节器提供此调节电压至一输出节点。电压调节器包括一晶体管,此晶体管具有一栅极、连接至一电源供应终端的一第一终端及连接至电压调节器的输出节点的一第二终端。一电压转换产生器电容式地耦接至晶体管的栅极。当表示目标电路中发生一电流负载改变的一事件产生时,增加或减少其驱动电力。电流负载改变可以有一预期值,且电压转换具有一数值,该数值为电流负载增加或减少的预期值的函数。

【技术实现步骤摘要】
提供调节电压的电路及方法
本专利技术属于集成电路
,涉及一种提供调节电压的电路及方法,包括应用于快速改变负载的集成电路中的电压调节器。
技术介绍
电压调节器应用于集成电路设计,以提供一供应电压至一内部电路,使其比外部电源供应更稳定。在快速改变负载的集成电路中,电压调节器的瞬时响应可以为一限制值。若目标电路的电流负载快速改变,例如,根据电压调节器的瞬时响应顺序,被提供的调节电压可能会在转换期间突跳、过冲(overshoot)、下冲(undershoot)、或波动。而这些突跳或波动可能会限制目标电路的功能。举例来说,一电压调节器,其中一类常见的调节器为低压降稳压器(lowdropoutLDOvoltageregulators),包括连接于一外部电源供应及调节器的输出节点之间的一功率金属半导体场效应晶体管。功率金属半导体场效应晶体管的栅极被一放大器以一反馈循环驱动,用以在输出节点保持稳定电压。功率金属半导体场效应晶体管可以非常大,且有较大的栅极电容。这较大的栅极电容会增加反馈循环的时间常数,且使得典型低压降稳压器的瞬时响应与电子电路中的纳秒等级切换(nanosecondscaleswitching)相比,相对较为缓慢。因此,在导致目标电路产生电流负载改变的事件期间内,目标电路可能暴露于调节电压的突跳或波动,从而目标电路的功能受到影响。因此有必要提供一种适用于集成电路的电压调节器,在目标电路的电流负载快速转换期间具有稳定的输出电压。
技术实现思路
本专利技术公开一种给一目标电路提供一调节电压的电路及方法,其中该目标电路具有快速改变的电流负载。此一电路包括一电压调节器,以提供调节电压至一输出节点。电压调节器包含有一晶体管。其中,晶体管具有一栅极、一第一终端以及一第二终端;第一终端连接于一电源供应终端;第二终端连接于电压调节器的输出节点。一电压转换产生器电容式地(capacitively)耦接至晶体管的栅极。逻辑电路耦接至电压转换产生器,在目标电路中发生表示一电流负载改变的一事件时在栅极引发一电压转换,因而增加或减少晶体管的栅极-至-源极电压,并以减少在输出电压中的波动的方式改变其驱动电力。电流负载改变可以有一预期值,以及电压转换可以有一数值,为电流负载增加或减少的预期数值的函数。电压转换产生器可以产生与表示目标电路中的电流负载改变的多个事件同步的一步阶波形(或其他具有快速转换的波形形状)。逻辑构建来产生一正转换,通过增加栅极-至-源极电压数值,来响应目标电路中表示一电流负载增加的一事件,以及产生一负转换,通过减少栅极-至-源极电压数值,来响应目标电路中表示一电流负载减少的一事件。因此,举例来说,集成电路可以包括,例如状态机或处理器,用以执行具有可预测模式变化(predictablemodechanges)的逻辑操作,使电压调节器上的电流负载快速增加或减少。此处所述的升压电路(boostingcircuit)能够在电流负载转换时,应用栅极电压调整,以在模式改变事件发生时,减少或消除调节供应电压的波动。本专利技术还公开一种给一快速改变电流负载的目标电路提供调节电压的方法。此方法的一个方面,包括使用一晶体管来提供调节电压至耦接于目标电路的输出节点。其中,此晶体管具有一栅极、一第一终端及一第二终端;第一终端连接至一电源供应终端;第二终端连接至输出节点。当目标电路之中发生预期会导致电流负载改变的一事件时,通过在栅极中引发一电压转换,以减少或消除调节电压的波动。在一些实施例中,执行电压转换以响应用来表示发生预期会导致电流负载改变的一事件的逻辑信号。产生电压转换可以包括产生具有与导致目标电路中的电流负载改变的多个事件同步的电压转换的波形。为了对本专利技术的上述优势及其他方面有更佳的了解,下文特举实施例,并配合所附附图详细说明如下:附图说明图1绘示此处所述的一种包括预升压快速瞬时响应电压调节器的装置的简化方框图。图2绘示此处所述的一种包括快速瞬时响应低压降稳压器与栅极升压电路的装置的电路图。图2A绘示适用于如图2所示的实施例的栅极升压电路的电压切换电路的简化电路图。图3为了描述如图1或图2所示装置的操作方法的目的所绘示的时序图。图4为了描述如图1或图2的装置的操作方法的目的所绘示的另一种时序图。【符号说明】10:低压降稳压器;11:输出节点;12:目标电路;13:电流吸收器;14:控制逻辑;15:预测性的升压电路;79、84:传输线;80:运算放大器;81:金属半导体场效应晶体管晶体管;82、83:电阻;85:连接线;86:输出节点;87:系统电路;88:电容;90:栅极升压电路;86:输出节点;87:系统电路;M(i)、P(j)、P(1)、P(1)、P(2)、P(3)、P(4)、M(1)、M(2)、M(3):信号;VDD_INT:调节电压;VDD_EXT:外部电源供应;VG:栅极电压;VREF:电压参考;R1、R2:电阻值。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本专利技术进一步详细说明。以下将参照考图1至图4,对本专利技术的实施例提供详细说明。图1绘示连接至一目标电路12的一电压调节器10。电压调节器10,例如是一低压降稳压器,连接至一预测性的升压电路15。电压调节器10提供一个由电压调节器10产生的调节电压VDD_INT,以作为一个内部供应电压,经由一输出节点11提供至目标电路12。目标电路12包括一电流吸收器(currentsink)13及控制逻辑14。控制逻辑14可以提供模式改变信号M(i)至电流吸收器13,其中i为一组信号的指针(index),用以产生目标电路12电流负载的快速改变。另外,控制逻辑14可以提供一个或多个信号P(j)至预测性的升压电路15,其中j为一组信号的指针。信号P(j)表示预期在电流吸收器13中产生电流负载改变的多个事件,例如信号M(i)所表示的事件。然而,如图1所示,信号P(j)包括由目标电路12的控制逻辑14所提供的至少一信号。但在其他配置中,目标电路12以外的逻辑可以产生信号P(j)。另外,在一些实施例中,信号P(j)也可以和信号M(i)相同。在一例子中,目标电路12包括一集成电路存储器。除了集成电路存储器外,目标电路12还可以包括多种电路。在集成电路存储器的例子中,电流吸收器13包括一存储器阵列及使用于存储器阵列操作的周边电路。控制逻辑14可包括一状态机或其他用以改变存储器操作模式的逻辑电路。举例来说,存储器可以包括具有错误修正的一页面读取模式。模式改变信号M(1)的转换(transition)可以是表示页面读取操作的起始的事件。信号M(2)的转换可以是表示读取操作期间内电流负载会快速增加的一预期转换的时点(timing)的事件。举例来说,在具有错误修正的页面读取操作期间内,其可以预知当数据从存储器阵列读取,且错误修正操作被启动时,电流负载会迅速上升。举例来说,当错误修正电路被用来处理取自存储器的一页数据时,电流负载增加可按照纳秒级发生。当错误修正操作完成时,电流负载会对应减少。信号M(3)可表示在读取操作期间内电流负载快速降低的预期转变的时点。控制逻辑14可以提供信号P(1)、P(2)及P(3)至预测性的升压电路15,其中这些信号P(1)、P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提供调节电压的电路,包括:一电压调节器,提供该调节电压至一输出节点(node),该电压调节器包括一晶体管,该晶体管具有一栅极、连接至一电源供应终端的一第一终端以及连接至该输出节点的一第二终端;一电压转换产生器,耦接至该晶体管的该栅极;以及一逻辑,当表示该目标电路中发生一电流负载改变的一事件产生时,该逻辑用来使该电压转换产生器在该栅极引发一电压转换(transition)。

【技术特征摘要】
2017.07.24 US 15/658,2861.一种提供调节电压的电路,包括:一电压调节器,提供该调节电压至一输出节点(node),该电压调节器包括一晶体管,该晶体管具有一栅极、连接至一电源供应终端的一第一终端以及连接至该输出节点的一第二终端;一电压转换产生器,耦接至该晶体管的该栅极;以及一逻辑,当表示该目标电路中发生一电流负载改变的一事件产生时,该逻辑用来使该电压转换产生器在该栅极引发一电压转换(transition)。2.根据权利要求1所述的电路,其中该目标电路中的该电流负载改变具有一预期值,且该电压转换具有一数值,该数值为该电流负载改变的该预期值的函数。3.根据权利要求1所述的电路,其中该电压转换产生器产生一步阶波形(stepwaveform),其中该步阶波形中多个步阶之间的多个转换与表示该目标电路中发生该电流负载改变的多个事件同步。4.根据权利要求1所述的电路,其中该电压转换产生器产生一波形,其中该波形的多个转换与表示该目标电路中发生该电流负载改变的多个事件同步。5.根据权利要求1所述的电路,其中该逻辑构建产生一转换,通过增加在该晶体管的一栅极-至-源极电压值,来响应表示该目标电路中的该电流负载增加的一事件;以及产生一转换,通过减少该晶体管的该栅极-至-源极电压值,来响应表示该目标电路中的该电流负载减少的一事件。6.根据权利要求1所述的电路,其中该电压转换产生器电容式地(capacitively)耦接至该栅极,其中发生在该栅极的多个转换,由电容式的升压所引发。7.根据权利要求1所述的电路,其中该电压调节器包括一低压降(lowdropout,LDO)稳压器。8.根据权利要求1所述的电路,其中该电压调节器包括一放大器,该放大器具有一输出节点,连接至该晶体管的该栅极,以及一反馈电路,该反馈电路位于该放大器的该输出节点与一输入节点之间。9.一种提供调节电压的电路,包括:一低压降电压稳压器,提供该调节电压至连接于该目标电路的一输出节...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪俊雄杨尚辑
申请(专利权)人:旺宏电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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