调节电路及提供调节电压至目标电路的方法技术

技术编号:20447790 阅读:25 留言:0更新日期:2019-02-27 02:33
一种电压调节器,通过一输出节点以提供一调节电压。电压调节器包括一二级放大器及一反馈电路,二级放大器控制包括输出节点的一输出支路,反馈电路介于输出节点及放大器电路的一输入端之间。第一级连接至一第一电源供应电路,第一电源供应电路连接至一第一电源供应器,例如一充电泵浦电路。第二级连接至一第二电源供应电路,第二电源供应电路连接至一第二电源供应器,例如一外部电源供应器。第一电源供应器不同于第二电源供应器。在负载电流的一转换期间,第二级在第一级之前被关闭,使得电压调节器的最后控制可以通过第一级被完成,以及回转率可以通过第二级被提升。

Regulating Circuit and Method of Providing Regulating Voltage to Target Circuit

A voltage regulator provides a regulated voltage through an output node. The voltage regulator consists of a two-stage amplifier and a feedback circuit. The control of the two-stage amplifier includes an output branch of the output node. The feedback circuit is between the output node and one input of the amplifier circuit. The first stage is connected to a first power supply circuit, and the first power supply circuit is connected to a first power supply, such as a charging pump circuit. The second stage is connected to a second power supply circuit, and the second power supply circuit is connected to a second power supply, such as an external power supply. The first power supply is different from the second power supply. During the first conversion of the load current, the second stage is turned off before the first stage, so that the final control of the voltage regulator can be completed through the first stage, and the rate of rotation can be increased through the second stage.

【技术实现步骤摘要】
调节电路及提供调节电压至目标电路的方法
本专利技术是有关于一种电压调节器的装置,包括使用于有快速改变电流负载的集成电路的电压调节器。
技术介绍
电压调节器被使用于集成电路设计,以提供一供应电压至一集成电路的内部电路,使其比外部电源供应器更稳定。在可快速改变负载的集成电路中,电压调节器的回转率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,电压调节器的回转率可以在电路表现中为一限制因素。举例来说,于一类已知的调节器中,一电压调节器为低压降稳压器(lowdropoutLDOvoltageregulators),包括具有电源金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)的一输出支路,且MOSFET连接于外部电源供应器与调节器的输出节点之间。电源MOSFET的栅极通过具有一反馈循环以在输出节点保持常数电压的放大器所驱动。电源MOSFET可以非常大,且有一大的栅极电容。低压降稳压器可以使用一运算放大器以驱动功率晶体管的栅极电压。反馈循环连接于功率晶体管输出电压与运算放大器的一输出端之间。一稳定的参考电压,例如带阶参考,被施加至运算放大器的一第二输出端。运算放大器的高增益和反馈一起执行以保持输出电压稳定。然而,当快速转换发生于被电压调节器驱动的一目标电路中,随着响应时间波动的输出电压可以被反馈循环中的功率晶体管限制。在一些实施例中,调节器的输出电压可以接近或甚至大于外部供应电压。在这些实施例中,当一外部电源供应器连接至电压调节器的输出支路,一充电泵浦电路可以被用以提供一供应电压至运算放大器的至少一输出级。充电泵浦电路有足够的力以提供一大的且需要符合电路的回转率规格的供应电流。为了要在电路中产生一够大的供应电流,充电泵浦电路必须相对地大,并耗用了集成电路中的电路区域。再者,因为需要驱动大的充电泵浦电路,集成电路的电源消耗可能受损。因此有需要提供一种适用于集成电路的电压调节器,且在于一集成电路中,可以保存区域和电力的目标电路的电流负载快速转换期间具有一稳定的输出电压。
技术实现思路
描述一种电路及方法,提供一调节电压至可以保存区域及电力的目标电路。描述一电压调节器,通过连接至一目标电路的一输出节点提供一调节电压。电压调节器包括一二级放大器及一反馈电路,二级放大器控制包括输出节点的一输出支路,反馈电路介于输出节点及放大器电路的一输入端之间。第一级连接至一第一电源供应电路,第一电源供应电路连接至一第一电源供应器,例如一充电泵浦电路。第二级连接至一第二电源供应电路,第二电源供应电路连接至一第二电源供应器,例如一外部电源供应器。第一电源供应器不同于第二电源供应器,且允许不同的电源供应器的连接。在负载电流的一转换期间,第二级在第一级之前被关闭,使得电压调节器的最后控制可以通过第一级被完成,以及回转率可以通过第二级而变得更快。在此描述的一电路的一例子包括一第一运算放大器及一第二运算放大器。电路上的一输出支路的一晶体管的一栅极连接至第一运算放大器的一输出端,并连接至第二运算放大器的一输出端。晶体管的一第一终端,例如一汲级,接收一电源供应电压,晶体管的一第二终端,例如一源级,连接至调节电路的一输出节点。一反馈电路连接于输出节点及第一运算放大器和第二运算放大器的反馈输入端之间。一第一电源供应电路连接至第一运算放大器,并连接至一第一电源供应器。一第二电源供应电路连接至第二运算放大器,并连接至一第二电源供应器。电路使用一或两个偏差电压及电路架构,以致于在目标电路的电流负载的一转换期间,第二运算放大器在第一运算放大器之前被关闭。提供一调节电压至快速改变电流负载的一目标电路的一方法也被描述。在此所述的一例子,方法包括通过耦接至目标电路的一输出节点施加调节电压,且使用一第一放大器级及一第二放大器级。方法包括通过一第一电源供应器,例如一充电泵浦电路,提供电力至第一放大器级,以及通过一第二电源供应器提供电力至第二放大器级。在通过输出节点的电流负载的一转换期间,方法包括在关闭第一放大器级之前先关闭第二放大器级。在此方法中,第一放大器级及第二放大器级的组合可以在通过输出节点上的电流负载转换的一第一部分期间,驱动电压调节器的输出节点以得到一更快的转换率,以及在转换的第二部分期间,第一放大器级可以根据第一电源供应驱动输出节点,以在转换的第二部分期间得到更佳的控制。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解,下文特举实施例,并配合附图详细说明如下:附图说明图1绘示包括在此所述的一快速回转率电压调节器的一装置的一简化方块图。图2绘示包括在此所述的一快速回转率低压稳压器及回转率提升电路的一电路图。【符号说明】10:低压稳压电路20、21、22、23:电源供应电路11、86:输出节点14:回转率提升电路15:充电泵浦电路80:第一运算放大器81、93:晶体管84:节点79、91:线82、83:电阻12、87:系统电路90:第二运算放大器100:第一电源供应电路101:第二电源供应电路VDD_EXT、Vpump、VG:电压VDD_INT:电源供应电压、调节电压VREF1:第一偏差参考电压VREF2:第二偏差参考电压VFB:反馈电压V2:输出端R1、R2:值具体实施方式参考图1及图2提供本专利技术的实施例的一细节描述。图1绘示一连接至一目标系统电路12的一电压调节器。在此例中的电压调节器包括包含一回转率提升电路14的一低压稳压器电路10。包括低压稳压电路10的电压调节器提供一调节电压VDD_INT作为一内部供应电压,并通过一输出节点11至一目标电路,例如在和电压调节器相同的集成电路上的全部或部分的系统电路12。在此例中,低压稳压电路10包括一第一级放大器,以及回转率提升电路14包括一第二级放大器,以形成电压调节器。低压稳压电路10通过一第一电源供应电路20耦接至一第一电源供应器,第一电源供应器例如为充电泵浦电路15,其通过一外部电源供应器提供的电压VDD_EXT供电,并产生一电压Vpump。回转率提升电路14通过一第二电源供应电路21耦接至一第二电源供应器,其可以为同为产生电压VDD_EXT的外部电源供应器。被第一及第二电源供应至第一及第二电源供应电路的电压电平可以不相同。再者,第一及第二电源供应可达到的电源大小可以不相同。电压调节器包括一输出支路(未显示),输出支路供电给输出节点11,其自己可以被一外部电源供应器或其他不同于第一电源供应器的电源供应器供电。在一集成电路中,第一电源供应器可以包括产生电压Vpump至第一电源供应电路20的一充电泵浦电路15,第一电源供应电路20分配低压稳压器电路10于集成电路中被实作时其电路所需的电压。再者,集成电路可以包括用以连接至一外部电源供应器的第二电源供应电路21,例如通过包括一输入端/输出端接线板或其他在装置上的连接架构。集成电路可以包括一第三电源供应电路22,第三电源供应电路22用以连接至一不同的电源供应器或第一及第二电源供应的其中之一者,以适用于一特定的实施例。再者,电压调节器的输出支路可以被连接至一第四电源供应电路23。在所描绘的实施例中,第四电源供应电路23、第三电源供应电路22及第二电源供应电路21可以被结合至一单一电路,以分配的外部供应电压VDD_EXT。在其他实施例中,电源本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种调节电路,提供一调节电压至一目标电路,包括:一电压调节器,通过一输出节点以提供该调节电压,该电压调节器包括一放大器、一输出支路(output leg)及一反馈电路,该输出支路包括该输出节点,该反馈电路介于该输出节点及该放大器的一输入端之间;该放大器包括一第一级及一第二级,该第一级连接至一第一电源供应电路,该第一电源供应电路连接至一第一电源供应器;该第二级连接至一第二电源供应电路,该第二电源供应电路连接至一第二电源供应器,该第二电源供应电路不同于该第一电源供应电路。

【技术特征摘要】
2017.08.10 US 15/673,6441.一种调节电路,提供一调节电压至一目标电路,包括:一电压调节器,通过一输出节点以提供该调节电压,该电压调节器包括一放大器、一输出支路(outputleg)及一反馈电路,该输出支路包括该输出节点,该反馈电路介于该输出节点及该放大器的一输入端之间;该放大器包括一第一级及一第二级,该第一级连接至一第一电源供应电路,该第一电源供应电路连接至一第一电源供应器;该第二级连接至一第二电源供应电路,该第二电源供应电路连接至一第二电源供应器,该第二电源供应电路不同于该第一电源供应电路。2.如权利要求1所述的调节电路,包括连接该第一电源供应器至该第一电源供应电路的一充电泵浦电路。3.如权利要求2所述的调节电路,其中该第二电源供应电路包括一导体,该导体连接至一外部电源供应器。4.如权利要求1所述的调节电路,其中该输出支路连接至一电源供应电路,该电源供应电路分配一不同电源供应电压,该输出支路并非连接至该第一电源供应电路。5.如权利要求1所述的调节电路,其中该第一级包括一第一运算放大器及一第一输出端,该第一运算放大器连接至该第一电源供应电路,该输出端连接至该输出支路;以及该第二级包括一第二运算放大器及一第二输出端,该第二运算放大器连接至该第二电源供应电路,一二极管串接于该第二运算放大器的该输出端及该输出支路之间。6.如权利要求5所述的调节电路,包括一第一偏差参考电压及一第二偏差参考电压,该第一偏差参考电压被提供至该第一运算放大器的一第一输入端,该第二偏差参考电压被提供至该第二运算放大器的一第二输入端,该第二偏差参考电压值低于该第一偏差参考电压值。7.如权利要求5所述的调节电路,其中该二极管包括一二极管连接的低阈值电压晶体管(diode-connectedlow-Vttransistor)。8.如权利要求1所述的调节电路,其中该输出支路包括一晶体管,该晶体管具有连接至该第一级及该第二级的一栅极、连接至一第三电源供应电路的一第一终端及连接至该输出节点的一第二终端。9.一种调节电路,提供一调节电压至一目标电路,包括:一第一运算放大器,具有一第一参考输入端、一反馈输入端及一输出端;一第二运算放大器,具有一第二参考输入端、一反馈输入端及一输出端;一晶体管,具有一栅极、一第一终端及一第二终端,该栅极连接至该第一运算放大器的该输出端及该...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨尚辑罗思觉
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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