【技术实现步骤摘要】
基于时间数字采样的低压差稳压电路
本专利技术涉及一种基于时间数字转换的低压差稳压电路,属于直流稳压电源
技术介绍
随着集成电路的发展,电子设备的各个方面的性能都希望可以达到最优,这对电源电路的集成化、小型化及电源管理性能都提出了越来越高的要求,如何获得准确且稳定的电压正逐渐成为电路设计者最关心的问题之一。低压差稳压器作为一种常用的电源管理模块,能够有效降低电压的波动,在输入电压或负载发生变化时,确保输出电压维持在恒定水平。与传统线性稳压器相比,低压差稳压器可以获得与输入电压相近的输出电压,且自身功耗较低,有利于提高电源效率。同时,低压差稳压器具有成本低,噪音低,静态电流小等突出优点,因而取得了广泛应用。传统的线性稳压器多利用模拟电路实现,即模拟低压差稳压器。它具有效率高、电源抑制比高、电压纹波小和响应速度快等诸多优势。然而,在低电压环境工作时,模拟低压差稳压器会出现带宽和增益降低的现象。随着集成电路技术的发展,电源电压持续减小,模拟低压差稳压器的性能将不断减弱。另一方面,将模拟电路集成在数字单元中具有一定难度,这限制了模拟低压差稳压器在数字负载中的应用。基于上述原因,数字低压差稳压器应运而生。作为一种新的稳压器解决方案,数字低压差稳压器的控制部分由数字电路来实现,便于集成在数字单元中。目前数字低压差稳压器工作的基本原理是:输入一个基准电压(Vref)作为稳压器调节的目标电压,令其与稳压器的输出电压(Vout)进行比较,从而得到一个比较结果。将该比较结果作为输入与数字低压差稳压器的控制部分相连。控制部分的主要结构是一个桶形移位寄存器,可通过基准电压 ...
【技术保护点】
1.基于时间数字采样的低压差稳压电路,其特征在于:该电路包括时间数字转换单元、晶体管阵列和负载;所述的时间数字转换单元包含电容C,所述的电容C一端与单刀双掷开关S2的不动端相连,另一端与单刀双掷开关S1的不动端相连;所述的单刀双掷开关S2的两端分别与输出电压Vout和共模电压Vcm相连,所述的单刀双掷开关S1的一端接入基准电压Vref,另一端与直流电流源I相连,所述的直流电流源I的另一端与电源VDD相连;所述的单刀双掷开关S1的不动端与单刀双掷开关S3的一端相连,所述的单刀双掷开关S3的另外一端与电源地GND相连,所述的单刀双掷开关S3的不动端与所有的D触发器的时钟端相连,所述的D触发器FF1的输入端与缓冲器B1的输出端相连,所述的缓冲器B1的输入端与缓冲器B0的输出端相连,所述的缓冲器B0的输入端与开关S4相连,所述的开关S4另一端与电源VDD相连;所述的缓冲器B1的输出端与缓冲器B2相连,所述的缓冲器B2的输出端与缓冲器B3的输入端相连,以此类推,将n个缓冲器进行级联,所述的n个缓冲器的输出端分别与D触发器FF1、FF2、FF3及FFn的输入端相连,所述的n个D触发器与晶体管阵列相 ...
【技术特征摘要】
1.基于时间数字采样的低压差稳压电路,其特征在于:该电路包括时间数字转换单元、晶体管阵列和负载;所述的时间数字转换单元包含电容C,所述的电容C一端与单刀双掷开关S2的不动端相连,另一端与单刀双掷开关S1的不动端相连;所述的单刀双掷开关S2的两端分别与输出电压Vout和共模电压Vcm相连,所述的单刀双掷开关S1的一端接入基准电压Vref,另一端与直流电流源I相连,所述的直流电流源I的另一端与电源VDD相连;所述的单刀双掷开关S1的不动端与单刀双掷开关S3的一端相连,所述的单刀双掷开关S3的另外一端与电源地GND相连,所述的单刀双掷开关S3的不动端与所有的D触发器的时钟端相连,所述的D触发器FF1的输入端与缓冲器B1的输出端相连,所述的缓冲器B1的输入端与缓冲器B0的输出端相连,所述的缓冲器B0的输入端与开关S4相连,所述的开关S4另一端与电源VDD相连;所述的缓冲器B1的输出端与缓冲器B2相连,所述的缓冲器B2的输出端与缓冲器B3的输入端相连,以此类推,将n个缓冲器进行级联,所述的n个缓冲器的输出端分别与D触发器FF1、FF2、FF3及FFn的输入端相连,所述的n个D触发器与晶体管阵列相连;所述的晶体管阵列由n个PMOS晶体管组成,每一个晶体管的栅极分别与D触发器FF1、FF2、FF3及FFn的输出端相连,所述的n个晶体管的源极与输入电压Vin相连,漏极与输出电压Vout以及负载相连。2.根据权利要求1所述的基于时间数字采样的低压差稳压电路,其特征在于:整个电路通过动态控制晶体管阵列中处于开启状态的晶体管数量,来改变电路输出电流,进而对输出电压进行调节;即当负载或输入电压等外部条件发生变化时,输出电压偏离基准电压时,让输出电压能重新达到稳定状态,维持原有水平不变。3.根据权利要求1所述的基于时间数字采样的低压差稳压电路,其特征在于:n个缓冲器B1、B2及Bn完全相同,所述的n个D触发器FF1、FF2及FFn完全相同,同时在时钟上升沿触发;其数量与缓冲器数量一致,具体可根据对调节精度的不同要求进行设置;所述的D...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈志杰,耿嘉蓉,万培元,张洪达,刘兆哲,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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