本发明专利技术提供了一种用于调节电压电平的装置和方法。该装置包括第一晶体管和耦合到第一晶体管的第二晶体管。第一晶体管被配置成接收参考电压，而第二晶体管被配置成接收反馈电压并产生第一电压。第一电压与参考电压和反馈电压之间的差相关联。此外，该装置包括第三晶体管，第三晶体管耦合到第二晶体管，并且被配置成从第二晶体管接收第一电压并至少响应于该第一电压而产生一个输出电压。此外，该装置包括第四晶体管和第一电流产生系统，其中第四晶体管耦合到第三晶体管，并且被配置成从第三晶体管接收输出电压并产生反馈电压，第一电流产生系统通过至少一个节点耦合到第四晶体管。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及集成电路。更具体地说，本专利技术提供了一种用于具有低待机电流的低功率快响应稳压器的器件与方法。
技术介绍
本专利技术一般地涉及集成电路。更具体地说，本专利技术提供了一种用于具有低待机电流的低功率快响应稳压器的器件与方法。仅仅作为示例，本专利技术已经应用于电池供电系统。但是应当认识到本专利技术具有宽得多的适用范围。稳压器被广泛使用并被集成到集成电路芯片上。集成电路芯片可能含有尺寸不断缩小的众多晶体管。晶体管尺寸的减小通常要求降低晶体管的工作电压。因而，集成电路芯片的电源电压随着晶体管尺寸缩小而降低。集成电路芯片通常用作系统的组件。该系统还含有其它子系统，这些子系统的工作电压可能高于晶体管的工作电压。因而系统的电源电压可能高于集成电路的电源电压。例如，系统电源等于5伏，而芯片电源等于3.3伏。在另一示例中，系统电源等于3.3伏，而芯片电源等于1.8伏。为了提供芯片电源，系统电源通常由稳压器来转换。例如，稳压器接收5伏的信号，产生3.3伏的信号。在另一示例中，稳压器接收3.3伏的信号，产生1.8伏的信号。图1是传统稳压器的简化示图。稳压器100包括参考电压发生器110、运算放大器120和分压器130。电压发生器110产生参考电压Vref112。Vref112被运算放大器120接收。运算放大器120还接收系统电源Vsystem124并产生输出电压Vout122。Vout122被分压器130分压，并且运算放大器接收反馈电压Vfeedback132。Vout122用作芯片电源。例如，系统电源是5伏而期望的芯片电源是3.3伏。如果Vref112等于1.25伏，则分压器130将反馈电压Vfeedback132设为等于(1.25/3.3)Vout。在另一示例中，Vref112等于期望的芯片电源。之后Vout122被直接用作Vfeedback132而去除分压器130。当系统处于活动模式或待机模式下，稳压器通常提供芯片电源。因为具有分压器，稳压器在待机模式下消耗大量能量。待机模式下的能量消耗限制了电池供电器件的工作时间。并且，某些电池供电器件需要低待机功耗，因而不能使用在待机模式下消耗大量功率的稳压器。另一方面，如果没有分压器，稳压器通常不能在系统电源的连续范围内工作。由上可以看到，需要一种用于稳压器的改进技术。
技术实现思路
本专利技术一般地涉及集成电路。更具体地说，本专利技术提供了一种用于具有低待机电流的低功率快响应稳压器的器件与方法。仅仅作为示例，本专利技术已经应用于电池供电系统。但是应当认识到本专利技术具有宽得多的适用范围。在一个具体实施例中，本专利技术提供了一种用于调节电压电平的装置。该装置包括第一晶体管和耦合到第一晶体管的第二晶体管。第一晶体管被配置成接收参考电压，而第二晶体管被配置成接收反馈电压并产生第一电压。第一电压与参考电压和反馈电压之间的差相关联。此外，该装置包括第三晶体管，第三晶体管耦合到第二晶体管，并且被配置成从第二晶体管接收第一电压并至少响应于该第一电压而产生一个输出电压。此外，该装置包括第四晶体管和第一电流产生系统，其中第四晶体管耦合到第三晶体管，并且被配置成从第三晶体管接收输出电压并产生反馈电压，第一电流产生系统通过至少一个节点耦合到第四晶体管。所述节点与反馈电压相关联。反馈电压基本等于输出电压和第二电压之间的差，并且第二电压与第四晶体管的一个或多个特性有关且基本为常数。根据另一实施例，一种用于调节电压电平的装置包括第一晶体管和耦合到第一晶体管的第二晶体管。第一晶体管被配置成接收参考电压，而第二晶体管被配置成接收反馈电压并产生第一电压。第一电压与参考电压和反馈电压之间的差相关联。此外，该装置包括第三晶体管，第三晶体管耦合到第二晶体管，并且被配置成从第二晶体管接收第一电压并至少响应于该第一电压而产生一个输出电压。此外，该装置包括第四晶体管和第一电流产生系统，其中第四晶体管耦合到第三晶体管，并且被配置成从第三晶体管接收输出电压并产生反馈电压，第一电流产生系统通过至少一个节点耦合到第四晶体管。所述节点与反馈电压相关联。反馈电压基本等于输出电压和第二电压之间的差，并且第二电压与第四晶体管的一个或多个特性有关且基本为常数。第一晶体管和第二晶体管每个都耦合到电流反射镜(current mirror)，并且电流反射镜耦合到供电电压。第三晶体管和第四晶体管每个都耦合到供电电压。输出电压等于预定电压，并且供电电压等于或大于预定电压。根据另一实施例，一种用于调节电压电平的装置包括第一晶体管和耦合到第一晶体管的第二晶体管。第一晶体管被配置成接收参考电压，而第二晶体管被配置成接收反馈电压并产生第一电压。第一电压与参考电压和反馈电压之间的差相关联。此外，该装置包括第三晶体管，第三晶体管耦合到第二晶体管，并且被配置成从第二晶体管接收第一电压并至少响应于该第一电压而产生一个输出电压。此外，该装置包括第四晶体管和第一电流产生系统，其中第四晶体管耦合到第三晶体管，并且被配置成从第三晶体管接收输出电压并产生反馈电压，第一电流产生系统通过至少一个节点耦合到第四晶体管。所述节点与反馈电压相关联。反馈电压基本等于输出电压和第二电压之间的差，并且第二电压与第四晶体管的一个或多个特性有关且基本为常数。第一晶体管和第二晶体管每个都耦合到一个负载，并且所述负载耦合到供电电压。通过本专利技术，实现了许多优于传统技术的优点。本专利技术的一些实施例显著降低了稳压器在待机模式下的功耗。本专利技术的某些实施例显著改进了稳压器的频率响应。本专利技术的一些实施例扩展了供电电压的范围。例如，稳压器可以以等于或大于期望输出电压的供电电压工作。根据实施例，可以实现一个或多个这些优点。在本说明书的下文中，将详细描述这些以及其它的优点。参考下文详细的描述和附图，可以更全面地理解本专利技术的各种其它目的、特征和优点。附图说明图1是传统稳压器的简化示图；图2是简化的传统稳压器；图3是根据本专利技术一个实施例的简化稳压器。具体实施例方式本专利技术一般地涉及集成电路。更具体地说，本专利技术提供了一种用于具有低待机电流的稳压器的器件与方法。仅仅作为示例，本专利技术已经应用于电池供电系统。但是应当认识到本专利技术具有宽得多的适用范围。图2是简化的传统稳压器。器件200包括下述组件1.电流反射镜210；2.晶体管220、222和224；3.补偿电容器230；4.负载电容器240；5.电流源250和260；6.分压器270。电流反射镜210、晶体管220和222以及电流源260形成差分放大器的第一级，而晶体管220和222形成差分对。晶体管224、补偿电容器230、负载电容器240、电流源250和分压器270形成该差分放大器的输出级。分压器270是可选的。如果未使用分压器270，则Vout280用作Vfeedback282并跟随Vref284。Vref284可以由电压发生器提供。相反，如果使用了分压器270，则Vdivided284用作Vfeedback282并且等于Vout除以常数K所得的值，其中K大于1。对于稳压器200，由于电流反射镜210的缘故，Vref通常要求小于VDD减去Vsat所得的值。VDD是电流反射镜210的供电电压。该要求通常使晶体管222保持在活性区内。因此稳压器200通常用于VDD大于Vref加上约1000本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于调节电压电平的装置，所述装置包括： 一个第一晶体管和一个耦合到所述第一晶体管的第二晶体管，所述第一晶体管被配置成接收一个参考电压，所述第二晶体管被配置成接收一个反馈电压并产生一个第一电压，所述第一电压与所述参考电压和所述反馈电压之间的差相关联； 一个第三晶体管，耦合到所述第二晶体管，并且被配置成从所述第二晶体管接收所述第一电压并至少响应于所述第一电压而产生一个输出电压； 一个第四晶体管，耦合到所述第三晶体管，并且被配置成从所述第三晶体管接收所述输出电压并产生所述反馈电压； 一个第一电流产生系统，通过至少一个节点耦合到所述第四晶体管，所述节点与所述反馈电压相关联； 其中，所述反馈电压基本等于所述输出电压和一个第二电压之间的差，所述第二电压与所述第四晶体管的一个或多个特性有关且基本为常数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗文哲，欧阳雄，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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