电压调节器及应用于其上的方法技术

一种电压调节器及应用于其上的方法，该电压调节器响应于参考电压及控制码产生调节电压，包括分压电路、放大电路、功率金属氧化物半导体(MOS)阵列。分压电路用以对调节电压分压以产生反馈电压。放大电路用以放大参考电压与反馈电压之间的电压差以产生偏压电压。功率MOS阵列包括多个晶体管，其中各晶体管分别具有第一端、第二端、以及控制端，第一端耦接电源轨，第二端耦接调节电压，控制端响应于控制码选择性耦接电源轨或偏压电压。

【技术实现步骤摘要】
电压调节器及应用于其上的方法
本专利技术涉及一种电压调节器以及应用于其上的方法，且特别涉及一种具有功率调整能力的电压调节器。
技术介绍
液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)已在生活中被广泛使用，在LCD面板中的时序控制器常使用电压模式(VoltageMode)发射器(Transmitter，TX)。随着LCD面板的解析度增加，时序控制器所需传送的数据量亦随之增加，导致电压模式发射器可能需要更多的端口(Port)或更高的数据率。此外，LCD面板有多种不同设计需求的应用，例如较大的面板可能需要较大的驱动信号摆动(SignalSwing)以克服通道衰减(ChannelAttenuation)的问题，另一方面，较小的面板可能需要较小的驱动信号摆动以减少功率消耗。为符合多样设计需求，如何设计提供电压至电压模式发射器的电压调节器(VoltageRegulator)，乃目前业界所致力的课题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提供一种电压调节器以及应用于其上的方法，使得电压调节器所输出的电流范围获得改善。根据本专利技术的一实施例，提出一种电压调节器，响应于参考电压及控制码产生调节电压，电压调节器包括分压电路、放大电路、功率金属氧化物半导体(MOS)阵列。分压电路用以对调节电压分压以产生反馈电压。放大电路用以放大参考电压与反馈电压之间的电压差以产生偏压电压。功率MOS阵列包括多个晶体管，其中各晶体管分别具有第一端、第二端、以及控制端，第一端耦接电源轨，第二端耦接调节电压，控制端响应于控制码选择性耦接电源轨或偏压电压。根据本专利技术的一实施例，提出一种产生调节电压的方法，响应于参考电压及控制码产生调节电压，方法包括下列步骤。对调节电压分压以产生反馈电压。放大参考电压与反馈电压之间的电压差以产生偏压电压。提供功率MOS阵列，功率MOS阵列包括多个晶体管，其中各晶体管分别具有第一端、第二端、以及控制端，第一端耦接电源轨，第二端耦接调节电压，控制端响应于控制码选择性耦接电源轨或偏压电压。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1绘示一种范例电压模式发射器以及其负载的示意图。图2绘示具有电压调节器以及多个电压模式发射器的一种范例系统的示意图。图3绘示依据本专利技术一实施例的电压调节器示意图。图4绘示依据本专利技术一实施例的电压调节器示意图。图5绘示依据本专利技术一实施例包括适应性控制电路的电压调节器示意图。图6绘示依据本专利技术一实施例的产生调节电压的方法流程图。图7绘示依据本专利技术一实施例的具有适应性控制产生调节电压的方法流程图。图8绘示依据本专利技术一实施例的适应性控制的方法流程图。图9绘示依据本专利技术一实施例的适应性控制的方法流程图。图10绘示依据本专利技术一实施例使用一个临界电压的适应性控制的方法流程图。图11绘示依据本专利技术一实施例使用两个临界电压的适应性控制的方法流程图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。图1绘示一种范例电压模式发射器以及其负载的示意图。电压调节器101产生调节电压VREG，提供电压至具有负载Rterm的电压模式发射器(TX)，电压模式TX当中的开关SW0-SW3受控于差分信号。当开关SW0以及SW3导通时(另两个开关SW1及SW2断开)，电流IREG从节点OUTP流至节点OUTN，在负载Rterm两端产生输出电压VOD(VOD＝IREGxRterm)，其中电流IREG＝VREG/(2xRo+Rterm)。当开关SW1以及SW2导通时(另两个开关SW0及SW3断开)，电流IREG从节点OUTN流至节点OUTP，在负载Rterm两端产生输出电压VOD(VOD＝-IREGxRterm)。电压模式TX藉由改变输出电压VOD的极性以传送讯息。负载Rterm可代表LCD面板中的负载。在此例中可看到，当所需的输出电压VOD信号摆动改变时，电流IREG亦需随之改变。换句话说，输出电压的VOD信号摆动范围受到电压调节器101所提供的电流IREG限制。图2绘示具有电压调节器101以及多个电压模式发射器的一种范例系统的示意图。在此例中，电压调节器101提供电压至多个TX，包括TX端口1901、TX端口2902、TX端口3903、等等，多个TX可代表LCD面板中的多个通道。以图1当中TX的电路结构为例，如图2当中的多端口TX配置，电压调节器101提供的电流为其中Np是端口的数量。在此范例系统中，当电压调节器101提供电流至多个TX，输出电流IREG与端口的数量成正比。由于所使用的端口数量会依据实际应用而有所不同，因此电压调节器101所需的输出电流范围会变大。从图1及图2的范例可以看到，当TX端口的数量或是信号摆动具有可变动范围时，电压调节器的效能会受到影响，例如：电压调节器的输出电流范围会受到电压调节器当中使用的功率金属氧化物半导体(MOS)的操作区限制。为了可支持弹性的信号摆动范围以及弹性的发射器端口数量，此公开提供一种具有功率调整能力的电压调节器。图3绘示依据本专利技术一实施例的电压调节器102示意图。电压调节器102响应于参考电压Vref及控制码产生调节电压VREG，电压调节器102包括分压电路110、放大电路120、功率MOS阵列130。分压电路110用以对调节电压VREG分压以产生反馈电压Vfb。放大电路120用以放大参考电压Vref与反馈电压Vfb之间的电压差以产生偏压电压Vbias。功率MOS阵列130包括多个晶体管，其中各晶体管分别具有第一端、第二端、以及控制端，第一端(例如是源极)耦接电源轨(此例中是供应电压VDD)，第二端(例如是漏极)耦接调节电压VREG，控制端(例如是栅极)响应于控制码选择性地耦接电源轨或偏压电压Vbias。图3所示的分压电路110包括电阻R1及R2，此例中绘示两个电阻以简化图示，分压电路110可包括更多电阻。举例而言，图3中的电阻R1可以代表多个串联或并联电阻的等效电阻。分压电路110对调节电压VREG分压以产生反馈电压Vfb，而形成部分的负反馈路径。在此例中，反馈电压调节电压VREG的大小强度可藉由设定参考电压Vref而决定。分压电路110检测目前产生的调节电压VREG，接着反馈电压Vfb与参考电压Vref进行比较。反馈电压Vfb与参考电压Vref的电压差被放大以产生偏压电压Vbias。功率MOS阵列130可响应于偏压电压Vbias产生调节电压VREG。功率MOS阵列130包括多个晶体管，图3的例子绘示四个晶体管M0-M3，然而晶体管的数量也可以多于四个或少于四个。此实施例中使用P通道MOS(PMOS)，在另一实施例中，功率MOS阵列130可以使用N通道MOS(NMOS)。每个晶体管M0-M3的控制端依据数字的控制码EN0-EN3(以EN[3:0]表示)以及ENB0-ENB3(以ENB[3:0]表示)选择性地耦接至电源轨VDD或是偏压电压Vbias。控制码ENB[3:0]是控制码EN[3:0]的补数(complement)。以晶体管M0为例，若控制码EN0是逻辑低电平，则控制码ENB0是逻辑高电平，晶体管M0的控制端耦接至电源轨VDD。对于控制端耦接至供应电压的PMOS而言，此PMOS操作于截止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压调节器，响应于参考电压及控制码产生调节电压，其特征在于，该电压调节器包括：分压电路，用以对该调节电压分压以产生反馈电压；放大电路，用以放大该参考电压与该反馈电压之间的电压差以产生偏压电压：以及功率金属氧化物半导体(MOS)阵列，包括多个晶体管，其中各这些晶体管分别具有第一端、第二端、以及控制端，该第一端耦接电源轨，该第二端耦接该调节电压，该控制端响应于该控制码选择性耦接该电源轨或该偏压电压。

【技术特征摘要】
2016.05.19 US 15/159,7771.一种电压调节器，响应于参考电压及控制码产生调节电压，其特征在于，该电压调节器包括：分压电路，用以对该调节电压分压以产生反馈电压；放大电路，用以放大该参考电压与该反馈电压之间的电压差以产生偏压电压：以及功率金属氧化物半导体(MOS)阵列，包括多个晶体管，其中各这些晶体管分别具有第一端、第二端、以及控制端，该第一端耦接电源轨，该第二端耦接该调节电压，该控制端响应于该控制码选择性耦接该电源轨或该偏压电压。2.如权利要求1所述的电压调节器，其中在这些晶体管之中，该控制端耦接至该偏压电压的晶体管操作于饱和区。3.如权利要求1所述的电压调节器，其中在这些晶体管之中，该控制端耦接至该电源轨的晶体管操作于截止区。4.如权利要求1所述的电压调节器，其中这些晶体管的尺寸是二进制权重。5.如权利要求1所述的电压调节器，还包括适应性控制电路，用以响应于该偏压电压动态调整该控制码。6.如权利要求5所述的电压调节器，其中该适应性控制电路包括：感测晶体管，具有第一端、第二端、以及控制端，其中该感测晶体管的该控制端耦接该偏压电压，该感测晶体管的该第一端耦接该电源轨；感测电压分压电路，用以对该感测晶体管该第二端的电压分压以产生感测电压；第一比较器电路，用以比较该感测电压及第一临界电压以产生第一比较信号；以及控制逻辑电路，用以响应于该第一比较信号动态调整该控制码。7.如权利要求6所述的电压调节器，其中该适应性控制电路还包括：第二比较器电路，用以比较该感测电压及第二临界电压以产生第二比较信号；其中该第一临界电压高于该第二临界电压，且该控制逻辑电路用以响应于该第一比较信号及该第二比较信号动态调整该控制码。8.如权利要求7所述的电压调节器，其中当该感测电压高于该第一临界电压时，该控制电路用以增加该控制码；当该感测电压低于该第二临界电压时，该控制电路用以减少该控制码。9.如权利要求6所述的电压调节器，其中这些晶体管的尺寸是二进制权重，且该感测晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗仁鸿，林士钧，林永正，陈慕蓉，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71