级联LDO稳压器制造技术

公开了一种稳压器。该稳压器为级联的，包括第一级和第二级。第一级可以是包括由第一PMOS晶体管实现的源极跟随器的无电容器的第一级，其中第一PMOS晶体管在其相应栅极端子上接收第一参考电压。第一级被耦接以接收来自外部电压源的第一电压，并向第二级提供第二电压。第二级可直接且唯一地耦接到第一级，其中耦接到第一级输出的一个不具有电容器或连接。第二级可在输出节点上提供输出电压，其中输出电压小于第二电压。

Cascade LDO Regulator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】级联LDO稳压器
本公开涉及电子电路，并且更具体地涉及稳压器电路。
技术介绍
稳压器通常用于多种电路以便向特定电路提供期望的电压。为此，有多种稳压器电路可用于满足各种应用。线性稳压器用于许多不同的应用中，其中可用的供电电压超出待供电电路的合适的值。因此，线性稳压器可输出小于所接收的供电电压的电压。一些线性稳压器可分级被实现。每个级可有助于基于所提供的输入电压(例如，来自外部源)生成输出电压。这些级可彼此耦接，其中电容器耦接到每个级的输出。这些电容器可稳定由各级输出的电压。在实现于集成电路(IC)上的稳压器中，给定稳压器级的输出可具有用于耦接到在IC(例如，在印刷电路板或PCB上)外部实现的电容器的外部连接。
技术实现思路
本文公开了一种稳压器。在一个实施方案中，稳压器为级联的，包括第一级和第二级。第一级可以是包括由第一P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管实现的源极跟随器的无电容器的第一级，其中第一PMOS晶体管在其相应栅极端子上接收第一参考电压。第一级被耦接以接收来自外部电压源的第一电压，并向第二级提供第二电压。第二级可通过中间节点直接且唯一地耦接到第一级，第二电压通过该中间节点输出，其中耦接到第一级输出的一个不具有电容器或连接。第二级可在输出节点上提供输出电压，其中输出电压小于第二电压。在一个实施方案中，除了基于PMOS的源极跟随器之外，第一级包括使用PMOS晶体管实现的共源极放大器。第一级还可包括共栅极放大器，该共栅极放大器被耦接以将基本上等于第二电压的电压驱动至实现共源极放大器的PMOS晶体管的栅极端子。共源极放大器和源极跟随器两者都耦接到中间节点。在各种实施方案中，第二级可包括被配置为驱动晶体管的栅极的运算放大器和使用PMOS晶体管实现的电流镜。电流镜可镜像由耦接到放大器输出的晶体管消耗的电流。第二级可在输出节点上输出小于第二电压的输出电压。每个级可有助于为稳压器提供整体电源抑制比率(PSRR)的一部分。第一级可比第二级更宽松地调节。附图说明下面的详细描述参照附图，现在对这些附图进行简要说明。图1是包括稳压器和功能电路块的集成电路(IC)的一个实施方案的框图。图2是稳压器的一个实施方案的示意图。图3是示出用于操作稳压器的方法的一个实施方案的流程图。图4是示例性系统的一个实施方案的框图。尽管本文所公开的实施方案易受各种修改形式和替代形式的影响，但本文的特定实施方案在附图中以举例的方式示出并在本文中详细描述。然而，应该理解，附图和对其的详细描述并非旨在将权利要求的范围限制于所公开的特定形式。相反，本申请旨在覆盖落入由所附权利要求限定的本申请的公开内容的精神和范围内的所有修改、等同物和另选方案。本公开包括对“一个实施方案”、“特定实施方案”、“一些实施方案”、“各种实施方案”或“实施方案”的引用。出现短语“在一个实施方案中”、“在特定实施方案中”、“在一些实施方案中”、“在各种实施方案中”或“在实施方案中”并不一定是指同一个实施方案。特定特征、结构或特性可以与本公开一致的任何合适的方式被组合。在本公开内，不同实体(其可被不同地称为“单元”、“电路”、其他部件等)可被描述或声称成“被配置为”执行一个或多个任务或操作。此表达方式—被配置为[执行一个或多个任务]的[实体]—在本文中用于指代结构(即，物理的事物，诸如电子电路)。更具体地，此表达方式用于指示此结构被布置成在操作期间执行一个或多个任务。结构可被说成“被配置为”执行某个任务，即使该结构当前并非正被操作。“被配置为将积分分发到多个处理器内核的积分分发电路”旨在涵盖例如具有在操作期间执行该功能的电路的集成电路，即使所涉及的集成电路当前并非正被使用(例如电源未连接到它)。因此，被描述或表述为“被配置为”执行某个任务的实体指代用于实施该任务的物理的事物，诸如设备、电路、存储有可执行程序指令的存储器等。此短语在本文中不被用于指代无形的事物。术语“被配置为”并不旨在意指“可配置为”。例如，未经编程的FPGA不会被认为是“被配置为”执行某个特定功能，虽然在编程之后其可能“可配置为”执行该功能。所附权利要求书中的表述结构“被配置为”执行一个或多个任务明确地旨在对该权利要求要素不援引35U.S.C.§112(f)。于是，所提交的本申请中没有任何权利要求旨在要被解释为具有装置-加-功能要素。如果申请人在申请过程期间想要援引节段112(f)，则其将使用“用于”[执行功能]“的装置”结构来表述权利要求要素。如本文所用，术语“基于”用于描述影响确定的一个或多个因素。此术语不排除可能有附加因素可影响确定。也就是说，确定可仅基于指定的因素或基于所指定的因素及其他未指定的因素。考虑短语“基于B确定A”。此短语指定B是用于确定A的因素或者B影响A的确定。此短语并不排除A的确定也可基于某个其他因素诸如C。此短语也旨在覆盖A仅基于B来确定的实施方案。如本文所用，短语“基于”与短语“至少部分地基于”是同义的。如本文所用，短语“响应于”描述触发效果的一个或多个因素。该短语并未排除其他因素可能影响或以其他方式触发效果的可能性。也就是说，效果可以仅仅响应于这些因素，或者可以响应于指定的因素以及其他未指定的因素。考虑短语“响应于B执行A”。该短语指定B是触发A的性能的因素。该短语不排除执行A也可能响应于某些其他因素，诸如C。该短语还旨在涵盖其中仅响应于B而执行A的实施方案。如本文所用，术语“第一”、“第二”等充当其之后的名词的标签，并且不暗指任何类型的排序(例如，空间的、时间的、逻辑的等)，除非另有说明。例如，在具有八个寄存器的寄存器文件中，术语“第一寄存器”和“第二寄存器”可用于指八个寄存器中的任两个，而不是例如仅逻辑寄存器0和1。在权利要求书中使用时，术语“或”被用作包含性的或，而不是排他性的或。例如，短语“x、y或z中的至少一个”表示x、y和z中的任何一个以及它们的任何组合。在以下描述中，阐述了许多具体细节，以提供对所述实施方案的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员应当认识到，可在没有这些具体细节的情况下实践所公开的实施方案的方面。在一些情况下，未详细示出熟知的电路、结构、信号、计算机程序指令和技术，以免模糊所公开的实施方案。具体实施方式现在转向图1，其示出了集成电路(IC)的一个实施方案的简化框图。应当指出的是，为了进行示意性的说明，示出了该简化的实施方案，但并非旨在进行限制。此外，其他类型的电路(例如，功率管理电路)也可在IC10上实现，并且可耦接到本文所示的电路/单元并与之交互。所示实施方案中的IC10包括稳压器20和功能电路块11。功能电路块可以是执行IC10的各种功能的一个或多个电路块中的一个。在该具体示例中，功能电路块11被耦接以经由稳压器20接收功率。具体地讲，供电电压VLDO作为供电电压提供给功能电路块11，该功能电路块充当稳压器20的负载。在所示的实施方案中，稳压器20从IC10外部的源接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路，包括：/n稳压器，其中所述稳压器包括：/n第一级，其中所述第一级为无电容器的第一级，并且包括使用第一P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管实现的源极跟随器，其中所述第一PMOS晶体管的栅极端子被耦接以接收第一参考电压，其中所述第一级被耦接以接收来自外部电压源的第一电压，并且被配置为在中间节点上输出小于所述第一电压的第二电压；以及/n第二级，所述第二级被耦接以接收来自所述第一级的所述第二电压，其中所述第一级被配置为经由所述中间节点将所述第二电压直接且唯一地提供至所述第二级，其中所述第二级被配置为在输出节点上将第三电压输出至负载电路。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170616 US 15/625,7761.一种电路，包括：
稳压器，其中所述稳压器包括：
第一级，其中所述第一级为无电容器的第一级，并且包括使用第一P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管实现的源极跟随器，其中所述第一PMOS晶体管的栅极端子被耦接以接收第一参考电压，其中所述第一级被耦接以接收来自外部电压源的第一电压，并且被配置为在中间节点上输出小于所述第一电压的第二电压；以及
第二级，所述第二级被耦接以接收来自所述第一级的所述第二电压，其中所述第一级被配置为经由所述中间节点将所述第二电压直接且唯一地提供至所述第二级，其中所述第二级被配置为在输出节点上将第三电压输出至负载电路。


2.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一级还包括使用第二PMOS晶体管实现的共源极放大器，其中所述第一PMOS晶体管包括所述共源极放大器上的负载。


3.根据权利要求2所述的电路，还包括使用耦接到所述第一PMOS晶体管和所述第二PMOS晶体管两者的NMOS晶体管实现的共栅极放大器，其中所述共栅极放大器被配置为将基本上等于所述第二电压的电压驱动至所述第二PMOS晶体管的栅极端子。


4.根据权利要求2所述的电路，其中所述第二级包括具有反相输入和非反相输入的放大器，其中所述放大器的所述非反相输入被耦接以接收第二参考电压，并且其中放大器包括被耦接以接收所述第二电压的供电电压输入。


5.根据权利要求4所述的电路，其中所述放大器的输出耦接到NMOS晶体管的栅极端子。


6.根据权利要求5所述的电路，还包括耦接到所述NMOS晶体管的漏极端子的电流镜，所述电流镜包括第三PMOS晶体管和第四PMOS晶体管，其中所述第三PMOS晶体管和所述第四PMOS晶体管的相应栅极端子耦接到所述NMOS晶体管的漏极端子，并且其中所述第四PMOS晶体管的源极端子耦接到所述输出节点。


7.根据权利要求4所述的电路，还包括耦接在所述输出节点和参考节点之间的分压器，其中所述放大器被耦接以在其反相输入上接收来自所述分压器的分压电压。


8.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一级包括第一串联稳压器，并且其中所述第二级包括第二串联稳压器。


9.一种方法，所述方法包括：
在稳压器的第一级处接收第一电压；
从所述第一级提供小于所述第一电压的第二电压，其中所述第一级为无电容器的并且包括使用第一P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管实现的源极跟随器和使用第二PMOS晶体管实现的共源极放大器；
在所述稳压器的第二级处接收所述第二电压，其中所述第一级被耦接以经由中间节点将所述第二电压直接且唯一地提供至所述第二级；以及
在所述稳压器的所述第二级的输出节点上提供第三电压，所述第三电压小于所述第二电压。


10.根据权利要求9所述的方法，还包括用作所述共源极放大器上的负载的所述源极跟随器。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杜定坤，J·B·弗莱彻，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US