双回路自适应LDO稳压器制造技术

本发明专利技术公开了一种稳压器电路。在一个实施方案中，低压差(LDO)稳压器包括电压回路和电流回路。该电流回路包括耦接到LDO稳压器的输出节点的源极跟随器，该源极跟随器是用PMOS晶体管实现的。该电流回路还包括电流镜，该电流镜耦接在该电流回路的第一分支和该电流回路的第二分支之间。所述源极跟随器是在所述电流回路的所述第二分支中实现的。电压回路包括放大器电路，该放大器电路具有耦接到该输出节点的反相输入端，以及被耦接以接收基准电压的非反相输入端。放大器的输出端耦接到电流镜的PMOS晶体管的栅极端子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双回路自适应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
本专利技术公开了一种稳压器电路。在一个实施方案中，低压差(LDO)稳压器包括电压回路和电流回路。该电流回路包括耦接到LDO稳压器的输出节点的源极跟随器，该源极跟随器是用PMOS晶体管实现的。该电流回路还包括电流镜，该电流镜耦接在该电流回路的第一分支和该电流回路的第二分支之间。该源极跟随器是在电流回路的第二分支中实现的。电压回路包括放大器电路，该放大器电路具有耦接到该输出节点的反相输入端，以及被耦接以接收基准电压的非反相输入端。放大器的输出端耦接到电流镜的PMOS晶体管的栅极端子。在一个实施方案中，用于操作LDO稳压器的方法包括电流回路控制提供给负载电路的电流量并且电压回路控制输出电压。电流回路被设计成快速感测变化，并且因此可快速调节负载电流，同时为稳压器输出端增加稳定性。电压回路是对输出电压进行微调的慢压反馈回路，并且针对高增益进行了优化。其可被设计成使得其响应足够慢以进一步增强稳定性。还公开了一种实现为集成电路的功率管理单元(PMU)。该功率管理单元可包括多个电路块，该多个电路块中的至少一个电路块包括如本文所讨论的LDO稳压器(还设想了具有本文所讨论的LDO稳压器的多个实例的实施方案)。由于上文讨论的LDO稳压器可在不使用外部电容器的情况下实现，因此可将多个实例分布在芯片上，而不是具有外部电容器连接件的单个实例。电路块可包括控制和功率电路，并且可被耦接以将功率分配到在其中实现该电路块的系统的各种电压域。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是稳压器电路的一个实施方案的示意图。图2是集成电路的一个实施方案的框图。图3是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，但本专利技术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中想要援引112(f)部分，则其将利用“用于[执行功能]的装置”结构来表述权利要求的要素。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，示出了稳压器电路的一个实施方案的示意图。所示实施方案中的稳压器100是低压差(LDO)稳压器，其被耦接以从外部源(VDD)接收电压并向输出节点(VLDO)上的负载提供输出电压。在所示的实施方案中，稳压器100包括经由PMOS晶体管MP1彼此耦接的电压回路和电流回路。电压回路包括放大器Av，该放大器的输出端(节点Vset)耦接到MP1的栅极端子。Av的反相输入端耦接到输出节点VLDO，而非反相输入耦接以接收参考电压VRef。...

【技术保护点】
1.一种电路，包括：/n低压差(LDO)稳压器，所述LDO稳压器包括电压回路和电流回路，其中所述电流回路包括：/n源极跟随器，所述源极跟随器耦接到输出节点，所述源极跟随器包括第一PMOS晶体管；/n电流镜，所述电流镜耦接在所述电流回路的第一分支与所述电流回路的第二分支之间，其中所述源极跟随器是在所述第二分支中实现的；以及/n其中所述电压回路包括：/n放大器电路，所述放大器电路具有耦接到所述输出节点的反相输入端、被耦接以接收基准电压的非反相输入端以及耦接到所述第一PMOS晶体管的栅极端子的放大器输出端。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171218 US 15/844,7651.一种电路，包括：
低压差(LDO)稳压器，所述LDO稳压器包括电压回路和电流回路，其中所述电流回路包括：
源极跟随器，所述源极跟随器耦接到输出节点，所述源极跟随器包括第一PMOS晶体管；
电流镜，所述电流镜耦接在所述电流回路的第一分支与所述电流回路的第二分支之间，其中所述源极跟随器是在所述第二分支中实现的；以及
其中所述电压回路包括：
放大器电路，所述放大器电路具有耦接到所述输出节点的反相输入端、被耦接以接收基准电压的非反相输入端以及耦接到所述第一PMOS晶体管的栅极端子的放大器输出端。


2.根据权利要求1所述的电路，还包括耦接在所述电流回路和接地节点之间的偏压电流源。


3.根据权利要求2所述的电路，还包括位于所述电流回路的所述第一分支中的偏压晶体管，其中所述偏压晶体管耦接在所述电流镜和所述偏压电流源之间。


4.根据权利要求3所述的电路，其中所述偏压晶体管包括被耦接以接收第一偏压电压的栅极端子。


5.根据权利要求2所述的电路，还包括第一偏压电阻器，所述第一偏压电阻器耦接在所述第一PMOS晶体管与地之间，其中所述第一偏压电阻器还经由偏压电压节点耦接到所述偏压电流源。


6.根据权利要求1所述的电路，其中所述电流镜包括：
第二PMOS晶体管，所述第二PMOS晶体管是二极管耦接设备，并且其中所述第二PMOS晶体管耦接在所述电流回路的所述第一分支与供电电压节点之间；以及
第三PMOS晶体管，其中所述第三PMOS晶体管耦接在所述电流回路的所述第二分支与所述供电电压节点之间。


7.根据权利要求6所述的电路，还包括耦接在所述供电电压节点与所述第二PMOS晶体管和所述第三PMOS晶体管的相应栅极端子之间的第二偏压电阻器。


8.根据权利要求1所述的电路，...

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