一种数字低压差稳压器及电子设备制造技术

本申请涉及一种数字低压差稳压器及电子设备，属于电子技术领域。数字低压差稳压器包括：多个电压调节单元，针对每一个电压调节单元，该电压调节单元包括：晶体管阵列和压降检测电路，压降检测电路与所述晶体管阵列的输出端连接，所述压降检测电路，用于根据所述晶体管阵列的输出端的电压，输出选择信号，所述选择信号用于选择是以环路控制信号还是以注入补偿控制信号来控制所述晶体管阵列中的晶体管。通过在每个电压调节单元中设置一个压降检测电路，让压降检测电路置身于检测环境之中，使其能够及时地、精准地根据该电压调节单元中的晶体管阵列的输出端的电压，输出选择信号，以此来控制该晶体管阵列迅速的注入电流。以此来控制该晶体管阵列迅速的注入电流。以此来控制该晶体管阵列迅速的注入电流。

【技术实现步骤摘要】
一种数字低压差稳压器及电子设备


[0001]本申请属于电子
，具体涉及一种数字低压差稳压器及电子设备。

技术介绍

[0002]数字低压差稳压器(digital low dropout regulator，DLDO)是一种数字型直流(DC)线性稳压器，可以为不同的负载(loading)提供可配置的电流和可配置的电压。当DLDO的负载由轻载向重载切换时，DLDO的环路无法及时响应，此时DLDO的输出电压会快速跌落，当DLDO的检测电路监测到输出电压低于设定门限值时，会开启电流注入(charge injection)补偿功能，额外补偿电流，把输出电压抬高，保证负载的正常工作。
[0003]电流注入补偿功能通常会复用DLDO的大功率晶体管(也即电流注入补偿功能与正常环路控制共用同一个大功率晶体管，由选择信号来选择具体的控制模式)，而DLDO的大功率晶体管一般是由多个相同的功率晶体管阵列(clone array)构成的。每个晶体管阵列受注入补偿控制信号(Chargeinj[N:1]，N为注入补偿控制信号中的二进制代码的位数，为正整数)控制，Chargeinj[N:1]对应了注入补偿电流的大小，用于控制晶体管阵列中晶体管的导通个数。检测电路输出的选择信号会逐级传递到各个功率管阵列，随着选择信号在各个晶体管阵列之间传递，Chargeinj[N:1]也会逐级传递到各个功率管阵列，以便逐个注入等量补偿电流给负载。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请的目的在于提供一种数字低压差稳压器及电子设备，以改善现有数字低压差稳压器在其输出电压快速下降时，不能及时、精确地注入补偿电流的问题。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种数字低压差稳压器，包括：多个电压调节单元，针对每一个电压调节单元，该电压调节单元包括：晶体管阵列、压降检测电路；压降检测电路与所述晶体管阵列的输出端连接，所述压降检测电路，用于根据所述晶体管阵列的输出端的电压，输出选择信号，所述选择信号用于选择是以环路控制信号还是以注入补偿控制信号来控制所述晶体管阵列中的晶体管。本申请实施例中，通过在每个电压调节单元中设置一个压降检测电路，让压降检测电路置身于检测环境之中，使其能够及时地、精准地根据该电压调节单元中的晶体管阵列的输出端的电压，输出选择信号，以此来控制该晶体管阵列迅速的注入电流。此外，由于各个电压调节单元中均设置有用于输出选择信号的压降检测电路，使得选择信号不再是逐级传递到各个功率管阵列，各个电压调节单元之间能单独响应，避免了逐级传递带来的延迟，从而使补偿电流均匀分布。
[0007]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述压降检测电路包括：比较器和电压源；所述比较器的第一输入端与所述晶体管阵列的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述电压源连接，所述比较器的输出端，用于输出所述选择信号。本申请实施例中，通过采用比较器这类硬件的方式，对晶体管阵列的输出端和电源端进行比较，进而输出用
于选择环路控制信号还是注入补偿控制信号的选择信号，可以快速准确的实现所需功能。
[0008]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述电压源包括：数模转换器；所述数模转换器的输入端连接有数字电压信号，所述数模转换器的输出端与所述比较器的第二输入端连接；所述数模转换器用于将输入的所述数字电压信号转换成模拟电压信号。本申请实施例中，采用数模转换器来实现输出电压的可调，使其可以适用于不同的场景需要，同时采用数字电压信号来控制，简化了电路的控制逻辑及复杂度。
[0009]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述压降检测电路还包括：低通滤波器，所述数模转换器的输出端通过所述低通滤波器与所述比较器的第二输入端连接，所述低通滤波器，用于将所述模拟电压信号中频率高于阈值的部分过滤掉。本申请实施例中，用低通滤波器将模拟电压信号中频率高于阈值(低通滤波器的门限阈值)的部分过滤掉，以使数模转换器输出的模拟电压信号波动小，输出更稳定。
[0010]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述压降检测电路还包括：锁存器；所述比较器的输出端与所述锁存器连接，所述锁存器，用于对所述比较器输出的选择信号进行锁存，使得在一段时间内，该选择信号保持不变。本申请实施例中，通过锁存器对比较器输出的选择信号进行锁存，使得在一段时间内，该选择信号保持不变，避免当晶体管阵列的输出端的电压在比较器的参考电压附近来回波动时，比较器输出的选择信号来回波动，进而影响注入电流的效率。
[0011]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述数字低压差稳压器还包括：可调电压源，所述压降检测电路包括：比较器；所述比较器的第一输入端与所述晶体管阵列的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述可调电压源连接，所述比较器的输出端，用于输出所述选择信号；其中，不同电压调节单元中的压降检测电路共用所述可调电压源。本申请实施例中，通过采用多个电压调节单元共用可调电压源的方式，来节约成本及减少电路面积。
[0012]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述可调电压源包括：数模转换器；所述数模转换器的输入端连接有数字电压信号，所述数模转换器的输出端与每一个电压调节单元中的压降检测电路中的比较器的第二输入端连接；所述数模转换器用于将输入的所述数字电压信号转换成模拟电压信号。
[0013]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述压降检测电路还包括：低通滤波器，所述比较器的第二输入端与所述低通滤波器连接；所述低通滤波器，用于将所述模拟电压信号中频率高于阈值的部分过滤掉后输入给所述比较器的第二输入端。
[0014]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述压降检测电路还包括：锁存器；所述比较器的输出端与所述锁存器连接，所述锁存器，用于对所述比较器输出的选择信号进行锁存，使得在一段时间内，该选择信号保持不变。
[0015]结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述压降检测电路位于所述晶体管阵列的输出端侧。本申请实施例中，通过将压降检测电路设置于靠近晶体管阵列的输出端的一侧，使其能实时的反应晶体管阵列的输出端的电源变化。
[0016]第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：负载和如上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的数字低压差稳压器，所述数字低压差稳压器的电压输出端与所述负载连接。
[0017]本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字低压差稳压器，其特征在于，包括：多个电压调节单元，针对每一个电压调节单元，该电压调节单元包括：晶体管阵列；压降检测电路，与所述晶体管阵列的输出端连接，所述压降检测电路，用于根据所述晶体管阵列的输出端的电压，输出选择信号，所述选择信号用于选择是以环路控制信号还是以注入补偿控制信号来控制所述晶体管阵列中的晶体管。2.根据权利要求1所述的数字低压差稳压器，其特征在于，所述压降检测电路包括：比较器和电压源；所述比较器的第一输入端与所述晶体管阵列的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述电压源连接，所述比较器的输出端，用于输出所述选择信号。3.根据权利要求2所述的数字低压差稳压器，其特征在于，所述电压源包括：数模转换器；所述数模转换器的输入端连接有数字电压信号，所述数模转换器的输出端与所述比较器的第二输入端连接；所述数模转换器用于将输入的所述数字电压信号转换成模拟电压信号。4.根据权利要求3所述的数字低压差稳压器，其特征在于，所述压降检测电路还包括：低通滤波器，所述数模转换器的输出端通过所述低通滤波器与所述比较器的第二输入端连接，所述低通滤波器，用于将所述模拟电压信号中频率高于阈值的部分过滤掉。5.根据权利要求2-4中任一项所述的数字低压差稳压器，其特征在于，所述压降检测电路还包括：锁存器；所述比较器的输出端与所述锁存器连接，所述锁存器，用于对所述比较器输出的选择信号进行锁存，使得在一段时间内，该选择信号保持不变。6.根据权利要求1所述的数字低压差稳压器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春红，
申请(专利权)人：海光信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：