具有限流电路系统的运算放大器技术方案

本公开涉及具有限流电路系统的运算放大器。一种用于对运算放大器进行限流的方法包括感测通过所述运算放大器的第一分支的第一电流。所述第一分支从连接到运算放大器输出的限流电源传导所述第一电流。将所述第一电流与基准电流进行比较以生成调节信号。用所述调节信号控制可变电流源。用所述可变电流源限制跨导放大器的输出电流以响应于此种情形而限制所述第一电流。述第一电流。述第一电流。

【技术实现步骤摘要】
具有限流电路系统的运算放大器


[0001]本公开大体上涉及运算放大器，并且更具体地说，涉及防止低压差电压调节器中的运算放大器的电压过低状况(brown out condition)。

技术介绍

[0002]可以在低压差(LDO)电压调节器中使用运算放大器(“op-amp”)以通过升高差分输入电流来提供较高带宽。需要此较高带宽来满足LDO电压调节器的某些负载调节要求。然而，LDO电压调节器的某些操作状况将会造成运算放大器从限流电源吸收大量电流，这将会在所述电源上导致电压过低状况。
[0003]当在几个LDO电压调节器之间共享限流电源时，电压过低状况会加重，这可能会在电力管理集成电路(PMIC)中发生。此外，在某些应用中，当PMIC无法忍受由多个LDO电压调节器上的电压过低引起的欠压事件时，所述电压过低将会导致不安全的状况。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的一个方面，提供一种设备，包括：
[0005]限流电源，所述限流电源连接到第一分支和运算放大器输出；
[0006]电流传感器，所述电流传感器耦合到所述第一分支，其中所述电流传感器被配置成感测由所述第一分支传导的第一电流；
[0007]放大器，所述放大器连接到基准电流和所述电流传感器，所述放大器被配置成生成与所述基准电流和所述第一电流之间的差成比例的调节信号；
[0008]可变电流源，所述可变电流源由所述调节信号控制；以及跨导放大器，所述跨导放大器通过所述可变电流源从所述运算放大器的第二分支解耦，其中所述第二分支的第二电流确定所述第一电流。
[0009]根据一个或多个实施例，所述限流电源是电荷泵。
[0010]根据一个或多个实施例，进一步包括连接到所述跨导放大器的基准输入的欠压检测电路和耦合到所述运算放大器输出的负载，所述欠压检测电路被配置成响应于所述负载的第一电压降低到低于所述基准输入的第二电压而启用状态标志。
[0011]根据一个或多个实施例，进一步包括电力管理电路，所述电力管理电路被配置成响应于所述状态标志而进入安全状态。
[0012]根据一个或多个实施例，所述可变电流源是场效应晶体管。
[0013]根据本专利技术的第二方面，提供一种用于对运算放大器进行限流的方法，包括：
[0014]感测通过所述运算放大器的第一分支的第一电流，所述第一分支从连接到运算放大器输出的限流电源传导所述第一电流；
[0015]将所述第一电流与基准电流进行比较以生成调节信号；
[0016]用所述调节信号控制可变电流源；以及
[0017]用所述可变电流源限制跨导放大器的输出电流以响应于此种情形而限制所述第
一电流。
[0018]根据一个或多个实施例，进一步包括响应于所述第一电流降低到低于所述基准电流而启用欠压状态标志。
[0019]根据一个或多个实施例，进一步包括响应于所述欠压状态标志被启用而用电力管理电路进入安全状态。
[0020]根据一个或多个实施例，所述安全状态包括停用所述运算放大器输出。
[0021]根据一个或多个实施例，所述安全状态包括启用系统标志。
[0022]根据一个或多个实施例，限制所述输出电流是响应于所述运算放大器的启动状况。
[0023]根据一个或多个实施例，限制所述输出电流是响应于通过耦合到所述运算放大器输出的负载传导的过多电流。
[0024]根据一个或多个实施例，进一步包括与多个低压差电压调节器中的每一个的相应运算放大器共享所述限流电源。
[0025]根据一个或多个实施例，所述限流电源通过电荷泵浦生成所述第一电流。
[0026]根据一个或多个实施例，控制所述可变电流源包括控制场效应晶体管的栅极。
[0027]根据一个或多个实施例，感测所述第一电流包括感测第二电流，所述第一电流与所述第二电流成镜像，并且所述跨导放大器的所述输出电流限制所述第二电流。
[0028]根据本专利技术的第三方面，提供一种设备，包括：
[0029]电荷泵，所述电荷泵连接到运算放大器输出和第一场效应晶体管(FET)；
[0030]第二FET，所述第二FET由第一基准电流源和已调节的输出的总和电流偏置，所述第二FET与所述第一FET形成第一电流镜，其中由所述第一FET传导的第一电流等于所述总和电流；
[0031]电流传感器，所述电流传感器被配置成用第二电流镜感测所述第一电流；以及
[0032]第三FET，所述第三FET连接在跨导放大器输出和所述已调节的输出之间，其中所述第三FET的栅极连接到所述电流传感器的输出，
[0033]由此响应于此种情形而限制所述第一电流。
[0034]根据一个或多个实施例，所述电流传感器包括第四FET，所述第四FET与所述第一FET形成所述第二电流镜，所述第四FET是用第二基准电流源偏置，其中所述第一基准电流源的第一基准电流等于所述第二基准电流源的第二基准电流。
[0035]根据一个或多个实施例，包括多个低压差(LDO)调节器，其中所述电荷泵是与所述LDO调节器中的每一个的相应运算放大器共享。
[0036]根据一个或多个实施例，进一步包括连接到所述跨导放大器的基准输入的欠压检测电路和耦合到所述运算放大器输出的负载，所述欠压检测电路被配置成响应于所述负载的第一电压降低到低于所述基准输入的第二电压而启用状态标志。
附图说明
[0037]本专利技术是以例子的方式示出，并且不受附图的限制，附图中相同的附图标记指示类似的元件。图中的元件是为了简单明了而示出，并且未必按比例绘制。
[0038]图1是LDO电压调节器的示例实施例的功能块的示意图。
[0039]图2是图1的示例实施例的装置级实施方案的示意图。
[0040]图3是根据本公开的示例实施例的LDO电压调节器的功能块的示意图。
[0041]图4是根据本公开的图3的示例实施例的装置级实施方案的示意图。
[0042]图5是根据本公开的图3的示例实施例的另一个装置级实施方案的示意图。
[0043]图6是根据本公开的图3的示例实施例的另一个装置级实施方案的示意图。
[0044]图7是根据本公开的图3的示例实施例的另一个装置级实施方案的示意图。
[0045]图8是根据本公开的示例实施例的用于对运算放大器进行限流的方法的流程图表示。
具体实施方式
[0046]本文中所描述的各个实施例实现了对运算放大器进行限流以防止例如在LDO电压调节器中的电压过低。在示例实施例中，通过用可变电流源限制跨导放大器的输出来实现对限流电源(例如电荷泵)的负载的主动和连续调节，其中跨导放大器的输出被镜像以限定限流电源的负载。通过将限流电源的所感测的负载与电流基准进行比较来控制可变电流源。
[0047]在一个实施例中，限流电路限制将来源于限流电源的最大容许电流，由此防止了供应电压的电压过低状况。在一个例子中，运算放大器是能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，其特征在于，包括：限流电源，所述限流电源连接到第一分支和运算放大器输出；电流传感器，所述电流传感器耦合到所述第一分支，其中所述电流传感器被配置成感测由所述第一分支传导的第一电流；放大器，所述放大器连接到基准电流和所述电流传感器，所述放大器被配置成生成与所述基准电流和所述第一电流之间的差成比例的调节信号；可变电流源，所述可变电流源由所述调节信号控制；以及跨导放大器，所述跨导放大器通过所述可变电流源从所述运算放大器的第二分支解耦，其中所述第二分支的第二电流确定所述第一电流。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述限流电源是电荷泵。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括连接到所述跨导放大器的基准输入的欠压检测电路和耦合到所述运算放大器输出的负载，所述欠压检测电路被配置成响应于所述负载的第一电压降低到低于所述基准输入的第二电压而启用状态标志。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，进一步包括电力管理电路，所述电力管理电路被配置成响应于所述状态标志而进入安全状态。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述可变电流源是场效应晶体管。6.一种用于对运算放大器进行限流的方法，其特征在于，包括：感测通过所述运算放大器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：