用于线性稳压器的触发接收电路制造技术

本发明专利技术题为“用于线性稳压器的触发接收电路”。本发明专利技术公开了一种用于线性稳压器诸如低压差稳压器(LDO)的触发接收电路。该触发接收电路仅在需要时激活，以响应于瞬态负载变化从输出接收电流。该触发接收电路包括大接收晶体管，该大接收晶体管在被激活时从LDO的输出消耗电流，以快速地将输出电压恢复回调节值，从而改善对负载变化的负载瞬态响应。改善的负载瞬态响应防止LDO的输出晶体管完全去激活以恢复调节。因此，LDO对后续负载瞬态的响应可得到改善。

【技术实现步骤摘要】
用于线性稳压器的触发接收电路相关申请的交叉引用本申请要求于2020年2月24日提交的美国专利申请号16/799,205的优先权。
本公开涉及模拟微电子电路，并且更具体地讲，涉及具有接收电路的线性稳压器，该接收电路可被触发以适应特定负载瞬态条件。
技术介绍
低压差(LDO)稳压器(即，LDO)是一种线性稳压器，其被配置为通过控制输出晶体管(MO)的导通电平来将未经调节的输入电压(VIN)转换为经调节的输出电压(VOUT)，使得在LDO的输入与输出之间产生电压降，该电压降响应于输入电压的变化，使得输出电压是固定的(例如，相对于基准电压，VREF)。LDO可根据负载瞬态响应(LOTR)响应于变化的负载。例如，如果变化的负载导致输出电流(IOUT)突然增大或减小，则输出电压(VOUT)可在LDO电路响应的同时在一段时间内偏离其调节电平。LOTR描述偏差的振幅和响应周期。一般来讲，较低振幅偏差比较高振幅偏差更理想，并且较短周期比较长周期更理想。本公开的实施方式就是在这种背景下出现的。
技术实现思路
在至少一个方面，本公开总体上描述了一种方法。该方法包括使用低压差稳压器(即，LDO)调节输出电压。该方法还包括当LDO的输出电压满足标准时(例如，输出电压≥阈值电压)检测特定类型的负载瞬态(例如，负载增加)。该方法包括在检测到特定类型的负载瞬态时，使用包括接收晶体管的触发接收电路从LDO的输出接收电流。接收包括在LDO的输出电压满足标准时激活接收晶体管以从LDO的输出接收电流，并且在输出电压不满足标准时，逐渐去激活接收晶体管。在另一方面，本公开总体上描述了一种低压差稳压器(LDO)。LDO包括输出晶体管，该输出晶体管被配置为根据LDO的输出电压的对应减小或增大来增大或减小供应(即，传导)到LDO的输出的电流。LDO还包括触发接收电路，该触发接收电路在输出电压的增大超过阈值时被激活以从LDO的输出接收电流，并且在输出电压不再超过阈值时被逐渐去激活。在另一方面，本公开总体上描述了一种用于低压差稳压器(LDO)的触发接收电路。触发接收电路包括接收触发器，该接收触发器耦接到LDO的输出电压。接收触发器被配置为在LDO的输出电压满足标准时生成触发信号，该触发信号在接通期期间保持在触发电压。触发接收电路还包括接收控件，该接收控件接收触发信号并作为响应生成接收控制信号。接收控制信号在接通期期间保持在接通电压，并且然后在关断期期间根据软关断曲线来逐渐减小。触发接收电路还包括接收晶体管，该接收晶体管在接通期期间由接通电压激活(即，接通、导通)以从LDO的输出接收电流，然后在关断期期间根据软关断曲线逐渐去激活。在可能的实施方式中，触发接收电路的激活的接收晶体管减少LDO的负载瞬态响应。在以下具体实施方式及其附图内进一步解释了前述说明性
技术实现思路
，以及本公开的其他示例性目标和/或优点、以及实现方式。附图说明图1是根据本公开的一个可能的实施方式的包括触发接收电路的低压差稳压器(即，LDO)的框图。图2包括基于时间的曲线图，其示出了根据本公开的可能实施方式的当未使用触发接收电路时LDO对负载瞬态的响应。图3是根据本公开的可能实施方式的接收控制信号(VS)的基于时间的曲线图。图4包括基于时间的曲线图，其示出了根据本公开的可能实施方式的当使用触发接收电路时LDO对负载瞬态的响应。图5是LDO的可能实施方式的示意图，包括触发接收电路的可能实施方式的框图。图6是图5的LDO的详细示意图，示出了触发接收电路的可能电路实施方式。图7是用于调节到变化的负载的电压的方法的流程图。附图中的部件未必相对于彼此按比例绘制。相似附图标记在若干附图中表示相应的零件。具体实施方式线性稳压器(linearvoltageregulator)(即，线性稳压器(linearregulator))能够向负载供应(source)大输出电流，但其接收(sink)相同电流量的能力可能不足。因此，从高值阶跃到低值的输出电流可导致不可接受的负载瞬态响应。本公开描述了响应于负载电流变化的电路和方法，其中附加接收以改善线性稳压器的负载瞬态响应。虽然本专利技术所公开的技术可应用于大多数线性稳压器，但将详细考虑低压差(LDO)稳压器的实施方式。本公开描述了LDO稳压器，该LDO稳压器包括被配置为对负载瞬态(LOT)的类型作出响应的触发接收电路(sinkcircuit)。触发接收电路包括耦接到LDO的输出的接收晶体管(sinktransistor)，该接收晶体管可被配置为提供高容量导电路径(例如，从输出端到接地端)，以便快速接收(即，泄漏)来自负载(例如，电容负载)的电流以有助于降低升高的输出电压(VOUT)。接收晶体管由接收控制信号(sink-controlsignal)(VS)控制以接通(即，减小电阻)一段时间，以便从负载接收电流，然后在接收期之后，根据缓慢释放(即，软关断)曲线来断开(即，增大电阻)。软关断曲线可减小(或消除)由接收晶体管的接通/断开切换导致的输出电压(VOUT)中的负载瞬态响应。例如，软关断曲线根据关断斜率(速率)在关断期内降低接收晶体管的电导率，使得由软关断生成的负载瞬态响应小于预定值。换句话讲，关断期和关断速率可对应于小于预定值的负载瞬态响应。所公开的包括触发接收电路的LDO稳压器可有利地减小(例如，与没有接收电路的LDO稳压器相比)升高的输出电压降低回到调节值的周期。减小的周期可防止LDO稳定在其控制的极限(即，轨)处，这可有助于改善LDO对后续负载瞬态(即，背对背负载瞬态)的响应。此外，触发接收电路的条件触发(即，激活)防止接收电路影响LDO在其他负载条件下的操作，并且因此可有利地以有限的(或没有)对LDO电路的其他部分的影响来实现。负载瞬态(LOT)是耦接到LDO的输出的负载的(快速)变化，其引起LDO的输出电流(IOUT)的对应(快速)变化。例如，可切换负载，使得当开关将负载从LDO解耦时，LDO的输出电流从非零电流(例如，IOUT>100毫安)快速改变为零电流(例如，IOUT＝0毫安)。负载瞬态可根据其行为来分类。第一类型的LOT由负载电阻的降低引起。降低的负载电阻(RL)可导致输出电压(VOUT)从经调节的电压电平相应地降低。作为响应，LDO可被配置为增加输出到负载的电流(即，供应电流)，以便将输出电压恢复(即，增加)回经调节的电压电平。第二类型的LOT由负载电阻的增加引起。增加的负载电阻可导致输出电压(VOUT)从经调节的电压电平相应地增大。作为响应，LDO可被配置为减小输出到负载的电流，以便将输出电压降低回到经调节的电压电平。上述负载瞬态示例的汇总示于表1中。表1：示例性负载瞬态(LOT)的汇总LOT：第一类LOT：第二类RL↓降低↑增加IOUT↑增加↓降低...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n使用低压差稳压器(LDO)调节输出电压；/n当所述低压差稳压器的输出电压满足标准时，检测特定类型的负载瞬态；以及/n在检测到所述特定类型的负载瞬态时，使用包括接收晶体管的触发接收电路从所述低压差稳压器的输出端接收电流，其中所述接收包括：/n在所述低压差稳压器的输出电压满足所述标准时激活所述接收晶体管以从所述低压差稳压器的所述输出端接收电流；以及/n当所述输出电压不满足所述标准时，去激活所述接收晶体管。/n

【技术特征摘要】
20200224 US 16/799,2051.一种方法，包括：
使用低压差稳压器(LDO)调节输出电压；
当所述低压差稳压器的输出电压满足标准时，检测特定类型的负载瞬态；以及
在检测到所述特定类型的负载瞬态时，使用包括接收晶体管的触发接收电路从所述低压差稳压器的输出端接收电流，其中所述接收包括：
在所述低压差稳压器的输出电压满足所述标准时激活所述接收晶体管以从所述低压差稳压器的所述输出端接收电流；以及
当所述输出电压不满足所述标准时，去激活所述接收晶体管。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述特定类型的负载瞬态是负载增加，所述标准包括所述低压差稳压器的输出电压高于阈值，并且所述阈值是基准电压加上偏移电压。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收晶体管的所述激活和所述去激活由接收控制信号控制，所述接收控制信号：
在所述低压差稳压器的所述输出电压满足所述标准时保持在导通电压；以及
当所述输出电压不满足所述标准时，根据软关断曲线从所述接通电压减小到零伏。


4.根据权利要求1所述的方法，其中激活所述接收晶体管以从所述低压差稳压器的所述输出端接收电流减小了所述低压差稳压器的输出电压，并且其中所述接收晶体管的尺寸小于所述低压差稳压器的输出晶体管的尺寸。


5.一种低压差稳压器(LDO)，包括：
输出晶体管，所述输出晶体管被配置为根据所述低压差稳压器的输出电压的降低或增大来相应增大或降低供应到所述低压差稳压器的输出端的电流；和
触发接收电路，所述触发接收电路在所述输出电压的所述增加超过阈值时被激活以从所述低压差稳压器的所述输出端接收电流，并且在所述输出电压不再超过所述阈值时被去激活。


6.根据权利要求5所述的低压差稳压器(LDO)，其中：
所述输出电压的所述降低或增大是由耦接到所述低压差稳压器的所述输出端的负载的降低或增大引起的；
所述触发接收电路包括接收触发器，所述接收触发器被配置为生成触发信号，所述触发信号在所述输出电压超过所述阈值时在接通期内保持在触发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡丹卡，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US