电源供应电路以及电源供应方法技术

本发明专利技术提供一种电源供应电路以及电源供应方法。该电源供应电路用以产生一输出电压，包含：一噪声检测电路，用以接收一第一参考电压，并根据该输出电压以及该第一参考电压来产生一第二参考电压，其中该第二参考电压的噪声部分与该输出电压的噪声部分相关；一控制电压产生单元，用以接收一反馈电压以及该第二参考电压，并根据该反馈电压以及该第二参考电压产生一控制电压；一电压供应元件，用以根据该控制电压以及一输入电压来产生该输出电压；以及一反馈网络，用以根据该输出电压产生该反馈电压。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电源供应电路以及电源供应方法，特别涉及可抑制噪声的电源供应电路以及电源供应方法。
技术介绍
高整合度的片上系统(System-on-a-chip，SoC)经常包含了模拟电路与数字电路，而数字电路在芯片中对电源产生的噪声(Noise)，经常会降低模拟电路的特性表现。此夕卜，芯片中内置的功率放大器或是交换式稳压器(Switching Regulator)对电源造成的噪声也会影响其他电路。为了使片上系统整体达到最佳的表现，电压源的稳定性便相当的重要。因此，片上系统中的子电路经常需要使用电压调整器来对抗电源噪声的干扰。综上所述，如何在芯片内实现一个低压降高电源噪声抑制的电压调整器便显得十分重要。 为了满足前述需求，有许多方案被发展出来，但都具有难以克服的缺陷。举例来说，在美国专利案US5162668中，利用电压泵来提高电压调整器的电源供应，藉此提高电源供应与输出电压之间的压降，但额外的电路不但造成额外的耗电与面积，额外使用的时钟信号也会对其他电路产生干扰。又如在美国专利案US 6541946B1中，利用一个高通滤波器将电源供应噪声加入到电压调整器的控制回路中，但因为低频噪声无法反应到电压调整器的控制回路中，导致无法改善低频部分的电源噪声抑制，若要达到这样的目的，电路可能需要占据相当大的面积。而在美国专利案US6897637B2与S. K. HOON的IEEE 2005论文中，利用一个电压减法器到电压调整器回路中，直接将电源噪声反馈到功率晶体管，但这样的做法，经由理论推导与实际测量数据都可以发现，对于电源噪声抑制改善幅度十分有限，对于现今芯片高噪声抑制的要求恐不敷使用。又如，在Mohamed El-Nozahi的IEEE 2010论文中，利用前馈控制放大器(Feed-forward Amplifier),在电压调整器的回路中加入一个电源噪声抵消路径，其主要缺点是必须使用外挂电容，将回路的主极点(Domain Pole)做在芯片外以维持回路稳定，这不但提升成本，也增加了印刷电路板上的面积，不符合现今低成本高整合度考虑的片上系统的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的一目的为提供一种具有噪声抑制能力的电源供应电路和电源供应方法。本专利技术的一实施例披露了一种电源供应电路，用以产生一输出电压，包含一噪声检测电路，用以接收一第一参考电压，并根据该输出电压以及该第一参考电压来产生一第二参考电压，其中该第二参考电压的噪声部分与该输出电压的噪声部分相关；一控制电压产生单元，用以接收一反馈电压以及该第二参考电压，并根据该反馈电压以及该第二参考电压产生一控制电压；一电压供应兀件，用以根据该控制电压以及一输入电压来产生该输出电压；以及一反馈网络，用以根据该输出电压产生该反馈电压。本专利技术的另一实施例披露了一种电源供应方法，使用在一电源供应电路上，用以产生一输出电压，包含根据该输出电压产生一反馈电压；根据该输出电压以及第一参考电压来产生一第二参考电压，其中该第二参考电压的噪声部分与该输出电压的噪声部分相关；根据该反馈电压以及该第二参考电压产生一控制电压；以及根据该控制电压以及一输入电压来产生该输出电压。通过前述的实施例，本专利技术可以使用简单的机制来抑制输出电压的噪声，以提供稳定的输出电压。附图说明图I示出了根据本专利技术的实施例的电源供应电路的方块图。图2和图3示出了根据本专利技术图I的电源供应电路的详细电路图。图4示出了根据本专利技术的另一实施例的电源供应电路的方块图。·图5和图6示出了根据本专利技术图4的电源供应电路的详细电路图。图7示出了根据本专利技术的实施例的电源供应方法的流程图。主要元件符号说明100、200、400 电源供应电路101噪声检测电路103控制电压产生单元105电压供应元件107反馈网络201单位增益放大器203反相放大器205、207、211、213、227 电阻209、214运算放大器210、247 电容215、216 输入端217、220、222 输出端219第一输入端221第二输入端223参考电压产生电路224、245 漏极225电流源228、243 栅极233控制端235输出端229开关元件231电流源241 源极具体实施方式请参考图1，其示出了根据本专利技术的实施例的电源供应电路100的方块图。如图I所示，电源供应电路100包含了噪声检测电路101、控制电压产生单元103、电压供应元件105以及反馈网络107。噪声检测电路101用以接收一第一参考电压Vkef以及输出电压Vwt，并根据输出电压Vrat以及第一参考电压Vkef来产生一第二参考电压Vkef，,其中第二参考电压Vkef,的噪声部分与输出电压Vtjut的噪声部分相关,也即第二参考电压Vkef,的噪声部分带有输出电压Vrat的噪声信息(以下将另举例详细说明)。于此实施例中，噪声信息包含纹波(ripple)噪声。控制电压产生单元103用以接收一反馈电压Vfb以及第二参考电压Vkef,，并根据反馈电压Vfb以及第二参考电压Vkef,产生一控制电压CS。电压供应元件105用以根据控制电压CS以及一输入电压Vin来产生输出电压Vwt。反馈网络107用以根据输出电压Vwt产生反馈电压Vfb。而且，噪声检测电路101以及控制电压产生单元103也可接收输入电压Vin来作为工作电压(或电源供应电压)。 根据前述的实施例，可了解Vin具有噪声部分Rin，故通过电压供应元件105会产生跟Vin相关的输出电压部分Vwtl。Voutl具有跟噪声部分Rin相对应的噪声部分。噪声检测电路101检测Vrat后，会据以产生跟Vwt反相的第二参考电压VKEF，。控制电压产生单元103根据第二参考电压Vkef,和反馈电压Vfb会产生控制电压CS，来通过电压供应元件105产生跟第二参考电压Vkef,相关的输出电压部分Vtjut2t5由于第二参考电压Vkef，也具有噪声部分Reef-，因此输出电压部分Vtjut2也会具有相对应的噪声部分。但输出电压部分Vwt2的噪声部分会跟输出电压部分Vwtl反相，因此会互相抵消。如此，便可得到理论上没有噪声的输出信号 Vout。图2中的(a)示出了根据本专利技术图I的电源供应电路的详细电路图。须注意的是，下列详细电路图仅用以举例，并非用以限定本专利技术，本领域的普通技术人员当可根据本专利技术的教导更改电路而达到相同的效果。此类变化应在本专利技术的范围之内。在图2中的(a)所示的电源供应电路200中。噪声检测电路101包含了单位增益放大器(unit gainbuffer) 201以及反相放大器203。控制电压产生单元103作为一误差放大器。电压供应元件105为一 N型金属氧化物半导体晶体管，但不以此为限。反馈网络107为一电阻网络，但不以此为限。此外，第一参考电压Vkef由一参考电压产生电路223所产生。除此之外，电源供应电路200还包含一电容210，其一端耦接于控制电压产生单元103的一输出端220以及电压供应元件105的栅极228另一端耦接于一预定电压电平(此例中为一地电位)。电容210的主要功用作为一主极点(dominant pole)电容,用以产生主极点，以进一步在芯片内增进整个回路的稳定度，但维持整个回路的稳定度的方式不以此为限。也即，噪声检测电路101、控制电压产生单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源供应电路，用以产生一输出电压，包含：一噪声检测电路，用以接收一第一参考电压，并根据所述输出电压以及所述第一参考电压来产生一第二参考电压，其中所述第二参考电压的噪声部分与所述输出电压的噪声部分相关；一控制电压产生单元，用以接收一反馈电压以及所述第二参考电压，并根据所述反馈电压以及所述第二参考电压产生一控制电压；一电压供应元件，用以根据所述控制电压以及一输入电压来产生所述输出电压；以及一反馈网络，用以根据所述输出电压产生所述反馈电压。

【技术特征摘要】
2011.07.29 TW 1001269851.一种电源供应电路，用以产生一输出电压，包含 一噪声检测电路，用以接收一第一参考电压，并根据所述输出电压以及所述第一参考电压来产生一第二参考电压，其中所述第二参考电压的噪声部分与所述输出电压的噪声部分相关； 一控制电压产生单元，用以接收一反馈电压以及所述第二参考电压，并根据所述反馈电压以及所述第二参考电压产生一控制电压； 一电压供应元件，用以根据所述控制电压以及一输入电压来产生所述输出电压；以及 一反馈网络，用以根据所述输出电压产生所述反馈电压。2.根据权利要求I所述的电源供应电路，其中，所述第二参考电压的噪声部分与所述输入电压对所述输出电压造成的噪声部分反相。3.根据权利要求I所述的电源供应电路，其中，所述噪声检测电路包含 一反相放大器，具有一第一输入端以及一第二输入端，所述第一输入端接收所述第一参考电压，而所述第二输入端接收所述输出电压，并据以产生所述第二参考电压。4.根据权利要求3所述的电源供应电路，其中，所述噪声检测电路还包含 一单位增益放大器，用以接收所述输出电压并缓冲输出所述输出电压至所述第二输入端。5.根据权利要求3所述的电源供应电路，其中，所述噪声检测电路还包含 一开关元件，具有一控制端以及一输出端，其中所述控制端接收所述输出电压，而所述输出端耦接所述第二输入端；以及 一电流源，一端耦接所述开关元件的所述输出端，而另一端耦接一预定电位。6.根据权利要求I所述的电源供应电路，其中，所述噪声检测电路根据所述反馈电压以及所述第一参考电压来产生所述第二参考电压。7.根据权利要求6所述的电源供应电路，其中，所述噪声检测电路包含 一反相放大器，具有一第一输入端以及一第二输入端，所述第一输入端接收所述第一参考电压，而所述第二输入端接收所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石益璋，张益韶，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：