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一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器的制作方法

文檔序號:40541190發(fā)布日期:2025-01-03 11:00閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,包括控制模塊、帶隙基準(zhǔn)電路、瞬態(tài)增強(qiáng)電路、瞬態(tài)增強(qiáng)功率管組、模擬環(huán)路和數(shù)字環(huán)路;

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述模擬環(huán)路包括誤差放大器ea、pmos管、負(fù)載電阻r1、r2和負(fù)載電容cl;所述誤差放大器ea的同相輸入端連接電阻r1和電阻r2的一端,誤差放大器ea的反相輸入端連接參考電壓vrfb,誤差放大器ea的輸出端連接pmos管的柵極,pmos管的源極連接電源電壓vdd,pmos管的漏極連接電阻r1的另一端和電容cl的一端,電阻r2的另一端與電容cl的另一端接地gnd。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述數(shù)字環(huán)路包括粗調(diào)邏輯電路和對應(yīng)的粗調(diào)功率管組,以及細(xì)調(diào)邏輯電路和對應(yīng)的細(xì)調(diào)功率管組;所述粗調(diào)邏輯電路輸入四路控制信號voh、vol、comp_out、rstn,輸出使能信號en1和粗調(diào)控制信號c,所述粗調(diào)功率管組輸入粗調(diào)控制信號c,控制粗調(diào)功率管組導(dǎo)通數(shù)量從而輸出電壓信號vout;所述細(xì)調(diào)邏輯電路輸入四路控制信號voh、vol、comp_out、rstn和使能信號en1,輸出控制信號x;所述細(xì)調(diào)功率管組輸入控制信號x,控制細(xì)調(diào)功率管組導(dǎo)通數(shù)量從而輸出電壓信號vout。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述粗調(diào)功率管組包括:以最小寬長比功率管為1個(gè)數(shù)量基本單位,按照二進(jìn)制和多一元排列組合,前n位功率管組個(gè)數(shù)比例按照二進(jìn)制比例20,21,…,2n-1依次增加;中間k位功率管組個(gè)數(shù)比例按照二進(jìn)制比例2n保持不變;后n位功率管組個(gè)數(shù)比例按照二進(jìn)制比例2n-1,…,21,20依次減??;k≥2,n≥2。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述細(xì)調(diào)邏輯電路為多位移位寄存器,所述細(xì)調(diào)功率管組為對應(yīng)位數(shù)的功率管。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述控制模塊包括三個(gè)比較器comp1、comp2和comp3,比較器comp1比較輸出電壓vout與期望值vref的大小,當(dāng)vout>vref時(shí),comp_out輸出高電平,當(dāng)vout<vref時(shí),comp_out輸出低電平;比較器comp2、comp3和一個(gè)異或門組成死區(qū)控制器,當(dāng)vrefh>vout>vrefl時(shí),voh輸出低電平,vol輸出高電平,rstn輸出高電平;當(dāng)vout>vrefh>vrefl時(shí),voh輸出高電平,vol輸出高電平,rstn輸出低電平;當(dāng)vrefh>vrefl>vout時(shí),voh輸出低電平,vol輸出低電平,rstn輸出低電平;當(dāng)信號en3由高電平拉到低電平時(shí),rstn輸出低電平。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,所述瞬態(tài)增強(qiáng)電路包括電阻r11、r12、rc,電容cc,與非門and,功率管m1和功率管m2;其中,電阻r12的一端連接電源電壓vdd,電阻r12的另一端連接rc的一端和r11的一端,r11的另一端接地gnd,電阻rc的另一端連接電容cc和與非門and的一個(gè)輸入端,電容cc另一端輸出電壓信號vout;與非門的另一個(gè)輸入端連接en2使能信號,與非門的輸出端連接功率管m1和功率管m2的基極,功率管m1和功率管m2的柵極輸出控制信號s;功率管m1的源極連接電源電壓vdd,功率管m2的源極接地gnd。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器,其特征在于,數(shù)字環(huán)路和模擬環(huán)路的運(yùn)行流程包括:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于模擬集成電路中的電源管理領(lǐng)域,具體涉及一種數(shù)字輔助模擬的無片外電容低壓差線性穩(wěn)壓器;包括控制模塊、帶隙基準(zhǔn)電路、瞬態(tài)增強(qiáng)電路、瞬態(tài)增強(qiáng)功率管組、模擬環(huán)路和數(shù)字環(huán)路;在負(fù)載穩(wěn)態(tài)下采用模擬LDO為主控制方案,高增益放大器可以獲得精確的輸出電壓,并且不會(huì)發(fā)生極限循環(huán)振蕩。僅在負(fù)載瞬態(tài)發(fā)生時(shí)才調(diào)用數(shù)字LDO為主控制方案,以提高速度、降低靜態(tài)電流和抑制開關(guān)噪聲。可實(shí)現(xiàn)片上集成、高精度輸出電壓、寬負(fù)載電流范圍、快速瞬態(tài)響應(yīng)速度、高效功率管面積利用率、低輸出紋波。該電路可適用于SoC模塊化電源管理、數(shù)字IP負(fù)載。

技術(shù)研發(fā)人員:廖鵬飛,羅金偉,李鵬,羅凱,雷旭,楊豐,黃曉宗,王國強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者:中國電子科技集團(tuán)公司第二十四研究所
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/2
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