本技術(shù)涉及電子,特別是涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓器和射頻模組。
背景技術(shù):
1、低壓差線性穩(wěn)壓器(low?dropout?regulator,簡稱ldo)能夠?qū)⒐╇婋姵靥峁┑碾姵仉妷恨D(zhuǎn)換成低噪聲的穩(wěn)定精確電壓,以滿足便攜式設(shè)備等中對噪聲敏感的模擬模塊和射頻模組等的需求。另外,由于集成cmos工藝的ldo占用芯片面積小,也常用于對soc系統(tǒng)中的子模塊進(jìn)行供電,以進(jìn)一步滿足抗串?dāng)_、小型化等的需求。
2、然而,ldo中的功率管是一種大功率負(fù)載器件,具有有限的電流容量。ldo工作在負(fù)載電流較大或輸出短路時,功率管柵源電壓差較大,流過功率管的電流較大,容易發(fā)生雪崩擊穿和器件燒毀。
3、目前的ldo限流電路可以單獨(dú)基于ldo輸出電壓對ldo進(jìn)行限流控制,或者,單獨(dú)基于ldo輸出電流對ldo進(jìn)行限流控制,從而可能引發(fā)限流保護(hù)的誤觸發(fā)操作。例如,圖7所示為實(shí)際的ldo輸出電壓波形圖,如圖所示,分別在100us和150us處,ldo輸出電壓vout發(fā)生變化,存在突然降低,并且在非常短暫的時間內(nèi)又自動恢復(fù)了,而此時輸出電流可能不變,這是ldo處于不同工作狀態(tài)下時正常的負(fù)載調(diào)整,所以此時限流電路不用參與工作以實(shí)施限流控制。但是,若使用目前的ldo限流電路,在單獨(dú)基于ldo輸出電壓進(jìn)行限流控制的情形下,vout的突然降低就會促使限流電路的工作,發(fā)生誤操作。
4、因此,提高ldo限流檢測的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本技術(shù)實(shí)施例為解決背景技術(shù)中存在的至少一個問題而提供一種低壓差線性穩(wěn)壓器和射頻模組。
2、第一方面,本技術(shù)實(shí)施例提供一種低壓差線性穩(wěn)壓器,所述低壓差線性穩(wěn)壓器包括輸出晶體管、檢測晶體管和保護(hù)電路;
3、所述輸出晶體管的第二信號端配置為所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端,用于提供所述低壓差線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓輸出電壓;
4、所述檢測晶體管配置為按照設(shè)定的第一比例復(fù)制出流經(jīng)所述輸出晶體管的電流,以獲得檢測電流;
5、所述保護(hù)電路配置為在所述穩(wěn)壓輸出電壓的降低和所述檢測電流的增大的共同控制下,產(chǎn)生并輸出第一電平的限流控制信號至所述輸出晶體管的控制端,以實(shí)現(xiàn)對所述輸出晶體管的限流控制。
6、結(jié)合第一方面,在一可選實(shí)施方式中,
7、所述保護(hù)電路包括電壓電流綜合檢測電路和第一比較器;
8、所述電壓電流綜合檢測電路配置為在所述檢測電流超過參考電流的情形下,根據(jù)所述檢測電流和所述參考電流之間的差量情況確定得到過流電壓,以在所述過流電壓的增大和所述穩(wěn)壓輸出電壓的降低的共同控制下增大所述電壓電流綜合檢測電路輸出的檢測電壓,以使所述檢測電壓超過第二參考電壓;并在所述過流電壓的增大和所述穩(wěn)壓輸出電壓的降低中僅有任意一項(xiàng)發(fā)生而增大所述檢測電壓時,所述檢測電壓低于第二參考電壓;
9、所述第一比較器配置為在所述檢測電壓超過第二參考電壓的情形下輸出第一電平的限流控制信號。
10、結(jié)合第一方面,在一可選實(shí)施方式中,
11、所述電壓電流綜合檢測電路包括電流減法電路和電壓產(chǎn)生電路;
12、所述電流減法電路配置為對所述檢測電流和所述參考電流進(jìn)行電流減法運(yùn)算,以在所述檢測電流超過參考電流的情形下產(chǎn)生所述檢測電流和所述參考電流的差值電流,并將所述差值電流按照設(shè)定的第二比例進(jìn)行復(fù)制以獲得過流電流,進(jìn)而基于所述過流電流轉(zhuǎn)換得到所述過流電壓;
13、所述電壓產(chǎn)生電路配置為在所述過流電壓超過第四參考電壓和所述穩(wěn)壓輸出電壓低于第三參考電壓都發(fā)生的情形下,將提供檢測電壓的輸出支路中的支路電阻值增大至預(yù)設(shè)電阻閾值,以使根據(jù)所述預(yù)設(shè)電阻閾值確定得到的檢測電壓超過第二參考電壓;并在所述過流電壓超過第四參考電壓和所述穩(wěn)壓輸出電壓低于第三參考電壓中僅有任意一項(xiàng)發(fā)生的情形下,根據(jù)增大后的支路電阻值確定得到的檢測電壓低于所述第二參考電壓。
14、結(jié)合第一方面,在一可選實(shí)施方式中,
15、所述電壓產(chǎn)生電路包括第二比較器和第三比較器;
16、所述第二比較器配置為在所述穩(wěn)壓輸出電壓低于第三參考電壓的情形下輸出第一電位值的第一開關(guān)信號,用于控制第三電阻串聯(lián)接入所述輸出支路中;在所述穩(wěn)壓輸出電壓超過第三參考電壓的情形下輸出第二電位值的第一開關(guān)信號,用于控制屏蔽所述第三電阻的串聯(lián)接入;
17、所述第三比較器配置為在所述過流電壓超過第四參考電壓的情形下輸出第一電位值的第二開關(guān)信號,用于控制第四電阻串聯(lián)接入所述輸出支路中;在所述過流電壓低于第四參考電壓的情形下輸出第二電位值的第二開關(guān)信號,用于控制屏蔽所述第四電阻的串聯(lián)接入;
18、其中,在所述第三電阻和所述第四電阻同時接入所述輸出支路中的情形下,所述檢測電壓超過所述第二參考電壓;并在所述第三電阻和所述第四電阻中僅有任意一個接入所述輸出支路中的情形下,所述檢測電壓低于所述第二參考電壓。
19、結(jié)合第一方面,在一可選實(shí)施方式中,
20、所述輸出晶體管為pmos管,所述檢測晶體管為pmos管;
21、所述電流減法電路包括第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管、第四nmos管、第七電阻和第一電流源;
22、第一nmos管的柵端分別與第四nmos管的柵端和第四nmos管的漏端連接;第四nmos管的漏端配置為獲取第一電流源提供的第一穩(wěn)定電流;第一nmos管的漏端配置為獲取所述檢測電流并分別與第二nmos管的漏端、第二nmos管的柵端和第三nmos管的柵端連接;第三nmos管的漏端與第七電阻的第一端連接;第七電阻的第二端配置為提供過流電壓;
23、第一nmos管的源端、第二nmos管的源端、第三nmos管的源端和第四nmos管的源端分別與電路地端連接。
24、結(jié)合第一方面,在一可選實(shí)施方式中,
25、所述電壓產(chǎn)生電路包括第二比較器、第三比較器、第五nmos管、第六nmos管、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第二電流源;
26、第二比較器的第一輸入端配置為獲取第三參考電壓,第二比較器的第二輸入端配置為獲取穩(wěn)壓輸出電壓,第二比較器的輸出端與第五nmos管的柵端連接,第五nmos管的源端與第三電阻的第一端連接,第五nmos管的漏端與第三電阻的第二端連接;
27、第三比較器的第一輸入端配置為獲取過流電壓,第三比較器的第二輸入端配置為獲取第四參考電壓,第三比較器的輸出端與第六nmos管的柵端連接,第六nmos管的源端與第四電阻的第一端連接,第六nmos管的漏端與第四電阻的第二端連接;
28、第五電阻、第六電阻、第三電阻和第四電阻順次串聯(lián)連接在第二電流源的輸出端和電路地端之間;第五電阻和第六電阻之間的連接節(jié)點(diǎn)配置為提供檢測電壓;
29、其中,根據(jù)第二電流源輸出電流、以及第六電阻、第三電阻和第四電阻的電阻值確定的檢測電壓超過所述第二參考電壓;并且根據(jù)第二電流源輸出電流、以及第六電阻和第三電阻的電阻值確定的檢測電壓低于所述第二參考電壓;并且根據(jù)第二電流源輸出電流、以及第六電阻和第四電阻的電阻值確定的檢測電壓低于所述第二參考電壓。
30、結(jié)合第一方面,在一可選實(shí)施方式中,
31、所述第一比較器、所述第二比較器和所述第三比較器中的至少一個包括兩級比較器;
32、所述兩級比較器包括第七pmos管、第八pmos管、第九nmos管、第十pmos管、第十一nmos管、第十二nmos管和第十三nmos管;
33、第十二nmos管的柵端配置為所述兩級比較器的第一輸入端,第十三nmos管的柵端配置為所述兩級比較器的第二輸入端;
34、第十二nmos管的漏端分別與第七pmos管的漏端、第七pmos管的柵端和第八pmos管的柵端連接,第十三nmos管的漏端分別與第八pmos管的漏端和第十pmos管的柵端連接;第十二nmos管的源端和第十三nmos管的源端分別與第九nmos管的漏端連接,第九nmos管的柵端和第十一nmos管的柵端分別配置為獲取第一低位偏置電壓;第十一nmos管的漏端和第十pmos管的漏端連接并配置為所述兩級比較器的輸出端;
35、第七pmos管的源端、第八pmos管的源端和第十pmos管的源端分別與第一電源端連接,第九nmos管的源端和第十一nmos管的源端分別與第二電源端連接。
36、結(jié)合第一方面,在一可選實(shí)施方式中,
37、所述低壓差線性穩(wěn)壓器還包括誤差放大器和反饋電路;
38、所述誤差放大器的第一輸入端配置為獲取第一參考電壓,所述誤差放大器的第二輸入端與所述反饋電路的輸出端連接,所述誤差放大器的輸出端與所述輸出晶體管的控制端連接;
39、所述反饋電路的輸入端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端連接。
40、結(jié)合第一方面,在一可選實(shí)施方式中,
41、所述誤差放大器包括第二十一pmos管、第二十二pmos管、第二十三nmos管、第二十四nmos管、第二十五nmos管、第二十六nmos管、第二十七nmos管、第二十八nmos管、第二十九pmos管、第三十pmos管和第三十一pmos管;
42、第二十一pmos管的柵端配置為所述誤差放大器的第一輸入端,第二十二pmos管的柵端配置為所述誤差放大器的第二輸入端;
43、第二十一pmos管的漏端分別與第二十三nmos管的漏端、第二十三nmos管的柵端和第二十四nmos管的柵端連接,第二十二pmos管的漏端分別與第二十五nmos管的漏端、第二十五nmos管的柵端和第二十六nmos管的柵端連接;第二十四nmos管的漏端與第二十七nmos管的源端連接,第二十六nmos管的漏端與第二十八nmos管的源端連接;第二十七nmos管的漏端分別與第二十九pmos管的漏端、第二十九pmos管的柵端和第三十pmos管的柵端連接,第二十八nmos管的漏端與第三十pmos管的漏端連接并配置為所述誤差放大器的輸出端;
44、第二十一pmos管的源端和第二十二pmos管的源端分別與第三十一pmos管的漏端連接;第三十一pmos管的源端、第二十九pmos管的源端和第三十pmos管的源端分別與第一電源端連接;第二十三nmos管的源端、第二十四nmos管的源端、第二十五nmos管的源端和第二十六nmos管的源端分別與第二電源端連接;
45、第二十七nmos管的柵端和第二十八nmos管的柵端分別配置為獲取第二低位偏置電壓,第三十一pmos管的柵端配置為獲取第一高位偏置電壓;
46、和/或,所述反饋電路包括第一電阻和第二電阻;
47、所述誤差放大器的第二輸入端分別與所述第一電阻的第二端和所述第二電阻的第一端連接,所述第一電阻的第一端與所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端連接;所述第二電阻的第二端與電路地端連接。
48、第二方面,本技術(shù)實(shí)施例提供一種射頻模組,所述射頻模組包括如第一方面所述的低壓差線性穩(wěn)壓器。
49、本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果包括:通過檢測晶體管和保護(hù)電路,能夠共同基于穩(wěn)壓輸出電壓和檢測電流來實(shí)現(xiàn)限流控制,從而能夠同時檢測出在ldo發(fā)生過流現(xiàn)象時ldo電流輸出的增大和ldo電壓輸出的降低,因?yàn)楫?dāng)ldo發(fā)生過流現(xiàn)象時,不僅ldo的電流輸出會增大,而且ldo的電壓輸出會降低,從而提高了限流檢測的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。并且ldo發(fā)生過流時通過保護(hù)電路輸出第一電平的限流控制信號給輸出晶體管的控制端,能夠控制輸出晶體管斷開,使得ldo的環(huán)路失效,ldo輸出為0,從而起到限流的效果。
50、本技術(shù)實(shí)施例附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本技術(shù)實(shí)施例的實(shí)踐了解到。