[发明专利]参考电压稳定装置及相关的电压稳定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压稳定装置。

背景技术

在电路设计中，经常需要将稳定的参考电压提供至各个电路区块，以使各个电路区块能够正常运作。电路区块可以包含有主动元件和/或被动元件，当参考电压耦接至电路区块时，电路区块可能会自参考电压处汲取电流或输出电流而造成参考电压的抖动(或称为突波，glitch)，因此，电路区块需要等待一段时间，至参考电压稳定后才能依据参考电压进行后续的运作，而限制了电路区块的运作速率。所谓稳定，是指参考电压已经适合让电路区块用以参考而进行运作。

因此，为了降低突波的影响，实作上经常会将参考电压耦接至电压缓冲器(voltage buffer)，藉由较高驱动能力(driving capability)的电压缓冲器来驱动电路区块，而向电路区块(以下简称负载)提供稳定的参考电压。例如，在电路设计中采用单位增益的放大器(unity gain amplifier)等方式实施的电压缓冲器。

然而，当负载的阻抗值变大或是用以驱动负载的时间降低时，电压缓冲器若要在预设的时间内向负载提供稳定的参考电压，则必须提高电压缓冲器的频宽、降低电压缓冲器的输出阻抗、和/或动态地改变电压缓冲器的输出电流。因此，电压缓冲器的电路面积及功率消耗皆会以将近平方倍的速度大幅上升，而造成硬件成本与能源的浪费。

发明内容

有鉴于此，如何降低突波的影响，并且让参考电压能快速的稳定能将参考电压快速地提供至负载，并且降低能源消耗，实为业界有待解决的问题。

本说明书提供了一种参考电压稳定装置，其包含有：一输入端，用以接收一参考电压；一输出端，用以耦接至一负载；一电压缓冲器，耦接于该输入端与该输出端之间；一电荷储存装置，耦接于该输出端；以及一充放电电路，耦接于该电荷储存电路；其中该充放电电路会对该电荷储存装置进行充电或放电，并且该电压缓冲器及充电或放电后的该电荷储存装置会对该负载供电，使该负载端的电压经过一段时间后等于该参考电压。

本说明书还提供一种参考电压稳定方法，其包含有：利用一电压缓冲器接收一参考电压；对一电荷储存装置进行充电或放电；以及利用该电压缓冲器及充电或放电后的该电荷储存装置对一负载供电，使该负载端的电压经过一段时间后等于该参考电压。

本说明书还提供一种参考电压稳定装置，其包含有：一第一输入端，用以接收一第一参考电压；一第二输入端，用以接收一第二参考电压；一第一输出端及一第二输出端；一第一电压缓冲器，耦接于该第一输入端与该第一输出端之间；一第二电压缓冲器，耦接于该第二输入端与该第二输出端之间；一第一电荷储存装置，耦接于该第一输出端；一第二电荷储存装置，耦接于该第二输出端；一充电电路，耦接于该第一电荷储存电路；以及一放电电路，耦接于该第二电荷储存电路；其中该充电电路会对该第一电荷储存装置进行充电，并且该放电电路会对该第二电荷储存装置进行放电，该第一电压缓冲器及该充电后的第一电荷储存装置会于该第一输出端提供一第一输出电压，而该第二电压缓冲器及该放电后的第二电荷储存装置会于该第二输出端提供一第二输出电压，并且该第一输出电压与该第二输出电压间的电压差值与该第一参考电压与该第二参考电压间的电压差值经过一段时间后会相等。

上述参考电压稳定装置的优点之一是能够降低电压缓冲器的硬件需求，因而降低硬件成本与所消耗的能源。

上述参考电压稳定装置的另一优点是能降低突波的影响，并且让参考电快速的稳定快速地将参考电压提供至负载，而能适用于各种高速的系统应用。

附图说明

图1为本发明一实施例的参考电压稳定装置简化后的功能方块图。

图2为图1的参考电压稳定装置运作时的一实施例简化后的流程图。

图3为本发明另一实施例的参考电压稳定装置简化后的功能方块图。

符号说明

100参考电压稳定装置    110电压缓冲器

120电荷储存装置        130充放电电路

140控制电路            150、160开关

170输入端              180输出端

300参考电压稳定装置    310、311电压缓冲器

320、321电荷储存装置   330充电电路

331放电电路             340控制电路

350、351、360、361开关  370、371输入端

380、381输出端

具体实施方式