[发明专利]低压降稳压器

说明书

技术领域

多种示例性实施例涉及电源和稳压型(regulation-type)电路及其实施方式。

背景技术

很多电路受益于和/或实现具有变化的特性的电源，并且具有可能本质上受限的功率要求。例如，期望为很多便携式设备、灵敏型电子设备等提供处于特定电压电平的电源。

向某些电路提供某一受限电压可能富有挑战性，例如，当同一设备中的其它电路可以实现与期望功率相比更高的功率时，或者当电源容易受到不期望的特性的影响时。例如，源自墙上(AC)插座或者车载电力出口的电源电压容易受到波动的影响，并且可能是有噪声的且不净的。这可能在从相同的输入源向电池充电时导致振铃(ringing)。此外，高压条件可能是由使用有故障的充电器而造成的，或者是由针对电池充电器使用的LDO电源电压处的过冲和下冲而造成的。在其它应用中，在设备中提供的正常功率对于其中某些电路而言实在太高。

在一些应用中，在某一时间段期间，电源被限流，这会限制电路从被限流的电源汲取功率。汲取更多的电流导致电源上的电压降，这可能导致在多种电源接口(例如，USB On-The-Go设备接口)中关断供电，如果外围设备汲取与针对该外围设备设置的电流阈值相比更大的电流，则这将关断对外围设备的供电(并且停止与外围设备的通信)。

对于各种应用而言，这些问题和其它问题对于提供期望的功率电平和质量提出了挑战。

发明内容

多种示例性实施例涉及电源和稳压型电路及其实现。

根据示例性实施例，一种装置包括：参考电压供应电路，其使用易受波动影响的电压供应线来提供参考电压；电荷泵，其使用所述参考电压来生成输出：低压降(LDO)稳压器电路；以及限压电路。LDO电路包括放大器，其由电荷泵输出供电并且使用电压供应线上的电压来提供LDO电压输出。限压电路包括晶体管，其经由限流电路耦合在电压供应线与LDO稳压器电路之间，并且具有由电荷泵驱动的栅极。限压电路操作以基于电荷泵的输出来限制耦合在电压供应线与限流电路和LDO稳压器电路中的每一个之间的电压。限压电路将外部电源电压线限制到由最小电荷泵输出或外部电源电压线驱动的合理电压，并且可以实现为减轻或防止针对从外部电源电压线的电压接收功率的限流电路和LDO电路的栅极氧化物应力(gate oxide stress)。

另一个示例性实施例涉及一种具有电荷泵的装置，所述电荷泵被耦合以使用接收的参考电压生成输出电压，并且被耦合以向具有源极、漏极和栅极的晶体管的栅极提供输出。电容器耦合在电荷泵输出与地(或者参考电压电平)之间，并且还耦合到栅极。因此，电容器响应于外部电源电压线电压的电压电平的瞬变阶跃(transient step)，限制栅极电压增加，并且确保不会相对于这些瞬变而耦合电荷泵输出。限流电路耦合到晶体管的源极，其中，晶体管的漏极连接到电压供应线，并且可操作以响应于电荷泵的电压输出来将电压耦合到源极。限流电路确保从外部电源电压线电压汲取的电流不会超过某一界限(例如，其是经由限流开关的特性来设置的，并且是为具体应用而定制的)，这使得外部电压线产生压降。该装置还包括：放大器，耦合到电荷泵的输出电压并且由电荷泵的输出电压供电；以及另一NMOS晶体管，其具有耦合到放大器的输出的栅极、和分别耦合在限流电路与接地电路之间的晶体管漏极和源极。

上面的讨论/概述并不旨在描述本公开的每一个实施例或每一个实现。下面的附图和详细描述也举例说明了多个实施例。

附图说明

在考虑了结合附图给出的以下详细描述以后，可以更全面地理解各个示例性的实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明的示例性实施例的低压降稳压器(LDO)电路；

图2示出了根据本发明的另一个示例性实施例的另一个LDO电路；

图3示出了根据本发明的另一个示例性实施例的另一个LDO电路；

图4示出了根据本发明的另一个示例性实施例的LDO电路的操作的流程图；以及

图5示出了根据本发明的另一个示例性实施例的LDO电路的信号图。

具体实施方式

本文讨论的各个实施例能够具备修改和替换形式，已经在附图中通过举例说明的方式示出了其方案，并且将详细描述其方案。然而，应当理解的是，并不旨在将本发明限制于所描述的特定实施例。相反，旨在涵盖落入包括权利要求中定义的方案在内的本公开的范围内的所有修改、等同形式和可替换形式。此外，贯穿本申请使用的术语“示例”仅是说明性的而非限制性的。