[发明专利]在组合开关与线性调节器中使用PMOS电源开关

说明书

P‑MOS晶体管可用作DC‑DC转换器中的开关或用作线性调节器的传递晶体管。当供应电压高于特定电压时，所述P‑MOS晶体管将用于所述DC‑DC转换器中，且当所述供应电压低于所述特定电压时，所述P‑MOS晶体管将用于所述线性调节器中。可利用电压比较器来监测所述供应电压，所述电压比较器将所述供应电压与所述特定电压进行比较。当高于所述特定电压时，所述DC‑DC转换器比所述线性调节器高效，且当低于所述特定电压时，所述线性电压调节器比所述DC‑DC转换器高效。或者，可在集成电路封装制作或最终产品制造期间针对不同产品应用通过使用接合、跨接线、熔丝连接环或对位进行编程来完成选择所述DC‑DC转换器或线性调节器。

相关专利申请案

本申请案主张于2015年3月12日提出申请的共同拥有的美国临时专利申请案第62/132,001号的优先权；所述美国临时专利申请案特此出于所有目的以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及集成电路电压调节器，且更具体来说，涉及基于源极电压值而针对开关及线性调节器两者使用共同PMOS功率晶体管。

背景技术

DC-DC转换器一般用于提供对DC供应电压的高度高效调节。DC-DC转换器的效率在供应电压减小时降低。存在其中线性电压调节器变得比DC-DC转换器高效的点。因此，为了具有跨越整个宽广供应电压范围(举例来说1.43到3.63伏特)的最优效率，可并排放置DC-DC转换器及线性调节器两者。但DC-DC转换器及线性调节器两者均需要硅面积(realestate)的大区域且其大多数区域由功率传递晶体管占据。此使得将DC-DC转换器及线性调节器两者提供于集成电路装置中是极昂贵的。或者，此问题的解决方案可在于使用一者或另一者，其中使用DC-DC转换器，较高供应电压处于最佳效率的甜蜜点(sweet spot)中，或使用线性调节器，低供应电压处于最佳效率的甜蜜点中。具有DC-DC转换器的一些集成电路装置采用小维生线性调节器；但再次如名称指示，其仅为维生经调节电压源，而非完全功能线性调节器。

一般来说，DC-DC转换器(例如，开关模式降压转换器)及线性调节器作为两个不同电压调节器电路保持分离且完全独立。由于这些类型的电压调节器的电源电路载送大电流，因此就硅面积区域来说其通常是极大的，因此内部解决方案(如果发生)可仅提供极弱线性调节器以节省集成电路硅区域。

发明内容

因此，需要制作于集成电路裸片上的DC-DC转换器及线性电压调节器的成本与面积高效组合且需要取决于可用的供应电压而利用两个电压调节器的最佳效率。

根据实施例，电压调节器可包括：功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)；及切换电路，其用于在第一操作模式中将所述功率MOSFET切换成DC-DC调节器电路且用于在第二操作模式中将所述功率MOSFET切换成线性调节器电路。根据又一实施例，所述切换电路可经配置以测量馈送到所述电压调节器的供应电压且可基于所述所测量供应电压而选择所述第一操作模式或所述第二操作模式。