[发明专利]电压调节器

说明书

技术领域

本发明涉及一种调节输出节点上的电压的电压调节器电路

背景技术

各种实施例的方面是针对电压调节器电路系统。

电压调节器电路从电压源产生恒定输出电压。存在许多不同类型的电压调节器电路，每个类型具有不同特性和优点。一些电压调节器电路使用负反馈回路，所述负反馈回路允许调节器响应于负载、电压源或其它因素的改变而调整所述负反馈回路的操作参数。使用负反馈的特定类型的电压调节器是低压差(LDO)调节器。LDO调节器使用一个或多个传递晶体管来控制电流从电压源到调节器电路的输出端的流动。

对于多种应用，这些情况和其它情况已挑战电压调节器电路实施的效率。

发明内容

各种实例实施例是针对各种问题，例如，上文所提出的问题和/或从以下关于使用传递晶体管的电压调节器的公开内容来看可变得显而易见的其它问题。

在某些实例实施例中，本公开的各方面涉及通过使用消耗极少电力的静带区域而提供效率的LDO调节器。

根据本发明的第一方面，提供一种设备，包括：

电压调节器电路，所述电压调节器电路被配置成调节输出节点上的电压，所述输出节点将电力提供到具有不同电流汲取的负载电路，所述电压调节器电路包含：

栅极控制节点，其中在所述输出节点与所述栅极控制节点之间不存在直流路径；

输出晶体管，所述输出晶体管包括连接到所述栅极控制节点的栅极，所述输出晶体管被配置成：

对应用于所述栅极控制节点的电流进行积分以在所述栅极控制节点上产生电压；以及

响应于所述栅极控制节点上的所述电压，调整提供到所述输出节点的输出电流的量；以及

比较器电路系统，所述比较器电路系统被配置成：

将所述输出节点上的反馈电压与第一参考电压和第二参考电压进行比较；

响应于所述反馈电压大于所述第一参考电压，通过将下拉电路应用于所述栅极控制节点来减小所述栅极控制节点上的所述电压；

响应于所述反馈电压小于所述第二参考电压，通过将上拉电路应用于所述栅极控制节点来增大所述栅极控制节点上的所述电压；以及

响应于所述反馈电压在所述第一参考电压与所述第二参考电压之间，通过在所述栅极控制节点处停用所述上拉和下拉电路而维持所述栅极控制节点上的所述电压。

在一个或多个实施例中，所述输出晶体管具有栅极-源极电容，所述栅极-源极电容被配置成通过将应用的电流存储在所述栅极-源极电容中来对所述栅极控制节点处的电流进行积分。

在一个或多个实施例中，所述设备进一步包括连接到所述输出节点且由所述输出节点供电的微处理器电路，其中所述微处理器电路具有在相应的功率汲取上相差多个数量级的两个操作模式。

在一个或多个实施例中，所述电压调节器电路为低压差调节器，且进一步被配置成在1.0V或更小的电压下且针对数nA和若干mA的负载电流调节所述输出节点处的所述电压。

在一个或多个实施例中，所述电压调节器电路进一步包括取样与保持电路系统，所述取样与保持电路系统被配置成对所述栅极控制节点上的所述电压进行取样并且在驱动所述输出晶体管的所述栅极的节点上保持所述经取样电压。

在一个或多个实施例中，所述比较器电路系统进一步被配置成使所述输出晶体管通过以下方式调整所述输出节点处的输出电流量：

响应于所述反馈电压大于所述第一参考电压，启用提供电流路径给所述上拉电路的电流的开关；以及

响应于所述反馈电压小于所述第二参考电压，启用提供电流路径给所述下拉电路的开关；并且

其中所述上拉和下拉电路对应于相应的电流源。

在一个或多个实施例中，所述设备进一步包括：

集成电路(IC)封装，所述集成电路封装包括所述电压调节器电路系统；以及

去耦电容器，所述去耦电容器通过所述IC封装的外部引脚连接到所述IC封装并且被配置成对所述输出节点上的电压瞬变进行滤波。

在一个或多个实施例中，所述比较器电路系统进一步被配置成：

将所述反馈电压与第三参考电压进行比较；以及

响应于所述反馈电压小于所述第三参考电压，通过应用第二下拉电路来减小所述栅极控制节点上的所述电压。

根据本发明的第二方面，提供一种用于供电压调节器电路使用的方法，所述电压调节器电路调节输出节点上的电压，所述输出节点将电力提供到具有不同电流汲取的负载电路，所述方法包括：