[发明专利]并联线性电压调节器间无损电流平衡和共享的设备和系统

说明书

本公开涉及并联线性电压调节器间无损电流平衡和共享的设备和系统。本主题公开内容包括并联嵌入式低压差(LDO)线性稳压器电源轨以提供额外的负载电流，同时在并联LDO之间保持精确的电流共享和平衡，而不会因不同的负载电流要求而额外耗电。无损电流感测用于检测每个通道的电流。偏移发生器比较主通道和一个或多个从通道的电压，并根据检测到的误差产生偏移电压。在输入参考电压和输出调节电压之间增加偏移电压以消除每个通道的偏移，因此每个通道的电流基本相同。无损电流检测可以通过等效串联电阻补偿或电流限制检测来实现。偏置发生器可以用电阻和电流镜像拓扑结构或添加到误差放大器输入的输入对来实现。

技术领域

本发明通常涉及电混合信号电路，更特别地涉及并联线性电压调节器之间的无损电流平衡和共享。

背景技术

许多高性能混合信号产品(如高速模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)、敏捷射频(RF)收发器、时钟、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)通常使用超低噪声、低压降(LDO)线性电压调节器来提供干净的电源以最大限度地提高信号链性能。由于对集成度更高，功耗更低的高要求，这些大规模混合信号集成电路(IC)具有较低几何尺寸工艺的设计，以适应更多的晶体管。这一趋势也影响其电力需求。核心电源电压持续降低，但负载电流显着增加，近年来采用更多模拟或数字功能。

发明内容

本主题公开内容包括并联嵌入式低压差(LDO)线性稳压器电源轨以提供额外的负载电流，同时在并联LDO之间保持精确的电流共享和平衡，而不会因不同的负载电流要求而额外耗电。无损电流感测用于检测每个通道的电流。偏移发生器比较主通道和一个或多个从通道的电压，并根据检测到的误差产生偏移电压。在输入参考电压和输出调节电压之间增加偏移电压以消除每个通道的偏移，因此每个通道的电流基本相同。无损电流检测可以通过等效串联电阻补偿或电流限制检测来实现。偏置发生器可以用电阻和电流镜像拓扑结构或添加到误差放大器输入的输入对来实现。

根据本公开的实施方案，提供一种用于并联电压调节器之间的无损耗电流共享的设备。例如，所述设备包括用于基于第一输出电压驱动负载的第一调节器电路。所述设备还包括一个或多个第二调节器电路，与所述第一调节器电路并联耦合，并被配置为基于相应的第二输出电流以相应的第二输出电压驱动负载。所述设备还包括一个或多个比较器电路，耦合到所述第一调节器电路和所述一个或多个第二调节器电路，其中所述一个或多个比较器电路被配置为：比较所述第一输出电压与所述相应的第二输出电压中的每个，以确定所述第一调节器电路和一个或多个第二调节器电路中的每个的偏移电压，和基于确定的偏移电压将各自的信号提供给所述一个或多个第二调节器电路，以使得所述一个或多个第二调节器电路调节相应的第二输出电压，使得所述一个或多个第二调节器电路的相应的输出电流对应于所述第一调节器电路的输出电流。

根据本公开的实施方案，提供一种用于并联电压调节器之间的电流共享的设备。所述设备包括第一电压调节器和耦合到所述第一电压调节器的相对端子的第二电压调节器。在一些方面中，第二电压调节器被配置为：比较所述第一电压调节器的第一输出电压与所述第二电压调节器的第二输出电压；基于所述比较产生偏移信号；和使用所述偏移信号偏置所述第二电压调节器以消除所述第一电压调节器和所述第二电压调节器之间的电压偏移。

根据本公开的实施方案，提供一种用于并联电压调节器之间的无损耗电流共享的系统。所述系统包括：构件，用于测量第一电压调节器的第一输出电流；和构件，用于测量第二电压调节器的第二输出电流。所述系统包括：构件，用于将对应于所述第一输出电流的第一输出电压与对应于所述第二输出电流的第二输出电压进行比较；和构件，用于基于所述比较产生偏移信号。所述系统还包括：构件，用于使用所述偏移信号偏置所述第二电压调节器以消除所述第一电压调节器和所述第二电压调节器之间的电压偏移。

附图说明

主题技术的某些特征在所附权利要求中阐述。然而，出于解释的目的，在以下附图中阐述了本技术的若干实施例。