[发明专利]一种自动降低LDO功耗的电源电路及信号发生器

说明书

本发明公开了一种自动降低LDO功耗的电源电路及信号发生器，该电路包括：控制单元，用于将生成的同一模拟电压分别提供给第一、第二控压网络；第一控压网络，用于配合DCDC对模拟电压执行具有第一缩放系数的线性缩放处理，生成第一输出电压；第二控压网络，用于配合LDO对模拟电压执行具有第二缩放系数的线性缩放处理，生成第二输出电压；该第一、第二缩放系数被配置为相等以实现第一、第二输出电压对模拟电压的增益消除，且第一、第二输出电压之间的差值不大于预设的压差阈值；本发明将DCDC和LDO输出的控制信号关联到同一控制器，并通过配置实现DCDC和LDO的输出对控制信号的增益消除，确保LDO的输入、输出电压之间具有固定的低压差值，从而有效降低了LDO的功耗。

技术领域

本发明属于电源技术领域，更具体地，涉及一种自动降低LDO功耗的电源电路及信号发生器。

背景技术

在电子系统中，电源的纹波和功耗是设计中需要关注的重点。精密设备，如信号发生器中使用的电源需要具备噪声低、纹波小的特点，低压差线性稳压器（low dropoutregulator，LDO）无疑是目前最符合要求的电源之一。而传统的电源结构中，LDO的输入电压保持不变，对于需要输出可调电压范围的驱动电路，当需要较低的输出电压时LDO将承受较大的压差，使电路功耗和热量急剧上升，从而影响设备性能。

LDO属于线性工作电源，其功耗与工作电流、输入输出电压压差有关。工作电流由负载决定，因此降低功耗的有效途径是减小LDO的输入、输出电压之间压差。图1是现有的采用LDO的电源电路的结构示意图，如图1所示，根据LDO的工作原理，将直流到直流（DirectCurrent-Direct Current，DCDC）电源转换器的输出电压配置为比LDO的输出电压略高即可。在现有方案中，DCDC和LDO的输出电压控制采用两个完全独立的控制电路，对LDO的输出电压进行调节时，需要首先调节好DCDC的输出电压，再调节LDO的输出电压。软件流程上需要判断下一个调节输出电压值与当前输出电压值的差值后作出相应反应。在软件调节过程中，LDO电路处于较大的压差状态下，导致LDO的功耗十分大。

为了降低LDO的功耗，我们需要寻求一种新的对LDO输入电压可控的方法。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种自动降低LDO功耗的电源电路及信号发生器，其目的在于控制硬件电路根据控制信号（对应的模拟电压）自动调节DCDC的输出电压，降低LDO输入、输出电压之间的压差，从而降低电源系统的功耗。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种自动降低LDO功耗的电源电路，该电路包括：

控制单元，用于将生成的同一模拟电压分别提供给第一控压网络和第二控压网络；

第一控压网络，用于配合DCDC转换器对所述模拟电压执行具有第一缩放系数的线性缩放处理，生成第一输出电压；所述第一输出电压被提供给低压差线性稳压器LDO；

第二控压网络，用于配合低压差线性稳压器LDO对所述模拟电压执行具有第二缩放系数的线性缩放处理，生成第二输出电压；

所述第一缩放系数、第二缩放系数被配置为相等以实现第一输出电压、第二输出电压对模拟电压的增益消除，且第一输出电压与第二输出电压之间的差值被配置为不大于预设的压差阈值。

优选的，上述自动降低LDO功耗的电源电路，其第一控压网络包括第一取反电路和第一匹配电路；

所述第一取反电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的反相输入端连接控制单元的输出端以接收所述模拟电压，同相输入端接收第一输入电压，输出端连接第一匹配电路的第一端；

所述第一匹配电路的第二端与DCDC转换器的输入端相连，第三端接地，第四端连接DCDC转换器的输出端；所述DCDC转换器的输出端与低压差线性稳压器LDO的第一输入端相连；