CN102915064A - 快速启动电压调节器 - Google Patents

快速启动电压调节器 Download PDF

Info

Publication number
CN102915064A
CN102915064A CN2012102736114A CN201210273611A CN102915064A CN 102915064 A CN102915064 A CN 102915064A CN 2012102736114 A CN2012102736114 A CN 2012102736114A CN 201210273611 A CN201210273611 A CN 201210273611A CN 102915064 A CN102915064 A CN 102915064A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
circuit
output
regulator
source voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012102736114A
Other languages
English (en)
Inventor
安德·冈瑟
凯文·马胡提
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN102915064A publication Critical patent/CN102915064A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于功率调节的系统。该系统包括:多个调节器级;以及升压电路,被配置为向每个调节器级的差分放大器提供源电压。每个调节器级的差分放大器被配置为将反馈电压与基准产生电压的输出电压相比较。每个调节器级包括由差分放大器的输出所驱动的多个输出晶体管。该系统包括:启动电路,被布置和配置为在启动模式下操作时为升压电路和基准产生电路供电。

Description

快速启动电压调节器
技术领域
本发明的实施例涉及电压调节器。
背景技术
电压调节器经常使用在电子器件中以从变化的电源中产生稳定的输出电压。器件的电流负载可能在操作期间动态地改变。这种改变可以引起输出电压的波动,这会不利地影响该器件的操作。电压调节器根据负载的改变来调节提供的电力,以便保持稳定电压。
许多现代集成电路(IC)包括具有多个功率管脚来向高速逻辑电路传送所需电流的配电网络(power distribution network)。在IC封装周围分配功率管脚可以有助于避免配电网络中的电流拥挤和/或较大压降。产生的配电网络更均匀,保证与IC管芯上的位置无关的逻辑性能。调节器架构通常可缩放,以容纳具有不同数目电源管脚的不同芯片。
集成电路经常使用片上功率调节器来转换外部电源所提供的功率,以满足内部需要,和/或使得片上功率调节器能够动态地调节片上电压,以降低功耗。然而,片上电压调节器在可以产生调节电压之前需要一定时间段来启动。在短暂时间内上电然后回到睡眠状态的系统中,该启动时间成为电气系统总功耗的重要组成部分。在一些应用中,启动时间规定了芯片是可以完全断电,还是必须保持上电,以便快速响应中断或其它事件。
发明内容
一个或多个实施例可以解决一个或多个上述问题。
在一个实施例中,提供了一种用于功率调节的系统。该系统包括:基准产生电路,被配置为产生基准电压以及至少一个基准电流;以及多个调节器级,被配置为在相应输出节点处产生相应的调节输出电压。每个调节器级包括差分放大器和多个输出晶体管。差分放大器具有耦接为接收基准电压的第一输入和耦接为接收反馈电压的相应第二输入,其中,该反馈电压与相应的调节输出电压成比例。多个输出晶体管各自具有从差分放大器输出的信号所驱动的输入,并且被配置为响应于从差分放大器输出的信号来驱动在输出节点处的至少一个调节输出电压。该系统包括:启动电路,被配置为在启动模式下操作时根据第一源电压产生第二和第三源电压。该系统包括:升压电路,被配置为根据第二源电压产生第四源电压。第四源电压耦接至每个差分放大器的相应电源电压输入。在启动模式下操作时,使用第二源电压来为升压电路供电,并且使用第三源电压为基准产生电路供电。
在另一实施例中,提供了一种集成电路(IC)。该IC包括配电网络以及耦接至配电网络的主功率调节电路。主功率调节器包括被配置为产生基准电压的电路、至少一个输出级以及相应启动电路。每个输出级被布置和配置为根据基准电压产生一个或更多个调节输出电压。启动电路在启动模式下工作时被布置和配置为,根据第一源电压产生一个或更多个辅助源电压,并且使用一个或更多个辅助源电压向基准产生电路以至少一个输出级提供功率。该IC包括至少一个有源从功率调节器电路(active slave power regulator circuit),以及至少一个具有耦接至配电网络的相应输出的无源从功率调节器电路(passive slavepower regulator circuit)。
在又一实施例中,提供了一种功率调节方法。产生基准电压和至少一个基准电流。通过以下操作在输出节点处产生至少一个调节输出电压:产生与调节输出电压成比例的反馈电压;使用差分放大器根据反馈电压与调节输出电压之间的差来产生控制信号;以及使用控制信号来操作多个输出晶体管。在启动模式下操作时,根据第一电压源产生第二和第二源电压。基准产生电路使用第四源电压来供电。第四源电压根据第二源电压产生,并且用于为差分放大器供电。
上述讨论并不意在描述每个实施例或者每个实现方式。附图和以下描述还示例了各种实施例。
附图说明
考虑以下结合附图的详细描述,可以更完全地理解各个示例实施例,在附图中:
图1示出了用于功率调节的分配系统的电路图;
图2示出了具有快速启动电路的主功率调节器的电路图,快速启动电路可以使用在用于功率调节的分配系统中;
图3示出了可以根据一个或更多个实施例使用的快速启动基准产生电路;
图4示出了图3的第一和第二基准产生子电路及其组合的输出波形;
图5示出了可以根据一个或更多个实施例使用的启动电路;
图6示出了可以根据一个或更多个实施例使用的电压检测电路;
图7示出了可以在用于功率调节的分配系统中使用的无源从调节器电路;
图8示出了可以在用于功率调节的分配系统中使用的另一无源从调节器电路;以及
图9示出了可以在用于功率调节的分配系统中使用的有源从调节器电路。
具体实施方式
尽管本公开可修改成各种修改和备选形式,但是通过附图中示例示出了本公开的实施例并进行详细描述。然而应当理解,目的并不在于将本公开限制于所示和/或所描述的特定实施例。相反,目的在于覆盖落在本公开精神和范围内的所有修改、等同物和备选方案。
相信所公开的实施例可应用于供各种调节器电路使用各种不同类型的处理、器件和布置。尽管实施例不一定如此有限,但是可以使用该上下文通过示例的讨论来理解本公开的各个方面。
根据一个或更多个示例实施例,功率调节系统包括主功率调节器和受主功率调节器控制的多个从调节器电路。主功率调节器包括向一个或更多个调节器级提供第二源电压的升压电路,一个或更多个调节器级使用在基准产生电路处产生的基准电压来产生调节电压输出。主功率调节器包括在功率调节系统启动期间为升压电路和基准产生电路供电的启动电路。
在一个或更多个实施例中,使用与分路调节器(shunt regulator)配对的快速基准发生器来实现启动电路。基准发生器具体实现为两个基准产生子电路。基准产生子电路中的第一个被配置为快速产生基准电流。基准产生子电路中的第二个产生比第一基准产生子电路更精确的基准电流。基准发生器电路被配置为在调节器启动时利用第一基准产生子电路,并且在启动完成之后切换至第二基准产生子电路。
在一个或更多个实现方式中,多个从调节器包括至少一个无源从调节器。无源从调节器包括使用第二源电压和主调节器产生的基准电压来产生调节电压输出的一个或更多个调节器级。
根据其他实现方式,多个从调节器包括至少一个有源从调节器,至少一个有源从调节器包括相应启动电路和升压电路。有源从调节器包括一个或更多个调节级,一个或更多个调节器级使用有源从调节器的升压电路所产生的第三源电压和主调节器所产生的基准电压来产生调节电压输出。有源从调节器的启动电路在功率调节系统启动期间为有源从发生器的升压电路供电。
图1示出了根据另一示例实施例的用于功率调节的分配系统。所示意的系统包括主功率调节器106,它对位于沿着供电网104的各个位置处的多个从功率调节器进行控制。在该示例中,五个调节器(一个主功率调节器106和四个从功率调节器108、110、112和114)连接至五个外部电源管脚。然而,分配系统可以包括任何数目的从调节器。根据功率调节器和管脚的电流容量,还能够每管脚使用多个调节器,或者每调节器使用多个管脚。此外,还能够驱动若干独立电源,每个独立电源具有驱动该电源的任意数目的调节器。这可以有用于创建分离的功率岛,分离的功率岛可以单独地为回路供电,并且可以具有不同的电源电压。每个调节器可以具有一个更或多个管脚,一个或更多个管脚连接至配电网络104的一个或更多个位置,并且可以被分组成具有相同输出电压的组。
图2示出了根据另一示例实施例的主功率调节器200。主功率调节器200例如可以用于实现图1所示的主功率调节器106。主功率调节器200包括产生基准电压和基准电流的基准产生电路208,以及包括级220和240的多个调节器级。每个调节器级包括具有耦接为接收基准电压的第一输入和耦接为接收反馈电压的相应第二输入的差分放大器(AMP)222,其中该反馈电压与调节器级所产生的调节输出电压成比例。调节器级还包括多个输出晶体管(包括例如晶体管226和227),各自布置在具有相应偏置晶体管228和229的源跟随器配置中。每个偏置晶体管与晶体管230形成相应的电流反射镜,以根据从偏置电路210输出的基准电流iref向对应的晶体管226施加偏置。每个输出晶体管具有从差分放大器输出的信号所驱动的输入,并且被配置为响应于从差分放大器输出的信号来驱动调节器级的调节输出电压。通过重复(replica)输出级224来提高输入至差分放大器的反馈电压。每个调节器级的反馈电压可以利用调节信号(adjust_1到adjust_n)来独立地调节,并且可以被数字控制以调节每个调节器级的相应调节输出电压,并且可以被配置为使调节器级220和221产生不同的调节输出电压。
主功率调节器200包括被配置为根据第一源电压(Vdd_chip)产生第二源电压(升压)的升压电路202和204。第二源电压(升压)用于为每个调节器级的差分放大器222供电,以提供低压差(dropout)能力。对于低电源电压,差分放大器222具有驱动比第一电源电压高的栅极电压的能力,这完全能够使输出NMOS晶体管导通。
在该示例中,升压电路使用电荷泵204来实现,电荷泵204响应于振荡器202的输出对一个或更多个能量存储元件进行充电,以振荡器所控制的速率根据第一源电压(Vdd)产生第二源电压(升压)。
主功率调节器200包括被配置为根据第一源电压Vdd产生第三和第四源电压的启动电路。当在启动模式下操作时,第三源电压(vddaux1)用于为升压电路202和204供电,并且第四源电压(vddaux2)用于为基准产生电路208和偏置电路210供电,基准产生电路208和偏置电路210产生每个调节器级220和221所使用的基准电压和偏置电流。如以下更详细描述的,启动电路212具有几乎瞬时启动并且传送不太精确但足够的电源电压的能力。
调节器级220的输出电压由被配置为确定何时实现稳定输出电压的电压检测器电路240来监测。一旦实现了稳定输出电压,电压检测器电路24触发启动电路212来关闭操作以降低功耗。此时,升压电路、基准产生电路208和偏置电路210由晶体管206供电,该晶体管206提供调节输出电压的调节重复电压。
在多个实施例之一中,每个调节器级222的输出晶体管226使用厚栅极氧化晶体管来实现。由于这种设计选择,电荷泵所产生的第二源电压(升压)不会超过连接至升压节点的任何晶体管的击穿电压,即使被配置为产生最高调节电压的晶体管的击穿电压也不会超过。
为了说明,图2中示出的每个调节器级包括两个输出晶体管226和227。然而,可以实现输出级以包括任何数目的输出晶体管,输出晶体管可以用于为供电网的不同部分或者为分立电路提供功率。在一些实施例中,调节器级可以包括选择性地启用或禁用一个或更多个输出晶体管的附加电路。例如,可以响应于相应使能信号选择性地将晶体管(例如,227和226)连接至Vdd_chip或与Vdd_chip断开。这样的连接/断开机制可以用于基于负载电流通过消除漏电流来保存功率。例如,在一些应用中,使能控制可以被配置为响应于连接至对应调节输出电压的负载电流需量的较大增加或减小,来启用或禁用多个输出晶体管226中的一个或更多个。
由于使用重复反馈级224来提供差分放大器222的反馈,因此输出晶体管226或227之一上负载电流的增加不会使调节器增加从电荷泵输出的电压信号。负载调节不仅可降低净效应(net effect),而且还降低了输出电压的峰峰噪声。这允许根据相同电压来驱动若干输出级,而不会在输出级之间传递噪声。这有用于将有噪声且功率消耗大的负载与对电源特别敏感的负载相隔离。
图3示出了根据一个或更多个实施例的基准产生电路。基准产生电路300例如可以用于实现图2中示出的基准产生电路208。基准产生电路300包括被配置为产生基准电压和/或电流的第一和第二子电路302和304。第一子电路302针对更快的启动时间而被优化,并且可以消耗更多功率,以及与第二子电路304相比呈现较低精度。相反,第二子电路304针对温度稳定性和对处理和电压变化的不灵敏度而被优化,并且可以花费较长时间来启动。此外,第二子电路304的功耗非常小。
第二子电路具有检测基准电压何时已经几乎达到最终值内的内部电路。第二子电路包含附加延迟电路,以确保第二子电路已经稳定到其最终值。延迟电路经由复用器306和308将输出电压和输出电流从较低精度、功率消耗大的第一子电路切换到较低功率的第二子电路,并且关断第一子电路,以保存功率。
图4示出了由第一子电路产生的波形、第二子电路产生的波形、两个子电路的组合输出、以及误差包络波形。应当认识到,电路的实际波形可以与所示的那些波形不同。波形可以表示输出电压或输出电流。
第一子电路203所产生的快速基准波形(快速vref)比第二子电路304所产生的精确基准波形(精确vref)启动更快。第三波形示出了快速vref和精确vref波形的组合(组合的vref),该组合的vref仅在精确vref已经完全启动之后切换至精确vref。因此,较高的输出精确度靠花费更长时间来实现。在此之前,电压/电流具有更大误差。在基准误差包络中示出了这一点。更大误差意味着调节器没有工作在器峰值性能处。然而,这在启动期间是不必要的,由于高速时钟复用器(PLL、DLL)将花费比该基准更长的时间来实现最高性能。尽管调节器的输出电压非常接近最终值,并且芯片几乎可以在最大速度下操作。
图5示出了根据一个或更多个实施例的启动电路。启动电路500例如可以用于实现图2中示出的启动电路212。如上所述,启动电路根据第一源电压(Vdd)产生第三和第四源电压(Vddaux1和Vddaux2),第三和第四源电压用于在上电序列的初始阶段为升压电路和基准产生及偏置发生器电路供电。
该模块包含与图3中示出的第一子电路302类似的基准产生电路502。由于分路调节器的简单前馈控制机制,寄生的内部节点仅延迟了启动过程,在这种情况下这一点可以忽略。因此可以几乎瞬时提供电源电压。
晶体管511和512以及晶体管519、520和521对基准电流(iref)进行镜像和放大。因此晶体管520和521是输出电流是基准电流若干倍的电流源。这些电流被设计为比在输出(out1)和(out2)处连接的最大所需负载电流大。
晶体管513和514以及晶体管517和518是分路调节器的负载和箝位。负载汲取一定量的电流。由于晶体管520和521可以传送来自源的更多电流,因此输出电压升高。如果输出电压分别升高到基准电压vref+PMOS器件517和518的阈值电压之上,则PMOS器件517和518变为导通,并且经由电流负载513和514吸收附加电流。
该电路非常快速,并且可以用于辅助启动,但是功率效率低。在一个或更多个实施例中,启动电路500被配置为一旦调节器输出启动就断电。在断电时,晶体管515和516禁用内部电源上的寄生电流消耗,并且切断到晶体管520和521的电流。在一些实现方式中,也可以禁用启动电路500中包括的基准产生电路502。
图6示出了根据一个或更多个实施例的电压检测器电路。电压检测器电路600例如可以用于实现图2中示出的电压检测器240。电压检测器电路600感测输出电压的状态,并且产生对输出级220所产生的基准电压(vdet)已经达到目标基准电压(vref)加以指示的信号(vreg_ok)。信号vreg_ok使启动电路212关断。因此,启动电路212停止产生第三和第四电源电压,并且可以断电。在一些应用中,信号vreg_ok可以用于将功率调节器的状态传送至其他电路。一个示例应用可以利用该调节器与低功率调节器的组合使用,低功率调节器在高电流调节器关断时保持内部逻辑电路的状态。感测何时调节器已经开始备用状态(backup)将向数字核心给出何时不能切换至更高操作速度的指示,而不会破坏电源电压。
电压检测器通过将输出电压(vdet)与来自基准产生电路的基准电压(vref)相比较来操作。通过分支(tap)在与调节器级的控制用误差放大器222略微不同的点处将输出电压Vdet导入反馈网络。这在输出电压达到其最终值之前使电压检测器的比较器602略微提前关断(trip)。该较早关断点有助于避免reg_ok信号的振荡,却导致比较器602与放大器222之间的失配。为了补偿这一点,电压检测器600包括延迟发生器604。该延迟发生器604将比较器关断点延迟足够长的时间以确保问题已解决。
为了防止内部基准初始启动时的误切断,来自启动模块212的信号ref_ok_n使用门电路606来门控比较器的输出。在初始启动期间,两个比较器输入均为低,并且比较器602的输出是不确定的。该门控将确保比较器关断之前的正常电平。
在多个实现方式之一中,电压检测器模块的信息可以包括产生上电重置(POR)信号(porconst)的电路,上电重置信号可以用于向调节器所供电的集成电路的逻辑电路发信号通知实现了调节电压。电压检测器关断点自动随着编程的输出电压设置而改变。因此,POR的关断点也自动调节。也可以包括第二延迟发生器608以产生POR脉冲信号(porpulse)。
图7示出了根据一个或更多个实施例的无源从调节器电路。无源从调节器电路700例如可以用于实现图1中示出的一个或更多个从调节器108。该无源从调节器700实现一个调节器级,该调节器级包括分别布置在具有偏置晶体管704的源跟随器中的多个输出晶体管702。每个偏置晶体管704与晶体管706形成相应的电流反射镜,以根据从相应偏置电路710输出的基准电流对对应的晶体管704施加偏置。
偏置电路710的内部电压由主功率调节器提供。基准电流和升压节点的连接也来自主功率调节器。无源从调节器700可以视为位于IC不同区域处的主功率调节器200的输出级的扩展。由于无源从调节器700增加了控制放大器上的容性负载,随着连接和启用了较大数目的无源调节器,电源的启动性能缓慢劣化。然而,对于许多应用而言,这不是问题。无源从调节器700可以用于创建分离的功率岛,并且可以根据需要单独关闭,以满足特定应用的需要,或者减少IC非活动时的一个逻辑电路的泄露功率。
图8示出了根据另一示例实施例的另一无源从调节器电路800。无源从调节器电路800例如可以用于实现图1中示出的一个或更多个从调节器108。无源从调节器包括偏置发生器810和多个调节器级(包括级820和822),偏置发生器810和多个调节器级可以以与图2所示主功率解调器200中包括的偏置发生器210和调节器级220和220类似的方式,利用本地反馈进行操作。偏置发生器的内部电压从主功率调节器提供。基准电流和升压节点也来自主功率调节器。
由于添加了大量的无源从调节器800,降低的启动性能,这受到电荷泵的加载的限制。然而,与图7的调节器不同,可以单独调节调节器级,以产生如参照图2描述的不同输出电压。
图9示出了根据另一示例实施例的有源从调节器电路800。有源从调节器电路900例如可以用于实现图1中示出的一个或更多个从调节器108。有源从调节器900包括多个调节器级920和921,多个调节器级920和921可以以与图2所示主功率调节器200的调节器级220和210类似的方式,利用本地反馈来进行操作。有源从调节器900还包括被配置为以利用图2所示电路202、204、210、212和24描述的方式进行操作的相应升压电路902和904、启动电路912、偏置电路910、以及电压检测器电路940。针对反馈放大器以及针对有源从调节器900的电压检测器940的电压基准来自主功率调节器200,并因此由主功率调节器来控制。
因此有源从调节器非常类似于主功率调节器,但是有源从调节器不需要具有基准产生电路。基准产生电路由于精确基准模块而耗费相当大部分的调节器管芯尺寸。其他相当大部分是输出晶体管和栅极电容器。使用有源从调节器有助于保持启动性能,而与系统中从调节器的数目无关。还有助于降低电磁干扰(EMI),由于不同基准产生电路的振荡器之间的固有失配,电磁干扰会导致更宽的噪声频谱。
主动从调节器需要比无源从调节器更多的功率,但是允许与有源率调节无关地调整调节输出电压。可以单独启用或禁用每个从器件,以适合特定应用的功耗和调节需要,并且可以用于驱动各个单独功率域,或者与主调节器并联操作。
基于以上讨论和说明,本领域技术人员容易认识到,在无需严格遵循本文说明和描述的示例性实施例和应用的情况下可进行各种修改和改变。此外,不同实施例的各种特征可以以各种组合来实现。这样的修改不会背离包括所附权利要求中提出本公开的真实精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于功率调节的系统,该系统包括:
基准产生电路,被配置和布置为产生基准电压和至少一个基准电流;
多个调节器级,被配置和布置为在相应输出节点处产生相应的调节输出电压,每个调节器级包括:
差分放大器,具有耦接为接收基准电压的第一输入和耦接为接收反馈电压的相应第二输入,该反馈电压与相应的调节输出电压成比例;以及
多个输出晶体管,每个输出晶体管具有从差分放大器输出的信号所驱动的输入,并且被配置和布置为响应于从差分放大器输出的信号来驱动在输出节点处的调节输出电压;
升压电路,被配置和布置为根据第一源电压产生第二源电压,所述第二源电压耦接至每个差分放大器的相应源电压输入;
启动电路,被配置和布置为在启动模式下操作时根据第一电压源产生第二和第三源电压,并且使用第四源电压为基准产生电路供电;以及
升压电路,被配置和布置为根据第二源电压产生第四源电压,该第四源电压耦接至每个差分放大器的相应电源电压输入。
2.根据权利要求1所述的系统,还包括:多个从调节器电路,每个从调节器电路被布置和配置为根据基准电压产生至少一个相应调节电压。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,多个从调节器电路包括:
至少一个有源从调节器电路;以及
至少一个无源从调节器电路。
4.根据权利要求2所述的系统,其中,至少一个有源从调节器电路和至少一个无源从调节器电路耦接至彼此不同的供电网网络位置以及彼此不同的多个调节器级。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,至少一个有源从调节器包括:
第二启动电路,被配置和布置为在启动模式下操作时根据第一源电压产生第五源电压;
第二升压电路,被配置和布置为根据第五源电压产生第六源电压;以及
至少一个调节器级,被配置和布置为在相应输出节点处产生调节输出电压,至少一个调节器级中的每一个具有:
电源电压端子,耦接为接收来自第二升压电路的第六源电压;以及
输入,耦接为接收基准产生电路所产生的基准电压。
6.根据权利要求4所述的系统,其中,至少一个无源从调节器包括:
至少一个调节器级,被配置和布置为在相应输出节点处产生调节输出电压,至少一个解调器级中的每一个具有:
电源源电压端子,耦接为接收来自所述第一升压电路的第四源电压;以及
输入,耦接为接收基准产生电路所产生的基准电压。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,启动电路被配置为:
响应于基准电压不稳定,在启动模式下进行操作;以及
响应于基准电压稳定,退出启动模式。
8.根据权利要求1所述的系统,其中,启动电路被配置为响应于输出电压达到目标输出电压,来产生第三和第四源电压。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,升压电路包括:
振荡器;以及
电荷泵,具有耦接至振荡器的输出的控制输入,该电荷泵被配置和布置为响应于振荡器的输出产生第四源电压。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,多个调节器级中的每一个包括:
重复输出调节器,被配置为产生反馈电压,该重复输出调节器具有由差分放大器的输出驱动的输入。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,多个调节器级中的每一个中多个输出晶体管中的每一个是按照源跟随器配置布置的NMOS晶体管。
12.根据权利要求1所述的系统,其中,该基准产生电路包括:
第一基准产生子电路,被配置为在第一启动时间段中提供第一容限内的稳定基准电压;以及
第二基准产生子电路,被配置为在第二启动时间段中提供第二容限内的稳定基准电压,第一时间段小于第二时间段,并且第二容限小于第一容限。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,该基准产生电路被配置为在第一启动时间段期间输出来自第二基准产生子电路的电压,作为基准电压。
14.根据权利要求13所述的系统,其中,该基准产生电路被配置为响应于第二基准产生子电路提供稳定基准电压,输出来自第二基准产生子电路的电压,作为基准电压。
15.根据权利要求14所述的系统,其中,该基准产生电路被配置为响应于第二基准产生子电路提供稳定基准电压,使第一基准产生子电路断电。
16.一种集成电路,包括:
配电网络;
耦接至配电网络的主功率调节器电路,主功率调节器包括:
基准产生电路,被配置为产生基准电压;
至少一个输出级,被布置和配置为根据基准电压产生一个或更多个调节输出电压;
启动电路,被布置和配置为,在启动模式下操作时根据第一源电压产生一个或更多个辅助源电压;以及
使用一个或更多个辅助源电压向基准产生电路和至少一个输出级提供功率;
至少一个有源从功率调节器电路,具有耦接至配电网络的输出;以及
至少一个无源从功率调节器电路,具有耦接至配电网络的输出。
17.根据权利要求16所述的集成电路,还包括:
至少一个负载,耦接至配电网络;并且
其中,主功率调节器包括信号通知电路,该信号通知电路被布置和配置为:
响应于基准电压达到目标基准电压,产生上电复位信号;以及
向至少一个负载提供上电复位信号。
18.根据权利要求16所述的集成电路,其中,至少一个有源从功率调节器电路包括:
至少一个输出级,被布置和配置为根据主功率调节器所产生的基准电压,产生调节输出电压;以及
启动电路,被布置和配置为,在启动模式下操作时:
根据第一源电压产生至少一个辅助源电压;以及
使用至少一个辅助源电压向至少一个输出级提供功率。
19.根据权利要求16所述的集成电路,其中,至少一个无源从功率调节器电路包括:
至少一个输出级,被布置和配置为根据主功率调节器所产生的基准电压产生调节输出电压,该主调节器的启动电路还被布置和配置为在启动模式下操作时为一个或更多个输出级供电。
20.一种功率调节方法,包括:
产生基准电压和至少一个基准电流;
通过以下操作在输出节点处产生至少一个调节输出电压:
产生与调节输出电压成比例的反馈电压;
使用差分放大器根据反馈电压与调节输出电压之间的差来产生控制信号;以及
使用控制信号来操作多个输出晶体管;
在启动模式下操作时,根据第一电压源产生第二和第三源电压,并且使用第四源电压为基准产生电路供电;以及
根据第二源电压产生第四源电压,并且使用第四源电压为差分放大器供电。
CN2012102736114A 2011-08-04 2012-08-02 快速启动电压调节器 Pending CN102915064A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/198,244 US8975776B2 (en) 2011-08-04 2011-08-04 Fast start-up voltage regulator
US13/198,244 2011-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102915064A true CN102915064A (zh) 2013-02-06

Family

ID=46851803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012102736114A Pending CN102915064A (zh) 2011-08-04 2012-08-02 快速启动电压调节器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8975776B2 (zh)
EP (1) EP2555075A3 (zh)
CN (1) CN102915064A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107291136A (zh) * 2016-04-11 2017-10-24 成都锐成芯微科技股份有限公司 低功耗电源供电电路
CN109074114A (zh) * 2016-05-10 2018-12-21 英特尔公司 用于使用箝位来进行数据保留和供给噪声缓解的装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140354258A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Silicon Laboratories Inc. Supply voltage circuit
EP3023855A1 (en) 2014-11-20 2016-05-25 Dialog Semiconductor (UK) Ltd Fast bias current startup with feedback
US10636470B2 (en) * 2018-09-04 2020-04-28 Micron Technology, Inc. Source follower-based sensing scheme
US11257558B1 (en) * 2020-08-07 2022-02-22 Micron Technology, Inc. Overvoltage protection for circuits of memory devices
FR3117622B1 (fr) * 2020-12-11 2024-05-03 St Microelectronics Grenoble 2 Courant d'appel d'au moins un régulateur de tension à faible chute
US11899480B2 (en) 2021-05-27 2024-02-13 Analog Devices, Inc. Voltage regulator with enhanced transient regulation and low-power sub regulator
CN118092569B (zh) * 2024-04-22 2024-07-12 深圳贝特莱电子科技股份有限公司 高电压、宽输入、低压差的自启动线性稳压器及电子产品

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894553B2 (en) * 2002-07-31 2005-05-17 Fairchild Semiconductor Corporation Capacitively coupled current boost circuitry for integrated voltage regulator
US6982591B2 (en) * 2003-12-09 2006-01-03 International Business Machines Corporation Method and circuit for compensating for tunneling current
CN101421683A (zh) * 2006-04-18 2009-04-29 爱特梅尔公司 具有电压转换速率有效瞬态响应升压电路的低压差电压调节器
CN201917840U (zh) * 2011-01-20 2011-08-03 深圳市斯尔顿科技有限公司 一种电压调节器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201374B1 (en) * 1998-05-14 2001-03-13 3Com Corporation Voltage regulation and power switching system
US6114843A (en) * 1998-08-18 2000-09-05 Xilinx, Inc. Voltage down converter for multiple voltage levels
US6975494B2 (en) * 2001-01-29 2005-12-13 Primarion, Inc. Method and apparatus for providing wideband power regulation to a microelectronic device
US7737765B2 (en) * 2005-03-14 2010-06-15 Silicon Storage Technology, Inc. Fast start charge pump for voltage regulators
JP4565283B2 (ja) * 2008-06-10 2010-10-20 マイクロン テクノロジー, インク. 電圧調整系
JP5120111B2 (ja) * 2008-06-30 2013-01-16 富士通株式会社 シリーズレギュレータ回路、電圧レギュレータ回路、及び半導体集積回路
KR101153651B1 (ko) * 2010-12-30 2012-06-18 삼성전기주식회사 멀티 전압 레귤레이터
EP2498161B1 (en) * 2011-03-07 2020-02-19 Dialog Semiconductor GmbH Power efficient generation of band gap referenced supply rail, voltage and current references, and method for dynamic control.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894553B2 (en) * 2002-07-31 2005-05-17 Fairchild Semiconductor Corporation Capacitively coupled current boost circuitry for integrated voltage regulator
US6982591B2 (en) * 2003-12-09 2006-01-03 International Business Machines Corporation Method and circuit for compensating for tunneling current
CN101421683A (zh) * 2006-04-18 2009-04-29 爱特梅尔公司 具有电压转换速率有效瞬态响应升压电路的低压差电压调节器
CN201917840U (zh) * 2011-01-20 2011-08-03 深圳市斯尔顿科技有限公司 一种电压调节器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107291136A (zh) * 2016-04-11 2017-10-24 成都锐成芯微科技股份有限公司 低功耗电源供电电路
CN109074114A (zh) * 2016-05-10 2018-12-21 英特尔公司 用于使用箝位来进行数据保留和供给噪声缓解的装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2555075A2 (en) 2013-02-06
US20130033104A1 (en) 2013-02-07
EP2555075A3 (en) 2017-11-01
US8975776B2 (en) 2015-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102915064A (zh) 快速启动电压调节器
US10423179B2 (en) Low drop out regulator compatible with type C USB standard
US10459470B2 (en) Voltage regulator and method for providing an output voltage with reduced voltage ripple
US7705575B2 (en) Standby regulator
CN1900875B (zh) 电压调节器
CN102854908B (zh) 调节器用半导体集成电路
EP2952996B1 (en) A current sink stage for LDO
CN103376816B (zh) 低压差调压器
KR101003892B1 (ko) 듀얼입력 우선화 ldo 레귤레이터
US9270265B2 (en) Power on reset circuit, power supply circuit, and power supply system
US7492215B2 (en) Power managing apparatus
US7626447B2 (en) Generation of analog voltage using self-biased capacitive feedback stage
CN105652939A (zh) 双模式低压差线性稳压器
US20160231758A1 (en) Circuit for regulating startup and operation voltage of an electronic device
WO2016122977A2 (en) Low dropout regulator bleeding current circuits and methods
US10971925B2 (en) Control method of susceptible inrush currents passing through a load switch, and corresponding electronic circuit
US8791679B2 (en) Self-sustaining, high voltage tolerant power supply
US20080116956A1 (en) Semiconductor device operating in an active mode and a standby mode
EP1026689B1 (en) Voltage down converter with switched hysteresis
KR100904423B1 (ko) 반도체 메모리 소자
US8400193B2 (en) Backdrive protection circuit
US20230238829A1 (en) Wireless power and voltage regulation for wireless power transfer systems
US7492214B2 (en) Analog voltage generator with self-biased capacitive feedback stage
KR102521572B1 (ko) 정전기 방전 회로 및 정전기 방전 제어 시스템
US12093064B2 (en) Wide input voltage range low-power charge pump based LDO

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130206