CN107728764A - 电压调节器 - Google Patents

Abstract

一种电压调节器，包括：误差放大器，其第一输入端接收参考电压；第一开关，在第一控制信号的控制下闭合或者断开，第一开关的第一端耦接误差放大器的输出端；驱动管，其控制端耦接第一开关的第二端，其输出端输出调节电压，其输入端耦接电源；偏置维持电路，其第一端耦接驱动管的输入端，其第二端耦接驱动管的控制端，当第一开关受控闭合时，偏置维持电路被误差放大器充/放电，当第一开关受控断开时，偏置维持电路适于为驱动管提供偏置电压；反馈电路，耦接驱动管的输出端，适于对调节电压进行分压以在反馈节点输出反馈信号，反馈信号传输至误差放大器的第二输入端。本发明电压调节器可大幅度降低电路功耗，且电路简单，节约版图面积。

Description

电压调节器

技术领域

本发明涉及电源设计领域，特别涉及一种电压调节器。

背景技术

随着穿戴式电子的技术演进，低功耗显得越来越重要，电压调节器(VoltageRegulator)作为稳定电压的提供来源，若能将其功耗降低，则可使得所述电压调节器更适合于穿戴式电子设备。而现有的电压调节器的耗电较高的原因主要在于电压调节器始终处于开启的工作状态，始终具有一定的静态功耗。根据功耗以及抗噪程度可将电压调节器分为许多不同类型，但通常低功耗会伴随着电路抗噪能力的下降，因此，现有技术的电压调节器一般包括高功耗高抗噪的电路单元和低功耗低抗噪的电路单元，并对二者通过系统控制以及调节的方式使其尽量满足设备的供电需求，然而，这意味着操作更为复杂，且一定程度上增加了电路版图面积。

此外，在现有技术中，按照功耗大小可以将电压调节器分为20μA、5μA和1μA三个主要级别。其中，功耗20μA意味着电路的抗噪声能力较强，但是功耗较大，可适用于各种对噪声不敏感的设备；功耗5μA的电路抗噪稍弱，不适用于高速设备中，例如：中央处理器(Central Process Unit，CPU)、射频(Radio Frequency，RF)电路等；功耗1μA的低功耗电路的抗噪较弱，仅适用于低速设备中。然而，即使是1μA的电压调节器对于穿戴式电子来说依然具有较大的功耗。

因此，总结而言，现有技术的电压调节器的功耗仍然很高，尤其是对于可穿戴电子设备，需要进一步降低。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何进一步降低现有技术的电压调节器的功耗。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电压调节器，包括：误差放大器，所述误差放大器的第一输入端接收参考电压；第一开关，在第一控制信号的控制下闭合或者断开，所述第一开关的第一端耦接所述误差放大器的输出端；驱动管，所述驱动管的控制端耦接所述第一开关的第二端，所述驱动管的输出端输出调节电压，所述驱动管的输入端耦接电源；偏置维持电路，所述偏置维持电路的第一端耦接所述驱动管的输入端，所述偏置维持电路的第二端耦接所述驱动管的控制端，当所述第一开关受控闭合时，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电，当所述第一开关受控断开时，所述偏置维持电路适于为所述驱动管提供偏置电压；反馈电路，所述反馈电路耦接所述驱动管的输出端，所述反馈电路适于对所述调节电压进行分压以在反馈节点输出反馈信号，所述反馈信号传输至所述误差放大器的第二输入端。

可选地，当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号，控制所述第一开关闭合，使得所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号，控制所述第一开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压。

可选地，所述偏置维持电路包括第一电容，所述第一电容的第一端耦接所述偏置维持电路的第一端，所述第一电容的第二端耦接所述偏置维持电路的第二端。

可选地，所述误差放大器的第一电源端经由第二开关接收第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端经由第三开关接收第二供电电压，所述第二开关和第三开关在第二控制信号的控制下闭合或者断开。

可选地，当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号和第二控制信号，控制所述第一开关、第二开关和第三开关闭合，使得所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号和第二控制信号，控制所述第一开关、第二开关和第三开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压，所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空。

可选地，当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号和第二控制信号，控制所述第一开关、第二开关和第三开关闭合，使得所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电包括：先通过所述第二控制信号，控制所述第二开关和第三开关闭合，使得所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压；再通过所述第一控制信号，控制所述第一开关闭合，使得所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；

当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号和第二控制信号，控制所述第一开关、第二开关和第三开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压，所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空包括：先通过所述第一控制信号，控制所述第一开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压；再通过所述第二控制信号，控制所述第二开关和第三开关断开，使得所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空。

可选地，所述反馈电路包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端耦接所述反馈电路的第一端；第二电阻，所述第二电阻的第一端耦接所述第一电阻的第二端和所述反馈电路的反馈节点，所述第二电阻的第二端接地。

可选地，所述反馈电路还包括：第三电阻，所述第三电阻的第一端耦接所述反馈电路的第一端，所述第三电阻的第二端经由第四开关耦接所述反馈电路的反馈节点；第四电阻，所述第四电阻的第一端经由第五开关耦接所述反馈电路的反馈节点，所述第四电阻的第二端接地；所述第四开关和第五开关在第三控制信号的控制下闭合或者断开。

可选地，所述第一电阻与第二电阻的阻值比等于所述第三电阻与第四电阻的阻值比。

可选地，当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关闭合，使得所述第三电阻和第四电阻耦接至所述反馈电路，所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压，所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空，所述第三电阻和第四电阻不耦接至所述反馈电路。

可选地，当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关闭合，使得所述第三电阻和第四电阻耦接至所述反馈电路，所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电包括：先通过所述第三控制信号，控制所述第四开关和第五开关闭合，使得所述第三电阻和第四电阻耦接至所述反馈电路；再通过所述第二控制信号，控制所述第二开关和第三开关闭合，使得所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压；再通过所述第一控制信号，控制所述第一开关闭合，使得所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；

当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压，所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空，所述第三电阻和第四电阻不耦接至所述反馈电路包括：先通过所述第一控制信号，控制所述第一开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压；再通过所述第二控制信号，控制所述第二开关和第三开关断开，使得所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空；再通过所述第三控制信号，控制所述第四开关和第五开关断开，使得所述第三电阻和第四电阻不耦接至所述反馈电路。

可选地，所述驱动管为PMOS管，所述驱动管的控制端为所述PMOS管的栅极，所述驱动管的输入端为所述PMOS管的源极，所述驱动管的输出端为所述PMOS管的漏极。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例提供一种电压调节器，可以包括：误差放大器、第一开关、驱动管、偏置维持电路以及反馈电路，所述电压调节器可以将所述误差放大器接收到的参考电压进行电压幅度调节，并输出调节电压；其中，所述驱动管适于为所述调节电压提供较大的驱动电流以驱动电压调节器输出端的待供电设备，而所述电压维持电路适于与所述第一开关配合为所述驱动管提供偏置电压。进一步而言，本实施例的电路可以通过所述第一控制信号，在所述电压调节器进入正常工作模式和打盹模式时，控制所述第一开关闭合或断开；具体地，当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号，控制所述第一开关闭合，使得所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号，控制所述第一开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压。本实施例电压调节器在打盹模式时，所述误差放大器可以被关闭，并停止向所述偏置电压维持电路充电，而是通过所述偏置维持电路的电压维持作用以保证所述驱动管的正常工作，以节约功耗；此外，本实施例电压调节器无需在高功耗高性能、低功耗低性能的不同电路单元中进行切换，使得本实施例电压调节器电路简单，且占用的版图面积较小。

进一步而言，所述误差放大器的第一电源端经由第二开关接收第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端经由第三开关接收第二供电电压，所述第二开关和第三开关在第二控制信号的控制下闭合或者断开；所述反馈电路包括第一电阻和第二电阻，此外，还包括：第三电阻、第四电阻以及第四开关和第五开关；具体地，本发明实施例电压调节器通过一定的控制时序，可以使得在正常工作模式下，依次减小反馈电阻的阻值以加快电路的反馈响应速度，对误差放大器供电，再使得所述误差放大器工作稳定后对所述偏置维持电路充电，使之进入相对高功耗、高性能的工作模式；而在打盹模式下，通过对各个开关的控制，依次断开对所述偏置维持电路充电，使之自身维持所述驱动管的偏置电压，再停止对误差放大器供电，再增大反馈电阻阻值以控制反馈电路的电流以节约静态功耗，使得在打盹模式下，电压调节器依然可以输出稳定的调节电压。

附图说明

图1是现有技术的一种电压调节器的示意性结构框图。

图2是现有技术的另一种电压调节器的示意性结构框图。

图3是本发明实施例的一种电压调节器的示意性结构框图。

图4是本发明实施例的一种电压调节器的电路图。

图5是本发明实施例电压调节器的控制时序图。

具体实施方式

如背景技术部分所述，现有技术的电压调节器的功耗仍然很高，需进一步降低，以满足可穿戴电子设备的需要。

本申请的发明人对现有技术的电压调节器进行了分析。图1是现有技术的一种电压调节器的示意性结构框图。如图1所示，专利文献US7579822中公开了一种低功耗高精度带隙电压基准电路，所述基准电路可以包括高功率带隙基准源电路66、低功率带隙基准源电路68，分别产生参考电压V_{BG_H}和V_{BG_L}，为被供电设备150供电，其中，被供电设备150包括高功耗电路152和低功耗电路154。所述基准电路可以工作于第一模式和第二模式。当所述基准电路工作于第一模式时，高功耗电路152接收参考电压V_{BG_H}；当所述基准电路工作于第二模式时，低功耗电路154接收参考电压V_{BG_L}。并通过模式选择信号VMS来对所述第一模式和第二模式进行切换，以打开所述高功率带隙基准源电路66和低功率带隙基准源电路68。所述基准电路还包括：校准电路170，适于将所述参考电压V_{BG_L}与所述参考电压V_{BG_H}进行比较，并将输出的校准信号传输至低功率带隙基准源电路68以调整参考电压V_{BG_L}的大小，并且，当所述参考电压V_{BG_L}被调整至预设的电压范围内时，将所述高功率带隙基准源电路66关闭，仅采用低功率带隙基准源电路68为所述被供电设备150供电。

图2是现有技术的另一种电压调节器的示意性结构框图。如图2所示，专利文献US20050143045A1中公开了一种带有睡眠模式的电压调节器，所述电压调节器30可以包括：睡眠控制电路40，主带隙基准电路12，睡眠带隙基准电路32，共同组成控制电路40的开关34、38和反相器42，电流偏置电路14，开关44、46和反相器48，放大器16和36，PMOS管18，电阻20和22，以及去耦电容26和24。所述主带隙基准电路12和睡眠带隙基准电路32适于产生参考电压VREF，但是具有不同的功耗，其中，所述主带隙基准电路12的功耗较高、噪声性能较好，所述睡眠带隙基准电路32的功耗较低、但噪声性能较弱，且二者由电源VCC供电；电流偏置电路14适于为放大器16和36提供偏置电流；PMOS管18适于为输出电压VOUT提供驱动电流；电阻20和22形成反馈电路以对所述参考电压VREF进行幅度调节以输出所述输出电压VOUT；所述睡眠逻辑控制电路40适于根据电压调节器30的不同工作模式对所述主带隙基准电路12和睡眠带隙基准电路32进行切换，并且生成控制信号对开关34、38以及开关44、46进行切换，其中，开关34和38的控制信号反相，开关44和46的控制信号反相；所述睡眠逻辑控制电路40适于根据与电压调节器30耦接的被供电电路的需求对以上所述的各电路进行切换，并且使得所述主带隙基准电路12工作时，放大器16与36中功耗较高的一个工作，所述睡眠带隙基准电路32工作时，放大器16与36中功耗较低的一个工作，以适应所述被供电电路的供电需求。

根据以上分析可知，现有技术的电压调节器一般将高功耗和低功耗的电路单元进行切换，使得在某种工作模式时，仅有一种电路单元工作，然而这将引起电路复杂、版图面积较大的问题，此外，由于在当前时刻始终有一个电路单元处于工作状态，因此，现有技术的电压调节器的静态功耗必然很高，并且依然具有可以降低的空间。

针对以上技术问题，本发明实施例提供一种包括误差放大器、第一开关、驱动管、偏置维持电路以及反馈电路的电压调节器，可以通过在打盹模式时，关闭误差放大器并停止向所述偏置电压维持电路充电，而是通过所述偏置维持电路的电压维持作用以保证所述驱动管的正常工作，以减小功耗。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图3是本发明实施例的一种电压调节器的示意性结构框图。

如图3所示，本发明实施例所提供的电压调节器100可以包括误差放大器10、第一开关S1、驱动管20、偏置维持电路30和反馈电路40。

其中，所述误差放大器10的第一输入端接收参考电压Vref。

所述第一开关S1在第一控制信号VC1的控制下闭合或者断开，所述第一开关S1的第一端耦接所述误差放大器10的输出端。

所述驱动管20的控制端耦接所述第一开关S1的第二端，所述驱动管20的输出端输出调节电压Vreg，所述驱动管20的输入端耦接电源VDD，所述驱动管20适于为所述调节电压Vreg提供驱动电流。

所述偏置维持电路30的第一端耦接所述驱动管20的输入端，所述偏置维持电路30的第二端耦接所述驱动管20的控制端，当所述第一开关S1受控闭合时，所述偏置维持电路30被所述误差放大器10充/放电，当所述第一开关S1受控断开时，所述偏置维持电路30适于为所述驱动管20提供偏置电压。

所述反馈电路40耦接所述驱动管20的输出端，所述反馈电路40适于对所述调节电压Vreg进行分压以在反馈节点A输出反馈信号Vfb，所述反馈信号Vfb传输至所述误差放大器10的第二输入端，所述反馈电路40适于根据其自身的分压比对所述参考电压Vref的幅度进行调节，以输出不同幅度的所述调节电压Vreg。

需要说明的是，所述误差放大器10的第一端可以是其负输入端，所述误差放大器10的第二端可以是其正输入端。

本实施例电压调节器100可以分为两个工作模式：正常工作模式和打盹模式，旨在不影响电路性能的基础上，降低电压调节器100在打盹模式时的静态功耗。具体而言，当所述电压调节器100进入正常工作模式，可以通过所述第一控制信号VC1，控制所述第一开关S1闭合，使得所述偏置维持电路30被所述误差放大器10充/放电；当所述电压调节器100进入打盹模式，可以通过所述第一控制信号VC1，控制所述第一开关S1断开，使得所述偏置维持电路30维持所述驱动管20的偏置电压。

此外，本实施例电压调节器100除了能够有效降低功耗外，还无需在高功耗高性能、低功耗低性能的不同电路单元中进行切换，使得本实施例电压调节器100电路简单，且占用的版图面积较小。

图4是本发明实施例的一种电压调节器的电路图。图5是本发明实施例电压调节器的控制时序图。下面结合图4和图5对本实施例电压调节器100的具体实施方式以及控制时序进行详细说明。

如图4和图5所示，在具体实施中，所述驱动管20可以为PMOS管P1，所述驱动管20的控制端为所述PMOS管P1的栅极，所述驱动管20的输入端为所述PMOS管P1的源极，所述驱动管20的输出端为所述PMOS管P1的漏极，本实施例电压调节器100通过控制所述PMOS管P1的栅极电压以调控其输出端的输出电流。然而，如本领域技术人员所熟知的是，所述驱动管20不限于所述PMOS管P1，还可以采用其他能够提高驱动电流的电子器件或者电子电路的组合，例如可以采用如NMOS管或者其他电流驱动芯片等，本实施例不进行特殊限制。

参照图4和图5所示，在具体实施中，所述偏置维持电路30可以包括第一电容C1，所述第一电容C1的第一端耦接所述偏置维持电路30的第一端，所述第一电容C1的第二端耦接所述偏置维持电路30的第二端。

需要说明的是，所述偏置维持电路30还可以为所述第一电容C1以外的电子元件或者电子器件的组合，只要可以起到维持电压的作用即可，本实施例不进行特殊限制。

在本实施例中，所述误差放大器10的第一电源端经由第二开关S2接收第一供电电压PW1，所述误差放大器10的第二电源端经由第三开关S3接收第二供电电压PW2，所述第二开关S2和第三开关S3在第二控制信号VC2的控制下闭合或者断开。其中，所述第一供电电压PW1可以为电源VDD，所述第二供电电压PW2可以为地VSS；此外，所述误差放大器10还可以为正、负电压供电，因此，所述第一供电电压PW1和第二供电电压PW2需视所述误差放大器10的类型而定。

在本实施例中，当所述电压调节器100进入正常工作模式，可以通过所述第一控制信号VC1和第二控制信号VC2，具体地，可以通过控制所述第一控制信号VC1和第二控制信号VC2为高电平，控制所述第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3闭合，使得所述误差放大器10的第一电源端接收所述第一供电电压PW1，所述误差放大器10的第二电源端接收所述第二供电电压PW2，所述偏置维持电路30被所述误差放大器10充/放电。

当所述电压调节器100进入打盹模式，可以通过所述第一控制信号VC1和第二控制信号VC2，具体地，可以通过控制所述第一控制信号VC1和第二控制信号VC2为低电平，控制所述第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3断开，使得所述偏置维持电路30维持所述驱动管20的偏置电压，所述误差放大器10的第一电源端和第二电源端悬空。

需要说明的是，本发明实施例并不对所述第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3的控制时序进行特殊限制。

优选地，为了使得所述电压调节器100的输出端能够输出稳定的调节电压Vreg，当所述电压调节器100进入正常工作模式，可以先通过所述第二控制信号VC2，控制所述第二开关S2和第三开关S3闭合，使得所述误差放大器10的第一电源端接收所述第一供电电压PW1，所述误差放大器10的第二电源端接收所述第二供电电压PW2；再通过所述第一控制信号VC1，控制所述第一开关S1闭合，使得所述偏置维持电路30被所述误差放大器10充/放电。

当所述电压调节器100进入打盹模式，可以先通过所述第一控制信号VC1，控制所述第一开关S1断开，使得所述偏置维持电路30维持所述驱动管20的偏置电压；再通过所述第二控制信号VC2，控制所述第二开关S2和第三开关S3断开，使得所述误差放大器10的第一电源端和第二电源端悬空。

参照图4和图5所示，所述反馈电路40可以包括第一电阻R1和第二电阻R2。其中，所述第一电阻R1的第一端耦接所述反馈电路40的第一端；所述第二电阻R2的第一端耦接所述第一电阻R1的第二端和所述反馈电路40的反馈节点A。

所述反馈电路40还可以包括第三电阻R3和第四电阻R4；其中，所述第三电阻R3的第一端耦接所述反馈电路40的第一端，所述第三电阻R3的第二端经由第四开关S4耦接所述反馈电路40的反馈节点A；所述第四电阻R4的第一端经由第五开关S5耦接所述反馈电路40的反馈节点A；所述第四开关S4和第五开关S5在第三控制信号VC3的控制下闭合或者断开。

需要说明的是，本实施例不限定反馈电路40中第二电阻R2的第二端和第四电阻R4的第二端的连接方式，所述第二电阻R2的第二端可以接地VSS，所述第四电阻R4的第二端可以接地VSS，但是也可以对二者施加其他电压值，这并不影响本实施例电压调节器100的正常工作。

其中，所述第一电阻R1与第二电阻R2的阻值比等于所述第三电阻R3与第四电阻R4的阻值比。

当所述电压调节器100进入正常工作模式，通过所述第一控制信号VC1、第二控制信号VC2和第三控制信号VC3，具体地，可以通过控制所述第一控制信号VC1、第二控制信号VC2和第三控制信号VC3为高电平，控制所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和第五开关S5闭合，使得所述第三电阻R3和第四电阻R4耦接至所述反馈电路40，所述误差放大器10的第一电源端接收所述第一供电电压PW1，所述误差放大器10的第二电源端接收所述第二供电电压PW2，所述偏置维持电路30所述误差放大器10充/放电。

当所述电压调节器100进入打盹模式，通过所述第一控制信号VC1、第二控制信号VC2和第三控制信号VC3，具体地，可以通过控制所述第一控制信号VC1、第二控制信号VC2和第三控制信号VC3为低电平，控制所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和第五开关S5断开，使得所述偏置维持电路30维持所述驱动管20的偏置电压，所述误差放大器10的第一电源端和第二电源端悬空，所述第三电阻R3和第四电阻R4不耦接至所述反馈电路40。

需要说明的是，本发明实施例并不对所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和第五开关S5的控制时序进行特殊限制。

优选地，为了使得所述电压调节器100的输出端能够输出稳定的调节电压Vreg，并且使得所述误差放大器10能够稳定工作，并兼顾所述误差放大器10的反馈响应速度，当所述电压调节器100进入正常工作模式，可以先通过所述第三控制信号VC3，控制所述第四开关S4和第五开关S5闭合，使得所述第三电阻R3和第四电阻R4耦接至所述反馈电路40；再通过所述第二控制信号VC2，控制所述第二开关S2和第三开关S3闭合，使得所述误差放大器10的第一电源端接收所述第一供电电压PW1，所述误差放大器10的第二电源端接收所述第二供电电压PW2；再通过所述第一控制信号VC1，控制所述第一开关S1闭合，使得所述偏置维持电路30被所述误差放大器10充/放电。

当所述电压调节器100进入打盹模式，可以先通过所述第一控制信号VC1，控制所述第一开关S1断开，使得所述偏置维持电路30维持所述驱动管20的偏置电压，并隔断误差放大器10对偏置电压的影响；再通过所述第二控制信号VC2，控制所述第二开关S2和第三开关S3断开，使得所述误差放大器10的第一电源端和第二电源端悬空，此时误差放大器10不消耗功耗；再通过所述第三控制信号VC3，控制所述第四开关S4和第五开关S5断开，使得所述第三电阻R3和第四电阻R4不耦接至所述反馈电路40，也即所述反馈电路40不包括所述第三电阻R3和第四电阻R4，此时反馈电路40的反馈电阻值增大，可进一步减小功耗。

进一步而言，本发明实施例电压调节器100通过一定的控制时序，可以使得在正常工作模式下，依次减小反馈电阻的阻值以加快电路的反馈响应速度，对误差放大器10供电，再使得所述误差放大器10工作稳定后对所述偏置维持电路30充电，使之进入相对高功耗、高性能的工作模式；而在打盹模式下，通过对各个开关的控制，依次断开对所述偏置维持电路30充电，使之自身维持所述驱动管20的偏置电压，再停止对误差放大器10供电，再增大反馈电阻阻值以控制反馈电路40的电流以节约静态功耗，使得在打盹模式下，电压调节器100依然可以输出稳定的调节电压Vreg。

需要说明的是，所述电压调节器100的正常工作模式和打盹模式可以根据检测所述偏置维持电路30的第一端和第二端之间的电压来进行设置，例如，当所述偏置维持电路30的第一端和第二端之间的电压高于某电压值时，所述电压调节器100进入打盹模式，而当所述偏置维持电路30的第一端和第二端之间的电压低于某电压值时，则进入正常工作模式。

在具体实施中，所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4以及第五开关S5可以采用MOS管，并通过控制MOS管的栅极电压来控制所述各个开关的断开与闭合，还可以采用其他开关器件如三极管、模拟开关等，本实施例不进行特殊限制。

本申请发明人还对本发明实施例电压调节器100所消耗的平均功率进行了仿真。所监测到的电压调节器100中所述第一至第五开关S5S1～S5全部闭合的情况下地信号VSS的电流为25.9μA；并通过控制所述第一至第五开关S5S1～S5全部断开使所述电压调节器100进入打盹模式，或通过控制所述第一至第五开关S5S1～S5全部闭合使所述电压调节器100进入正常工作模式，并监测两种模式交替切换时的地信号VSS的电流。根据本实施例得到的仿真结果可以得出：所述电压调节器100在正常工作模式与打盹模式交替切换时的功耗(单位时间内的平均功耗)为其在正常工作模式时功耗的0.818％，不足1％，可以看出本实施例的电压调节器100在打盹模式时对功耗有明显改善。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种电压调节器，其特征在于，包括：

误差放大器，所述误差放大器的第一输入端接收参考电压；

第一开关，在第一控制信号的控制下闭合或者断开，所述第一开关的第一端耦接所述误差放大器的输出端；

驱动管，所述驱动管的控制端耦接所述第一开关的第二端，所述驱动管的输出端输出调节电压，所述驱动管的输入端耦接电源；

偏置维持电路，所述偏置维持电路的第一端耦接所述驱动管的输入端，所述偏置维持电路的第二端耦接所述驱动管的控制端，当所述第一开关受控闭合时，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电，当所述第一开关受控断开时，所述偏置维持电路适于为所述驱动管提供偏置电压；

反馈电路，所述反馈电路耦接所述驱动管的输出端，所述反馈电路适于对所述调节电压进行分压以在反馈节点输出反馈信号，所述反馈信号传输至所述误差放大器的第二输入端。

2.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，

当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号，控制所述第一开关闭合，使得所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；

当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号，控制所述第一开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压。

3.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，所述偏置维持电路包括第一电容，所述第一电容的第一端耦接所述偏置维持电路的第一端，所述第一电容的第二端耦接所述偏置维持电路的第二端。

4.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，所述误差放大器的第一电源端经由第二开关接收第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端经由第三开关接收第二供电电压，所述第二开关和第三开关在第二控制信号的控制下闭合或者断开。

5.根据权利要求4所述的电压调节器，其特征在于，

当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号和第二控制信号，控制所述第一开关、第二开关和第三开关闭合，使得所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；

当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号和第二控制信号，控制所述第一开关、第二开关和第三开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压，所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空。

6.根据权利要求5所述的电压调节器，其特征在于，

当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号和第二控制信号，控制所述第一开关、第二开关和第三开关闭合，使得所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电包括：

先通过所述第二控制信号，控制所述第二开关和第三开关闭合，使得所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压；

再通过所述第一控制信号，控制所述第一开关闭合，使得所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；

当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号和第二控制信号，控制所述第一开关、第二开关和第三开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压，所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空包括：

先通过所述第一控制信号，控制所述第一开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压；

再通过所述第二控制信号，控制所述第二开关和第三开关断开，使得所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空。

7.根据权利要求4所述的电压调节器，其特征在于，所述反馈电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端耦接所述反馈电路的第一端；

第二电阻，所述第二电阻的第一端耦接所述第一电阻的第二端和所述反馈电路的反馈节点，所述第二电阻的第二端接地。

8.根据权利要求7所述的电压调节器，其特征在于，所述反馈电路还包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端耦接所述反馈电路的第一端，所述第三电阻的第二端经由第四开关耦接所述反馈电路的反馈节点；

第四电阻，所述第四电阻的第一端经由第五开关耦接所述反馈电路的反馈节点，所述第四电阻的第二端接地；

所述第四开关和第五开关在第三控制信号的控制下闭合或者断开。

9.根据权利要求8所述的电压调节器，其特征在于，所述第一电阻与第二电阻的阻值比等于所述第三电阻与第四电阻的阻值比。

10.根据权利要求8所述的电压调节器，其特征在于，

当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关闭合，使得所述第三电阻和第四电阻耦接至所述反馈电路，所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；

当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压，所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空，所述第三电阻和第四电阻不耦接至所述反馈电路。

11.根据权利要求9所述的电压调节器，其特征在于，

当所述电压调节器进入正常工作模式，通过所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关闭合，使得所述第三电阻和第四电阻耦接至所述反馈电路，所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压，所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电包括：

先通过所述第三控制信号，控制所述第四开关和第五开关闭合，使得所述第三电阻和第四电阻耦接至所述反馈电路；

再通过所述第二控制信号，控制所述第二开关和第三开关闭合，使得所述误差放大器的第一电源端接收所述第一供电电压，所述误差放大器的第二电源端接收所述第二供电电压；

再通过所述第一控制信号，控制所述第一开关闭合，使得所述偏置维持电路被所述误差放大器充/放电；

当所述电压调节器进入打盹模式，通过所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压，所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空，所述第三电阻和第四电阻不耦接至所述反馈电路包括：

先通过所述第一控制信号，控制所述第一开关断开，使得所述偏置维持电路维持所述驱动管的偏置电压；

再通过所述第二控制信号，控制所述第二开关和第三开关断开，使得所述误差放大器的第一电源端和第二电源端悬空；

再通过所述第三控制信号，控制所述第四开关和第五开关断开，使得所述第三电阻和第四电阻不耦接至所述反馈电路。

12.根据权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，所述驱动管为PMOS管，所述驱动管的控制端为所述PMOS管的栅极，所述驱动管的输入端为所述PMOS管的源极，所述驱动管的输出端为所述PMOS管的漏极。