CN108388298A - 复用电源稳定电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种复用电源稳定电路。所述电路包括：电源模块；与所述电源模块的输出端连接的电压反馈模块，用于向所述电源模块传输反馈电压；输入端与所述电压反馈模块连接，输出端与外部负载连接的高速信号模块；所述电源模块根据所述反馈电压调节输出电压。上述电路当电源模块通过高速信号模块为外部负载提供电源电压时，通过电压反馈模块输入反馈电压给电源模块，电源模块根据反馈电压值调节输出电压。采用本电路不仅能够保证高速信号模块的信号传输稳定，还保证了电源电压输出的精度稳定性。

Description

复用电源稳定电路

技术领域

本申请涉及电子通信电路技术领域，特别是涉及一种复用电源稳定电路。

背景技术

在电子通信电路技术领域中，为了具有良好的抗共模干扰性能，常常使用高速信号进行内部信号的传输。因此，在一些敏感的高速信号线路上复用电源电压输出，通过高速信号接口为输出直流电源电压给外部负载提供电源。

在传统技术上，通常在高速信号的其中一个信号线路上复用了一路直流电压输出的逻辑进行连接，如图1所示，通过高速接口直接输出直流电源电压给外部负载提供稳定的电源电压。但是，当电源模块关闭后，电源内部的并联滤波电容或者其他的并联负载等都会影响高速信号接口传输的电气特性，导致接入高速信号接口的其他信号边沿畸变，眼图劣化等，进而使高速信号接口数据传输速率等性能指标达不到标准要求。为此，如图2所示，通常还会在电源输出端串联一个二极管D，用于隔离电源模块和高速信号接口，提高电路的反向输入阻抗。虽然这种电路结构满足了高速信号接口信号传输的要求，但是串联的二极管会带来另一个问题，不同的外部负载会有不同的负载电流经过二极管，二极管会因此产生不同的电压降，导致输出给外部负载的电压不稳定，可能造成电压波动误差超过10％以上，无法满足对电源要求较高的应用需求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够保证高速信号通信接口信号的稳定性，又能保证电源电压输出的精度稳定性的复用电源稳定电路。

一种复用电源稳定电路，所述电路包括：

电源模块；

与所述电源模块的输出端连接的电压反馈模块，用于向所述电源模块传输反馈电压；

输入端与所述电压反馈模块连接，输出端与外部负载连接的高速信号模块；

所述电源模块根据所述反馈电压调节输出电压。

在其中一个实施例中，所述电压反馈模块包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第二引脚和第二电阻的第一引脚串联；所述第一电阻的第一引脚连接所述电源模块的输出端和高速信号模块的输入端；所述第一电阻的第二引脚和第二电阻的第一引脚连接所述电源模块的反馈输入端；所述第二电阻的第二引脚接地。

在其中一个实施例中，所述电压反馈模块还包括二极管；

所述二极管的正极连接所述电源模块的输出端；所述二极管的负极连接所述第一电阻的第一引脚和高速信号模块的输入端。

在其中一个实施例中，所述电压反馈模块还包括二极管；

所述二极管的正极连接所述第一电阻的第一引脚；所述二极管的负极连接所述高速信号模块的输入端。

在其中一个实施例中，所述电源模块还包括使能控制端、电压输入端以及接地端；

所述使能控制端口连接处理器；所述电压输入端连接外部电压；所述接地端接地。

在其中一个实施例中，所述高速信号模块为高速信号接口。

在其中一个实施例中，所述二极管为肖特基二极管。

在其中一个实施例中，所述电源模块为低压差线性稳压器。

在其中一个实施例中，所述电路还包括电容；所述电容的一端连接电源模块的输出端和二极管的正极；另一端接地。

在其中一个实施例中，所述电路还包括电容；所述电容的一端连接电源模块的输出端和第一电阻的第一引脚；另一端接地。

上述复用电源稳定电路，当电源复用高速信号模块后电源模块为外部负载提供电压时，通过负反馈模块对电源输出电压进行隔离和分压并反馈给电源模块，通过电源模块内部电路调整输出电压，保证电源提供稳定的负载电压，该电路不仅保证了高速信号模块的信号传输稳定，还保证了电源电压输出的精度稳定性。

附图说明

图1为背景技术中复用电源的电路图；

图2为背景技术中另一个复用电源的电路图；

图3为一个实施例中复用电源电路的功能模块示意图；

图4为一个实施例中复用电源稳定电路的反馈电压电路图；

图5为一个实施例中复用电源稳定电路的电路图；

图6为另一个实施例中复用电源稳定电路的电路图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种复用电源稳定电路功能模块示意图，该电路功能模块图包括：电源模块102、电压反馈模块104、高速信号模块106以及外部负载108。其中，电压反馈模块104与电源模块102的输出端连接。高速信号模块106的输入端与所述电压反馈模块104连接，其输出端与外部负载108连接。

电源模块102用于向外部负载108提供电源电压。高速信号模块106用于实现电源与其他信号的复用。电压反馈模块104用于向电源模块102输入反馈电压，电源模块102根据电压反馈模块104反馈的电压调节输出电压。

上述复用电源稳定电路，当电源模块102通过高速信号模块106为外部负载108提供电源电压时，通过电压反馈模块104输入反馈电压给电源模块102，电源模块102根据反馈电压值调节输出电压。保证了经过高速信号模块复用的电源输出一个稳定的电压值，提高了负载电压的稳定性。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种复用电源稳定电路的反馈电压电路图。电源模块102为低压差线性稳压器LDO(Low dropout regulator)，电压反馈模块104包括第一电阻R1和第二电阻R2，高速信号模块106为高速信号接口。

其中，低压差线性稳压器是一种微功耗的稳压器，为线性稳压器的一种。它通常具有极低的自有噪声和较高的电源抑制比，传统的线性稳压器要求输入的电压至少高出输出电压2V-3V，否则就不能进行正常工作。但是，低压差线性稳压器这一点相对于传统的线性稳压器就要好的多，低压差线性稳压器可以从应用输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。

高速信号是一种差分传输信号的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相等，相位相差180度且极性相反。所以，在这两根线上传输的信号就是高速信号。并且，由于差分传输具有良好的抗供模干扰性能，传统在电子通信设备电路领域中，高速信号传输是一种很常见的信号传输电路方式。高速信号接口即为高速信号传输的接口。

外部负载即为连接在电路中电源两端的电子元件，通常具有把电能转换成其他形式能的装置叫做负载。比如，把电能转为机械能的电动机、把电能转换为热能和光能的电灯泡等等。

具体地，低压差线性稳压器LDO包括输出端OUT、反馈输入端FB，高速信号接口包括一对高速差分信号线，分别为SIGNAL+和SIGNAL-。第一电阻R1的第二引脚和第二电阻R2的第一引脚串联。第一电阻R1的第一引脚连接低压差线性稳压器LDO的输出端OUT和高速信号接口的SIGNAL+信号线的输入端。第一电阻R1的第二引脚和第二电阻R2的第一引脚连接低压差线性稳压器LDO的反馈输入端FB。外部负载LOAD连接高速信号接口的SIGNAL+信号线的输出端。第二电阻R2的第二引脚和外部负载的输出端都接地。

当低压差线性稳压器LDO从输出端OUT输出电压，并且通过高速信号接口的SIGNAL+信号线为外部负载LOAD提供电源电压时，经过第一电阻R1和第二电阻R2分压后得到一个反馈电压送回低压差线性稳压器LDO，低压差线性稳压器LDO通过内部电压比较逻辑和电路调整其输出电压，保证输出端OUT可以得到一个稳定的电压输出，为外部负载提供一个稳定的电压值。

上述复用电源稳定电路，通过第一电阻和第二电阻组成的电压反馈模块反馈电压给低压差线性稳压器，并通过稳压器的特性进行内部电路调整后输出一个稳定的电压，保证了电源复用高速信号的输出电压稳定性。

在一个实施例中，如图5所示，提供一种复用电源稳定电路的电路。其中，电压反馈模块104还包括二极管D。二极管D的正极连接第一电阻R1的第一引脚，二极管的负极连接高速信号接口的SIGNAL+信号线的输入端。

在一个实施例中，复用电源稳定电路还包括电容C，电容C的一端连接低压差线性稳压器LDO输出端OUT和第一电阻R1的第一引脚，另一端接地。

具体地，当低压差线性稳压器LDO复用高速信号接口后，其低压差线性稳压器连接的电容C以及内部其他相关电路参数会影响高速信号传输线的稳定特性。因此，通过在电压反馈模块104中加入一个二极管D，除了保证电源输出电压稳定性的同时还可以提高电路的反向输入阻抗，可以有效地隔离低压差线性稳压器输出的电压对高速信号接口的影响。

在另一个实施例中，如图6所示，提供另一种复用电源稳定电路的电路图。其中，二极管D的正极连接低压差线性稳压器的出输出端OUT，二极管D的负极连接第一电阻R1的第一引脚和差信号接口的SIGNAL+信号线的输入端。

在一个实施例中，复用电源稳定电路还包括电容C，电容C的一端连接低压差线性稳压器LDO的输出端OUT和二极管D的正极，另一端接地。

具体地，如图5所示二极管D的连接方式，虽然可以达到保证电源输出电压稳定性的同时还可以有效的隔离低压差线性稳压器对高速信号接口的影响，但是这样的连接方式由于不同类型的负载LOAD会产生不通的负载电流，不同的负载电流在流经二极管D是会导致产生不同的电压降，使得二极管正极侧的输出电压稳定后二极管负极侧的输出电压不稳定，导致电源输出给外部负载的电压不稳定。

因此，将二极管D连接到低压差线性稳压器LDO和第一电阻R1的中间，也就是反馈电压采样点连接在二极管的负极，则可以保证二极管D负极一侧的输出电压是稳定，也就是保证了电源输出给外部负载的电压也是稳定的。

上述复用电源稳定电路通过二极管D提高电路的反向输入阻抗，可以有效地隔离低压差线性稳压器输出的电压对高速信号接口的影响，并且使用第一电阻R1和第二电阻R2分压得到一个反馈电压送回给低压差线性稳压器，通过低压差线性稳压器的内部电压比较逻辑和电路调整后输出电压，在输出端OUT得到一个稳定的输出电压。该复用电源稳定电路不仅提高了电源复用高速信号接口以后输出电压的稳定性，还保证了高速信号接口复用电源以后高速信号的稳定性，实现了高速信号接口复用电源输出的可靠方法。

在一个实施例中，如图6所示，提供一种复用电源稳定电路的电路图。其中，低压差线性稳压器LDO还包括使能控制端EN，和电压输入端IN，以及接地端GND。

其中，使能端是用来控制信号的输入端，使能控制端EN连接处理器，使能控制端根据处理器的控制来控制电源信号的输入输出。电压输入端IN用于接收外部电压，接地端GND用于接地。

在一个实施例中，二极管可以为肖特基二极管。其中，肖特基二极管是一种低压差的二极管，其具有开关频率高和正向降压等优点，属一种低功耗、超高速半导体器件，肖特基二极管最显著的特点为反向恢复时间极端，可以尽可能的保证最小压降。

上述复用电源稳定电路通过二极管D提高电路的反向输入阻抗，可以有效地隔离低压差线性稳压器输出的电压对高速信号接口的影响，并且使用第一电阻R1和第二电阻R2分压得到一个反馈电压送回给低压差线性稳压器，通过低压差线性稳压器的内部电压比较逻辑和电路调整后的输出电压，在输出端OUT得到一个稳定的输出电压。该复用电源稳定电路不仅提高了电源复用高速信号接口以后输出电压的稳定性，还保证了高速信号接口复用电源以后高速信号的稳定性，实现了高速信号接口复用电源输出的可靠方法。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复用电源稳定电路，其特征在于，包括：

电源模块；

与所述电源模块的输出端连接的电压反馈模块，用于向所述电源模块传输反馈电压；

输入端与所述电压反馈模块连接，输出端与外部负载连接的高速信号模块；

所述电源模块根据所述反馈电压调节输出电压。

2.根据权利要求1所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述电压反馈模块包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第二引脚和第二电阻的第一引脚串联；所述第一电阻的第一引脚连接所述电源模块的输出端和高速信号模块的输入端；所述第一电阻的第二引脚和第二电阻的第一引脚连接所述电源模块的反馈输入端；所述第二电阻的第二引脚接地。

3.根据权利要求2所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述电压反馈模块还包括二极管；

所述二极管的正极连接所述电源模块的输出端；所述二极管的负极连接所述第一电阻的第一引脚和高速信号模块的输入端。

4.根据权利要求2所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述电压反馈模块还包括二极管；

所述二极管的正极连接所述第一电阻的第一引脚；所述二极管的负极连接所述高速信号模块的输入端。

5.根据权利要求1-3所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述电源模块还包括使能控制端、电压输入端以及接地端；

所述使能控制端口连接处理器；所述电压输入端连接外部电压；所述接地端接地。

6.根据权利要求1所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述高速信号模块为高速信号接口。

7.根据权利要求3和4所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述二极管为肖特基二极管。

8.根据权利要求1所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述电源模块为低压差线性稳压器。

9.根据权利要求3所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述电路还包括电容；所述电容的一端连接电源模块的输出端和二极管的正极；另一端接地。

10.根据权利要求4所述的复用电源稳定电路，其特征在于，所述电路还包括电容；所述电容的一端连接电源模块的输出端和第一电阻的第一引脚；另一端接地。