CN114637355A - 一种稳压电路及稳压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳压电路及稳压控制方法，控制模块可以根据向负载输出的第一电压，分别向功率输出模块输出第一信号、向瞬态增强辅助模块输出第二信号，使得瞬态增强辅助模块可以根据第一电压和第二信号，调整功率输出模块的控制端的电流大小，进而通过功率输出模块调整向负载输出的第一电压，从而可以根据对功率输出模块的控制端的电流控制，实现对功率输出模块的控制，进而实现是对第一电压的调整，提高了稳压电路的瞬态响应能力。

Description

一种稳压电路及稳压控制方法

技术领域

本发明涉及电源管理技术领域，尤指一种稳压电路及稳压控制方法。

背景技术

对于稳压电路而言，稳压电路正常工作时输出的电压是相对稳定的，而负载电流出现瞬态变化时，由于环路带宽有限，引起输出电压的抖动，如输出电压的过冲或下跌。为了保证稳压电路输出的电压稳定，需要提高稳压电路的瞬态响应能力。

那么，如何提高稳压电路的瞬态响应能力，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种稳压电路及稳压控制方法，用以增加稳压电路的瞬态响应能力。

第一方面，本发明实施例提供了一种稳压电路，包括：控制模块、功率输出模块、以及瞬态增强辅助模块；

所述控制模块用于：根据所述稳压电路向负载输出的第一电压，向所述功率输出模块的控制端输出第一信号，以及向所述瞬态增强辅助模块输出第二信号；

所述瞬态增强辅助模块用于：根据所述第一电压和所述第二信号，调整所述功率输出模块的控制端的电流大小；

所述功率输出模块用于：在所述第一信号和所述瞬态增强辅助模块的控制下，调整所述第一电压。

第二方面，本发明实施例提供了一种稳压控制方法，包括：

控制模块根据稳压电路向负载输出的第一电压，向功率输出模块的控制端输出第一信号，以及向瞬态增强辅助模块输出第二信号；

所述瞬态增强辅助模块根据所述第一电压和所述第二信号，调整所述功率输出模块的控制端的电流大小；

功率输出模块在所述第一信号和所述瞬态增强辅助模块的控制下，调整所述第一电压。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种稳压电路及稳压控制方法，控制模块可以根据向负载输出的第一电压，分别向功率输出模块输出第一信号、向瞬态增强辅助模块输出第二信号，使得瞬态增强辅助模块可以根据第一电压和第二信号，调整功率输出模块的控制端的电流大小，进而通过功率输出模块调整向负载输出的第一电压，从而可以根据对功率输出模块的控制端的电流控制，实现对功率输出模块的控制，进而实现是对第一电压的调整，提高了稳压电路的瞬态响应能力。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的第一种稳压电路的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的第二种稳压电路的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的第三种稳压电路的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的第四种稳压电路的结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的第五种稳压电路的结构示意图；

图6为本发明实施例中提供的一种稳压控制方法的流程图。

其中，10-控制模块，11-误差放大器，20-功率输出模块，30-瞬态增强辅助模块，31-第一单元，31a-第一支路，31b-第二支路，32-第二单元，32a-第三支路，32b-第四支路，40-分压模块。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种稳压电路及稳压控制方法的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种稳压电路，如图1所示，可以包括：控制模块10、功率输出模块20、以及瞬态增强辅助模块30；

控制模块10用于：根据稳压电路向负载R_L输出的第一电压(如V1)，向功率输出模块20的控制端(如图中所示的节点G)输出第一信号(如S1)，以及向瞬态增强辅助模块30输出第二信号(如S2)；

瞬态增强辅助模块30用于：根据第一电压V1和第二信号S2，调整功率输出模块20的控制端的电流大小；

功率输出模块20用于：在第一信号S1和瞬态增强辅助模块30的控制下，调整第一电压V1。

如此，控制模块可以根据向负载输出的第一电压，分别向功率输出模块输出第一信号、向瞬态增强辅助模块输出第二信号，使得瞬态增强辅助模块可以根据第一电压和第二信号，调整功率输出模块的控制端的电流大小，进而通过功率输出模块调整向负载输出的第一电压，从而可以根据对功率输出模块的控制端的电流控制，实现对功率输出模块的控制，进而实现是对第一电压的调整，提高了稳压电路的瞬态响应能力。

可选地，在本发明实施例中，如图2所示，瞬态增强辅助模块30包括：第一单元31和第二单元32；

第一单元31分别与稳压电路的总输出端(即图中所示的节点F)和第二单元32电连接，用于：根据第一电压V1的瞬态变化，向第二单元32输出第一瞬态电流信号(如I1)；

第二单元32还与控制模块10和功率输出模块20的控制端电连接，用于：对第一瞬态电流信号I1和第二信号S2进行求和处理，得到第二瞬态电流信号(如I2)，并根据第二瞬态电流信号I2调整功率输出模块的控制端(如图中所示的节点G)的电流大小。

其中，具体地，第二信号S2可以但不限于为电流信号。

如此，可以将第一电压的瞬态变化，转换为瞬态电流的变化，再结合控制模块输出的第二信号形成第二瞬态电流信号后，根据第二瞬态电流信号对功率输出模块的控制端的电流大小进行调整，从而可以通过对功率输出模块的控制端的电流的调整，实现稳压电路对负载瞬态变化的快速响应。

具体地，在本发明实施例中，如图3所示，第一单元31包括：并联连接于稳压电路的总输出端(如节点F)与第二单元32之间的第一支路31a和第二支路31b；

第一支路31a还分别与用于提供参考信号的参考信号端(如Vref)、用于提供第一偏置信号的第一偏置信号端(如VB1)和接地端GND电连接，用于：在第一电压V1瞬态降低时，将第一电压V1的瞬态变化转化为第一子信号(如I1_1)并输出；

第二支路31b还分别与用于提供第二偏置信号的第二偏置信号端(如VB2)和接地端GND电连接，用于：在第一电压V1瞬态增加时，将第一电压V1的瞬态变化转化为第二子信号(如I1_2)并输出；

其中，第一瞬态电流信号I1包括第一子信号I1_1和第二子信号I1_2。

如此，通过对第一支路的设置，在第一电压瞬态降低时，可以将第一电压的瞬态变化转换为电流信号；通过对第二支路的设置，在第一电压瞬态增加时，同样可以将第一电压的瞬态变化转换为电流信号；从而，可以通过第一支路和第二支路，对不同的情况分别进行处理，实现第一电压的瞬态变化到瞬态电流的转换，进而有利于实现对第一电压的快速调整，实现稳压电路的快速响应。

具体地，在本发明实施例中，如图4和图5所示，第一支路31a包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、以及第一电容C1；

第一晶体管T1的栅极与第一偏置信号端VB1电连接，源极与接地端GND电连接，漏极分别与第二晶体管T2的源极和第一电容C1的第一端电连接；

第二晶体管T2的栅极与参考信号端Vref电连接，漏极分别与第三晶体管T3的漏极和栅极电连接；

第三晶体管T3的源极与第二单元32电连接；

第一电容C1的第二端与稳压电路的总输出端(如节点F)电连接。

其中，第一晶体管T1和第二晶体管T2可以均为N型晶体管，第三晶体管T3可以为P型晶体管，如图4和图5所示；或者，第一晶体管T1和第二晶体管T2可以均为P型晶体管，第三晶体管T3可以为N型晶体管，未给出图示。

如此，通过上述多个晶体管和电容的配合使用，可以实现第一支路的功能和作用，同时因第一支路的结构较简单，可以有利于简化第一支路的结构，降低第一支路的制作成本。

当然，在具体实施时，第一支路的具体结构并不限于图4和图5所示，还可以为本领域技术人员所熟知的其他可以实现第一支路功能的结构，在此并不限定。

具体地，在本发明实施例中，在对第二支路进行设置时，可以包括以下两种方式：

方式1：

可选地，如图5所示，第二支路31b包括：第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第二电容C2；

第四晶体管T4的栅极和漏极均与第五晶体管T5的漏极、第二单元32电连接，源极分别与第二单元32和第七晶体管T7的源极电连接；

第五晶体管T5的栅极分别与第六晶体管T6的栅极与漏极、第二电容C2的第一端、以及第七晶体管T7的漏极电连接，源极分别与接地端和第六晶体管T6的源极电连接；

第七晶体管T7的栅极与第二偏置信号端VB2电连接；

第二电容C2的第二端与稳压电路的总输出端(如节点F)电连接。

其中，第五晶体管T5和第六晶体管T6可以均为N型晶体管，第四晶体管T4和第七晶体管T7可以均为P型晶体管，如图5所示；或者，第五晶体管T5和第六晶体管T6可以均为P型晶体管，第四晶体管T4和第七晶体管T7可以均为N型晶体管，未给出图示。

如此，通过上述多个晶体管和电容的配合使用，可以实现第二支路的功能和作用，同时因第二支路的结构较简单，可以有利于简化第二支路的结构，降低第二支路的制作成本。

方式2：

可选地，如图4所示，在图5所示结构的基础上，第二支路31b还包括第八晶体管T8；

第八晶体管T8的栅极与第一偏置信号端VB1电连接，漏极与第二电容C2的第一端电连接，源极与接地端GND电连接。

也就是说，在此方式2中，如图5所示，第二支路31b包括：第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7、第八晶体管T8和第二电容C2；

其中，第四晶体管至第七晶体管、以及第二电容的设置方式，可以参见前述方式1，在此不再详述。

并且，在第五晶体管T5和第六晶体管T6均为N型晶体管时，第八晶体管T8可以为N型晶体管，如图5所示；或者，在第五晶体管T5和第六晶体管T6均为P型晶体管时，第八晶体管T8可以为P型晶体管。

当然，在具体实施时，第二支路的具体结构并不限于图4和图5所示，还可以为本领域技术人员所熟知的其他可以实现第二支路功能的结构，在此并不限定。

可选地，在本发明实施例中，如图3所示，第二单元32包括：第三支路32a和第四支路32b；

第三支路32a分别与控制模块10、第一单元31、功率输出模块20的控制端(如节点G)和接地端GND电连接，用于：对第一瞬态电流信号I1中的第一子信号I1_1、以及第二信号S2进行求和处理，得到第三瞬态电流信号(如I3)并输出；

第四支路32b分别与第一单元31和功率输出模块20的控制端(如节点G)电连接，用于：对第一瞬态电流信号I1中的第二子信号I1_2进行放大处理，得到第四瞬态电流信号(如I4)并输出；

其中，第二瞬态电流信号I2包括：第三瞬态电流信号I3和第四瞬态电流信号I4。

如此，通过对第三支路和第四支路的设置，可以对各瞬态电流信号进行运算处理，以得到第二瞬态电流信号，便于后续根据第二瞬态电流信号调整功率输出模块的控制端的电流大小，实现对第一电压的快速调整，实现稳压电路的快速响应。

具体地，在本发明实施例中，在对第三支路的具体结构进行设置时，可以包括以下几种方式：

方式1：

可选地，如图4所示，第三支路32a包括：第九晶体管T9、第十晶体管T10、第十一晶体管T11和第十二晶体管T12；

第九晶体管T9的栅极和源极均与第一单元31电连接，漏极分别与第十晶体管T10的漏极、第十一晶体管T11的栅极和漏极、以及第十二晶体管T12的栅极电连接；

第十晶体管T10的栅极和控制模块10电连接，源极分别与接地端GND、第十一晶体管T11的源极和第十二晶体管T12的源极电连接；

第十二晶体管T12的漏极与功率输出模块20的控制端(如节点G)电连接。

其中，在第三晶体管T3为P型晶体管时，第九晶体管T9为P型晶体管，第十晶体管T10、第十一晶体管T11和第十二晶体管T12均为N型晶体管，如图4所示；或者，在第三晶体管T3为N型晶体管时，第九晶体管T9为N型晶体管，第十晶体管T10、第十一晶体管T11和第十二晶体管T12均为P型晶体管，未给出图示。

如此，通过多个晶体管的配合使用，即可实现第三支路的功能，同时还有利于简化第三支路的结构，降低第三支路的制作成本。

方式2：

可选地，如图5所示，在图4所示结构的基础上，第三支路32a还包括：第十三晶体管T13、第十四晶体管T14和二极管D1；

第十三晶体管T13的栅极与用于提供第二偏置信号的第二偏置信号端VB2电连接，源极分别与第十四晶体管T14的源极和控制模块10电连接，漏极分别与第十一晶体管T11的栅极和漏极、第十二晶体管T12的栅极和二极管D1的负极电连接；也即：第十三晶体管T13的漏极与节点B电连接；

第十四晶体管T14的栅极与第二偏置信号端VB2电连接，漏极与功率输出模块20的控制端(如节点G)电连接；

二极管D1的正极分别与第九晶体管T9的漏极和第十晶体管T10源极电连接；也即：二极管D1的正极与节点A电连接。

也就是说，在此方式2中，如图5所示，第三支路32a可以包括：第九晶体管T9、第十晶体管T10、第十一晶体管T11、第十二晶体管T12、第十三晶体管T13、第十四晶体管T14和二极管D1；第九晶体管T9、第十晶体管T10、第十一晶体管T11和第十二晶体管T12的连接关系可以参见前述方式1中的描述，在此不再详述。

其中，在第十一晶体管T11为N型晶体管时，第十三晶体管T13和第十四晶体管T14可以均为P型晶体管，如图5所示；或者，在第十一晶体管T11为P型晶体管时，第十三晶体管T13和第十四晶体管T14可以均为N型晶体管，未给出图示。

如此，通过设置第十三晶体管、第十四晶体管和二极管，可以完全消除对控制模块输出结果的影响，保证第一电压的精确度；同时，还可以消除第十一晶体管的栅极电压从0增加到阈值所需的时间，进而可以加快第三支路的瞬态响应，从而提高稳压电路的瞬态响应。

当然，在具体实施时，第三支路的具体结构并不限于图4和图5所示，还可以为本领域技术人员所熟知的其他可以实现第三支路功能的结构，在此并不限定。

具体地，在本发明实施例中，在对第四支路的具体结构进行设置时，同样可以包括以下几种方式：

方式1：

可选地，如图4所示，第四支路32b包括：第十五晶体管T15；

第十五晶体管T15的栅极和源极均与第一单元31电连接，漏极与功率输出模块20的控制端电连接。

其中，在第四晶体管T4为P型晶体管时，第十五晶体管T15也为P型晶体管，如图4所示；或者，在第四晶体管T 4为N型晶体管时，第十五晶体管T15也为N型晶体管，未给出图示。

需要说明的是，因第四支路需要对第一瞬态电流信号中的第二子信号进行处理，所以在第四支路仅包括第十五晶体管时，第二支路需要能够保证在第一电压瞬态增加时，第二子信号对功率输出模块的控制端的电流造成不良影响，所以第二支路的结构可以设置为图4所示的结构，而不是图5所示出的结构，以避免对第一电压的调节造成不良影响。

方式2：

可选地，如图5所示，在图4所示结构的基础上，第四支路32b还包括：第十六晶体管T16；

第十六晶体管T16的栅极与用于提供第一偏置信号的第一偏置信号端VB1电连接，漏极与功率输出模块20的控制端电连接，源极与接地端GND电连接。

也就是说，在此方式2中，如图5所示，第四支路32b可以包括：第十五晶体管T15和第十六晶体管T16，且第十五晶体管T15的设置方式可以参见前述方式1中的描述，在此不再详述。

其中，第十六晶体管T16可以为N型晶体管，如图5所示；或者，第十六晶体管T16可以为P型晶体管，未给出图示。

同理，此处同样需要说明的是，因第四支路需要对第一瞬态电流信号中的第二子信号进行处理，所以在第四支路包括第十五晶体管和第十六晶体管时，即使第二支路采用图5中所示的结构设置，在第十六晶体管的作用下，依然可以在第一电压瞬态增加时，避免第二子信号对功率输出模块的控制端的电流造成不良影响，以避免对第一电压的调节造成不良影响。

当然，在具体实施时，第四支路的具体结构并不限于图4和图5所示，还可以为本领域技术人员所熟知的其他可以实现第四支路功能的结构，在此并不限定。

可选地，在本发明实施例中，如图3所示，控制模块10包括误差放大器11；

误差放大器11的第一输入端与用于提供参考信号的参考信号端Vref电连接，第二输入端与稳压电路的总输出端电连接，第一输出端与瞬态增强辅助模块30电连接，第二输出端与功率输出模块20的控制端(即图中所示的节点G)电连接，用于：根据参考信号和第一电压V1的瞬态变化，确定第五瞬态电流(如I5)和第二电压(如V2)，将第二电压V2作为第一信号S1传输至功率输出模块20的控制端，将第五瞬态电流I5作为第二信号S2传输至瞬态增强辅助模块30。

如此，通过误差放大器即可实现控制模块的功能，同时还可以简化控制模块的结构，降低控制模块的制作成本。

具体地，在本发明实施例中，如图4和图5所示，误差放大器11可以包括：第十八晶体管T18、第十九晶体管T19、第二十晶体管T20、第二十一晶体管T21、第二十二晶体管T22、第二十三晶体管T23和第二十四晶体管T24；

第十八晶体管T18的栅极与第一偏置信号端VB1电连接，源极与接地端GND电连接，漏极分别与第十九晶体管T19的源极和第二十晶体管T20的源极电连接；

第十九晶体管T19的栅极与稳压电路的总输出端电连接，漏极分别与第二十一晶体管T21的栅极和漏极、第二十二晶体管T22的栅极、以及第二十三晶体管T23的栅极电连接；

第二十晶体管T20的栅极与参考信号端Vref电连接，漏极与第二十二晶体管T22的漏极、以及功率输出模块的控制端(即节点G)电连接；

第二十一晶体管T21的源极分别与第二十二晶体管T22的源极、第二十三晶体管T23的源极电连接；

第二十三晶体管T23的漏极分别与第二十四晶体管T24的栅极和漏极、以及瞬态增强辅助模块(也即第十晶体管T10的栅极)电连接；

第二十四晶体管T24源极与接地端GND电连接。

其中，第十八晶体管T18、第十九晶体管T19、第二十晶体管T20可以均为N型晶体管，第二十一晶体管T21、第二十二晶体管T22和第二十三晶体管T23可以均为P型晶体管，在第十晶体管T10为N型晶体管时，第二十四晶体管T24也为N型晶体管，如图4和图5所示；或者，第十八晶体管T18、第十九晶体管T19、第二十晶体管T20可以均为P型晶体管，第二十一晶体管T21、第二十二晶体管T22和第二十三晶体管T23可以均为N型晶体管，在第十晶体管T10为P型晶体管时，第二十四晶体管T24也为P型晶体管，未给出图示。

如此，可以通过上述晶体管的配合使用，即可实现误差放大器的作用，进而实现控制模块的功能，从而有利于提高稳压电路的响应速度。

当然，在具体实施时，误差放大器的具体结构并不限于图4和图5所示，还可以为本领域技术人员所熟知的任何可以实现误差放大器的结构，在此并不限定。

可选地，在本发明实施例中，功率输出模块具体用于：

在负载的电流瞬态降低时，在瞬态增强辅助模块输出的瞬态电流的控制下，增加第一信号对应的电压值，降低第一电压；或，在负载的电流瞬态增加时，在瞬态增强辅助模块输出的瞬态电流的控制下，降低第一信号对应的电压值，增加第一电压。

具体地，在本发明实施例中，如图3所示，功率输出模块20包括：第十七晶体管；

第十七晶体管的栅极分别与瞬态增强辅助模块30、控制模块10电连接，源极与电源信号端Vin电连接，漏极与稳压电路的总输出端(如节点F)电连接。

具体地，在本发明实施例中，第十七晶体管可以但不限于为P型晶体管。

并且，在负载的电流瞬态降低时，第一电压会增加，使得第一电压的实际输出值与理论值之间出现了较大的偏差，此时需要快速地降低第一电压，以减小第一电压的实际输出值与理论值之间偏差，因此：

在负载的电流瞬态降低时，通过第二瞬态电流信号，可以增加第十七晶体管寄生电容上的电荷，进而可以增加第十七晶体管的栅极电压，因第十七晶体管为P型晶体管，栅极电压增加会导致第十七晶体管的开启程度降低，所以降低了向负载输出的第一电压；

或者，在负载的电流瞬态增加时，第一电压会减小，使得第一电压的实际输出值与理论值之间同样出现了较大的偏差，此时需要快速地增加第一电压，以减小第一电压的实际输出值与理论值之间偏差，因此：

在负载的电流瞬态增加时，通过第二瞬态电流信号，可以降低第十七晶体管寄生电容上的电荷，进而可以降低第十七晶体管的栅极电压，因第十七晶体管为P型晶体管，栅极电压降低会导致第十七晶体管的开启程度增加，所以增加了向负载输出的第一电压。

如此，通过瞬态增强辅助模块对第十七晶体管寄生电容上的电荷的控制，实现对栅极电压的调整，进而实现对输出的第一电压的调整，提高稳压电路的响应能力。

可选地，在本发明实施例中，稳压电路除了可以包括控制模块、功率输出模块和瞬态增强辅助模块之外，还可以包括分压模块；

参见图3所示，分压模块40用于：对第一电压V1进行分压处理后，得到反馈电压Vfb并传输至控制模块10。

具体地，在本发明实施例中，如图3至图5所示，分压模块40包括：串联连接于第十七晶体管T17的漏极与接地端之间的第一电阻R1和第二电阻R2；

其中，第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点为分压节点(即节点H)，控制模块的第十九晶体管T19的栅极与该分压节点H电连接。

当然，在具体实施时，分压模块的具体结构并不限于图3至图5所示，还可以为本领域技术人员所熟知的其他可以实现分压模块功能的结构，在此并不限定。

可选地，在本发明实施例中，参见图4和图5所示，第三晶体管T3和第九晶体管T9具有镜像放大作用，且放大倍数可以记为a1，也即：假设电流先通过第三晶体管T3再经过第九晶体管T9时，电流可以被放大a1倍。

同理，第四晶体管T4和第十五晶体管T15具有镜像放大作用，且放大倍数可以记为a2，也即：假设电流先通过第四晶体管T4再经过第十五晶体管T15时，电流可以被放大a2倍。

第十晶体管T10和第二十四晶体管T24具有镜像放大作用，且放大倍数可以记为a3，也即：假设电流先通过第二十四晶体管T24再经过第十晶体管T10时，电流可以被放大a3倍。

第十一晶体管T11和第十二晶体管T12具有镜像作用但无放大作用，第五晶体管和第六晶体管具有镜像作用但无放大作用，第二十一晶体管T21和第二十二晶体管T22具有镜像作用但无放大作用，第二十一晶体管T21和第二十三晶体管T23具有镜像作用但无放大作用。

需要说明的是，可选地，在本发明实施例中，稳压电路并不包括与负载并联设置的负载电容，这就使得本发明实施例提供的稳压电路在并不包括负载电容的情况下，通过结构上的改进和完善，依然可以具有快速的瞬态响应能力；并且，可以充分利用瞬态电流，消除稳态时对环路的offset(即向负载实际输出的电压与理论值之间的差值)的干扰；同时，由于该稳压电路仅有晶体管和少量的电容构成，所以电路的实现方式较简单，占用面积小，可以使得稳压电路制作成本降低的同时，体积的制作更加小巧；此外，本发明实施例中对瞬态电流并不做具体限制，从而可以使得该稳压电路可以适用于超低功耗的结构，具有较为广泛的适用范围。

下面结合具体实施例，对本发明实施例提供的上述稳压电路的工作过程进行说明。

结合图4所示的稳压电路。

1、负载电流从小电流变为大电流的情况：

在负载电流从小电流变为大电流时，负载电流增加，使得第一电压V1降低，其降低值用△V1表示。

对于第一支路31a而言，第二晶体管T2的栅极与参考信号端Vref电连接，且参考信号端Vref提供的参考信号保持固定不变，但第二晶体管T2的源极通过第一电容C1与稳压电路的总输出端(即节点F)电连接，且此时第一电压降低，所以流过第二晶体管T2和第三晶体管T3的瞬态电流增加，即流过第二晶体管T2的瞬态电流可以表示为：gm2*△V1，其中gm2表示第二晶体管T2的跨导；并且，流过第二晶体管T2的瞬态电流与流过第三晶体管T3的瞬态电流相同，所以第一支路31a输出的瞬态电流(即第一子信号I1_1)可以表示为：I1_1＝gm2*△V1。

对于第二支路31b而言，在稳态(即负载电流保持稳定的状态)时，由于第二电容C2的耦合作用，一部分电流会流向第二电容C2中，使得流过第八晶体管T8的电流大于或等于流过第七晶体管T7的电流，进而使得第八晶体管T8的漏极电位较低，由于第六晶体管T6的漏极与栅极相连，所以此时较低的电位无法使得第六晶体管T6导通(或者理解为开启)，所以第六晶体管T6此时保持关闭，同样地第五晶体管T5也保持关闭，最终导致第二支路31b输出的瞬态电流(即第二子信号I1_2)为0。而对于负载电流从小电流变为大电流的情况，第八晶体管T8的漏极电位被进一步拉低，所以第五晶体管T5和第六晶体管T6依然无法导通，所以第二支路31b输出的瞬态电流I1_2依然保持为0。

对于误差放大器11而言，在此种情况下，由于第一电压V1降低，且Vfb为第一电阻R1和第二电阻R2之间的分压，且与第一电压V1相关，所以此时Vfb随之降低，进而使得流过第十九晶体管T19的瞬态电流降低，最终使得通过第二十一晶体管T21、第二十三晶体管T23和第二十四晶体管T24向第三支路32a输出的第五瞬态电流(用I5表示，也即第二信号)也降低，因此，向第三支路32a输出的第五瞬态电流I5可以表示为：I5＝gma0*(Vref-Vfb)，其中gma0表示误差放大器的跨导。

对于第三支路32a而言，第一支路31a输出的第一子信号I1_1在经过第九晶体管T9的镜像放大作用之后，输出至节点A的瞬态电流(用I1_1’表示)可以表示为：I1_1’＝a1*gm2*△V1，其中a1为第九晶体管T9的镜像放大倍数；误差放大器11输出的第五瞬态电流I5在经过第十晶体管T10的镜像放大作用之后，输出至节点A的瞬态电流(用I5’表示)可以表示为：I5’＝a3*gma0*(Vref-Vfb)，其中a3为第十晶体管T10的镜像放大倍数；

因此，在对输入至节点A的两路瞬态电流进行运算之后，得到第三瞬态电流I3，I3可以用以下关系式表示：

I3＝I1_1’-I5’＝a1*gm2*△V1-a3*gma0*(Vref-Vfb)；

经过对上述关系式进行变形之后，最终得到以下关系式1：

I3＝a1*gm2*△V1+a3*gma0*(Vfb-Vref)；

之后，得到的第三瞬态电流I3在经过第十二晶体管T12和第十一晶体管T11的镜像作用，可以传输至节点G。

对于第四支路32b而言，第二支路31b输出的第二子信号I1_2在经过第十五晶体管T15的镜像放大作用之后，输出至节点G的第四瞬态电流(用I4表示)可以表示为：I4＝0。

因此，最终输出至节点G的调整电流(也即第二瞬态电流，用I2表示)可以表示为：I2＝I3+I4＝a1*gm2*△V1+a3*gma0*(Vfb-Vref)。

由于负载电流从小电流变为大电流，即负载电流增加，第一电压V1降低，因△V1小于0，且Vfb-Vref小于0，所以I2为负值，抽取了节点G上的电流，减少了第十七晶体管T17寄生电容上的电荷，导致第十七晶体管T17的栅极电位降低，因第十七晶体管T17为P型晶体管，使得第十七晶体管T17的导通程度增加，从而使得第一电压V1增加，在负载电流突然增加时，降低了稳压电路的实际第一电压与理论第一电压之间的偏差(即offset)，使得稳压电路做出了快速有效地响应，提高了稳压电路的瞬态响应速度，提高了稳压电路的稳压性能。

2、负载电流从大电流变为小电流的情况：

在负载电流从大电流变为小电流时，负载电流降低，使得第一电压V1增加，其增加值依然用△V1表示。

对于第一支路31a而言，第二晶体管T2的栅极与参考信号端Vref电连接，且参考信号端Vref提供的参考信号保持固定不变，但第二晶体管T2的源极通过第一电容C1与稳压电路的总输出端(即节点F)电连接，且此时第一电压增加，所以流过第二晶体管T2和第三晶体管T3的瞬态电流减小甚至为0，使得第一支路31a输出的瞬态电流(即第一子信号I1_1)可以表示为：I1_1＝0。

对于第二支路31b而言，由于负载电流从大电流变为小电流的情况，第八晶体管T8的漏极电位被拉高，使得第五晶体管T5和第六晶体管T6的栅极电位增加，进而使得第五晶体管T5和第六晶体管T6导通，再经过第五晶体管T5和第六晶体管T6的镜像作用，所以第二支路31b输出的瞬态电流I1_2可以表示为：I1_2＝gm6*△V1，其中gm6表示第六晶体管T6的跨导。

对于误差放大器11而言，在此种情况下，由于第一电压V1增加，且Vfb为第一电阻R1和第二电阻R2之间的分压，且与第一电压V1相关，所以此时Vfb随之增加，进而使得流过第十九晶体管T19的瞬态电流增加，最终使得通过第二十一晶体管T21、第二十三晶体管T23和第二十四晶体管T24向第三支路32a输出的第五瞬态电流I5也增加，因此，向第三支路32a输出的第五瞬态电流I5可以表示为：I5＝gma0*(Vref-Vfb)。

对于第三支路32a而言，由于第一支路31a输出的第一子信号I1_1减小甚至为0，误差放大器11输出的第五瞬态电流I5不为0，此时第十晶体管T10的下拉能力大于第九晶体管T9的上拉能力，所以最终导致流入节点A的瞬态电流为0；进一步地，通过第十二晶体管T12和第十一晶体管T11的镜像作用，输入至节点G的第三瞬态电流I3也为0。

对于第四支路32b而言，第二支路31b输出的第二子信号I1_2经过第十五晶体管T15的镜像放大作用后，得到第四瞬态电流I4，且可以表示为：I4＝a2*gm6*△V1，其中a2为第十五晶体管T15的镜像放大倍数；并且，第四瞬态电流I4也可以输出至节点G；

因此，最终输出至节点G的第二瞬态电流I2可以表示为：I2＝I3+I4＝a2*gm6*△V1。

并且，由于负载电流从大电流变为小电流，即负载电流降低，第一电压V1增加，因△V1大于0，所以I2为正值，向节点G补充正向电流，增加了第十七晶体管T17的寄生电容的电荷，导致第十七晶体管T17的栅极电位增加，因第十七晶体管T17为P型晶体管，使得第十七晶体管T17的导通程度降低，从而使得第一电压V1降低，在负载电流突然降低时，降低了稳压电路的实际第一电压与理论第一电压之间的偏差(即offset)，使得稳压电路做出了快速有效地响应，提高了稳压电路的瞬态响应速度，提高了稳压电路的稳压性能。

结合图5所示的稳压电路。

其中，图5所示的稳压电路与图4所示的稳压电路之间的区别在于：删除了第八晶体管T8，增加了第十六晶体管T16、第十三晶体管T13、第十四晶体管T14和二极管D1，因此，在稳压电路的工作过程中，除了这几个晶体管之外，其余晶体管的工作过程保持不变，具体可参见上述内容，重复之处不再赘述，此时只是描述不同的地方，具体包括：

1、由于去掉了第八晶体管T8，所以不管是稳态，还是在负载电流从小电流变为大电流的情况，第六晶体管T6均可以保持导通，所以第二支路31b输出的瞬态电流(即第二子信号I1_2)并不会保持为0；但是，因增加了第十六晶体管T16，所以可以使得第二支路31b输出的瞬态电流经过第十五晶体管T15的镜像放大作用后输出至第十六晶体管T16，而不会对节点G的电位造成影响。

2、在负载电流从小电流变为大电流时，由于第十晶体管T10的下拉能力小于第九晶体管T9的上拉能力，所以节点A的电位被拉高且大于节点B的电位，使得二极管D1导通，且流过二极管D1的瞬态电流为I1_1’与I5’的差值，再经过第十二晶体管T12和第十一晶体管T11的镜像作用，流入节点G；又因第二支路31b输出的瞬态电流在经过第十五晶体管T15和第十六晶体管T16的作用后，流入节点G的第四瞬态电流I4为0，所以最终输出至节点G的第二瞬态电流I2可以表示为：I2＝I1_1’-I5’+I4＝a1*gm2*△V1+a3*gma0*(Vfb-Vref)。

3、在负载电流从大电流变为小电流时，由于第十晶体管T10的下拉能力大于第九晶体管T9的上拉能力，所以节点A的电位被降低甚至拉低为0，使得二极管D1关闭，所以第三支路32a传输至节点G的第三瞬态电流I3为0；又因第二支路31b输出的瞬态电流在经过第十五晶体管T15和第十六晶体管T16的作用后，流入节点G的第四瞬态电流I4为a2*gm6*△V1，所以最终输出至节点G的第二瞬态电流I2可以表示为：I2＝I3+I4＝a2*gm6*△V1。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种稳压控制方法，该控制方法的实现原理与前述稳压电路的实现原理类似，该控制方法的具体实施方式可参见前述稳压电路的具体实施例，重复之处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的一种稳压控制方法，如图6所示，可以包括：

S601、控制模块根据稳压电路向负载输出的第一电压，向功率输出模块的控制端输出第一信号，以及向瞬态增强辅助模块输出第二信号；

S602、瞬态增强辅助模块根据第一电压和第二信号，调整功率输出模块的控制端的电流大小；

S603、功率输出模块在第一信号和瞬态增强辅助模块的控制下，调整第一电压。

可选地，在本发明实施例中，瞬态增强辅助模块根据第一电压和第二信号，调整功率输出模块的控制端的电流大小，具体包括：

根据第一电压的瞬态变化，确定第一瞬态电流信号；

对第一瞬态电流信号和第二信号进行求和处理，确定第二瞬态电流信号；

根据第二瞬态电流信号调整功率输出模块的控制端的电流大小。

可选地，在本发明实施例中，根据第一电压的瞬态变化，确定第一瞬态电流信号，具体包括：

在第一电压瞬态降低时，将第一电压的瞬态变化转化为第一子信号；

在第一电压瞬态增加时，将第一电压的瞬态变化转化为第二子信号；

其中，第一瞬态电流信号包括第一子信号和第二子信号。

可选地，在本发明实施例中，对第一瞬态电流信号和第二信号进行求和处理，确定第二瞬态电流信号，具体包括：

对第一瞬态电流信号中的第一子信号、以及第二信号进行求和处理，确定第三瞬态电流信号；

对第一瞬态电流信号中的第二子信号进行放大处理，确定第四瞬态电流信号；

其中，第二瞬态电流信号包括：第三瞬态电流信号和第四瞬态电流信号。

可选地，在本发明实施例中，在第一信号和瞬态增强辅助模块的控制下，调整第一电压，具体包括：

在负载的电流瞬态降低时，在瞬态增强辅助模块输出的瞬态电流的控制下，增加第一信号对应的电压值，降低第一电压；

或，在负载的电流瞬态增加时，在瞬态增强辅助模块输出的瞬态电流的控制下，降低第一信号对应的电压值，增加第一电压。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种稳压电路，其特征在于，包括：控制模块、功率输出模块、以及瞬态增强辅助模块；

所述控制模块用于：根据所述稳压电路向负载输出的第一电压，向所述功率输出模块的控制端输出第一信号，以及向所述瞬态增强辅助模块输出第二信号；

所述瞬态增强辅助模块用于：根据所述第一电压和所述第二信号，调整所述功率输出模块的控制端的电流大小；

所述功率输出模块用于：在所述第一信号和所述瞬态增强辅助模块的控制下，调整所述第一电压。

2.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于，所述瞬态增强辅助模块包括：第一单元和第二单元；

所述第一单元分别与所述稳压电路的总输出端和所述第二单元电连接，用于：根据所述第一电压的瞬态变化，向所述第二单元输出第一瞬态电流信号；

所述第二单元还与所述控制模块和所述功率输出模块的控制端电连接，用于：对所述第一瞬态电流信号和所述第二信号进行求和处理，得到第二瞬态电流信号，并根据所述第二瞬态电流信号调整所述功率输出模块的控制端的电流大小。

3.如权利要求2所述的稳压电路，其特征在于，所述第一单元包括：并联连接于所述稳压电路的总输出端与所述第二单元之间的第一支路和第二支路；

所述第一支路还分别与用于提供参考信号的参考信号端、用于提供第一偏置信号的第一偏置信号端和接地端电连接，用于：在所述第一电压瞬态降低时，将所述第一电压的瞬态变化转化为第一子信号并输出；

所述第二支路还分别与用于提供第二偏置信号的第二偏置信号端和所述接地端电连接，用于：在所述第一电压瞬态增加时，将所述第一电压的瞬态变化转化为第二子信号并输出；

其中，所述第一瞬态电流信号包括所述第一子信号和所述第二子信号。

4.如权利要求3所述的稳压电路，其特征在于，所述第一支路包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、以及第一电容；

所述第一晶体管的栅极与所述第一偏置信号端电连接，源极与所述接地端电连接，漏极分别与所述第二晶体管的源极和所述第一电容的第一端电连接；

所述第二晶体管的栅极与所述参考信号端电连接，漏极分别与所述第三晶体管的漏极和栅极电连接；

所述第三晶体管的源极与所述第二单元电连接；

所述第一电容的第二端与所述稳压电路的总输出端电连接。

5.如权利要求3所述的稳压电路，其特征在于，所述第二支路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第二电容；

所述第四晶体管的栅极和漏极均与所述第五晶体管的漏极、所述第二单元电连接，源极分别与所述第二单元和所述第七晶体管的源极电连接；

所述第五晶体管的栅极分别与所述第六晶体管的栅极与漏极、所述第二电容的第一端、以及所述第七晶体管的漏极电连接，源极分别与所述接地端和所述第六晶体管的源极电连接；

所述第七晶体管的栅极与所述第二偏置信号端电连接；

所述第二电容的第二端与所述稳压电路的总输出端电连接。

6.如权利要求5所述的稳压电路，其特征在于，所述第二支路还包括第八晶体管；

所述第八晶体管的栅极与所述第一偏置信号端电连接，漏极与所述第二电容的第一端电连接，源极与所述接地端电连接。

7.如权利要求2所述的稳压电路，其特征在于，所述第二单元包括：第三支路和第四支路；

所述第三支路分别与所述控制模块、所述第一单元、所述功率输出模块的控制端和接地端电连接，用于：对所述第一瞬态电流信号中的第一子信号、以及所述第二信号进行求和处理，得到第三瞬态电流信号并输出；

所述第四支路分别与所述第一单元和所述功率输出模块的控制端电连接，用于：对所述第一瞬态电流信号中的第二子信号进行放大处理，得到第四瞬态电流信号并输出；

其中，所述第二瞬态电流信号包括：所述第三瞬态电流信号和所述第四瞬态电流信号。

8.如权利要求7所述的稳压电路，其特征在于，所述第三支路包括：第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管和第十二晶体管；

所述第九晶体管的栅极和源极均与所述第一单元电连接，漏极分别与所述第十晶体管的漏极、所述第十一晶体管的栅极和漏极、以及所述第十二晶体管的栅极电连接；

所述第十晶体管的栅极和所述控制模块电连接，源极分别与所述接地端、所述第十一晶体管的源极和所述第十二晶体管的源极电连接；

所述第十二晶体管的漏极与所述功率输出模块的控制端电连接。

9.如权利要求8所述的稳压电路，其特征在于，所述第三支路还包括：第十三晶体管、第十四晶体管和二极管；

所述第十三晶体管的栅极与用于提供第二偏置信号的第二偏置信号端电连接，源极分别与所述第十四晶体管的源极和所述控制模块电连接，漏极分别与所述第十一晶体管的栅极和漏极、所述第十二晶体管的栅极和所述二极管的负极电连接；

所述第十四晶体管的栅极与所述第二偏置信号端电连接，漏极与所述功率输出模块的控制端电连接；

所述二极管的正极分别与所述第九晶体管的漏极和所述第十晶体管源极电连接。

10.如权利要求7所述的稳压电路，其特征在于，所述第四支路包括：第十五晶体管；

所述第十五晶体管的栅极和源极均与所述第一单元电连接，漏极与所述功率输出模块的控制端电连接。

11.如权利要求10所述的稳压电路，其特征在于，所述第四支路还包括：第十六晶体管；

所述第十六晶体管的栅极与用于提供第一偏置信号的第一偏置信号端电连接，漏极与所述功率输出模块的控制端电连接，源极与所述接地端电连接。

12.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于，所述控制模块包括误差放大器；

所述误差放大器的第一输入端与用于提供参考信号的参考信号端电连接，第二输入端与所述稳压电路的总输出端电连接，第一输出端与所述瞬态增强辅助模块电连接，第二输出端与所述功率输出模块的控制端电连接，用于：根据所述参考信号和所述第一电压的瞬态变化，确定第五瞬态电流和第二电压，将所述第二电压作为所述第一信号传输至所述功率输出模块的控制端，将所述第五瞬态电流作为所述第二信号传输至所述瞬态增强辅助模块。

13.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于，所述功率输出模块具体用于：

在所述负载的电流瞬态降低时，在所述瞬态增强辅助模块输出的瞬态电流的控制下，增加所述第一信号对应的电压值，降低所述第一电压；或，在所述负载的电流瞬态增加时，在所述瞬态增强辅助模块输出的瞬态电流的控制下，降低所述第一信号对应的电压值，增加所述第一电压。

14.如权利要求13所述的稳压电路，其特征在于，所述功率输出模块包括：第十七晶体管；

所述十七晶体管的栅极还与所述瞬态增强辅助模块电连接，源极与电源信号端电连接，漏极与所述稳压电路的总输出端电连接。

15.一种稳压控制方法，其特征在于，包括：

控制模块根据稳压电路向负载输出的第一电压，向功率输出模块的控制端输出第一信号，以及向瞬态增强辅助模块输出第二信号；

所述瞬态增强辅助模块根据所述第一电压和所述第二信号，调整所述功率输出模块的控制端的电流大小；

功率输出模块在所述第一信号和所述瞬态增强辅助模块的控制下，调整所述第一电压。

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