CN115167605A - 稳压电路及稳压方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种稳压电路及稳压方法、装置、电子设备和存储介质。该稳压电路包括误差放大器、瞬态响应电路和功率管，瞬态响应电路的第一端连接在误差放大器与功率管之间，瞬态响应电路的第二端连接在功率管与负载之间；瞬态响应电路，用于在负载电流发生跳变时，通过功率管补偿反馈电压，以减小稳压电路的输出电压的波动，在负载电流无跳变时保持不工作状态。本申请中提出的瞬态响应电路在负载电流发生跳变时，会对功率管补偿反馈电压，以减小稳压电路输出电压的波动，并且在负载电流没有发生跳变时，处于不工作状态，因此，本申请中的稳压电路减小了静态消耗。

Description

稳压电路及稳压方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电源管理技术领域，特别是涉及一种稳压电路及稳压方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

在当前电子信息领域中，低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator，LDO）作为电源模块是新一代的集成电路稳压器。

通常，LDO包括误差放大器（Error Amplifier，EA）和功率管等，当LDO的负载电流发生跳变时，LDO输出电压会产生较大波动。基于此，需要对LDO进行稳压，例如，可以通过增大误差放大器的输出摆率的方式增大对功率管栅极的充放电速度，从而减少LDO输出电压的波动。

然而，相关技术中的稳压方式会增大LDO的静态功耗。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种稳压电路及稳压方法、装置、电子设备和存储介质，能够在负载电流发生跳变时，有效地减小输出电压的波动的同时，还能够降低稳压电路在静态时的功耗。

第一方面，本申请提供了一种稳压电路，该稳压电路包括：误差放大器、瞬态响应电路和功率管；瞬态响应电路的第一端连接在误差放大器与功率管之间，瞬态响应电路的第二端连接在功率管与负载之间；

瞬态响应电路，用于在负载电流发生跳变时，通过功率管补偿反馈电压，以减小稳压电路的输出电压的波动；在负载电流无跳变时保持不工作状态。

在其中一个实施例中，瞬态响应电路包括过冲抑制电路和跌落抑制电路；过冲抑制电路的第一端和跌落抑制电路的第一端均连接在误差放大器与功率管之间，过冲抑制电路的第二端和跌落抑制电路的第二端均连接在功率管与负载之间，跌落抑制电路的第三端接地；

过冲抑制电路，用于在负载电流发生从重载到轻载的过冲跳变时，通过功率管补偿第一反馈电压；

跌落抑制电路，用于在负载电流发生从轻载到重载的跌落跳变时，通过功率管补偿第二反馈电压。

在其中一个实施例中，过冲抑制电路包括：过冲转换电路和过冲开关电路；过冲转换电路的第一端连接在功率管与负载之间，过冲转换电路的第二端与过冲开关电路的第一端连接，过冲转换电路的第三端与过冲开关电路的第二端连接，过冲开关电路的第三端连接在误差放大器与功率管之间；

过冲转换电路，用于在过冲跳变时，通过转换负载反馈的过冲电压调整过冲开关电路的第一端与过冲开关电路的第二端之间的开关电压；

过冲开关电路，用于在开关电压达到预设的导通阈值时导通以输出第一反馈电压。

在其中一个实施例中，过冲转换电路包括：过冲放大电路和过冲耦合电路，过冲放大电路的第一端与过冲耦合电路的第一端连接，过冲放大电路的第二端与过冲开关电路的第一端连接，过冲耦合电路的第二端连接在功率管与负载之间，过冲耦合电路的第三端与过冲开关电路的第二端连接；

过冲耦合电路，用于将过冲电压耦合到过冲开关电路的第二端和过冲放大电路的第一端；

过冲放大电路，用于对过冲放大电路的第一端耦合的电压进行电压转换以调整开关电压。

在其中一个实施例中，过冲耦合电路包括第一电容和第二电容；第一电容的第一端与过冲开关电路的第二端连接，第一电容的第二端和第二电容的第二端均连接在功率管与负载之间，第二电容的第一端与过冲放大电路的第一端连接。

在其中一个实施例中，过冲放大电路包括第一运算放大器；或者，相互串联的第一晶体管和第二晶体管。

在其中一个实施例中，跌落抑制电路包括：跌落转换电路和跌落开关电路；跌落转换电路的第一端连接在功率管与负载之间，跌落转换电路的第二端与跌落开关电路的第一端连接，跌落转换电路的第三端与跌落开关电路的第二端连接，跌落开关电路的第三端连接在误差放大器与功率管之间；

跌落转换电路，用于在跌落跳变时，通过转换负载反馈的跌落电压调整跌落开关电路的第一端与跌落开关电路的第二端之间的开关电压；

跌落开关电路，用于在开关电压达到预设的导通阈值时导通以输出第二反馈电压。

在其中一个实施例中，跌落转换电路包括：跌落放大电路和跌落耦合电路，跌落放大电路的第一端与跌落耦合电路的第一端连接，跌落放大电路的第二端与跌落开关电路的第一端连接，跌落耦合电路的第二端连接在功率管与负载之间，跌落耦合电路的第三端与跌落开关电路的第二端连接；

跌落耦合电路，用于将跌落电压耦合到跌落开关电路的第二端和跌落放大电路的第一端；

跌落放大电路，用于对跌落放大电路的第一端耦合的电压进行电压转换以调整开关电压。

在其中一个实施例中，跌落耦合电路包括第三电容和第四电容；第三电容的第一端与跌落放大电路的第一端连接，第三电容的第二端和第四电容的第二端均连接在功率管与负载之间，第四电容的第一端与跌落开关电路的第二端连接。

在其中一个实施例中，跌落放大电路包括第二运算放大器；或者相互串联的第三晶体管和第二晶体管。

第二方面，本申请提供了一种稳压方法，该方法包括：

根据跳变电压生成反馈电压，跳变电压为负载电流发生跳变时反馈的电压；

向功率管输入反馈电压，反馈电压用于补偿功率管的输出电压，以减小输出电压的波动。

在其中一个实施例中，反馈电压包括第一反馈电压和第二反馈电压；根据跳变电压生成反馈电压，包括：

若跳变电压为负载电流发生从重载到轻载的跳变时反馈的，则根据跳变电压生成第一反馈电压；

若跳变电压为负载电流发生从轻载到重载的跳变时反馈的，则根据跳变电压生成第二反馈电压。

第三方面，本申请实施例提供一种稳压装置，该装置包括：

生成模块，用于根据跳变电压生成反馈电压，跳变电压为负载电流发生跳变时反馈的电压；

反馈模块，用于向功率管输入反馈电压，反馈电压用于补偿功率管的输出电压，以减小输出电压的波动。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述第二方面中任一实施例提供的方法步骤。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时上述第二方面中任一实施例提供的方法步骤。

上述稳压电路及稳压方法、装置、电子设备和存储介质，该稳压电路包括误差放大器、瞬态响应电路和功率管，其中，瞬态响应电路的第一端连接在误差放大器与功率管之间，瞬态响应电路的第二端连接在功率管与负载之间；瞬态响应电路，用于在负载电流发生跳变时，通过功率管补偿反馈电压，以减小稳压电路的输出电压的波动，在负载电流无跳变时保持不工作状态。这样，本申请中提出的瞬态响应电路在负载电流发生跳变时，会对功率管补偿反馈电压，以减小稳压电路输出电压的波动，并且在负载电流没有发生跳变时，处于不工作状态，因此，本申请中的稳压电路减小了静态消耗，并且，本申请中的稳压电路也不需要片外电容就可以实现稳压的效果，节省了芯片面积，降低了噪声干扰，在负载电流发生跳变时，直接利用瞬态响应电路对跳变进行响应，向功率管补偿反馈电压，提高了响应速度。

附图说明

图1a为一个实施例中低压差线性稳压器的结构示意图；

图1b为另一个实施例中低压差线性稳压器的结构示意图；

图2为一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图3为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图4为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图5为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图6为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图7为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图8为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图9为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图10为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图11为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图12为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图13为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图14为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图15为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图16为另一个实施例中稳压电路的结构示意图；

图17为一个实施例中的稳压电路工作状态参数曲线示意图；

图18为另一个实施例中的稳压电路工作状态参数曲线示意图；

图19为一个实施例中稳压方法的流程示意图；

图20为另一个实施例中稳压方法的流程示意图；

图21为一个实施例中稳压装置的结构框图；

附图标记说明：

01： 稳压电路； 02： 误差放大器；

03： 瞬态响应电路； 04： 功率管；

05： 负载； 031： 过冲抑制电路；

032： 跌落抑制电路； 0311： 过冲转换电路；

0312： 过冲开关电路； 03111： 过冲放大电路；

03112： 过冲耦合电路； 0321： 跌落转换电路；

0322： 跌落开关电路； 03211： 跌落放大电路；

03212： 跌落耦合电路。

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。

可以理解，本申请中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本申请的描述中，需要理解的是，方位词例如“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。本申请中，并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分原则。

在当前电子信息领域中，LDO作为电源模块是一种不可或缺的电路，LDO通常包括误差放大器（Error Amplifier，EA）、功率管、反馈电阻、片外电容，如图1a所示。

通常情况下，片外电容CL也可以起到补偿和稳压的作用，但是随着芯片集成度的提高和受到芯片可用管脚数量的限制，无片外电容LDO逐渐受到关注，无片外电容LDO的输出不需要接片外电容，因此芯片不需要提供一个额外的管脚来外接电容，这可以节省芯片面积，并大大减小封装走线噪声对LDO输出的影响。

但是无片外电容对输出进行稳压，当LDO的负载电流发生跳变时，LDO输出电压会产生很大波动，不存在瞬态响应增强电路时，无片外电容LDO输出的波动可能会导致芯片无法正常运行。

通常，在没有片外电容的情况下，一种方式中，采用预加载方式，在负载电流发生大的跳变前给LDO施加一个额外负载电流，这种方法可以减小功率管栅极电压的变化量，从而减小LDO的输出电压波动。

另一种方式中，可以增大误差放大器的输出摆率，增大对功率管栅极的充放电速度，这种方法可以提高LDO的响应速度从而减小LDO输出电压的波动，如图1b所示，其中，电源输入端IN通过LDO向负载端输入电流，其中，当负载端的电流IL发生跳变时，LDO的输出端OUT会发生跳变，并向EA端反馈一个跳变电压，EA端根据跳变电压和基准电压VREF进行对比分析，得到反馈电压，补偿至功率管MP端，MP端根据补偿电压对LDO输出电压进行补偿，以减小输出电压的波动，RF1和RF2为通用电阻。

但是，采用预加载方式，需要预知负载电流在什么时候发生大的跳变，但是随着芯片复杂程度的提高，很难预知负载电流的变化情况，且预加载需要额外的电流，这大大降低了LDO的效率；而增大误差放大器的输出摆率会增大LDO的静态功耗。

基于此，本申请实施例提供一种稳压电路及稳压方法、装置、电子设备和存储介质，能够在负载电流发生跳变时，有效地减小输出电压的波动的同时，还能够降低稳压电路在静态时的功耗。

下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种稳压电路01，该稳压电路01包括：误差放大器02、瞬态响应电路03和功率管04；瞬态响应电路03的第一端连接在误差放大器02与功率管04之间，瞬态响应电路03的第二端连接在功率管04与负载05之间。

瞬态响应电路03，用于在负载电流发生跳变时，通过功率管04补偿反馈电压，以减小稳压电路01的输出电压的波动；在负载电流无跳变时保持不工作状态。

在实际应用中，电源端IN向负载05提供电压，首先，电源端的电压通过稳压电路01向负载05提供电压，若负载05的电流发生波动时，可以通过误差放大器来调节稳压电路中的输出电压。

在负载电流产生跳变时，稳压电路01的输出会产生跳变，会将跳变电压反馈至瞬态响应电路03，瞬态响应电路通过对跳变电压进行分析，向功率管04补偿反馈电压，以使功率管04根据反馈电压调节稳压电路输出端OUT处的输出电压，以减小稳压电路01中输出电压的波动。

需要说明的是，在负载电流无跳变时，瞬态响应电路03处于不工作状态，此时，在负载电流产生较小波动时，是通过误差放大器02调节稳压电路01的输出电压的。因此，在上述连接关系中，还存在一种连接关系，如图3所示，误差放大器02的第三端连接在功率管04与负载05之间。

在负载05的负载电流没有发生跳变，但是产生了较小波动时，可以通过误差放大器02调节稳压电路01的输出电压，具体地，负载电流产生波动，稳压电路01的输出端OUT会产生波动电压，且波动电压会流向误差放大器02，误差放大器02根据波动电压与基准电压之间的误差，产生误差电压，进而调节功率管04的压降，以保持输出电压不变。

本申请中的稳压电路包括误差放大器、瞬态响应电路和功率管，其中，瞬态响应电路的第一端连接在误差放大器与功率管之间，瞬态响应电路的第二端连接在功率管与负载之间；瞬态响应电路，用于在负载电流发生跳变时，通过功率管补偿反馈电压，以减小稳压电路的输出电压的波动，在负载电流无跳变时保持不工作状态。这样，本申请中提出的瞬态响应电路在负载电流发生跳变时，会对功率管补偿反馈电压，以减小稳压电路输出电压的波动，并且在负载电流没有发生跳变时，处于不工作状态，因此，本申请中的稳压电路减小了静态消耗，并且，本申请中的稳压电路也不需要片外电容就可以实现稳压的效果，节省了芯片面积，降低了噪声干扰，在负载电流发生跳变时，直接利用瞬态响应电路对跳变进行响应，向功率管补偿反馈电压，提高了响应速度。

负载电流发生跳变，存在两种情况：一是负载电流从重载到轻载的跳变，而是负载电流从轻载到重载的跳变，因此，在一个实施例中，如图4所示，瞬态响应电路03包括过冲抑制电路031和跌落抑制电路032；过冲抑制电路031的第一端和跌落抑制电路032的第一端均连接在误差放大器与功率管之间，过冲抑制电路031的第二端和跌落抑制电路032的第二端均连接在功率管04与负载05之间，跌落抑制电路032的第三端接地。

过冲抑制电路031，用于在负载电流发生从重载到轻载的过冲跳变时，通过功率管04补偿第一反馈电压。

跌落抑制电路032，用于在负载电流发生从轻载到重载的跌落跳变时，通过功率管04补偿第二反馈电压。

基于过冲抑制电路和跌落抑制电路的连接关系，在负载电流发生从重载到轻载的过冲跳变时，稳压电路01输出端OUT会发生过冲，此时，过冲抑制电路031会抑制输出端OUT的过冲，抑制的方式主要是过冲抑制电路031通过功率管04补偿第一反馈电压。

在负载电流发生从轻载到重载的跌落跳变时，01输出端OUT会发生跌落，此时，跌落抑制电路032会抑制输出端OUT的跌落，抑制的方式主要是跌落抑制电路032通过功率管04补偿第二反馈电压。

其中，对于电源IN恒压输出，当后端接入的负载05很小的时候，电流很大，所消耗的功率就比较大，称为重载，而且此时的转换效率也相对比较高，主要功率消耗在后端的负载05上；当接入的负载05很大的时候，电流很小，功率就比较小，称之为轻载，转化效率较低，主要电源的消耗在前端。

而在负载由重载到轻载的切换过程中，由于当电源的输出端的负载05为重载时，电源的稳压电路的输出端外接的电感中存储了大量的能量，而这部分能量最终会存储到输出电容中，进而导致输出电容电压上升（也就是输出端电压上升），即，稳压电路的输出端电压过冲；同理地，稳压电路的输出端电压跌落。

上述稳压电路中，瞬态响应电路包括过冲抑制电路和跌落抑制电路；过冲抑制电路的第一端和跌落抑制电路的第一端均连接在误差放大器与功率管之间，过冲抑制电路的第二端和跌落抑制电路的第二端均连接在功率管与负载之间，跌落抑制电路的第三端接地，过冲抑制电路，用于在负载电流发生从重载到轻载的过冲跳变时，通过功率管补偿第一反馈电压，跌落抑制电路，用于在负载电流发生从轻载到重载的跌落跳变时，通过功率管补偿第二反馈电压。该稳压电路中，过冲抑制电路通过功率管补偿第一反馈电压，跌落抑制电路通过功率管补偿第二反馈电压，减小负载电流发生跳变时稳压电路的输出波动，提高了响应速度和效率，并且，在负载电流无跳变时，过冲抑制电路和跌落抑制电路均不工作，降低了稳压电路在静态中的消耗。

下面通过一个实施例对如何通过过冲抑制电路减小稳压电路的输出波动进行说明，在一个实施例中，如图5所示，过冲抑制电路031包括：过冲转换电路0311和过冲开关电路0312；过冲转换电路0311的第一端连接在功率管04与负载05之间，过冲转换电路0311的第二端与过冲开关电路0312的第一端连接，过冲转换电路0311的第三端与过冲开关电路0312的第二端连接，过冲开关电路0312的第三端连接在误差放大器02与功率管04之间；

过冲转换电路0311，用于在过冲跳变时，通过转换负载05反馈的过冲电压调整过冲开关电路0312的第一端与过冲开关电路0312的第二端之间的开关电压。

过冲开关电路0312，用于在开关电压达到预设的导通阈值时导通以输出第一反馈电压。

在负载电流发生从重载到轻载的过冲跳变时，负载05会向过冲抑制电路031反馈过冲电压，具体地，负载05向过冲抑制电路031反馈过冲电压，主要是向过冲转换电路0311反馈过冲电压，过冲转换电路0311通过转换过冲电压调整过冲开关电路0312的第一端A和过冲开关电路0312的第二端B之间的开关电压。

当过冲开关电路0312的第一端A和第二端B之间的开关电压达到预设的导通阈值时，过冲开关电路0312导通，即过冲开关电路0312开启，然后过冲开关电路0312在开关电压的作用下向功率管04输出第一反馈电压。

可选地，过冲开关电路0312可以为晶体管，过冲开关电路0312的第一端可以为晶体管的栅极，过冲开关电路0312的第二端可以为晶体管的源极，过冲开关电路0312的第三端可以为晶体管的漏极。

下面对过冲转换电路0311的组成方式通过一个实施例进行说明，在一个实施例中，如图6所示，图6为过冲转换电路0311的结构示意图，过冲转换电路0311包括：过冲放大电路03111和过冲耦合电路03112，过冲放大电路03111的第一端与过冲耦合电路03112的第一端连接，过冲放大电路03111的第二端与过冲开关电路0312的第一端连接，过冲耦合电路03112的第二端连接在功率管04与负载05之间，过冲耦合电路03112的第三端与过冲开关电路0312的第二端连接。

过冲耦合电路03112，用于将过冲电压耦合到过冲开关电路的第二端和过冲放大电路的第一端。

过冲放大电路03111，用于对过冲放大电路的第一端耦合的电压进行电压转换以调整开关电压。

具体地，过冲耦合电路03112的第二端连接在功率管04与负载05之间，在负载发生电流发生从重载到轻载的过冲跳变时，负载05向过冲抑制电路031反馈过冲电压，主要是向过冲耦合电路03112反馈过冲电压，然后过冲耦合电路03112将过冲电压耦合到过冲开关电路0312的第二端和过冲放大电路03111的第一端。

过冲放大电路03111的第一端再将耦合的过冲电压进行电压转换，通过过冲放大电路03111的第二端输出转换后的过冲电压，过冲开关电路0312根据第一端A转换后的过冲电压和第二端B耦合后的过冲电压调整开关电压。

下面对过冲耦合电路03112的具体组成方式通过一个实施例进行说明，在一个实施例中，如图7所示，过冲耦合电路03112包括第一电容C1和第二电容C2；第一电容C1的第一端与过冲开关电路0312的第二端连接，第一电容的C1第二端和第二电容C2的第二端均连接在功率管04与负载05之间，第二电容C2的第一端与过冲放大电路03111的第一端连接。

其中，过冲耦合电路03112包括第一电容C1和第二电容C2，在负载发生电流发生从重载到轻载的过冲跳变时，负载05向过冲抑制电路031反馈过冲电压，主要是向第一电容C1和第二电容C2反馈过冲电压，即稳压电路01的输出OUT过冲通过第一电容C1和第二电容C2耦合到过冲放大电路03111的第一端和过冲开关电路0312的第二端。

在一个实施例中，过冲放大电路包括第一运算放大器；或者，相互串联的第一晶体管和第二晶体管。

如图8所示，图8为过冲放大电路03111为第一运算放大器（运放1）的结构示意图，第一运算放大器的第一端与第二电容C2的第一端连接，第一运算放大器的第二端与过冲开关电路0312的第一端连接。

可选地，第一运算放大器为相移180°的高增益运放。

可选地，过冲放大电路03111也可以为两个相互串联的第一晶体管和第二晶体管，如图9所示，图9为相互串联的第一晶体管N1和第二晶体管N2的结构示意图，第一晶体管N1的第一端和第二晶体管N2的第一端均与第二电容C2连接，第一晶体管N1的第二端和第二晶体管N2的第二端均与过冲开关电路0312的第一端连接，并且，第一晶体管N1的第三端与电源端IN连接，第二晶体管N2的第三端接地。

下面通过一个实施例对如何通过跌落抑制电路减小稳压电路的输出波动进行说明，在一个实施例中，如图10所示，跌落抑制电路032包括：跌落转换电路0321和跌落开关电路0322；跌落转换电路0321的第一端连接在功率管04与负载05之间，跌落转换电路0321的第二端与跌落开关电路0322的第一端连接，跌落转换电路0321的第三端与跌落开关电路0322的第二端连接，跌落开关电路0322的第三端连接在误差放大器02与功率管04之间。

跌落转换电路0321，用于在跌落跳变时，通过转换负载反馈的跌落电压调整跌落开关电路的第一端与跌落开关电路的第二端之间的开关电压。

跌落开关电路0322，用于在开关电压达到预设的导通阈值时导通以输出第二反馈电压。

在负载电流发生从轻载到重载的跌落跳变时，负载05会向跌落抑制电路032反馈跌落电压，具体地，负载05向跌落抑制电路032反馈跌落电压，主要是向跌落转换电路0321反馈跌落电压，跌落转换电路0321通过转换跌落电压调整跌落开关电路0322的第一端C和跌落开关电路0322的第二端D之间的开关电压。

当跌落开关电路0322的第一端C和第二端D之间的开关电压达到预设的导通阈值时，跌落开关电路0322导通，即跌落开关电路0322开启，然后跌落开关电路0322在开关电压的作用下向功率管04输出第二反馈电压。

可选地，跌落开关电路0322可以为晶体管，且可以为NMOS晶体管，跌落开关电路0322的第一端可以为晶体管的栅极，跌落开关电路0322的第二端可以为晶体管的源极，跌落开关电路0322的第三端可以为晶体管的漏极。

下面对跌落转换电路0321的组成方式通过一个实施例进行说明，在一个实施例中，如图11所示，跌落转换电路0321包括：跌落放大电路03211和跌落耦合电路03212，跌落放大电路03211的第一端与跌落耦合电路03212的第一端连接，跌落放大电路03211的第二端与跌落开关电路0322的第一端连接，跌落耦合电路03212的第二端连接在功率管04与负载05之间，跌落耦合电路03212的第三端与跌落开关电路0322的第二端连接；

跌落耦合电路03212，用于将跌落电压耦合到跌落开关电路0322的第二端和跌落放大电路03211的第一端；

跌落放大电路03211，用于对跌落放大电路03211的第一端耦合的电压进行电压转换以调整开关电压。

具体地，跌落耦合电路03212的第二端连接在功率管04与负载05之间，在负载发生电流发生从轻载到重载的跌落跳变时，负载05向跌落抑制电路032反馈跌落电压，主要是向跌落耦合电路03212反馈跌落电压，然后跌落耦合电路03212将跌落电压耦合到跌落开关电路0322的第二端和跌落放大电路03211的第一端。

跌落放大电路03211的第一端再将耦合的跌落电压进行电压转换，通过跌落放大电路03211的第二端输出转换后的跌落电压，跌落开关电路0322根据第一端C转换后的跌落电压和第二端D耦合后的跌落电压调整开关电压。

下面对跌落耦合电路03212的具体组成方式通过一个实施例进行说明，在一个实施例中，如图12所示，跌落耦合电路03212包括第三电容C3和第四电容C4；第三电容C3的第一端与跌落放大电路03211的第一端连接，第三电容C3的第二端和第四电容C4的第二端均连接在功率管04与负载05之间，第四电容C4的第一端与跌落开关电路0322的第二端连接。

其中，跌落耦合电路03212包括第一电容C3和第二电容C4，在负载电流发生从重载到轻载的跌落跳变时，负载05向跌落抑制电路032反馈跌落电压，主要是向第一电容C3和第二电容C4反馈跌落电压，即稳压电路01的输出OUT跌落通过第一电容C3和第二电容C4耦合到跌落放大电路03211的第一端和跌落开关电路0322的第二端。

在一个实施例中，跌落放大电路包括第二运算放大器；或者相互串联的第三晶体管和第二晶体管。

如图13所示，图13为跌落放大电路03211为第二运算放大器（运放2）的结构示意图，第二运算放大器的第一端与第三电容C3的第一端连接，第二运算放大器的第二端与跌落开关电路0322的第一端连接。

可选地，第二运算放大器为相移180°的高增益运放。

可选地，跌落放大电路03211也可以为两个相互串联的第三晶体管和第四晶体管，如图14所示，图14为相互串联的第三晶体管N3和第四晶体管N4的结构示意图，第三晶体管N3的第一端和第四晶体管N4的第一端均与第三电容C3连接，第三晶体管N3的第二端和第四晶体管N4的第二端均与跌落开关电路0322的第一端连接，并且，第三晶体管N3的第三端与电源端IN连接，第四晶体管N4的第三端接地。

在一个实施例中，还提出一种稳压电路01，以过冲开关电路0312以第一晶体管M1、跌落开关电路0322以第二晶体管M2，过冲放大电路03111和跌落放大电路03211为例，如图15所示，图15为稳压电路01的结构示意图，其中，稳压电路01中包括瞬态响应电路03，瞬态响应电路03包括过冲抑制电路031和跌落抑制电路032。过冲抑制电路031包含第一电容C1、第二电容C2、第一晶体管M1、第一电阻R1和第一运算放大器（operational amplifier，OA）OA1；跌落抑制电路032包含第三电容C3、第四电容C4、第二晶体管M2、第二电阻R2和第二运算放大器OA2。

其中，RF1和RF2为通用电阻。

过冲抑制电路031可以减小LDO负载电流从重载到轻载跳变时的输出过冲，跌落抑制电路032可以减小LDO负载电流从轻载到重载跳变时的输出跌落；过冲抑制电路031和跌落抑制电路032构成了瞬态响应电路03，可以减小负载电流跳变时的输出波动；在负载电流无跳变时，第一晶体管M1和第二晶体管M2工作在截止区，无静态功耗。OA1和OA2均为单级低功耗运放，相对于增大误差放大器的输出摆率以减小LDO的输出电压波动的方案，本申请实施例能降低LDO的静态功耗。

需要说明的是，OA1和OA2均为负增益运放，第一晶体管为PMOS管（ positivechannel Metal Oxide Semiconductor），第二晶体管为NMOS管（N-Metal-Oxide-Semiconductor）。

具体地，第一电容C1和第二电容C2的第二端作为过冲抑制电路031的输入端，与LDO的输出OUT连接；第一电容C1的第一端与第一电阻R1的一端和第一晶体管M1的源极（节点B）连接；第一电阻R1的另一端与LDO的输入电源IN连接；第二电容C2的第一端与第一运算放大器OA1的输入端（节点E）连接；第一运算放大器OA1的输出端（节点A）与第一晶体管M1的栅极连接；第一晶体管M1的漏极与LDO功率管的栅极G连接。

第三电容C3和第四电容C4的第二端作为跌落抑制电路032的输入端，与LDO的输出OUT连接；第四电容C4的第一端与第二电阻R2的一端和第二晶体管M2的源极（节点C）连接；第二电阻R2的另一端连接到地；第三电容C3的第一端与第二运算放大器OA2的输入端（节点F）连接；第二运算放大器OA2的输出端（节点D）与第二晶体管M2的栅极连接；第二晶体管M2的漏极与LDO功率管的栅极G连接。

在负载电流无跳变时，第一运算放大器OA1输出高电平，使第一晶体管M1工作在截止区，即M1没有开启，无静态功耗；在负载电流无跳变时，第二运算放大器OA2输出低电平，使第二晶体管M2工作在截止区，即M2没有开启，无静态功耗。

当LDO的负载电流从重载到轻载跳变时，LDO输出OUT会发生过冲（电压增大），输出OUT的过冲通过第一电容C1和第二电容C2耦合到节点B和E，使节点B和E的电压升高，第一运算放大器OA1为相移180°的高增益运放，使第一运算放大器OA1的输出节点A由高电平变成低电平，第一晶体管M1的源-栅极电压增大，控制第一晶体管M1开启，并将LDO功率管栅极G上拉（电压升高），结果使LDO功率管的源-栅极电压减小，LDO输出电流减小使LDO输出过冲减小。

当LDO的负载电流从轻载到重载跳变时，LDO输出OUT会发生跌落（电压减小），输出OUT的跌落通过第三电容C3和第四电容C4耦合到节点F和C，使节点F和C的电压降低，第二运算放大器OA2为相移180°的高增益运放，使第二运放2的输出节点D由低电平变成高电平，第二晶体管M2的栅-源极电压增大，控制第二晶体管M2开启，并将LDO功率管栅极G下拉（电压下降）），结果使LDO功率管的源-栅极电压增大，LDO输出电流增大使LDO输出跌落减小。

本申请实施例中的瞬态响应电路能够用于提高LDO的瞬态响应速度，其中瞬态响应电路的输入端连接LDO的输出端OUT，瞬态响应电路的输出端连接LDO功率管的栅极G。

在一个实施例中，如图16所示，稳压电路01中的瞬态响应电路03包含过冲抑制电路031和跌落抑制电路032。其中，第一电容C1、第二电容C2、第一晶体管M1、第一电阻R1和第一运放OA1构成过冲抑制电路031。第三电容C3、第四电容C4、第二晶体管M2、第四电阻R2和第二运放OA2构成跌落抑制电路032。

过冲放大电路03111由晶体管MNC2和MPB3构成；电流源IBP、晶体管MPB1、晶体管MPB2、晶体管MNC1和第二电阻R2构成过冲抑制电路的偏置电路；MPB1、MPB2和MPB3的W/L比为1:1：M（M>1）；MNC1和MNC2的W/L比为1:1；在负载电流无跳变时，流过MPB1、MPB2、MPB3、MNC1和MNC2的电流均为IBP，但是MPB3的W/L较大，使得第一运放OA1的输出节点E为高电平，第一晶体管M1工作在截止区。

其中，W为沟宽，L为沟长。

当LDO的负载电流从重载到轻载跳变时，LDO输出OUT会发生过冲，输出OUT的过冲通过第一电容C1和第二电容C2耦合到节点B和E，使节点B和E的电压升高；节点E电压升高使晶体管MNC2的栅-源级电压增大，流过晶体管MNC2的电流增大并对节点A放电，第一运放OA1的输出节点A由高电平变成低电平；过冲抑制电路使节点B的电压升高，节点A的电压降低，即第一晶体管M1的源-栅极电压增大，第一晶体管M1开启并将LDO功率管栅极G上拉，结果使LDO功率管的源-栅极电压减小，LDO输出电流减小使LDO输出过冲减小。

跌落放大电路03211由晶体管MPC2和MNB3构成，电流源IBN、晶体管MNB1、晶体管MNB2、晶体管MPC1和第三电阻R3构成跌落抑制电路的偏置电路；MNB1、MNB2和MNB3的W/L比为1:1：N（N>1）；MPC1和MPC2的W/L比为1:1；在负载电流无跳变时，流过MNB1、MNB2、MNB3、MPC1和MPC2的电流均为IBN，但是MNB3的W/L较大，使得第二运放2的输出节点F为低电平，第二晶体管M2工作在截止区。

当LDO的负载电流从轻载到重载跳变时，LDO输出OUT会发生跌落，输出OUT的跌落通过第三电容C3和第四电容C4耦合到节点C和F，使节点C和F的电压降低；节点F电压降低使晶体管MPC2的源-栅级电压增大，流过晶体管MPC2的电流增大并对节点D充电，第二运放OA2的输出节点D由低电平变成高电平；跌落抑制电路使节点C的电压降低，节点D的电压升高，即第二晶体管M2的栅-源极电压增大，第二晶体管M2开启并将LDO功率管栅极G下拉，结果使LDO功率管的源-栅极电压增大，LDO输出电流增大使LDO输出跌落减小。

需要说明的是，运放为运算放大器的简称，本申请实施例中的过冲放大电路和跌落放大电路的结构不仅仅局限于本申请中罗列出的结构，本申请实施例中对于过冲放大电路和跌落放大电路的结构不做限定。

在一个实施例中，如图17和图18所示，图17为过冲抑制电路的实施效果图，图18为跌落抑制电路的实施效果图。当LDO的负载电流从重载到轻载跳变时，LDO输出OUT会发生过冲，在图17中，负载电流从0.1mA跳变到50.1mA，时间为10ns，在LDO电路参数完全相同的情况下，无瞬态响应电路的LDO，输出OUT的过冲为115mV；有瞬态响应电路的LDO，输出OUT的过冲为67mV。可见本申请实施例中的瞬态响应电路可以减小输出电压的瞬态过冲。当LDO的负载电流从轻载到重载跳变时，LDO输出OUT会发生跌落，在图18中，负载电流从50.1mA跳变到0.1mA，时间为10ns，在LDO电路参数完全相同的情况下，无瞬态响应电路的LDO，输出OUT的跌落为236mV；有瞬态响应电路的LDO，输出OUT的跌落为103mV，可见本申请实施例中的瞬态响应电路可以减小输出电压的瞬态跌落。

另外，在一个实施例中，本申请实施例还提供了一种稳压方法的实施例，如图19所示，该实施例涉及的是通过运行计算机程序实现随着跳变电压生成反馈电压的具体过程。则该实施例包括：

S201，根据跳变电压生成反馈电压，跳变电压为负载电流发生跳变时反馈的电压。

S202，向功率管输入反馈电压，反馈电压用于补偿功率管的输出电压，以减小输出电压的波动。

其中，在电流发生跳变时，计算机设备会接收到一个跳变电压，接收到跳变电压后，执行相应的操作，对跳变电压进行转换，生成反馈电压，然后计算机设备将反馈电压输入功率管，该反馈电压用于补偿功率管的输出电压，以减小稳压电路的输出电压的波动。

在一个实施例中，如图20所示，反馈电压包括第一反馈电压和第二反馈电压；根据跳变电压生成反馈电压，包括：

S301，若跳变电压为负载电流发生从重载到轻载的跳变时反馈的，则根据跳变电压生成第一反馈电压。

S302，若跳变电压为负载电流发生从轻载到重载的跳变时反馈的，则根据跳变电压生成第二反馈电压。

若跳变电压为负载电流发生从重载到轻载的跳变时反馈的，则基于第一反馈方法，根据跳变电压生成第一反馈电压，若跳变电压为负载电流发生从轻载到重载的跳变时反馈的，则基于第二反馈方法，根据跳变电压生成第二反馈电压。

可以理解的是，以上过程通过计算机程序指令实现，这些计算机程序指令提供到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器中，使得通过该计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令可实现本实施例实现根据跳变电压生成反馈电压，并向功率管输入反馈电压。当然，这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品。或者，这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行该计算机程序指令实现上述功能。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的稳压方法的稳压装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个稳压装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于稳压方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图21所示，提供了一种稳压装置2100，包括：生成模块2101和反馈模块2102，其中：

生成模块2101，用于根据跳变电压生成反馈电压，跳变电压为负载电流发生跳变时反馈的电压；

反馈模块2102，用于向功率管输入反馈电压，反馈电压用于补偿功率管的输出电压，以减小输出电压的波动。

在一个实施例中，生成模块2101包括：

第一反馈单元，用于若跳变电压为负载电流发生从重载到轻载的跳变时反馈的，则根据跳变电压生成第一反馈电压。

第二反馈单元，用于若跳变电压为负载电流发生从轻载到重载的跳变时反馈的，则根据跳变电压生成第二反馈电压。

上述稳压装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

另外，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述实施例提供的任一种稳压方法步骤。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例提供的任一种稳压方法步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

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本申请专利范围的限制。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，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种稳压电路，其特征在于，所述稳压电路包括：误差放大器、瞬态响应电路和功率管；所述瞬态响应电路的第一端连接在所述误差放大器与所述功率管之间，所述瞬态响应电路的第二端连接在所述功率管与负载之间；

所述瞬态响应电路，用于在负载电流发生跳变时，通过所述功率管补偿反馈电压，以减小所述稳压电路的输出电压的波动；在所述负载电流无跳变时保持不工作状态。

2.根据权利要求1所述的稳压电路，其特征在于，所述瞬态响应电路包括过冲抑制电路和跌落抑制电路；所述过冲抑制电路的第一端和所述跌落抑制电路的第一端均连接在所述误差放大器与所述功率管之间，所述过冲抑制电路的第二端和所述跌落抑制电路的第二端均连接在所述功率管与所述负载之间，所述跌落抑制电路的第三端接地；

所述过冲抑制电路，用于在所述负载电流发生从重载到轻载的过冲跳变时，通过所述功率管补偿第一反馈电压；

所述跌落抑制电路，用于在所述负载电流发生从轻载到重载的跌落跳变时，通过所述功率管补偿第二反馈电压。

3.根据权利要求2所述的稳压电路，其特征在于，所述过冲抑制电路包括：过冲转换电路和过冲开关电路；所述过冲转换电路的第一端连接在所述功率管与所述负载之间，所述过冲转换电路的第二端与所述过冲开关电路的第一端连接，所述过冲转换电路的第三端与所述过冲开关电路的第二端连接，所述过冲开关电路的第三端连接在所述误差放大器与所述功率管之间；

所述过冲转换电路，用于在过冲跳变时，通过转换所述负载反馈的过冲电压调整所述过冲开关电路的第一端与所述过冲开关电路的第二端之间的开关电压；

所述过冲开关电路，用于在所述开关电压达到预设的导通阈值时导通以输出所述第一反馈电压。

4.根据权利要求3所述的稳压电路，其特征在于，所述过冲转换电路包括：过冲放大电路和过冲耦合电路，所述过冲放大电路的第一端与所述过冲耦合电路的第一端连接，所述过冲放大电路的第二端与所述过冲开关电路的第一端连接，所述过冲耦合电路的第二端连接在所述功率管与所述负载之间，所述过冲耦合电路的第三端与所述过冲开关电路的第二端连接；

所述过冲耦合电路，用于将所述过冲电压耦合到所述过冲开关电路的第二端和所述过冲放大电路的第一端；

所述过冲放大电路，用于对所述过冲放大电路的第一端耦合的电压进行电压转换以调整所述开关电压。

5.根据权利要求4所述的稳压电路，其特征在于，所述过冲耦合电路包括第一电容和第二电容；所述第一电容的第一端与所述过冲开关电路的第二端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端均连接在所述功率管与所述负载之间，所述第二电容的第一端与所述过冲放大电路的第一端连接。

6.根据权利要求4所述的稳压电路，其特征在于，所述过冲放大电路包括第一运算放大器；或者，相互串联的第一晶体管和第二晶体管。

7.根据权利要求2所述的稳压电路，其特征在于，所述跌落抑制电路包括：跌落转换电路和跌落开关电路；所述跌落转换电路的第一端连接在所述功率管与所述负载之间，所述跌落转换电路的第二端与所述跌落开关电路的第一端连接，所述跌落转换电路的第三端与所述跌落开关电路的第二端连接，所述跌落开关电路的第三端连接在所述误差放大器与所述功率管之间；

所述跌落转换电路，用于在跌落跳变时，通过转换所述负载反馈的跌落电压调整所述跌落开关电路的第一端与所述跌落开关电路的第二端之间的开关电压；

所述跌落开关电路，用于在所述开关电压达到预设的导通阈值时导通以输出所述第二反馈电压。

8.根据权利要求7所述的稳压电路，其特征在于，所述跌落转换电路包括：跌落放大电路和跌落耦合电路，所述跌落放大电路的第一端与所述跌落耦合电路的第一端连接，所述跌落放大电路的第二端与所述跌落开关电路的第一端连接，所述跌落耦合电路的第二端连接在所述功率管与所述负载之间，所述跌落耦合电路的第三端与所述跌落开关电路的第二端连接；

所述跌落耦合电路，用于将所述跌落电压耦合到所述跌落开关电路的第二端和所述跌落放大电路的第一端；

所述跌落放大电路，用于对所述跌落放大电路的第一端耦合的电压进行电压转换以调整所述开关电压。

9.根据权利要求8所述的稳压电路，其特征在于，所述跌落耦合电路包括第三电容和第四电容；所述第三电容的第一端与所述跌落放大电路的第一端连接，所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端均连接在所述功率管与所述负载之间，所述第四电容的第一端与所述跌落开关电路的第二端连接。

10.根据权利要求8所述的稳压电路，其特征在于，所述跌落放大电路包括第二运算放大器；或者相互串联的第三晶体管和第二晶体管。

11.一种稳压方法，其特征在于，所述方法包括：

根据跳变电压生成反馈电压，所述跳变电压为负载电流发生跳变时反馈的电压；

向功率管输入所述反馈电压，所述反馈电压用于补偿所述功率管的输出电压，以减小所述输出电压的波动。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述反馈电压包括第一反馈电压和第二反馈电压；所述根据跳变电压生成反馈电压，包括：

若所述跳变电压为所述负载电流发生从重载到轻载的跳变时反馈的，则根据所述跳变电压生成所述第一反馈电压；

若所述跳变电压为所述负载电流发生从轻载到重载的跳变时反馈的，则根据所述跳变电压生成所述第二反馈电压。

13.一种稳压装置，其特征在于，所述装置包括：

生成模块，用于根据跳变电压生成反馈电压，所述跳变电压为负载电流发生跳变时反馈的电压；

反馈模块，用于向功率管输入所述反馈电压，所述反馈电压用于补偿所述功率管的输出电压，以减小所述输出电压的波动。

14.一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求11或12中所述的方法步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求11或12中所述的方法步骤。

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