CN205750610U - 一种降低压降的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种降低压降的装置,包括采样电路和调节电路,采样电路用于采集线性稳压器的输出电压Vout,调节电路用于根据采样电路的采样结果调节输出电压Vout。本实用新型解决了现有的线性稳压器系统无法自动识别Vout与Vout’之间的差值,无法消除因为差值动态变化对芯片带来的负面影响的技术问题。本实用新型将采样结果输出到电压调节电路,调节电路来改变Vout电压值,使得Vout’直流电压值在各种负载情况下保持稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片领域,尤其是一种降低压降的装置。
背景技术
参见图1,现有的线性稳压器通过放大器控制输出功率器件Mout,输出稳定电压Vout,在不同负载情况下,通过负反馈和放大器,调节输出功率器件Mout,确保稳压器输出恒定的电压值Vout,并能保证一定的电流输出能力,R1和R2组成了输出电压的分压装置,分压的比例根据参考电压Vref和输出电压Vout的比值来确定。
在现有的线性稳压器系统中,线性稳压器端的直流输出电压Vout与负载端的电压Vout’之间存在一定的差值,原因是稳压器系统一般有多个负载模块,每个模块的物理位置不同,和稳压器之间都有一定的物理距离,负载与稳压器通过金属线连接,实际中金属线存在寄生电阻Rp,电流流经金属连线时就会产生压降,即Vout与Vout’之间的差值,同时这个差值会随着负载电流变化而变化,使得Vout’直流电压值无法稳定在目标值,而随着负载电流的大小产生波动,损害负载模块的性能。
然而,现有的线性稳压器系统无法自动识别Vout与Vout’之间的差值,因此也无法消除因为差值动态变化对芯片带来的负面影响。
发明内容
本实用新型为解决背景技术存在的上述技术问题,而提供一种降低压降的装置。
本实用新型的技术解决方案是:
一种降低压降的装置,其特殊之处在于:包括采样电路和调节电路,所述采样电路的输入端接线性稳压器的输出端,所述采样电路的输出端接调节电路的输入端;所述采样电路用于采集线性稳压器的输出电压Vout,所述调节电路用于根据采样电路的采样结果调节输出电压Vout,所述调节电路为分压比例调节电路。
上述采样电路包括器件Msp,所述器件Msp与输出功率器件Mout类型相 同,输出功率器件Mout与器件Msp的尺寸比为(10000-10):1,所述分压比例调节电路包括模拟数字转换器电路ADC和可调电阻R1,所述器件Msp的栅极与输出功率器件Mout的栅极以及放大器的输出端连接,所述器件Msp的源极接Vdd,所述器件Msp的漏极与模拟数字转换器电路ADC的一端连接,所述模拟数字转换器电路ADC调节可调电阻R1的阻值。
上述采样电路包括器件Msp,所述器件Msp与输出功率器件Mout类型相同,输出功率器件Mout与器件Msp的尺寸比为(10000-10):1,所述分压比例调节电路包括模拟数字转换器电路ADC和可调电阻R2,所述器件Msp的栅极与输出功率器件Mout的栅极以及放大器的输出端连接,所述器件Msp的源极接Vdd,所述器件Msp的漏极与模拟数字转换器电路ADC的一端连接,所述模拟数字转换器电路ADC调节可调电阻R2的阻值。
上述采样电路包括器件Msp,所述器件Msp与输出功率器件Mout类型相同,输出功率器件Mout与器件Msp的尺寸比为(10000-10):1,所述分压比例调节电路包括固定电流源I1和晶体管M1,所述器件Msp的漏极与固定电流源I1的一端以及晶体管M1的栅极连接,所述晶体管M1的源极与输出功率器件Mout的漏极连接,所述晶体管M1的漏极可调电阻R2连接。
上述采样电路包括电阻R3和电阻R4,所述分压比例调节电路包括放大器二和可调电阻R1,所述电阻R3的一端连接在负载与稳压器之间的金属线上,所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接,所述电阻R4的另一端接地,所述放大器二的一个输入端连接在可调电阻R1和可调电阻R2之间,所述放大器二的另一个输入端连接在电阻R3和电阻R4之间,所述放大器二的输出端调节可调电阻R1,电阻R3和电阻R4的比例与可调电阻R1和可调电阻R2的初始比例相等。
上述采样电路包括电阻R3和电阻R4,所述分压比例调节电路包括放大器二和可调电阻R2,所述电阻R3的一端连接在负载与稳压器之间的金属线上,所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接,所述电阻R4的另一端接地,所述放大器二的一个输入端连接在可调电阻R1和可调电阻R2之间,所述放大器二的另一个输入端连接在电阻R3和电阻R4之间,所述放大器二的输出端调节可调电阻R2,电阻R3和电阻R4的比例与可调电阻R1和可调电阻R2的初始比 例相等。
上述器件Msp为PMOS管。
一种降低压降的装置,其特殊之处在于:包括采样电路和调节电路,所述采样电路的输入端接线性稳压器的输出端,所述采样电路的输出端接调节电路的输入端;所述采样电路用于采集线性稳压器的输出电压Vout,所述调节电路用于根据采样电路的采样结果调节输出电压Vout,所述调节电路为参考电压Vref调节电路。
上述参考电压Vref调节电路包括加法器和电流控制电压源IcV,所述采样电路包括器件Msp,所述器件Msp与输出功率器件Mout类型相同,输出功率器件Mout与器件Msp的尺寸比为(10000-10):1,所述器件Msp的栅极与输出功率器件Mout的栅极以及放大器的输出端连接,所述器件Msp的源极接Vdd,所述器件Msp的漏极与电流控制电压源IcV的一端连接,所述电流控制电压源IcV的另一端与加法器连接,参考电压Vref通过加法器进入放大器的正向输入端,电流控制电压源IcV控制加法器对参考电压Vref进行加减处理。
本实用新型所具有的优点:
本实用新型提供的压差采样电路,将采样结果输出到电压调节电路,调节电路来改变Vout电压值,使得Vout’直流电压值在各种负载情况下保持稳定。
附图说明
图1是现有的线性稳压器结构示意图;
图2是本实用新型的结构原理图;
图3是本实用新型实施例一的结构原理图;
图4是本实用新型实施例二的结构原理图;
图5是本实用新型实施例三的结构原理图;
图6是本实用新型实施例四的结构原理图。
具体实施方式
参见图3。线性稳压器的直流输出电压Vout与参考电压Vref的比例与反馈分压电路R1与R2的比例相关,本实用新型的实施例一采用与输出功率器件Mout相同类型但尺寸成一定比例的器件Msp,作为压差采样电路,模拟数字转换器电路ADC与分压电阻R1一起组成电压调节电路,就可以方便的根据输出 负载电流的大小,通过调节R1与R2的比例,来调节输出端电压Vout,从而使得负载端电压Vout’在不同的负载电流情况下保持固定电压值,使负载模块性能稳定。ADC和电阻是现有单元。例如:当负载电流变大时,寄生电阻Rp保持不变,因此Vout’与Vout的差值会变大,Vout’会变得更小,通过Msp采样到电流变大的信息后,由ADC根据实际应用情况将此信息转化为控制信号,调节分压比例,使R1变大,于是Vout电压值升高,弥补因为电流变大时Vout’变小的差值,使得Vout’稳定。同理,如果负载电流变小,此系统仍然能保持Vout’稳定。
参见图4,本实用新型的实施例二是采用与输出功率器件Mout相同类型但尺寸成一定比例的器件Msp,作为输出负载电流采样器件,加法器和电流控制电压源IcV一起组成调节电路,就可以方便的根据输出负载电流的大小,通过调节参考电压Vref,来调节输出端电压Vout,从而使得负载端电压Vout’在不同的负载电流情况下保持固定电压值,使负载模块性能稳定。ADC和电阻是现有单元。
参见图5,本实用新型的实施例三是是采用与输出功率器件Mout相同类型但尺寸成一定比例的器件Msp,作为压差采样器件,固定电流源I1与晶体管M1一起组成电压调节电路,就可以方便的根据输出负载电流的大小,通过调节M1等效电阻与R2的比例,来调节输出端电压Vout,从而使得负载端电压Vout’在不同的负载电流情况下保持固定电压值,使负载模块性能稳定。电流源和电阻是现有单元。
参见图6,本实用新型的实施例四是采用电阻R3,R4,作为Vout与Vout’电压差值采样电路,R3与R4的比例和R1与R2的比例相等,放大器2与分压电阻R1一起组成电压调节电路,就可以方便的根据Vout与Vout’电压差值,通过调节R1与R2的比例,来调节输出端电压Vout,从而使得负载端电压Vout’在不同的负载电流情况下保持固定电压值,使负载模块性能稳定。放大器2和电阻是现有单元。
以上实施例中的MOS管均采用是PMOS管。
Claims (9)
1.一种降低压降的装置,其特征在于:包括采样电路和调节电路,所述采样电路的输入端接线性稳压器的输出端,所述采样电路的输出端接调节电路的输入端;所述采样电路用于采集线性稳压器的输出电压Vout,所述调节电路用于根据采样电路的采样结果调节输出电压Vout,
所述调节电路为分压比例调节电路。
2.根据权利要求1所述的降低压降的装置,其特征在于:所述采样电路包括器件Msp,所述器件Msp与输出功率器件Mout类型相同,输出功率器件Mout与器件Msp的尺寸比为(10000-10):1,所述分压比例调节电路包括模拟数字转换器电路ADC和可调电阻R1,所述器件Msp的栅极与输出功率器件Mout的栅极以及放大器的输出端连接,所述器件Msp的源极接Vdd,所述器件Msp的漏极与模拟数字转换器电路ADC的一端连接,所述模拟数字转换器电路ADC调节可调电阻R1的阻值。
3.根据权利要求1所述的降低压降的装置,其特征在于:所述采样电路包括器件Msp,所述器件Msp与输出功率器件Mout类型相同,输出功率器件Mout与器件Msp的尺寸比为(10000-10):1,所述分压比例调节电路包括模拟数字转换器电路ADC和可调电阻R2,所述器件Msp的栅极与输出功率器件Mout的栅极以及放大器的输出端连接,所述器件Msp的源极接Vdd,所述器件Msp的漏极与模拟数字转换器电路ADC的一端连接,所述模拟数字转换器电路ADC调节可调电阻R2的阻值。
4.根据权利要求1所述的降低压降的装置,其特征在于:所述采样电路包括器件Msp,所述器件Msp与输出功率器件Mout类型相同,输出功率器件Mout与器件Msp的尺寸比为(10000-10):1,所述分压比例调节电路包括固定电流源I1和晶体管M1,所述器件Msp的漏极与固定电流源I1的一端以及晶体管M1的栅极连接,所述晶体管M1的源极与输出功率器件Mout的漏极连接,所述晶体管M1的漏极可调电阻R2连接。
5.根据权利要求1所述的降低压降的装置,其特征在于:所述采样电路包括电阻R3和电阻R4,所述分压比例调节电路包括放大器二和可调电阻R1,所述电阻R3的一端连接在负载与稳压器之间的金属线上,所述电阻R3的另一端 与电阻R4的一端连接,所述电阻R4的另一端接地,所述放大器二的一个输入端连接在可调电阻R1和可调电阻R2之间,所述放大器二的另一个输入端连接在电阻R3和电阻R4之间,所述放大器二的输出端调节可调电阻R1,电阻R3和电阻R4的比例与可调电阻R1和可调电阻R2的初始比例相等。
6.根据权利要求1所述的降低压降的装置,其特征在于:所述采样电路包括电阻R3和电阻R4,所述分压比例调节电路包括放大器二和可调电阻R2,所述电阻R3的一端连接在负载与稳压器之间的金属线上,所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接,所述电阻R4的另一端接地,所述放大器二的一个输入端连接在可调电阻R1和可调电阻R2之间,所述放大器二的另一个输入端连接在电阻R3和电阻R4之间,所述放大器二的输出端调节可调电阻R2,电阻R3和电阻R4的比例与可调电阻R1和可调电阻R2的初始比例相等。
7.根据权利要求2-4之任一所述的降低压降的装置,其特征在于:所述器件Msp为PMOS管。
8.一种降低压降的装置,其特征在于:包括采样电路和调节电路,所述采样电路的输入端接线性稳压器的输出端,所述采样电路的输出端接调节电路的输入端;所述采样电路用于采集线性稳压器的输出电压Vout,所述调节电路用于根据采样电路的采样结果调节输出电压Vout;所述调节电路为参考电压Vref调节电路。
9.根据权利要求8所述的降低压降的装置,其特征在于:所述参考电压Vref调节电路包括加法器和电流控制电压源IcV,所述采样电路包括器件Msp,所述器件Msp与输出功率器件Mout类型相同,输出功率器件Mout与器件Msp的尺寸比为(10000-10):1,所述器件Msp的栅极与输出功率器件Mout的栅极以及放大器的输出端连接,所述器件Msp的源极接Vdd,所述器件Msp的漏极与电流控制电压源IcV的一端连接,所述电流控制电压源IcV的另一端与加法器连接,参考电压Vref通过加法器进入放大器的正向输入端,电流控制电压源IcV控制加法器对参考电压Vref进行加减处理。
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CN114374308A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-19 | 北京电子工程总体研究所 | 一种开关电源隔离远采电路及其设计方法 |
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- 2016-03-15 CN CN201620198265.1U patent/CN205750610U/zh active Active
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