CN213581885U - 稳压模组和电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种稳压模组和电子装置。本实用新型实施例所述的稳压模组包括电压输出端、控制电路、数字稳压电路和模拟稳压电路；控制电路在稳压模组启动时，向数字稳压电路提供触发信号，并用于在输出电压小于第一电压或大于第二电压时，控制数字稳压电路工作而模拟稳压电路不工作，当输出电压大于第一电压而小于第二电压时，控制模拟稳压电路工作而数字稳压电路不工作；数字稳压电路在接收到触发信号后，控制调高输出电压，并当被控制电路控制而工作时，控制调节输出电压，使得输出电压与参考电压之间的差值的绝对值变小；模拟稳压电路在被控制电路控制而工作时，将输出电压调节至参考电压。本实用新型提升电压调节速度，保证电压调节精度。

Description

稳压模组和电子装置

技术领域

本实用新型涉及稳压技术领域，尤其涉及一种稳压模组和电子装置。

背景技术

随着SoC芯片(系统级芯片)变得越来越复杂，尺寸越来越大，功耗越来越高，需要低压差稳压器(LDO)来提供结构简单、功耗低、快速、清洁的内部电压源。

模拟LDO具有较高的带宽和更好的PSR(Primary Switching Regulator，原边反馈)，但具有较小的工作范围(operating range)；数字LDO具有较大的工作范围，但具有更大的输出噪声。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种稳压模组和电子装置，解决现有的稳压模组无法兼顾电压调节速度和电压调节精度的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种稳压模组，包括电压输出端、控制电路、数字稳压电路和模拟稳压电路，其中，

所述控制电路分别与所述电压输出端、所述数字稳压电路和所述模拟稳压电路电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路提供触发信号，并用于在所述电压输出端提供的输出电压小于第一电压或大于第二电压时，控制所述数字稳压电路工作而所述模拟稳压电路不工作，当所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，控制所述模拟稳压电路工作而所述数字稳压电路不工作；

所述数字稳压电路与所述电压输出端电连接，用于在接收到所述触发信号后，控制调高所述输出电压，并用于当被所述控制电路控制而工作时，控制调节所述输出电压，以使得所述输出电压与参考电压之间的差值的绝对值变小；

所述模拟稳压电路与所述电压输出端电连接，用于在被所述控制电路控制而工作时，将所述输出电压调节至所述参考电压；

所述参考电压大于所述第一电压，所述参考电压小于所述第二电压。

可选的，所述控制电路还用于在所述输出电压小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第一开启控制信号，通过稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第一关断控制信号，还用于当所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第二开启控制信号；

所述数字稳压电路还用于在接收到所述第一开启控制信号时，当判断到所述输出电压小于预先设定的参考电压时，控制调高所述输出电压，并当判断到所述输出电压大于所述参考电压时，控制调低所述输出电压，还用于在接收到所述第二关断控制信号时停止工作；

所述模拟稳压电路还用于在接收到所述第二开启控制信号时，将所述输出电压调节至所述参考电压，并用于在接收到所述第一关断控制信号时停止工作。

可选的，所述数字稳压电路包括模数转换单元、充电控制单元和储能单元；

所述模数转换单元分别与所述控制电路、所述电压输出端和所述充电控制单元电连接，用于当接收到所述触发信号或所述第一开启控制信号时，比较所述输出电压与所述参考电压，当所述输出电压小于所述参考电压时，向所述充电控制单元提供第一充电控制信号，当所述输出电压大于所述参考电压时，向所述充电控制单元提供第一停止充电控制信号；

所述充电控制单元分别与充电电压端和所述储能单元电连接，用于在接收到所述第一充电控制信号时，控制充电电压端与所述储能单元之间连通，以通过充电电压端提供的充电电压信号为所述储能单元充电，并用于在接收到所述第一停止充电控制信号时，控制所述充电电压端与所述储能单元之间断开。

可选的，所述模数转换单元包括N位模数转换器；N为正整数；所述第一充电控制信号包括N个第一控制信号；

所述N位模数转换器分别与所述电压输出端、参考电压端和所述充电控制单元电连接，用于根据所述输出电压和所述参考电压，向所述充电控制单元输出所述N个第一控制信号，以控制所述充电电压端与所述储能单元之间连通或断开；

所述参考电压端用于提供参考电压。

可选的，所述N位模数转换器为逐次逼近寄存器型模数转换器。

可选的，所述充电控制单元包括N个充电控制晶体管；

第n充电控制晶体管的控制极接入第n个第一控制信号，第n充电控制晶体管的第一极与所述充电电压端电连接，第n充电控制晶体管的第二极与所述储能单元电连接；

n为小于或等于N的正整数。

可选的，所述储能单元包括存储电容；

所述存储电容的第一端与所述电压输出端电连接，所述存储电容的第二端与地端电连接。

可选的，所述模拟稳压电路包括运算放大器、第一控制晶体管和第二控制晶体管；

所述运算放大器的第一输入端与所述电压输出端电连接，所述运算放大器的第二输入端接入参考电压，所述运算放大器的输出端与所述第二控制晶体管的控制极电连接；

所述第一控制晶体管的控制极与所述稳压控制端电连接，所述第一控制晶体管的第一极与第三电压端电连接，所述第一控制晶体管的第二极与所述第二控制晶体管的控制极电连接；

所述第二控制晶体管的第一极与第四电压端电连接，所述第二控制晶体管的第二极与所述储能单元电连接。

可选的，所述控制电路包括控制单元、第一比较器和第二比较器；

所述第一比较器与所述电压输出端电连接，并所述第一比较器接入第一电压，所述第一比较器用于比较所述输出电压与第一电压，并将得到的第一比较结果传送至所述控制单元；

所述第二比较器与所述电压输出端电连接，并所述第二比较器接入第二电压，所述第二比较器用于比较所述输出电压的与第二电压，并将得到的第二比较结果传送至所述控制单元；

所述控制单元分别与所述第一比较器、所述第二比较器、所述数字稳压电路和所述模拟稳压电路电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路提供触发信号，并用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第一开启控制信号，通过稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第一关断控制信号，还用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第二开启控制信号。

可选的，所述控制单元为有限状态机。

本实用新型还提供了一种电子装置，包括上述的稳压模组。

本实用新型实施例所述稳压模组和电子装置在稳压模组启动后，控制电路先控制通过数字稳压电路对输出电压进行粗调，由于数字稳压电路的调节速度快，则可以提高调节速度；并在所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，控制电路控制所述数字稳压电路停止工作，以节省功率；控制电路控制所述模拟稳压电路对所述输出电压进行微调，以将所述输出电压调节至参考电压，并使得保持为所述参考电压。通过采用本实用新型实施例所述的稳压模组，既可以提升电压调节速度，又可以保证电压调节精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的稳压模组的结构图；

图2是本实用新型另一实施例所述的稳压模组的结构图；

图3是本实用新型又一实施例所述的稳压模组的结构图；

图4是本实用新型再一实施例所述的稳压模组的结构图；

图5是本实用新型实施例所述的稳压模组的电路图；

图6是图5所示的稳压模组的实施例的仿真工作时序图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所有实施例中采用的晶体管均可以为三极管、薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本实用新型实施例中，为区分晶体管除控制极之外的两极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极。

在实际操作时，当所述晶体管为三极管时，所述控制极可以为基极，所述第一极可以为集电极，所述第二极可以发射极；或者，所述控制极可以为基极，所述第一极可以为发射极，所述第二极可以集电极。

在实际操作时，当所述晶体管为薄膜晶体管或场效应管时，所述控制极可以为栅极，所述第一极可以为源极，所述第二极可以为漏极；或者，所述控制极可以为栅极，所述第一极可以为漏极，所述第二极可以为源极。

本实用新型实施例所述的稳压模组包括电压输出端、控制电路、数字稳压电路和模拟稳压电路，其中，

所述控制电路分别与所述电压输出端、所述数字稳压电路和所述模拟稳压电路电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路提供触发信号，并用于在所述电压输出端提供的输出电压小于第一电压或大于第二电压时，控制所述数字稳压电路工作而所述模拟稳压电路不工作，当所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，控制所述模拟稳压电路工作而所述数字稳压电路不工作；

所述数字稳压电路与所述电压输出端电连接，用于在接收到所述触发信号后，控制调高所述输出电压，并用于当被所述控制电路控制而工作时，控制调节所述输出电压，以使得所述输出电压与参考电压之间的差值的绝对值变小；

所述模拟稳压电路与所述电压输出端电连接，用于在被所述控制电路控制而工作时，将所述输出电压调节至所述参考电压；

所述参考电压大于所述第一电压，所述参考电压小于所述第二电压。

本实用新型实施例所述稳压模组在启动后，控制电路先控制通过数字稳压电路对输出电压进行粗调，由于数字稳压电路的调节速度快，则可以提高调节速度；并在所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，控制电路控制所述数字稳压电路停止工作，以节省功率；控制电路控制所述模拟稳压电路对所述输出电压进行微调，以将所述输出电压调节至参考电压，并使得保持为所述参考电压。通过采用本实用新型实施例所述的稳压模组，既可以提升电压调节速度，又可以保证电压调节精度。

可选的，所述控制电路还用于在所述输出电压小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第一开启控制信号，通过稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第一关断控制信号，还用于当所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第二开启控制信号；

所述数字稳压电路还用于在接收到所述第一开启控制信号时，当判断到所述输出电压小于预先设定的参考电压时，控制调高所述输出电压，并当判断到所述输出电压大于所述参考电压时，控制调低所述输出电压，还用于在接收到所述第二关断控制信号时停止工作；

所述模拟稳压电路还用于在接收到所述第二开启控制信号时，将所述输出电压调节至所述参考电压，并用于在接收到所述第一关断控制信号时停止工作。

如图1所示，本实用新型实施例所述的稳压模组包括电压输出端Out、控制电路11、数字稳压电路12和模拟稳压电路13，其中，

所述控制电路11分别与所述电压输出端Out、所述数字稳压电路12和所述模拟稳压电路13电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路12提供触发信号，并用于在所述电压输出端Out提供的输出电压Vout小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路12提供第一开启控制信号，通过稳压控制端S0向所述模拟稳压电路13提供第一关断控制信号，还用于当所述输出电压Vout大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路12提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端S0向所述模拟稳压电路13提供第二开启控制信号；

所述数字稳压电路12与所述电压输出端Out电连接，用于在接收到所述触发信号后，控制调高所述输出电压Vout，并用于在接收到所述第一开启控制信号时，当判断到所述输出电压Vout小于预先设定的参考电压时，控制调高所述输出电压Vout，并当判断到所述输出电压Vout大于所述参考电压时，控制调低所述输出电压Vout，还用于在接收到所述第二关断控制信号时停止工作；

所述模拟稳压电路13与所述电压输出端Out电连接，用于在接收到所述第二开启控制信号时，将所述输出电压Vout调节至所述参考电压，并用于在接收到所述第一关断控制信号时停止工作。

在图1所示的实施例中，所述控制电路11还可以接入第一电压VL和第二电压VH，但不以此为限。

在本实用新型实施例中，参考电压在第一电压和第二电压之间，但不以此为限。

本实用新型实施例所述的稳压模组在工作时，在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路12提供触发信号，所述数字稳压电路12在接收到所述触发信号后，控制调高所述输出电压Vout；

控制电路11在所述电压输出端Out提供的输出电压Vout小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路12提供第一开启控制信号，通过稳压控制端S0向所述模拟稳压电路13提供第一关断控制信号，所述数字稳压电路12在接收到所述第一开启控制信号时，当判断到所述输出电压Vout小于预先设定的参考电压时，控制调高所述输出电压Vout，并当判断到所述输出电压Vout大于所述参考电压时，控制调低所述输出电压Vout；所述模拟稳压电路13在接收到所述第一关断控制信号时停止工作；也即，当所述输出电压Vout与参考电压相差较大时，也即输出电压Vout小于第一电压或大于第二电压时，控制电路11控制所述数字稳压电路12调节输出电压，控制电路11控制所述模拟稳压电路13停止工作；

控制电路11在所述输出电压Vout大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路12提供第二关断控制信号，向所述模拟稳压电路13提供第二开启控制信号，所述数字稳压电路12在接收到所述第二关断控制信号时停止工作，所述模拟稳压电路13在接收到所述第二开启控制信号时，将所述输出电压Vout调节至所述参考电压。

本实用新型实施例所述的稳压模组在工作时，在稳压模组启动后，控制电路11先控制通过数字稳压电路12对输出电压进行粗调，由于数字稳压电路12的调节速度快，则可以提高调节速度；并在所述输出电压Vout大于第一电压而小于第二电压时，控制电路11控制所述数字稳压电路12停止工作，以节省功率；控制电路11控制所述模拟稳压电路13对所述输出电压Vout进行微调，以将所述输出电压Vout调节至参考电压，并使得Vout保持为所述参考电压。通过采用本实用新型实施例所述的稳压模组，既可以提升电压调节速度，又可以保证电压调节精度。

如图2所示，在图1所示的稳压模组的实施例的基础上，所述数字稳压电路可以包括模数转换单元21、充电控制单元22和储能单元23；所述储能单元23与所述电压输出端Out电连接；

所述模数转换单元21分别与电压输出端Out、所述控制电路11和所述充电控制单元22电连接，所述数模转换单元21接入参考电压Vref，所述数模转换单元21用于当接收到所述触发信号或所述第一开启控制信号时，比较所述输出电压Vout与所述参考电压，当所述输出电压Vout小于所述参考电压时，向所述充电控制单元22提供第一充电控制信号，当所述输出电压Vout大于所述参考电压时，向所述充电控制单元22提供第一停止充电控制信号；

所述充电控制单元22分别与充电电压端V1和所述储能单元23电连接，用于在接收到所述第一充电控制信号时，控制充电电压端V1与所述储能单元23之间连通，以通过充电电压端V1提供的充电电压信号为所述储能单元23充电，并用于在接收到所述第一停止充电控制信号时，控制所述充电电压端V1与所述储能单元23之间断开。

在本实用新型实施例中，所述充电电压端V1可以为正电压端，但不以此为限。

本实用新型如图2所示的稳压模组的实施例在工作时，所述数模转换单元21当接收到所述触发信号或所述第一开启控制信号时，根据Vout和参考电压，向充电控制单元22提供第一充电控制信号或第一停止充电控制信号；所述充电控制单元22在接收到所述第一充电控制信号时，控制通过充电电压信号为储能单元23充电，并在接收到所述第一停止充电控制信号时，控制停止通过充电电压信号为储能单元23充电。

在具体实施时，所述模数转换单元可以包括N位模数转换器；N为正整数；所述第一充电控制信号包括N个第一控制信号；

所述N位模数转换器分别与所述电压输出端、参考电压端和所述充电控制单元电连接，用于根据所述输出电压和所述参考电压，向所述充电控制单元输出所述N个第一控制信号，以控制所述充电电压端与所述储能单元之间连通或断开；

所述参考电压端用于提供参考电压。

在本实用新型实施例中，所述N位模数转换器可以为SAR(逐次逼近寄存器型)模数转换器。

在本实用新型实施例中，所述模数转换单元可以包括N位模数转换器，N位模数转换器输出N个第一控制信号，所述充电控制单元可以包括N个充电控制晶体管，第n充电控制晶体管受第n个第一控制信号控制而导通或关断。

可选的，所述充电控制单元包括N个充电控制晶体管；

第n充电控制晶体管的控制极接入第n个第一控制信号，第n充电控制晶体管的第一极与所述充电电压端电连接，第n充电控制晶体管的第二极与所述储能单元电连接；

n为小于或等于N的正整数。

在本实用新型实施例中，所述N个充电控制晶体管的类型相同，也即，所述N个充电控制晶体管都为p型晶体管，或者，所述N个充电控制晶体管都为n型晶体管。

在具体实施时，当所述模数转换单元可以包括N位模数转换器，N位模数转换器输出N个第一控制信号，所述充电控制单元包括N个充电控制晶体管，第n充电控制晶体管受第n个第一控制信号控制时，当所述N个充电控制晶体管为p型晶体管时，当第n个第一控制信号为低电压信号时，第n个充电控制晶体管导通，当第n个第一控制信号为高电压信号时，第n个充电控制晶体管关断；当所述N个充电控制晶体管为n型晶体管时，当第n个第一控制信号为高电压信号时，第n个充电控制晶体管导通，当第n个第一控制信号为低电压信号时，第n个充电控制晶体管关断。在具体实施时，所述储能单元可以包括存储电容；

所述存储电容的第一端与所述电压输出端电连接，所述存储电容的第二端与地端电连接。

在具体实施时，所述存储电容的第二端也可以不限于与地端电连接，也可以与其他直流电压端电连接。

可选的，所述模拟稳压电路包括运算放大器、第一控制晶体管和第二控制晶体管；

所述运算放大器的第一输入端与所述电压输出端电连接，所述运算放大器的第二输入端接入参考电压，所述运算放大器的输出端与所述第二控制晶体管的控制极电连接；

所述第一控制晶体管的控制极与所述稳压控制端电连接，所述第一控制晶体管的第一极与第三电压端电连接，所述第一控制晶体管的第二极与所述第二控制晶体管的控制极电连接；

所述第二控制晶体管的第一极与第四电压端电连接，所述第二控制晶体管的第二极与所述储能单元电连接。在本实用新型实施例中，所述第三电压端可以为正电压端，所述第四电压端可以为正电压端，但不以此为限；根据第二控制晶体管的类型，第三电压端也可以为负电压端。

如图3所示，在图2所示的稳压模组的实施例的基础上，所述模拟稳压电路可以包括运算放大器Amp、第一控制晶体管T1和第二控制晶体管T2；

所述运算放大器Amp的第一输入端与所述电压输出端Out电连接，所述运算放大器Amp的第二输入端接入参考电压Vref，所述运算放大器Amp的输出端与所述第二控制晶体管T2的栅极电连接；所述运算放大器Amp的控制端与所述稳压控制端S0电连接；

所述第一控制晶体管T1的栅极与所述稳压控制端S0电连接，所述第一控制晶体管T1的源极与第三电压端V3电连接，所述第一控制晶体管T1的漏极与所述第二控制晶体管T2的栅极电连接；

所述第二控制晶体管T2的源极与第四电压端V4电连接，所述第二控制晶体管T2的漏极与所述储能单元23电连接。

在图3所示的实施例中，T1和T2都为p型薄膜晶体管，但不以此为限。

本实用新型如图3所示的稳压模组的实施例在工作时，当所述模拟稳压电路工作时，控制电路11通过S0输出高电压信号，T1关断，当Out输出的输出电压Vout大于参考电压时，Amp输出高电压信号，T2关断，停止通过第四电压端V4提供的第四电压信号为储能单元23充电；当Vout小于参考电压时，Amp输出低电压信号，T2开启，通过所述第四电压信号为储能单元23充电，以提升Vout；

当所述模拟稳压电路不工作时，控制电路11通过S0输出低电压信号，T1导通，T2的栅极与第三电压信号V3之间连通，T2关断。

在具体实施时，所述控制电路可以包括控制单元、第一比较器和第二比较器；

所述第一比较器与所述电压输出端电连接，并所述第一比较器接入第一电压，所述第一比较器用于比较所述输出电压与第一电压，并将得到的第一比较结果传送至所述控制单元；

所述第二比较器与所述电压输出端电连接，并所述第二比较器接入第二电压，所述第二比较器用于比较所述输出电压与第二电压，并将得到的第二比较结果传送至所述控制单元；

所述控制单元分别与所述第一比较器、所述第二比较器、所述数字稳压电路和所述模拟稳压电路电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路提供触发信号，并用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第一开启控制信号，通过稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第一关断控制信号，还用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第二开启控制信号。

在本实用新型实施例中，所述控制单元可以为FSM(Finite State Machine，有限状态机)，但不以此为限。

如图4所示，在图1所示的稳压模组的实施例的基础上，所述控制电路可以包括控制单元41、第一比较器42和第二比较器43；

所述第一比较器42与所述电压输出端Out电连接，并所述第一比较器42接入第一电压VL，所述第一比较器42用于比较所述输出电压Vout与第一电压，并将得到的第一比较结果传送至所述控制单元41；所述第一电压值为所述第一电压VL；

所述第二比较器43与所述电压输出端Out电连接，并所述第二比较器43接入第二电压VH，所述第二比较器43用于比较所述输出电压Vout与第二电压，并将得到的第二比较结果传送至所述控制单元41；

所述控制单元41分别与所述第一比较器42、所述第二比较器43、所述数字稳压电路12和所述模拟稳压电路13电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路12提供触发信号，并用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压Vout小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路12提供第一开启控制信号，通过稳压控制端S0向所述模拟稳压电路13提供第一关断控制信号，还用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压Vout大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路12提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端S0向所述模拟稳压电路13提供第二开启控制信号。

如图5所示，本实用新型实施例所述的稳压模组包括电压输出端Out、控制电路、数字稳压电路和模拟稳压电路，其中，

所述数字稳压电路包括模数转换单元、充电控制单元22和储能单元；

所述模数转换单元包括3位SAR模数转换器51；所述储能单元包括存储电容Cout；

所述充电控制单元22包括第一充电控制晶体管M1、第二充电控制晶体管M2和第三充电控制晶体管M3；

第一充电控制晶体管M1的栅极接入所述3位SAR模数转换器51输出的第一个第一控制信号S1，第一充电控制晶体管M1的源极与所述充电电压端V1电连接，第一充电控制晶体管M1的漏极与所述存储电容Cout的第一端电连接；Cout的第二端与地端GND电连接；Cout的第一端还与电压输出端Out电连接；

第二充电控制晶体管M2的栅极接入所述3位SAR模数转换器51输出的第二个第一控制信号S2，第二充电控制晶体管M2的源极与所述充电电压端V1电连接，第二充电控制晶体管M2的漏极与所述存储电容Cout的第一端电连接；

第三充电控制晶体管M3的栅极接入所述3位SAR模数转换器51输出的第三个第一控制信号S3，第三充电控制晶体管M3的源极与所述充电电压端V1电连接，第三充电控制晶体管M3的漏极与所述存储电容Cout的第一端电连接；

所述模拟稳压电路包括运算放大器Amp、第一控制晶体管T1和第二控制晶体管T2；

所述运算放大器Amp的第一输入端与所述电压输出端Out电连接，所述运算放大器Amp的第二输入端接入参考电压Vref，所述运算放大器Amp的输出端与所述第二控制晶体管T2的栅极电连接；Amp的控制端与所述稳压控制端S0电连接；

所述第一控制晶体管T1的栅极与所述稳压控制端S0电连接，所述第一控制晶体管T1的源极与第三电压端V3电连接，所述第一控制晶体管T1的漏极与所述第二控制晶体管T2的栅极电连接；

所述第二控制晶体管T2的源极与第四电压端V4电连接，所述第二控制晶体管T2的漏极与Cout的第一端电连接；

所述控制电路包括控制单元41、第一比较器42和第二比较器43；

所述第一比较器42与所述电压输出端Out电连接，并所述第一比较器42接入第一电压VL，所述第一比较器42用于比较所述输出电压Vout与第一电压，并将得到的第一比较结果传送至所述控制单元41；

所述第二比较器43与所述电压输出端Out电连接，并所述第二比较器43接入第二电压VH，所述第二比较器43用于比较所述输出电压Vout与第二电压，并将得到的第二比较结果传送至所述控制单元41；

所述控制单元41分别与所述第一比较器42、所述第二比较器43、所述数字稳压电路12和所述模拟稳压电路13电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路12提供触发信号，并用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压Vout小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路12提供第一开启控制信号，通过稳压控制端S0向所述模拟稳压电路13提供第一关断控制信号，还用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压Vout大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路12提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端S0向所述模拟稳压电路13提供第二开启控制信号

在图5所示的实施例中，所有的晶体管都为p型薄膜晶体管，所述控制单元为FSM，但不以此为限。

在图5所示的实施例中，采用3位SAR ADC(模数转换器)，用于功率、面积和响应时间的权衡，用于具有更好功率和面积的SoC芯片(系统级芯片)的多个分布式LDO(低压差稳压器)。

在图5所示的实施例中，标号为L0的为负载。

本实用新型如图5所示的稳压模组的实施例在工作时，

当稳压模组启动时，所述控制单元41向3位SAR模数转换器51提供触发信号，3位SAR模数转换器51控制提升Vout，并当Vout小于第一电压或Vout大于第二电压时，所述控制单元41向3位SAR模数转换器51提供第一开启控制信号，3位SAR模数转换器51根据Vout与参考电压之间的差值，控制输出S1、S2和S3，以控制M1、M2和M3的通断；具体的，当参考电压与Vout之间的差值较大时，S1、S2和S3都为低电压信号，M1、M2和M3都打开，以通过充电电压端V1提供的充电电压信号为Cout充电，并由于此时存在三个充电通道，因此充电速度较快；当参考电压与Vout之间的差值变小时，S1变为高电压信号，S2和S3为低电压信号，M1关断，M2和M3打开，此时存在两个充电通道；当参考电压与Vout之间的差值再变小时，S1和S2为高电压信号，S3为低电压信号，M1和M2关断，M3打开，此时存在一个充电通道；当Vout大于参考电压时，S1、S2和S3都为高电压信号，M1、M2和M3都关断；

当Vout小于第一电压或Vout大于第二电压时，控制单元41通过S0向Amp和T1提供低电压信号，以控制Amp停止工作，并使得T1打开，控制T2的栅极与V3之间连通，从而使得T2关断；

当Vout在第一电压和第二电压之间时，控制单元41向3位SAR模数转换器提供第二关断控制信号，控制单元41通过S0向Amp和T1提供高电压信号，以控制Amp工作，并使得T1关断；当Amp比较得到Vout大于参考电压时，Amp输出高电压信号，T2关断；当Amp比较得到Vout小于参考电压时，Amp输出低电压信号,T2导通，以通过V4提供的第四电压信号为Cout充电，以将Vout调节至参考电压。

图6是图5所示的稳压模组的实施例的仿真工作时序图。

由图6可知，在稳压模组启动后，控制单元41向3位SAR模数转换器52提供触发信号，3位SAR模数转换器52根据Vout与Vref生成S1、S2和S3，以提升Vout；

在第一阶段P1，Vout小于VL，控制单元41控制3位SAR模数转换器52工作；

在第二阶段P2，Vout上升至大于VL，控制单元41控制3位SAR模数转换器52停止工作，控制单元41控制Amp工作，以控制将Vout调节至Vref；

在第三阶段P3，负载变大，Vout突然变小而小于VL，控制单元41控制3位SAR模数转换器52工作而调升Vout，SAR模拟转换器52的调节幅度较较大则会使得Vout大于VH，在Vout大于VH后，3位SAR模数转换器52调降Vout，直至Vout小于VH；

在第四阶段P4，控制单元41控制3位SAR模数转换器52停止工作，控制单元41控制Amp工作，以控制将Vout调节至Vref。

在图6中，横轴是时间t，单位为秒，纵轴为Vout，单位为伏。

本实用新型实施例所述的电子装置可以包括上述的稳压模组。

在具体实施时，所述电子装置还可以包括Soc芯片(系统级芯片)，所述稳压模组可以为LDO(低压差稳压器)，LDO为Soc芯片提供结构简单，功耗低、快速、清洁的内部电源。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种稳压模组，其特征在于，包括电压输出端、控制电路、数字稳压电路和模拟稳压电路，其中，

所述控制电路分别与所述电压输出端、所述数字稳压电路和所述模拟稳压电路电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路提供触发信号，并用于在所述电压输出端提供的输出电压小于第一电压或大于第二电压时，控制所述数字稳压电路工作而所述模拟稳压电路不工作，当所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，控制所述模拟稳压电路工作而所述数字稳压电路不工作；

所述数字稳压电路与所述电压输出端电连接，用于在接收到所述触发信号后，控制调高所述输出电压，并用于当被所述控制电路控制而工作时，控制调节所述输出电压，以使得所述输出电压与参考电压之间的差值的绝对值变小；

所述模拟稳压电路与所述电压输出端电连接，用于在被所述控制电路控制而工作时，将所述输出电压调节至所述参考电压；

所述参考电压大于所述第一电压，所述参考电压小于所述第二电压。

2.如权利要求1所述的稳压模组，其特征在于，所述控制电路还用于在所述输出电压小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第一开启控制信号，通过稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第一关断控制信号，还用于当所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第二开启控制信号；

所述数字稳压电路还用于在接收到所述第一开启控制信号时，当判断到所述输出电压小于预先设定的参考电压时，控制调高所述输出电压，并当判断到所述输出电压大于所述参考电压时，控制调低所述输出电压，还用于在接收到所述第二关断控制信号时停止工作；

所述模拟稳压电路还用于在接收到所述第二开启控制信号时，将所述输出电压调节至所述参考电压，并用于在接收到所述第一关断控制信号时停止工作。

3.如权利要求2所述的稳压模组，其特征在于，所述数字稳压电路包括模数转换单元、充电控制单元和储能单元；

所述模数转换单元分别与所述控制电路、所述电压输出端和所述充电控制单元电连接，用于当接收到所述触发信号或所述第一开启控制信号时，比较所述输出电压与所述参考电压，当所述输出电压小于所述参考电压时，向所述充电控制单元提供第一充电控制信号，当所述输出电压大于所述参考电压时，向所述充电控制单元提供第一停止充电控制信号；

所述充电控制单元分别与充电电压端和所述储能单元电连接，用于在接收到所述第一充电控制信号时，控制充电电压端与所述储能单元之间连通，以通过充电电压端提供的充电电压信号为所述储能单元充电，并用于在接收到所述第一停止充电控制信号时，控制所述充电电压端与所述储能单元之间断开。

4.如权利要求3所述的稳压模组，其特征在于，所述模数转换单元包括N位模数转换器；N为正整数；所述第一充电控制信号包括N个第一控制信号；

所述N位模数转换器分别与所述电压输出端、参考电压端和所述充电控制单元电连接，用于根据所述输出电压和所述参考电压，向所述充电控制单元输出所述N个第一控制信号，以控制所述充电电压端与所述储能单元之间连通或断开；

所述参考电压端用于提供参考电压。

5.如权利要求4所述的稳压模组，其特征在于，所述N位模数转换器为逐次逼近寄存器型模数转换器。

6.如权利要求4所述的稳压模组，其特征在于，所述充电控制单元包括N个充电控制晶体管；

第n充电控制晶体管的控制极接入第n个第一控制信号，第n充电控制晶体管的第一极与所述充电电压端电连接，第n充电控制晶体管的第二极与所述储能单元电连接；

n为小于或等于N的正整数。

7.如权利要求3所述的稳压模组，其特征在于，所述储能单元包括存储电容；

所述存储电容的第一端与所述电压输出端电连接，所述存储电容的第二端与地端电连接。

8.如权利要求3所述的稳压模组，其特征在于，所述模拟稳压电路包括运算放大器、第一控制晶体管和第二控制晶体管；

所述运算放大器的第一输入端与所述电压输出端电连接，所述运算放大器的第二输入端接入参考电压，所述运算放大器的输出端与所述第二控制晶体管的控制极电连接；

所述第一控制晶体管的控制极与所述稳压控制端电连接，所述第一控制晶体管的第一极与第三电压端电连接，所述第一控制晶体管的第二极与所述第二控制晶体管的控制极电连接；

所述第二控制晶体管的第一极与第四电压端电连接，所述第二控制晶体管的第二极与所述储能单元电连接。

9.如权利要求3至8中任一权利要求所述的稳压模组，其特征在于，所述控制电路包括控制单元、第一比较器和第二比较器；

所述第一比较器与所述电压输出端电连接，并所述第一比较器接入第一电压，所述第一比较器用于比较所述输出电压与第一电压，并将得到的第一比较结果传送至所述控制单元；

所述第二比较器与所述电压输出端电连接，并所述第二比较器接入第二电压，所述第二比较器用于比较所述输出电压的与第二电压，并将得到的第二比较结果传送至所述控制单元；

所述控制单元分别与所述第一比较器、所述第二比较器、所述数字稳压电路和所述模拟稳压电路电连接，用于在所述稳压模组启动时，向数字稳压电路提供触发信号，并用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压小于第一电压或大于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第一开启控制信号，通过稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第一关断控制信号，还用于当根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，得到所述输出电压大于第一电压而小于第二电压时，向所述数字稳压电路提供第二关断控制信号，通过所述稳压控制端向所述模拟稳压电路提供第二开启控制信号。

10.如权利要求9所述的稳压模组，其特征在于，所述控制单元为有限状态机。

11.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一权利要求所述的稳压模组。

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