CN213843929U - 带软启动功能的低压线性稳压器、芯片及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种带软启动功能的低压线性稳压器、芯片及电子设备,低压线性稳压器包括软启动控制电路、稳压主电路和输出电压控制电路;软启动控制电路分别接入第一控制信号和第二控制信号,稳压主电路分别接入固定参考电压、反馈电压和软启动控制电路的输出端,稳压主电路提供输出电压控制电路的输入控制电压。软启动控制电路根据第一控制信号和第二控制信号分别控制输出电压控制电路的控制电压使能和电压变化速率并用于控制稳压主电路,稳压主电路据此以及反馈电压和固定参考电压,动态调节低压线性稳压器的输出电压。本实用新型带软启动功能的低压线性稳压器,电路实现简单、电容面积小、额外电路少、功耗低且能够调整LDO建立时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源电路领域,尤其涉及一种带软启动功能的低压线性稳压器、芯片及电子设备。
背景技术
随着通讯、人工智能等相关技术领域的快速发展以及人们对电子产品需求的日益增大,极大地带动了相关集成电路芯片的高速发展。尤其是在手机、数码相机、掌上电脑等便携式电子设备领域,随着电源技术的不断发展,电源逐步向小型化、数字化发展,由此电源芯片的使用越来越广泛。目前使用的电源芯片中,低压差线性稳压器(Low DropoutLinear Regulator,LDO)是使用最为广泛的稳压供电电路之一。
LDO的工作原理为:由误差放大器(EA)电路将输出反馈电压与参考电压进行比较并控制其差值,最终得到稳定的输出电压。在电源上电的时候,LDO的功率管会产生很大的浪涌电流,该浪涌电流要比LDO在稳定情况下输出的最大负载电流大很多倍,由此容易损害其相关的元器件,甚至烧毁LDO芯片。为了得到稳定的输出电压及解决上述问题,就必须在LDO的整体电路中设计用于软启动的过流(Over Current,OC)电路,以保证整个电路在上电后进入正常的直流偏置状态。现有技术中最常用的一种OC电路的工作原理为:根据LDO的反馈电压和一个初始电压为零以及电压慢慢爬升的斜坡电压来控制LDO的功率管的栅极,从而实现精确地控制LDO的输出电流。虽然采用该软启动方式的软启动电路能够精确地控制LDO的输出电流,但是在实际应用中,却存在如下缺陷:
1、电路结构复杂、冗余度高,电路集成时需要占用较大的芯片面积。
2、在斜坡电压上升至接近固定参考电压的时候,容易使LDO输出端产生一个很大的过冲电压,由此对自身及负载都会存在较大的损坏风险。
3、电容面积大导致功耗高,而且不能调整LDO的建立时间。
因此,如何提供一种低压线性稳压器,以克服现有技术中存在的上述缺陷日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
需要说明的是,公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,提供一种带软启动功能的低压线性稳压器、芯片及电子设备,以提供一种电路结构简单,额外电路少功耗低且能够调节LDO电压的建立时间。
为实现上述目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:一种带软启动功能的低压线性稳压器,包括软启动控制电路、稳压主电路和输出电压控制电路;
所述软启动控制电路的第一输入端接入第一控制信号,所述软启动控制电路的第二输入端接入第二控制信号,所述软启动控制电路的输出端连接所述稳压主电路的第一输入端;
所述稳压主电路的第二输入端接入固定参考电压,所述稳压主电路的第三输入端接入反馈电压;所述稳压主电路的输出端连接所述输出电压控制电路,并用于输出所述输出电压控制电路的输入控制电压;
所述软启动控制电路被配置为根据所述第一控制信号控制所述输出电压控制电路的输入控制电压的使能;还用于根据所述第二控制信号,控制所述输出电压控制电路的输入控制电压的电压变化速率;
所述稳压主电路被配置为根据其接收到的所述输出控制电压的变化、所述反馈电压和所述固定参考电压,动态调节所述低压线性稳压器的输出电压。
可选地,所述软启动控制电路包括第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管和电容;
所述第十NMOS管的栅极被配置为所述软启动控制电路的第一输入端,用于接入所述第一控制信号;
所述第八NMOS管的栅极、所述第九NMOS管的栅极、所述第九NMOS管的漏极和所述第九PMOS管的漏极的共接点被配置为所述软启动控制电路的第二输入端,用于接入所述第二控制信号;
所述第八NMOS管的漏极、所述第十NMOS管的漏极、所述第八PMOS管的漏极和所述电容的一端的共接点被配置为所述软启动控制电路的输出端,连接所述稳压主电路的第一输入端;
所述第八NMOS管的源极、所述第九NMOS管的源极、所述第十NMOS管的源极和所述电容的另一端的共接点接地;
所述第八PMOS管的源极和所述第九PMOS管的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端;
所述第八PMOS管的栅极和所述第九PMOS管的栅极的共接点被配置为接入电流镜偏置电路。
可选地,所述稳压主电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第七PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管;
所述第三PMOS管的栅极被配置为所述稳压主电路的第一输入端,用于连接所述软启动控制电路的输出端,所述第三PMOS管的栅极、所述第八NMOS管的漏极、所述第十NMOS管的漏极、所述第八PMOS管的漏极和所述电容的一端的连接;
所述第二PMOS管的栅极被配置为所述稳压主电路的第二输入端,用于接入所述固定参考电压;
所述第一PMOS管的栅极被配置为所述稳压主电路的第三输入端,用于接入所述反馈电压;
所述第四NMOS管的漏极与所述第七PMOS管的漏极的共接点被配置为所述稳压主电路的输出端,用于输出所述输出电压控制电路的输入控制电压;
所述第四PMOS管的栅极被配置为接入所述电流镜偏置电路;
所述第一NMOS管的源极、所述第二NMOS管的源极、所述第三NMOS管的源极和所述第四NMOS管的源极的共接点接地;
所述第四PMOS管的源极、所述第五PMOS管的源极和所述第七PMOS管的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端;
所述第一NMOS管的栅极、所述第一NMOS管的漏极、所述第一PMOS管的漏极和所述第二NMOS管的栅极连接;
所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第三PMOS管的源极和所述第四PMOS管的漏极连接;
所述第二NMOS管的漏极、所述第五PMOS管的漏极、所述第五PMOS管的栅极和所述第七PMOS管的栅极连接;
所述第二PMOS管的漏极、所述第三PMOS管的漏极、所述第三NMOS管的漏极、所述第三NMOS管的栅极和所述第四NMOS管的栅极共接。
可选地,所述第三PMOS管、所述第四NMOS管和所述第七PMOS管与所述软启动控制电路共用。
可选地,所述第二PMOS管和所述第三PMOS管相同。
可选地,还包括电流镜偏置电路,所述电流镜偏置电路包括第五NMOS管、第六NMOS管和第六PMOS管;
所述第五NMOS管的源极和所述第六NMOS管的源极的共接点接地;
所述第六PMOS管的源极接入连接所述低压线性稳压器的电源端;
所述第五NMOS管的漏极、所述第五NMOS管的栅极和所述第六NMOS管的栅极接入所述电流镜偏置电路;
所述第四PMOS管的栅极被配置为接入所述电流镜偏置电路包括,所述第六NMOS管的漏极、所述第六PMOS管的漏极、所述第六PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极共接。
可选地,所述输出电压控制电路的第一输入端接入电流镜偏置电路,所述输出电压控制电路的第二输入端接入所述反馈电压,所述输出电压控制电路的第三输入端连接所述稳压主电路的输出端;
所述输出电压控制电路被配置为对所述低压线性稳压器的输出电压进行调节,所述输出电压控制电路的输出端输出调节后的输出电压。
可选地,所述输出电压控制电路包括第七NMOS管、第十一NMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第一电阻和第二电阻,其中,所述第一电阻为可调电阻;
所述第七NMOS管的栅极被配置为所述输出电压控制电路的第一输入端,并用于接入所述电流镜偏置电路;
所述第一电阻的一端与所述第二电阻的一端的共接点被配置为所述输出电压控制电路的第二输入端,用于接入所述反馈电压;
所述第十一NMOS管的栅极被配置为所述输出电压控制电路的第三输入端,并用于连接所述稳压主电路的输出端,所述第十一NMOS管的栅极、所述第四NMOS管的漏极和所述第七PMOS管的漏极连接;
所述第一电阻的另一端与所述第十二PMOS管的漏极的共接点被配置为所述输出电压控制电路的输出端,用于输出所述调节后的输出电压;
所述第七NMOS管的源极、所述第十一NMOS管的源极以及所述第二电阻的另一端的共接点接地;
所述第十PMOS管的源极、所述第十一PMOS管的源极以及所述第十二PMOS管的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端;
所述第八PMOS管的栅极和所述第九PMOS管的栅极的共接点被配置为接入所述电流镜偏置电路,包括:
所述第八PMOS管的栅极、所述第九PMOS管的栅极、所述第七NMOS管的漏极、所述第十PMOS管的栅极和所述第十PMOS管的漏极连接;
所述第十一NMOS管的漏极、所述第十一PMOS管的漏极、所述第十一PMOS管的栅极以及所述第十二PMOS管的栅极共接。
基于同一发明构思,本实用新型还提供了一种芯片,所述芯片包括上述任一项所述的低压线性稳压器。
基于同一发明构思,本实用新型还提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述任一项所述的低压线性稳压器和/或上述的芯片。
与现有技术相比,本实用新型提供的低压线性稳压器,具有以下有益效果:
本实用新型提供的带软启动功能的低压线性稳压器,包括软启动控制电路和稳压主电路;所述软启动控制电路的第一输入端接入第一控制信号,所述软启动控制电路的第二输入端接入第二控制信号,所述软启动控制电路的输出端连接所述稳压主电路的第一输入端;所述稳压主电路的第二输入端接入固定参考电压,所述稳压主电路的第三输入端接入反馈电压;所述稳压主电路的输出端输出所述输出电压控制电路的输入控制电压;所述软启动控制电路被配置为根据所述第一控制信号控制所述输出电压控制电路的输入控制电压的使能;还用于根据所述第二控制信号,控制所述输出电压控制电路的输入控制电压的电压变化速率;所述稳压主电路被配置为根据其接收到的所述输出控制电压的变化、所述反馈电压和所述固定参考电压,动态调节所述低压线性稳压器的输出电压。
如此配置,在实现快速启动过程的同时,还能够有效地减小过冲电压,进而有效保护电路,能够大大降低电路及负载损坏的风险;进一步地,本发明提供的软启动控制电路及稳压主电路仅包括少量的功率管,电路实现简单、冗余度低,在电路集成时不需要占用较大的芯片面积。电容面积小、额外电路少、功耗低且可以调整LDO建立时间。从而能够提高电源效率、延长电池寿命,从而提高具有所述带软启动功能的低压线性稳压器的芯片及电子设备的使用寿命。
由于本实用新型提供的芯片及电子设备,与上述低压线性稳压器属于同一实用新型构思,因此,至少具有相同的有益效果,在此,不再一一赘述。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的带软启动功能的低压线性稳压器的结构示意图;
图2为本实用新型一实施例提供的带软启动功能的低压线性稳压器的电路结构示意图;
图3为本实用新型一实施例提供的上电电流与传统LDO结构上电电流的对比示意图;
其中,附图标记说明如下:
100-软启动电路控制电路、200-稳压主电路、300-电流镜偏置电路、400-输出电压控制电路。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图对本实用新型提出的带软启动功能的低压线性稳压器、芯片及电子设备作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。应当了解,说明书附图并不一定按比例地显示本实用新型的具体结构,并且在说明书附图中用于说明本实用新型某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本实用新型的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参见附图1,附图1为本实用新型提供的一种带软启动功能的低压线性稳压器的结构示意图,本实用新型提供的带软启动功能的低压线性稳压器包括软启动控制电路100、稳压主电路200和输出电压控制电路400。所述软启动控制电路100的第一输入端接入第一控制信号PDdly,所述软启动控制电路200的第二输入端接入第二控制信号,所述软启动控制电路100的输出端连接所述稳压主电路200的第一输入端;所述稳压主电路200的第二输入端接入固定参考电压Vref,所述稳压主电路200的第三输入端接入反馈电压Vfb;所述稳压主电路200的输出端输出所述低压线性稳压器的输出电压Vout;所述软启动控制电路100被配置为根据所述第一控制信号控制所述输出电压控制电路400的输入控制电压的使能;还用于根据所述第二控制信号,控制所述输出电压控制电路400的输入控制电压的电压变化速率;所述稳压主电路200被配置为根据其接收到的所述输出控制电压的变化、所述反馈电压和所述固定参考电压,动态调节所述低压线性稳压器的输出电压。本领域的技术人员可以理解地,在所述低压线性稳压器的启动过程中,所述第一控制信号PDdly应从零逐步升高,从而逐步提升所述软启动控制电路100的输出端的控制电压Vcap,由此使得所述稳压主电路200能够根据接入的固定参考电压Vref和所述控制电压Vcap,动态调节所述低压线性稳压器的输出电压。
如此配置,在实现快速启动过程的同时,还能够有效地减小过冲电压,进而有效保护电路,能够大大降低电路及负载损坏的风险;进一步地,本发明提供的软启动控制电路100及稳压主电路200仅包括少量的功率管,电路实现简单、冗余度低,在电路集成时不需要占用较大的芯片面积。电容面积小、额外电路少、功耗低且可以调整LDO建立时间。从而能够提高电源效率、延长电池寿命,提高具有所述带软启动功能的低压线性稳压器的芯片及电子设备的使用寿命。
优选地,在其中一种示例性实施方式中,参见图2,图2为本实用新型一实施例提供的带软启动功能的低压线性稳压器的电路结构示意图。所述软启动控制电路100包括第八NMOS管MN8、第九NMOS管MN9、第十NMOS管MN10、第八PMOS管MP8、第九PMOS管MP9和电容CCh。
具体地,所述第十NMOS管MN10的栅极被配置为所述软启动控制电路100的第一输入端,用于接入所述第一控制信号;所述第八NMOS管MN8的栅极、所述第九NMOS管MN9的栅极、所述第九NMOS管MN9的漏极和所述第九PMOS管MP9的漏极的共接点被配置为所述软启动控制电路100的第二输入端,用于接入所述第二控制信号;所述第八NMOS管MN8的漏极、所述第十NMOS管MN10的漏极、所述第八PMOS管MP8的漏极和所述电容Cch的一端的共接点被配置为所述软启动控制电路100的输出端,连接所述稳压主电路200的第一输入端;所述第八NMOS管MN8的源极、所述第九NMOS管MN9的源极、所述第十NMOS管MN10的源极和所述电容Cch的另一端的共接点接地;所述第八PMOS管MP8的源极和所述第九PMOS管MP9的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端;所述第八PMOS管MP8的栅极和所述第九PMOS管MP9的栅极的共接点被配置为接入电流镜偏置电路300。根据附图2,本领域的技术人员可以理解地,为了使LDO建立时间的时间足够长(即控制电压Vcap的过程足够长),并尽量采用电容量较小的电容Cch以节省芯片面积,则需要将对电容Cch的充电电流设置得很小,由此,可以通过所述第二控制信号(1:a)调节所述第八NMOS管MN8和所述第九PMOS管MP9的比例。所述稳压主电路200可以从一上电开始就对所述固定参考电压Vref和所述控制电压Vcap进行比较,并选择二者中电压较小者作为所述低压线性稳压器的输出电压Vout。
优选地,在其中一种示例性实施方式中,继续参见图2,本实施例的提供的带软启动功能的低压线性稳压器的所述稳压主电路200包括第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第七PMOS管MP7、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3和第四NMOS管MN4。
具体地,所述第三PMOS管MP3的栅极被配置为所述稳压主电路200的第一输入端,用于连接所述软启动控制电路100的输出端,所述第三PMOS管MP3的栅极、所述第八NMOS管MN8的漏极、所述第十NMOS管MN10的漏极、所述第八PMOS管MP8的漏极和所述电容Cch的一端的连接;所述第二PMOS管MP2的栅极被配置为所述稳压主电路200的第二输入端,用于接入所述固定参考电压;所述第一PMOS管MP1的栅极被配置为所述稳压主电路200的第三输入端,用于接入所述反馈电压;所述第四NMOS管MN4的漏极与所述第七PMOS管MP7的漏极的共接点被配置为所述稳压主电路的输出端,用于输出所述输出电压控制电路400的输入控制电压;所述第四PMOS管MP4的栅极被配置为接入所述电流镜偏置电路300;所述第一NMOS管MN1的源极、所述第二NMOS管MN2的源极、所述第三NMOS管MN3的源极和所述第四NMOS管MN4的源极的共接点接地;所述第四PMOS管MP4的源极、所述第五PMOS管MP5的源极和所述第七PMOS管MP7的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端;所述第一NMOS管MN1的栅极、所述第一NMOS管MN1的漏极、所述第一PMOS管MP1的漏极和所述第二NMOS管MN2的栅极连接;所述第一PMOS管MP1的源极、所述第二PMOS管MP2的源极、所述第三PMOS管MP3的源极和所述第四PMOS管MP4的漏极连接;所述第二NMOS管MN2的漏极、所述第五PMOS管MP5的漏极、所述第五PMOS管MP5的栅极和所述第七PMOS管MP7的栅极连接;所述第二PMOS管MP2的漏极、所述第三PMOS管MP3的漏极、所述第三NMOS管MN3的漏极、所述第三NMOS管MN3的栅极和所述第四NMOS管MN4的栅极共接。
优选地,所述第三PMOS管MP3、所述第四NMOS管MN4和所述第七PMOS管MP7与所述软启动控制电路100共用。如此配置,使得所述低压线性稳压器的电路结构更加简单和便于实现。
优选地,所述第二PMOS管MP2和所述第三PMOS管MP3相同。
继续参见附图2,在其中一种示例性实施方式中,还包括电流镜偏置电路300,所述电流镜偏置电路300包括第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6和第六PMOS管MP6。
具体地,所述第五NMOS管MN5的源极和所述第六NMOS管MN6的源极的共接点接地;所述第六PMOS管MP6的源极接入连接所述低压线性稳压器的电源端;所述第五NMOS管MN5的漏极、所述第五NMOS管MN5的栅极和所述第六NMOS管MN6的栅极接入所述电流镜偏置电路300;所述第四PMOS管MP4的栅极被配置为接入所述电流镜偏置电路300包括,所述第六NMOS管MN6的漏极、所述第六PMOS管MP6的漏极、所述第六PMOS管MP6的栅极和所述第四PMOS管MP4的栅极共接。
优选地,在其中一种示例性实施方式中,所述低压线性稳压器的所述输出电压控制电路400的第一输入端接入电流镜偏置电路300,所述输出电压控制电路400的第二输入端接入所述反馈电压,所述输出电压控制电路400的第三输入端连接所述稳压主电路200的输出端;所述输出电压控制电路400被配置为对所述低压线性稳压器的输出电压进行调节,所述输出电压控制电路400的输出端输出调节后的输出电压。
具体地,所述输出电压控制电路400包括第七NMOS管MN7、第十一NMOS管MN11、第十PMOS管MP10、第十一PMOS管MP11、第十二PMOS管MP12、第一电阻R1和第二电阻R2。其中,所述第一电阻R1为可调电阻;所述第七NMOS管MN7的栅极被配置为所述输出电压控制电路400的第一输入端,并用于接入所述电流镜偏置电路;所述第一电阻R1的一端与所述第二电阻R2的一端的共接点被配置为所述输出电压控制电路400的第二输入端,用于接入所述反馈电压;所述第十一NMOS管MN11的栅极被配置为所述输出电压控制电路400的第三输入端,并用于连接所述稳压主电路200的输出端,所述第十一NMOS管MN11的栅极、所述第四NMOS管的漏极和所述第七PMOS管MP7的漏极连接;所述第一电阻R1的另一端与所述第十二PMOS管MP12的漏极的共接点被配置为所述输出电压控制电路400的输出端,用于输出所述调节后的输出电压;所述第七NMOS管MN7的源极、所述第十一NMOS管MN11的源极以及所述第二电阻R2的另一端的共接点接地;所述第十PMOS管MP10的源极、所述第十一PMOS管MP11的源极以及所述第十二PMOS管MP12的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端。较佳地,所述第八PMOS管MP8的栅极和所述第九PMOS管MP9的栅极的共接点被配置为接入所述电流镜偏置电路,包括:所述第八PMOS管MP8的栅极、所述第九PMOS管MP9的栅极、所述第七NMOS管MN7的漏极、所述第十PMOS管MP10的栅极和所述第十PMOS管MP10的漏极共接。进一步地,所述第十一NMOS管MN11的漏极、所述第十一PMOS管MP11的漏极、所述第十一PMOS管MP11的栅极以及所述第十二PMOS管MP12的栅极共接。本领域的技术人员可以理解地,所述反馈电压Vfb包括第一电阻R1和第二电阻R2(结合附图2)对低压线性稳压器的输出电压进行采样所述获得。
以下结合图2和图3对本实用新型提供的带软启动功能的低压线性稳压器的工作原理作简要说明。其中,本实用新型一实施例提供的带软启动功能的低压线性稳压器的电路结构示意图,图3为本实用新型一实施例提供的上电电流与传统LDO结构上电电流的对比示意图。在每次上电开始时,将所述第一PMOS管MP1、所述第二PMOS管MP2及PD置0,所述固定参考电压Vref正常上电;在所述第一控制信号PDdly到来前,所述第十NMOS管MN10控制所述控制电压Vcap约为0,此时输出电压Verr输出为0。所述第十一NMOS管MN11不工作,所述第十二PMOS管MP12无大电流;所述第一控制信号PDdly为0后,所述控制电压Vcap缓慢上升,从而实现了平滑输出电压,这样就不会使LDO的输出电压中产生过冲电压。进一步地,只要保证Vfb>Vcap,功率管电流得到控制,从而大大降低了功率管因电流过大造成损坏的风险。进一步地,通过所述第八NMOS管MN8和第八NMOS管MN9减小实际对所述电容Cch的充电电流,相当于所述电容Cch的等效电容Ceq=Cch/(1-a),且可以相对减小第八PMOS管MP8、第九PMOS管MP9和第十PMOS管的MP10的失配。所述第三PMOS管MP3:W/L与此类似,不再赘述。
综上,针对现有技术中的低压线性稳压器在上电的过程中,容易产生过大的充电电流从而烧毁功率管的问题。本实用新型通过加入一种新型的软启动控制电路,在低压差线性稳压器上电后,缓慢开启稳压主电路的输入管,从而达到控制功率管输出电流的目的,很好地实现了在上电过程中保护功率管的目的。
基于同一发明构思,本实用新型的其他实施例进一步地提供了一种芯片,所述芯片包括上述任一项所述的低压线性稳压器。
基于同一发明构思,本实用新型的其他实施例更进一步地提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述任一项所述的低压线性稳压器和/或上述的芯片。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
综上,上述实施例对本实用新型提供的带软启动功能的低压线性稳压器、芯片及电子设备的不同构型进行了详细说明,当然,上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述,并非对本实用新型范围的任何限定,本实用新型包括但不局限于上述实施中所列举的构型,本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三,本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种带软启动功能的低压线性稳压器,其特征在于,包括软启动控制电路、稳压主电路和输出电压控制电路;
所述软启动控制电路的第一输入端接入第一控制信号,所述软启动控制电路的第二输入端接入第二控制信号,所述软启动控制电路的输出端连接所述稳压主电路的第一输入端;
所述稳压主电路的第二输入端接入固定参考电压,所述稳压主电路的第三输入端接入反馈电压;所述稳压主电路的输出端连接所述输出电压控制电路,并用于输出所述输出电压控制电路的输入控制电压;
所述软启动控制电路被配置为根据所述第一控制信号控制所述输出电压控制电路的输入控制电压的使能;还用于根据所述第二控制信号,控制所述输出电压控制电路的输入控制电压的电压变化速率;
所述稳压主电路被配置为根据其接收到的输出控制电压的变化、所述反馈电压和所述固定参考电压,动态调节所述低压线性稳压器的输出电压。
2.根据权利要求1所述的低压线性稳压器,其特征在于,所述软启动控制电路包括第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管和电容;
所述第十NMOS管的栅极被配置为所述软启动控制电路的第一输入端,用于接入所述第一控制信号;
所述第八NMOS管的栅极、所述第九NMOS管的栅极、所述第九NMOS管的漏极和所述第九PMOS管的漏极的共接点被配置为所述软启动控制电路的第二输入端,用于接入所述第二控制信号;
所述第八NMOS管的漏极、所述第十NMOS管的漏极、所述第八PMOS管的漏极和所述电容的一端的共接点被配置为所述软启动控制电路的输出端,连接所述稳压主电路的第一输入端;
所述第八NMOS管的源极、所述第九NMOS管的源极、所述第十NMOS管的源极和所述电容的另一端的共接点接地;
所述第八PMOS管的源极和所述第九PMOS管的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端;
所述第八PMOS管的栅极和所述第九PMOS管的栅极的共接点被配置为接入电流镜偏置电路。
3.根据权利要求2所述的低压线性稳压器,其特征在于,所述稳压主电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第七PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管;
所述第三PMOS管的栅极被配置为所述稳压主电路的第一输入端,用于连接所述软启动控制电路的输出端,所述第三PMOS管的栅极、所述第八NMOS管的漏极、所述第十NMOS管的漏极、所述第八PMOS管的漏极和所述电容的一端的连接;
所述第二PMOS管的栅极被配置为所述稳压主电路的第二输入端,用于接入所述固定参考电压;
所述第一PMOS管的栅极被配置为所述稳压主电路的第三输入端,用于接入所述反馈电压;
所述第四NMOS管的漏极与所述第七PMOS管的漏极的共接点被配置为所述稳压主电路的输出端,用于输出所述输出电压控制电路的输入控制电压;
所述第四PMOS管的栅极被配置为接入所述电流镜偏置电路;
所述第一NMOS管的源极、所述第二NMOS管的源极、所述第三NMOS管的源极和所述第四NMOS管的源极的共接点接地;
所述第四PMOS管的源极、所述第五PMOS管的源极和所述第七PMOS管的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端;
所述第一NMOS管的栅极、所述第一NMOS管的漏极、所述第一PMOS管的漏极和所述第二NMOS管的栅极连接;
所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第三PMOS管的源极和所述第四PMOS管的漏极连接;
所述第二NMOS管的漏极、所述第五PMOS管的漏极、所述第五PMOS管的栅极和所述第七PMOS管的栅极连接;
所述第二PMOS管的漏极、所述第三PMOS管的漏极、所述第三NMOS 管的漏极、所述第三NMOS管的栅极和所述第四NMOS管的栅极共接。
4.根据权利要求3所述的低压线性稳压器,其特征在于,所述第三PMOS管、所述第四NMOS管和所述第七PMOS管与所述软启动控制电路共用。
5.根据权利要求3所述的低压线性稳压器,其特征在于,所述第二PMOS管和所述第三PMOS管相同。
6.根据权利要求3所述的低压线性稳压器,其特征在于,还包括电流镜偏置电路,所述电流镜偏置电路包括第五NMOS管、第六NMOS管和第六PMOS管;
所述第五NMOS管的源极和所述第六NMOS管的源极的共接点接地;
所述第六PMOS管的源极接入连接所述低压线性稳压器的电源端;
所述第五NMOS管的漏极、所述第五NMOS管的栅极和所述第六NMOS管的栅极接入所述电流镜偏置电路;
所述第四PMOS管的栅极被配置为接入所述电流镜偏置电路包括,所述第六NMOS管的漏极、所述第六PMOS管的漏极、所述第六PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极共接。
7.根据权利要求2所述的低压线性稳压器,其特征在于,所述输出电压控制电路的第一输入端接入电流镜偏置电路,所述输出电压控制电路的第二输入端接入所述反馈电压,所述输出电压控制电路的第三输入端连接所述稳压主电路的输出端;
所述输出电压控制电路被配置为对所述低压线性稳压器的输出电压进行调节,所述输出电压控制电路的输出端输出调节后的输出电压。
8.根据权利要求5所述的低压线性稳压器,其特征在于,所述输出电压控制电路包括第七NMOS管、第十一NMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第一电阻和第二电阻,其中,所述第一电阻为可调电阻;
所述第七NMOS管的栅极被配置为所述输出电压控制电路的第一输入端,并用于接入所述电流镜偏置电路;
所述第一电阻的一端与所述第二电阻的一端的共接点被配置为所述输出电压控制电路的第二输入端,用于接入所述反馈电压;
所述第十一NMOS管的栅极被配置为所述输出电压控制电路的第三输入端,并用于连接所述稳压主电路的输出端,所述第十一NMOS管的栅极、所述第四NMOS管的漏极和所述第七PMOS管的漏极连接;
所述第一电阻的另一端与所述第十二PMOS管的漏极的共接点被配置为所述输出电压控制电路的输出端,用于输出所述调节后的输出电压;
所述第七NMOS管的源极、所述第十一NMOS管的源极以及所述第二电阻的另一端的共接点接地;
所述第十PMOS管的源极、所述第十一PMOS管的源极以及所述第十二PMOS管的源极的共接点连接所述低压线性稳压器的电源端;
所述第八PMOS管的栅极和所述第九PMOS管的栅极的共接点被配置为接入所述电流镜偏置电路,包括:
所述第八PMOS管的栅极、所述第九PMOS管的栅极、所述第七NMOS管的漏极、所述第十PMOS管的栅极和所述第十PMOS管的漏极连接;
所述第十一NMOS管的漏极、所述第十一PMOS管的漏极、所述第十一PMOS管的栅极以及所述第十二PMOS管的栅极共接。
9.一种芯片,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的低压线性稳压器。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的低压线性稳压器和/或权利要求9所述的芯片。
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