CN217984847U - 导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备 - Google Patents

导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备 Download PDF

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CN217984847U CN202220867612.0U CN202220867612U CN217984847U CN 217984847 U CN217984847 U CN 217984847U CN 202220867612 U CN202220867612 U CN 202220867612U CN 217984847 U CN217984847 U CN 217984847U
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Abstract

本实用新型公开了一种导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备,包括:电流镜单元包括:第一P型晶体管的第一极和第二P型晶体管的第一极连接作为电流镜单元的输入端,连接至直流转换器的输入电压端;第一P型晶体管的控制极连接至第一P型晶体管的第二极作为电流镜单元的第一输出支路,第一输出支路连接至可变电阻单元的第一端;第二P型晶体管的第二极作为电流镜单元的第二输出支路,连接至计时单元的高电位端;当对地电压与输出电压大小相当时,比较器的输出端向直流转换器输出关断信号,以控制同步管导通时间的长短。使得比较器输出关断信号的时长逐渐变化,使得在直流转换器可以逐渐地进行切换,减小了状态切换所引起的振荡。

Description

导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯 片及可穿戴蓝牙设备
技术领域
本实用新型涉及直流转换器技术领域,具体涉及一种导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备。
背景技术
ACOT BUCK DCDC(自适应恒定导通时间降压直流转换器)作为一种具有快速瞬态响应的降压型稳压直流转换器,应用到各个需要快速瞬态响应的电源供电系统中,在这些电源供电系统中往往还需要DCDC所提供的电源具有较小的输出电压纹波,以利于下级应用的稳定:例如给蓝牙模块供电电源。
自适应恒定导通时间降压直流转换器根据负载的大小可分别工作于连续工作模式和非连续工作模式,在负载条件改变时会发生工作模式的切换,针对不同的工作模式,配置不同的电路参数来抑制纹波。然而,在两种负载状态下切换时,会出现难以消除的输出振荡,导致无法为下级应用(例如为蓝牙模块提供电源)提供稳定的输出电压,尤其是当下级应用对电源稳定性较高时,如果接收的输出电压振荡较大,甚至会导致下级应用被损坏。
因此,对于自适应恒定导通时间降压直流转换器,在两种负载状态之间进行切换时如何消除输出振荡成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
基于上述现状,本实用新型的主要目的在于提供一种导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备,以在两种负载状态之间进行切换时消除输出振荡。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
第一方面,本实用新型实施例公开了一种快速瞬态响应直流转换器导通时间生成电路,包括:计时单元、比较器、可变电阻单元和电流镜单元,其中:
电流镜单元包括:第一P型晶体管和第二P型晶体管,其中,第一P型晶体管的第一极和第二P型晶体管的第一极连接作为电流镜单元的输入端,连接至直流转换器的输入电压端,用于输入直流转换器的输入电压;
第一P型晶体管的控制极连接至第一P型晶体管的第二极作为电流镜单元的第一输出支路,第一输出支路连接至可变电阻单元的第一端;第二P型晶体管的第二极作为电流镜单元的第二输出支路,连接至计时单元的高电位端,用于向计时单元传输计时电流;第一P型晶体管的控制极和第二P型晶体管的控制极相连;
可变电阻单元的第二端接地;可变电阻单元还具有控制端,可变电阻单元通过控制端接收控制电压,以在控制电压的大小变化时改变自身的等效电阻;
比较器的第一输入端连接至高电位端;比较器的第二输入端连接至直流转换器的输出电压端,以对高电位端的对地电压和直流转换器的输出电压端输出的输出电压进行比较,当对地电压与输出电压大小相当时,比较器的输出端向直流转换器输出关断信号,以关断直流转换器中的同步管,以控制同步管导通时间的长短。
可选地,可变电阻单元包括:
晶体管,晶体管的第一极、第二极分别连接至可变电阻单元的第一端、第二端;晶体管的控制极为可变电阻单元的控制端;晶体管在控制电压的控制下工作在可变电阻区。
可选地,可变电阻单元包括:晶体管、第一等效电阻和第二等效电阻,第一等效电阻的一端和另一端分别为可变电阻单元的第一端、第二端;
晶体管的第一极连接至可变电阻单元的第一端,第二等效电阻的一端和另一端连接分别连接至晶体管的第二极和第二端;
晶体管在控制电压的控制下工作在可变电阻区。
可选地,还包括:N型晶体管;
N型晶体管的第一极连接在电流镜单元的第一输出支路的输出端,N型晶体管的第二极连接在可变电阻单元的第一端;N型晶体管的控制极用于接收开关信号,以导通或断开电流镜的第一输出支路和可变电阻单元的第一端的连接。
可选地,还包括:运放单元,运放单元的第一输入端用于接收预设的电压,运放单元的第二输入端连接至可变电阻单元的第一端;运放单元的输出端连接至N型晶体管的控制极。
可选地,还包括:依次串联在直流转换器的输入电压端和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻;第一分压电阻和第二分压电阻的连接端连接至运放单元的第一输入端。
可选地,计时单元包括:
计时电容,计时电容的一端、另一端分别为计时单元的高电位端和接地端。
可选地,计时单元还包括:
释放晶体管,释放晶体管的第一极和第二极分别连接至计时电容的一端和另一端;
释放晶体管的控制极用于输入控制信号,以便在同步管导通期间响应控制信号断开释放晶体管的第一极和第二极,以使计时电流流入计时电容。
第二方面,本实用新型实施例公开了一种电源管理芯片,包括:
上述第一方面公开的导通时间生成电路。
第三方面,本实用新型实施例公开了一种快速瞬态响应直流转换芯片,包括:
上述第一方面公开的导通时间生成电路,以及
直流转换器电路,其包括同步管,导通时间生成电路输出的关断信号用于控制同步管导通时间的长短。
第四方面,本实用新型实施例公开了一种可穿戴蓝牙设备,包括:
蓝牙模块;
上述第二方面公开的电源管理芯片,用于管理向蓝牙模块供电的快速瞬态响应直流转换器;或者上述第三方面公开的快速瞬态响应直流转换芯片,用于向蓝牙模块供电。
【有益效果】
依据本实用新型实施例公开的一种导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备,第一P型晶体管和第二P型晶体管构成的电流镜单元,在接收到直流转换器的输入电压后,可以产生计时电流输出给计时单元,从而改变高电位端的对地电压;比较器对计时单元高电位端的对地电压和直流转换器的输出电压进行比较,当对地电压升至输出电压时,关断直流转换器中同步管,以使同步管保持关断状态,从而控制同步管导通时间的长短。由于可变电阻单元还具有控制端,可变电阻单元通过控制端接收控制电压,在控制电压的大小变化时改变自身的等效电阻,从而影响计时电流的大小,也就是,计时电流会跟随控制电压的变化而变化,继而,使得计时单元高电位端的对地电压的变化斜率也会逐渐变化,由此,使得比较器输出关断信号的时长逐渐变化,使得在直流转换器在从一个负载状态切换到另一个负载状态时,可以逐渐地进行切换,减小了状态切换所引起的振荡。
本实用新型的其他有益效果,将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述,本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍,应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对本实用新型实施例进行描述。图中:
图1为一种快速瞬态响应直流转换器电路结构原理示意图
图2为一种用于ACOT的导通时间控制生成电路结构原理示意图;
图3为本实施例公开的一种快速瞬态响应直流转换器导通时间生成电路原理示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本实用新型进行描述,但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分,为了避免混淆本实用新型的实质,公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请中,如果没有特别明确晶体管的第一极(或第二极)为源极(或漏极)时,第一极、第二极与源极、漏极的对应关系可以互换。
请参考图1,为一种快速瞬态响应直流转换器电路结构原理示意图,本申请中,快速瞬态响应直流转换器是同步管MP1导通时间恒定的直流转换器,也就是是自适应恒定导通时间降压直流转换器。图1中的导通时间控制部分即要实现周期固定的作用,导通时间控制部分的工作原理,即产生一个与输出电压VOUT与输入电压VIN相关的同步管导通时间。同步管MP1的导通时间ton 主要由输入电压VIN,以及设定的输出电压VOUT来计算,根据占空比的关系,可以确定固定的周期:
ton=VOUT/VIN*T
其中,VOUT为设定输出电压;VIN为输入电压,T为设定周期。
需要说明的是,接下来,重点描述图1中同步管MP1的导通时间控制部分,图1中其余未展开描述的附图标记,在此不再赘述,具体可以自行查阅相关的资料来确定各个器件模块的作用,例如纹波补偿模块、跨导放大器EA及其参考电压Vref、环路补偿电容Cea1及Cea、反馈信号FB等等;同步管MP1 的输出电压也可以经由LRC电路之后输出,反馈信号FB也可以通过分压电阻R1、R2分压得到。
请参考图2,为一种用于ACOT的导通时间控制生成电路结构原理示意图,主要包括运放OP、比较器、N型晶体管N1、N型晶体管N2及其控制信号 hson_n、P型晶体管P1和P2、分压电阻R1和R2(与图2的分压电阻为不同的器件)、电阻R0、电容C1等,具体连接关系见图3所示,在此不再赘述。图2所示的导通时间控制电路工作原理如下:
P型晶体管P1和P2构成电流镜,同步管导通时,N型晶体管N2的控制信号hson_n为低电平,产生一个与输入电压VIN相关的充电电流I1对电容C1充电,当电容C1的电压V1等于Vout时,产生关断信号ton_rst,关断同步管,即产生了同步管的导通时间ton,如下公式:
Figure DEST_PATH_GDA0003837125070000061
Figure DEST_PATH_GDA0003837125070000062
可见,调节VIN分压比例,R1与R2的比值,R0的值,P1的宽长比(w1/l1) 与MP2的宽长比(w2/l2)的比值,即可以得到需要的固定周期T。
在周期固定,以及外部元器件固定(输出电容C,输出电感L)的情况下,由于现在采用的电容均为陶瓷贴片电容,ESR很小,基本忽略,在连续模式下其输出纹波为:
Figure DEST_PATH_GDA0003837125070000063
Figure DEST_PATH_GDA0003837125070000064
其中,Ipeak为峰-峰值电流,T为周期,C为输出电容,L为输出电感, ton为同步管的导通时间。
可见,在输入电压、输出电压确定时,连续模式的输出纹波固定,所以在应用条件固定的条件下,即外部元器件、周期确定时,连续模式的输出纹波固定,与输出负载无关。
当输出负载比较小的时候,DCDC进入非连续模式,此时DCDC的开关周期为:
Figure DEST_PATH_GDA0003837125070000065
其中T为非连续模式下的周期,Io为输出负载电流
此时的输出纹波为
Figure DEST_PATH_GDA0003837125070000066
Figure DEST_PATH_GDA0003837125070000067
Figure DEST_PATH_GDA0003837125070000068
其中,Io为输出负载电流。
由上式可知,在输入电压、输出电压确定时,在应用条件固定的条件下,即外部元器件(电容C与电感L)固定的条件下,在非连续模式下,DCDC的周期已经不再固定,所以轻载下的纹波主要决定于同步管的开启时间ton与负载电流Io,当负载电流越来越小的情况,开关周期将越来越大,纹波会越来越大,减小非连续模式下纹波的方法,需要减小同步管的导通时间ton。
在切换时纹波变化较大,且DCDC的开关频率也变化很大,在不同的负载时,将导致DCDC在不同负载之间来回切换引起振荡。
为了在两种负载状态之间进行切换时消除输出振荡,本实用新型实施例公开了一种快速瞬态响应直流转换器导通时间生成电路,请参考图3,为本实施例公开的一种快速瞬态响应直流转换器导通时间生成电路原理示意图,该快速瞬态响应直流转换器导通时间生成电路包括:计时单元1、比较器2、可变电阻单元3和电流镜单元4,其中:
电流镜单元4包括:第一P型晶体管P1和第二P型晶体管P2,其中,第一P型晶体管P1的第一极和第二P型晶体管P2的第一极连接作为电流镜单元4的输入端,连接至直流转换器的输入电压端,用于输入直流转换器的输入电压VIN;第一P型晶体管P1的控制极连接至第一P型晶体管P1的第二极作为电流镜单元4的第一输出支路,第一输出支路连接至可变电阻单元3的第一端K1;第二P型晶体管P2的第二极作为电流镜单元4的第二输出支路,连接至计时单元1的高电位端Q,用于向计时单元1传输计时电流I1;第一P 型晶体管P1的控制极和第二P型晶体管P2的控制极相连。
本实施例中,在采用上述连接方式进行连接后,当电流镜单元4的输入端有输入电压VIN时,会有基准电流经由电流镜单元4的第一输出支路流出,而第二输出支路会镜像基准电流得到计时电流I1,并传输至计时单元1的高电位端Q。当可变电阻单元3自身的电阻改变时,电流镜单元4的第一输出支路流出的基准电流也会跟随发生变化,从而使得第二输出支路镜像得到计时电流 I1发生变化。
可变电阻单元3的第二端K2接地;可变电阻单元3还具有控制端,可变电阻单元3通过控制端接收控制电压Vset,以在控制电压Vset的大小变化时改变自身的等效电阻。本实施例中,控制电压Vset按小于预设步长进行改变,从而使得等效电阻逐渐改变。本实施例中,可以根据输出负载的轻重来确定控制电压Vset的增大或减小;控制电压Vset越小,从而可变电阻单元3的等效电阻越大(或越小);控制电压Vset越大,从而可变电阻单元3的等效电阻越小(或越大);依据上述公式1至公式4以及公式5-公式8可知,通过配置可变电阻单元3的等效电阻可以调整输出纹波。对于不同负载模式,可变电阻单元3应当采用不同的等效电阻来适配,以减小输出纹波。本实施例中,等效电阻的阻值在第一阻值和第二阻值之间可变,只需要提供逐渐变化的控制电压 Vset,即可使得等效电阻的阻值逐渐变化,使得从第一阻值变化到第二阻值(或从第二阻值变化到第一阻值)需要经过若干次变化。
请参考图3,在具体实施例中,可变电阻单元3包括:晶体管M0,晶体管M0的第一极、第二极分别连接至可变电阻单元3的第一端K1、第二端K2;晶体管M0的控制极为可变电阻单元3的控制端;晶体管M0在控制电压Vset 的控制下工作在可变电阻区,从而使得晶体管M0从截止区到饱和区或从饱和区到截止区逐渐变化,也就是,晶体管M0的电阻从一种高阻(或低阻)到低阻(或高阻)逐渐变化,于是,使得可变电阻单元3的等效电阻的阻值逐渐变化。
比较器2的第一输入端连接至高电位端Q;比较器2的第二输入端连接至直流转换器的输出电压端,以对高电位端Q的对地电压V1和直流转换器的输出电压端输出的输出电压VOUT进行比较,当对地电压V1与输出电压VOUT 大小相当时,比较器2的输出端向直流转换器输出关断信号ton_rst,以关断直流转换器中的同步管MP1,以控制同步管MP1导通时间ton的长短;反之,则同步管MP1维持在导通状态,本实施例中,同步管MP1持续导通的时长为导通时间ton。
在具体实施过程中,关断信号ton_rst可以是高电平,也可以是低电平,具体地以DCDC中的数字控制逻辑来决定。
本实施例中,控制电压Vset逐渐变化,即可使得可变电阻单元3的阻值从第一阻值逐渐变化到第二阻值(或从第二阻值逐渐变化到第一阻值),那么,影响连接可变电阻单元3的电流镜单元4,电流镜单元4产生的计时电流I1 也会从一个数值逐渐变化到另一个数值,从而使得高电位端Q的对地电压V1 的变化斜率逐渐发生了变化,继而,使得比较器的比较持续时长逐渐发生变化 (例如逐渐变快),于是,同步管MP1的导通时间ton的长短逐渐变化(例如逐渐变短)。由此,实现了同步管MP1逐渐从一种导通时间过渡到另一种导通时间。
请参考图3,在可选的实施例中,可变电阻单元3包括:晶体管M0、第一等效电阻R10和第二等效电阻R11,第一等效电阻R10的一端和另一端分别为可变电阻单元3的第一端K1、第二端K2;晶体管M0的第一极连接至可变电阻单元3的第一端K1,第二等效电阻R11的一端和另一端连接分别连接至晶体管M0的第二极和第二端K2,晶体管M0在控制电压Vset的控制下工作在可变电阻区。本实施例中,晶体管M0的控制极用于接收控制电压Vset,晶体管M0处于放大区时逐渐变化,以逐渐改变晶体管M0的电阻。由此可知,等效电阻R0的阻值为R0=(R11+Rx)//R10,其中,Rx为晶体管M0在控制电压Vset下的阻值。根据公式1和公式2可知,当晶体管M0的阻值Rx逐渐变化时,同步管MP1的导通时间ton、开关周期T也会逐渐变化。也就是,通过在电流镜单元4的第一输出支路上串联可变的等效电阻,由此影响电流镜单元4第二输出支路提供的计时电流I1,从而使导通时间的长短与等效电阻的大小相关。
请参考图3,在可选的实施例中,还包括:N型晶体管N1;N型晶体管 N1的第一极连接在电流镜单元的第一输出支路的输出端,N型晶体管N1的第二极连接在可变电阻单元3的第一端K1;N型晶体管N1的控制极用于接收开关信号,以导通或断开电流镜的第一输出支路和可变电阻单元3的第一端 K1的连接。由此,可以使得第一输出支路与可变电阻单元3可通断连接。
请参考图3,在可选的实施例中,还包括:运放单元OP,运放单元OP 的第一输入端用于接收预设的电压,运放单元OP的第二输入端连接至可变电阻单元3的第一端K1;运放单元OP的输出端连接至N型晶体管N1的控制极。
在具体实施过程中,可以通过分压电阻来提供预设的电压,具体地,导通时间生成电路还包括:依次串联在直流转换器的输入电压端和地之间的第一分压电阻R01和第二分压电阻R02;第一分压电阻R01和第二分压电阻R02的连接端连接至运放单元OP的第一输入端。本实施例中,第一分压电阻R01和第二分压电阻R02可以对直流转换器的输入电压端的电压进行分压并传输至运放单元OP的第一输入端,为运放单元OP提供预设的电压。
本实施例中,通过分压电阻来提供预设的电压,当直流转换器有输入电压时,可以连通电流镜单元4的第一输出支路和可变电阻单元3,从而使得可变电阻单元3参与直流转换的工作;当直流转换器没有输入电压时,可以断开第一输出支路和可变电阻单元3,从而使得可变电阻单元3退出工作。由此实现了可变电阻单元3自动接入工作。
请参考图3,在具体实施例中,计时单元1包括:计时电容C0,计时电容C0的一端、另一端为计时单元1的高电位端Q和接地端。在具体实施过程中,第二输出支路连接至计时电容C0的一端(也就是高电位端Q),从而使得计时电流I1可以流入计时电容C0,于是,计时电容C0的一端(也就是高电位端Q)产生对地电压V1。
请参考图3,在可选的实施例中,计时单元1还包括:释放晶体管N2,释放晶体管N2的第一极和第二极分别连接至计时电容C0的一端和另一端;释放晶体管N2在同步管MP1导通期间响应控制信号hson_n断开释放晶体管 N2的第一极和第二极,以使计时电流I1流入计时电容C0。
本实施例中,通过释放晶体管N2的断开控制,可以使得在电流镜单元4 向计时电容C0提供充电电流I1期间,计时电容C0能够被顺利充电。
在具体实施例中,释放晶体管N2可以为N型晶体管,也可以是P型晶体管,以释放晶体管N2为N型晶体管为例,当同步管MP1响应高电平导通期间,控制信号hson_n为低电平,从而断开释放晶体管N2的第一极和第二极,以使计时电流I1流入计时电容C0;反之,当同步管MP1响应低电平关断期间,控制信号hson_n为高电平,从而导通释放晶体管N2的第一极和第二极,以使计时电容C0对地放电。
另外,可以同步直流转换器的开关周期,也就是,释放晶体管N2的导通、断开一次为一个计时周期,从而无需单独设置计时周期。
本实施例还公开了一种电源管理芯片,包括:上述实施例公开的导通时间生成电路。
本实施例还公开了一种快速瞬态响应直流转换芯片,包括:上述实施例公开的导通时间生成电路以及直流转换器电路,直流转换器电路包括同步管 MP1,导通时间生成电路输出的关断信号用于控制同步管MP1导通时间ton 的长短。
本实施例还公开了一种可穿戴蓝牙设备,可穿戴蓝牙设备可以是例如手表、手环、蓝牙耳机等,这些蓝牙设备在低功耗状态下也能建立蓝牙连接的这类产品,通常追求供电电源纹波比较小。可穿戴蓝牙设备包括:蓝牙模块;上述实施例公开的导通时间生成电路,用于管理向蓝牙模块供电的快速瞬态响应直流转换器。或者,可穿戴蓝牙设备包括:蓝牙模块;上述实施例公开的快速瞬态响应直流转换芯片,用于向所述蓝牙模块供电。
依据本实用新型实施例公开的一种快速瞬态响应直流转换器导通时间生成电路、芯片和设备,第一P型晶体管和第二P型晶体管构成的电流镜单元,在接收到直流转换器的输入电压后,可以产生计时电流输出给计时单元,从而改变高电位端的对地电压;比较器对计时单元高电位端的对地电压和直流转换器的输出电压进行比较,当对地电压升至输出电压时,关断直流转换器中同步管,以使同步管保持关断状态,从而控制同步管导通时间的长短。由于可变电阻单元还具有控制端,可变电阻单元通过控制端接收控制电压,在控制电压的大小变化时改变自身的等效电阻,从而影响计时电流的大小,也就是,计时电流会跟随控制电压的变化而变化,继而,使得计时单元高电位端的对地电压的变化斜率也会逐渐变化,由此,使得比较器输出关断信号的时长逐渐变化,使得在直流转换器在从一个负载状态切换到另一个负载状态时,可以逐渐地进行切换,减小了状态切换所引起的振荡。
本领域的技术人员能够理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本实用新型的基本原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换,都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种导通时间生成电路,其特征在于,包括:计时单元(1)、比较器(2)、可变电阻单元(3)和电流镜单元(4),其中:
所述电流镜单元(4)包括:第一P型晶体管(P1)和第二P型晶体管(P2),其中,所述第一P型晶体管(P1)的第一极和所述第二P型晶体管(P2)的第一极连接作为所述电流镜单元(4)的输入端,连接至直流转换器的输入电压端,用于输入所述直流转换器的输入电压(VIN);
所述第一P型晶体管(P1)的控制极连接至所述第一P型晶体管(P1)的第二极作为所述电流镜单元(4)的第一输出支路,第一输出支路连接至所述可变电阻单元(3)的第一端(K1);所述第二P型晶体管(P2)的第二极作为所述电流镜单元(4)的第二输出支路,连接至所述计时单元(1)的高电位端(Q),用于向所述计时单元(1)传输计时电流(I1);所述第一P型晶体管(P1)的控制极和所述第二P型晶体管(P2)的控制极相连;
所述可变电阻单元(3)的第二端(K2)接地;所述可变电阻单元(3)还具有控制端,所述可变电阻单元(3)通过所述控制端接收控制电压(Vset),以在所述控制电压(Vset)的大小变化时改变自身的等效电阻;
所述比较器(2)的第一输入端连接至所述高电位端(Q);所述比较器(2)的第二输入端连接至所述直流转换器的输出电压端,以对所述高电位端(Q)的对地电压(V1)和所述直流转换器的输出电压端输出的输出电压(VOUT)进行比较,当所述对地电压(V1)与所述输出电压(VOUT)大小相当时,所述比较器(2)的输出端向所述直流转换器输出关断信号(ton_rst),以关断所述直流转换器中的同步管(MP1),以控制所述同步管(MP1)导通时间(ton)的长短。
2.如权利要求1所述的导通时间生成电路,其特征在于,所述可变电阻单元(3)包括:
晶体管(M0),所述晶体管(M0)的第一极、第二极分别连接至所述可变电阻单元(3)的第一端(K1)、第二端(K2);所述晶体管(M0)的控制极为所述可变电阻单元(3)的控制端;所述晶体管(M0)在所述控制电压(Vset)的控制下工作在可变电阻区。
3.如权利要求1所述的导通时间生成电路,其特征在于,所述可变电阻单元(3)包括:晶体管(M0)、第一等效电阻(R10)和第二等效电阻(R11),
所述第一等效电阻(R10)的一端和另一端分别为所述可变电阻单元(3)的第一端(K1)、第二端(K2);
所述晶体管(M0)的第一极连接至所述可变电阻单元(3)的第一端(K1),所述第二等效电阻(R11)的一端和另一端连接分别连接至所述晶体管(M0)的第二极和所述第二端(K2);
所述晶体管(M0)在所述控制电压(Vset)的控制下工作在可变电阻区。
4.如权利要求1-3任意一项所述的导通时间生成电路,其特征在于,还包括:N型晶体管(N1);
所述N型晶体管(N1)的第一极连接在所述电流镜单元的第一输出支路的输出端,所述N型晶体管(N1)的第二极连接在所述可变电阻单元(3)的第一端(K1);所述N型晶体管(N1)的控制极用于接收开关信号,以导通或断开所述电流镜的第一输出支路和所述可变电阻单元(3)的第一端(K1)的连接。
5.如权利要求4所述的导通时间生成电路,其特征在于,还包括:
运放单元(OP),所述运放单元(OP)的第一输入端用于接收预设的电压,所述运放单元(OP)的第二输入端连接至所述可变电阻单元(3)的第一端(K1);所述运放单元(OP)的输出端连接至所述N型晶体管(N1)的控制极。
6.如权利要求5所述的导通时间生成电路,其特征在于,还包括:依次串联在所述直流转换器的输入电压端和地之间的第一分压电阻(R01)和第二分压电阻(R02);第一分压电阻(R01)和第二分压电阻(R02)的连接端连接至所述运放单元(OP)的第一输入端。
7.如权利要求1-3任意一项所述的导通时间生成电路,其特征在于,所述计时单元(1)包括:
计时电容(C0),所述计时电容(C0)的一端、另一端分别为所述计时单元(1)的高电位端(Q)和接地端。
8.如权利要求7所述的导通时间生成电路,其特征在于,所述计时单元(1)还包括:
释放晶体管(N2),所述释放晶体管(N2)的第一极和第二极分别连接至所述计时电容(C0)的一端和另一端;
所述释放晶体管(N2)的控制极用于输入控制信号(hson_n),以便在所述同步管(MP1)导通期间响应所述控制信号(hson_n)断开所述释放晶体管(N2)的第一极和第二极,以使所述计时电流(I1)流入所述计时电容(C0)。
9.一种电源管理芯片,其特征在于,包括:
如权利要求1-8任意一项所述的导通时间生成电路。
10.一种快速瞬态响应直流转换芯片,其特征在于,包括:
如权利要求1-8任意一项所述的导通时间生成电路,以及
直流转换器电路,其包括同步管(MP1),所述导通时间生成电路输出的关断信号用于控制所述同步管(MP1)导通时间(ton)的长短。
11.一种可穿戴蓝牙设备,其特征在于,包括:
蓝牙模块;
如权利要求9所述的电源管理芯片,用于管理向所述蓝牙模块供电的快速瞬态响应直流转换器;或者如权利要求10所述的快速瞬态响应直流转换芯片,用于向所述蓝牙模块供电。
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