TWI831269B - 低壓差穩壓電路、驅動晶片及電子裝置 - Google Patents
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Abstract
一種低壓差穩壓電路，用以依一第一直流電壓產生一第二直流電壓以偏壓一負載電路，該第一直流電壓大於該第二直流電壓，且該低壓差穩壓電路具有： 一放大器，具有一負輸入端、一正輸入端及一輸出端，該負輸入端係用以耦接一參考電壓；一PMOS電晶體，具有一源極、一閘極及一汲極，該源極係用以耦接該第一直流電壓，該閘極耦接該放大器之該輸出端，且該汲極耦接該放大器之該正輸入端，俾以在該汲極產生該第二直流電壓；以及一電流輔助電路，耦接於該第一直流電壓與該汲極之間，具有成串聯之一電流源及一開關，且該開關係依一模式切換信號之控制導通或斷開。
Description
本發明係有關於低壓差穩壓電路，特別是關於一種可隨亮負載狀態調整驅動能力之低壓差穩壓電路。
請參照圖1，其繪示一現有低壓差穩壓電路之電路圖。如圖1所示，該低壓差穩壓電路具有一放大器11及一PMOS電晶體12以將一輸出電壓V
O控制在一參考電壓V
REF之電位而供電給一負載電路13，其中，由於該低壓差穩壓電路之輸出電流I
O係由PMOS電晶體12之源-閘電壓V
sg決定，為加快輸出電流I
O的反應速度，放大器11便須提升其驅動能力。然而，如此一來，放大器11的靜態電流就須增加，靜態功耗也隨之增加。
請參照圖2，其繪示另一現有低壓差穩壓電路之電路圖。如圖2所示，該低壓差穩壓電路具有一放大器21及一NMOS電晶體22以將一輸出電壓V
O控制在一參考電壓V
REF之電位而供電給一負載電路23，其中，由於該低壓差穩壓電路之輸出電流I
O係由NMOS電晶體22之閘-源電壓V
gs決定，該低壓差穩壓電路之供電電壓VDD便須比輸出電壓V
O高出至少V
gs的電壓。然而，如此一來，該低壓差穩壓電路的供電效率就會變差。
為解決上述的問題，本領域亟需一新穎的低壓差穩壓電路。
本發明之主要目的在於揭露一種低壓差穩壓電路，其可藉由一可斷開之電流輔助電路在不增加靜態功耗的情形下解決負載電流變動所造成的電壓驟降的問題。
本發明之另一目的在於揭露一種驅動晶片，其可藉由上述的低壓差穩壓電路在不增加靜態功耗的情形下解決驅動電流變動所造成的驅動電壓驟降的問題。
本發明之又一目的在於揭露一種電子裝置，其可藉由上述的驅動晶片在不增加靜態功耗的情形下解決驅動電流變動所造成的驅動電壓驟降的問題，從而提供穩定的操作性能。
為達前述目的，一種低壓差穩壓電路乃被提出，其係用以依一第一直流電壓產生一第二直流電壓以偏壓一負載電路，該第一直流電壓大於該第二直流電壓，且該低壓差穩壓電路具有：
一放大器，具有一負輸入端、一正輸入端及一輸出端，該負輸入端係用以耦接一參考電壓；
一PMOS電晶體，具有一源極、一閘極及一汲極，該源極係用以耦接該第一直流電壓，該閘極耦接該放大器之該輸出端，且該汲極耦接該放大器之該正輸入端，俾以在該汲極產生該第二直流電壓；以及
一電流輔助電路，耦接於該第一直流電壓與該汲極之間，具有成串聯之一電流源及一開關，且該開關係依一模式切換信號之控制導通或斷開。
在一實施例中，該第二直流電壓的穩態電位等於該參考電壓的電位。
在一實施例中，該電流源係一電阻。
在一實施例中，該電流源係一電晶體電路。
在一實施例中，該模式切換信號係由該負載電路提供。
為達前述目的，本發明進一步提出一種驅動晶片，其具有一低壓差穩壓電路及一驅動電路，該低壓差穩壓電路係用以依一第一直流電壓產生一第二直流電壓以偏壓該驅動電路，該第一直流電壓大於該第二直流電壓，且該低壓差穩壓電路具有：
一放大器，具有一負輸入端、一正輸入端及一輸出端，該負輸入端係用以耦接一參考電壓；
一PMOS電晶體，具有一源極、一閘極及一汲極，該源極係用以耦接該第一直流電壓，該閘極耦接該放大器之該輸出端，且該汲極耦接該放大器之該正輸入端，俾以在該汲極產生該第二直流電壓；以及
一電流輔助電路，耦接於該第一直流電壓與該汲極之間，具有成串聯之一電流源及一開關，且該開關係依一模式切換信號之控制導通或斷開。
在一實施例中，該第二直流電壓的穩態電位等於該參考電壓的電位。
在一實施例中，該電流源係一電阻。
在一實施例中，該電流源係一電晶體電路。
在一實施例中，該模式切換信號係由該驅動電路提供。
為達前述目的，本發明進一步提出一種電子裝置，其具有一功能電路及用以驅動該功能電路之如前述之驅動晶片。
在可能的實施例中，該電子裝置可為一智慧型手機、一智慧型手錶、一智慧手環、一平板電腦、一筆記型電腦、智慧型手機、一智慧型手錶、一智慧手環、一平板電腦、一筆記型電腦或一車用電腦。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
請參照圖3，其繪示本發明之低壓差穩壓電路之一實施例的方塊圖。如圖3所示，一低壓差穩壓電路100具有一放大器101、一PMOS電晶體102及由成串聯之一開關103及一電流源104組成之一開關電流輔助電路。
該低壓差穩壓電路係用以依一第一直流電壓V
DD產生一第二直流電壓V
O以偏壓一負載電路110，其中，第一直流電壓V
DD大於第二直流電壓V
O，例如，V
O的額定電壓等於V
DD-0.2V。
放大器101，具有一負輸入端、一正輸入端及一輸出端，該負輸入端係用以耦接一參考電壓V
REF。
PMOS電晶體102具有一源極、一閘極及一汲極，該源極係用以耦接第一直流電壓V
DD，該閘極耦接放大器101之該輸出端，且該汲極耦接放大器101之該正輸入端，俾以在該汲極產生第二直流電壓V
O。值得一提的是，本發明係以參考電壓V
REF決定第二直流電壓V
O的額定電壓，亦即，藉由放大器101與PMOS電晶體102組成之負回授架構，第二直流電壓V
O的穩態電位會等於參考電壓V
REF的電位。
另外，該電流輔助電路係耦接於第一直流電壓V
DD與該汲極之間，且開關103係依一模式切換信號EN之控制導通或斷開。
另外，該電流源104可為一電阻或一電晶體電路。
另外，模式切換信號EN可由負載電路110提供，且其具有兩種狀態以各自代表一低功率模式和一高功率模式。亦即，當模式切換信號EN呈現代表該低功率模式之狀態時，開關103係被斷開；以及當模式切換信號EN呈現代表該高功率模式之狀態時，開關103係被導通。
請參照圖4，其繪示圖3之低壓差穩壓電路之一工作時序圖。如圖4所示，當模式切換信號EN呈現代表該低功率模式之低電位時，該低壓差穩壓電路的總輸出電流I
L等於PMOS電晶體102之通道電流I
1；以及當模式切換信號EN呈現代表該高功率模式之高電位態時，該低壓差穩壓電路的總輸出電流I
L等於PMOS電晶體102之通道電流I
1加上電流源104之電流I
2。依此，本發明即可在不增加靜態功耗的情形下極小化負載電流變動所造成的輸出電壓的降幅。
另外，依上述的說明，本發明進一步提出一種驅動晶片。請參照圖5，其繪示本發明之驅動晶片之一實施例的方塊圖。如圖5所示，一驅動晶片200具有一低壓差穩壓電路210及一驅動電路220，其中，低壓差穩壓電路210係由低壓差穩壓電路100實現以依一第一直流電壓產生一第二直流電壓以偏壓驅動電路220，且該第一直流電壓大於該第二直流電壓。
另外，依上述的說明，本發明進一步提出一種電子裝置。請參照圖6，其繪示本發明之電子裝置之一實施例的方塊圖。如圖6所示，一電子裝置300具有一驅動晶片310及一功能電路320，其中，驅動晶片310係由驅動晶片200實現以驅動功能電路320，功能電路320可為顯示模組電路、觸控模組電路等常見的功能電路，且電子裝置300可為一智慧型手機、一智慧型手錶、一智慧手環、一平板電腦、一筆記型電腦或一車用電腦。
藉由前述所揭露的設計，本發明乃具有以下的優點：
一、本發明之低壓差穩壓電路可藉由一可斷開之電流輔助電路在不增加靜態功耗的情形下解決負載電流變動所造成的電壓驟降的問題。
二、本發明之驅動晶片可藉由上述的低壓差穩壓電路在不增加靜態功耗的情形下解決驅動電流變動所造成的驅動電壓驟降的問題。
三、本發明之電子裝置可藉由上述的驅動晶片在不增加靜態功耗的情形下解決驅動電流變動所造成的驅動電壓驟降的問題，從而輸出穩定的驅動電壓。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
11：放大器
12：PMOS電晶體
13：負載電路
21：放大器
22：NMOS電晶體
23：負載電路
100：低壓差穩壓電路
101：放大器
102：PMOS電晶體
103：開關
104：電流源
110：負載電路
200：驅動晶片
210：低壓差穩壓電路
220：驅動電路
300：電子裝置
310：驅動晶片
320：功能電路
圖1繪示一現有低壓差穩壓電路之電路圖。
圖2繪示另一現有低壓差穩壓電路之電路圖。
圖3繪示本發明之低壓差穩壓電路之一實施例的方塊圖。
圖4繪示圖3之低壓差穩壓電路之一工作時序圖。
圖5繪示本發明之驅動晶片之一實施例的方塊圖。
圖6繪示本發明之電子裝置之一實施例的方塊圖。
100：低壓差穩壓電路
101：放大器
102：PMOS電晶體
103：開關
104：電流源
110：負載電路
Claims (8)
- 一種低壓差穩壓電路，用以依一第一直流電壓產生一第二直流電壓以偏壓一負載電路，該第一直流電壓大於該第二直流電壓，且該低壓差穩壓電路具有：一放大器，具有一負輸入端、一正輸入端及一輸出端，該負輸入端係用以耦接一參考電壓；一PMOS電晶體，具有一源極、一閘極及一汲極，該源極係用以耦接該第一直流電壓，該閘極耦接該放大器之該輸出端，且該汲極耦接該放大器之該正輸入端，俾以在該汲極產生該第二直流電壓；以及一電流輔助電路，耦接於該第一直流電壓與該汲極之間，具有成串聯之一電流源及一開關，且該開關係依一模式切換信號之控制導通或斷開；其中，該模式切換信號係由該負載電路提供，且其具有兩種狀態以各自代表一低功率模式和一高功率模式，當該模式切換信號呈現代表該低功率模式之狀態時，該開關係被斷開；以及當該模式切換信號呈現代表該高功率模式之狀態時，該開關係被導通。
- 如申請專利範圍第1項所述之低壓差穩壓電路，其中，該電流源係一電阻。
- 如申請專利範圍第1項所述之低壓差穩壓電路，其中，該電流源係一電晶體電路。
- 一種驅動晶片，其具有一低壓差穩壓電路及一驅動電路，該低壓差穩壓電路係用以依一第一直流電壓產生一第二直流電壓以偏壓該驅動電路，該第一直流電壓大於該第二直流電壓，且該低壓差穩壓電路具有： 一放大器，具有一負輸入端、一正輸入端及一輸出端，該負輸入端係用以耦接一參考電壓；一PMOS電晶體，具有一源極、一閘極及一汲極，該源極係用以耦接該第一直流電壓，該閘極耦接該放大器之該輸出端，且該汲極耦接該放大器之該正輸入端，俾以在該汲極產生該第二直流電壓；以及一電流輔助電路，耦接於該第一直流電壓與該汲極之間，具有成串聯之一電流源及一開關，且該開關係依一模式切換信號之控制導通或斷開；其中，該模式切換信號係由該驅動電路提供，且其具有兩種狀態以各自代表一低功率模式和一高功率模式，當該模式切換信號呈現代表該低功率模式之狀態時，該開關係被斷開；以及當該模式切換信號呈現代表該高功率模式之狀態時，該開關係被導通。
- 如申請專利範圍第4項所述之驅動晶片，其中，該電流源係一電阻。
- 如申請專利範圍第4項所述之驅動晶片，其中，該電流源係一電晶體電路。
- 一種電子裝置，其具有一功能電路及用以驅動該功能電路之如申請專利範圍第4至6項中任一項所述之驅動晶片。
- 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其係由一智慧型手機、一智慧型手錶、一智慧手環、一平板電腦、一筆記型電腦和一車用電腦所組成群組所選擇的一種電子裝置。
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- 2022-06-30 TW TW111124581A patent/TWI831269B/zh active
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