[發明專利]提供基準信號的集成電路、裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210363980.2
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103163928A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 鄭清華
• 申請（專利權）人: 凹凸電子(武漢)有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及集成電路領域，特別是涉及一種提供基準信號的集成電路、裝置以及方法。

背景技術

電子器件中的調節器通過前饋設計或負反饋控制回路，自動保持恒定的輸出信號，例如電壓或電流信號。圖1所示為典型的線性電壓調節器100。在圖1所示的例子中，包括誤差放大器102和晶體管104的反饋控制回路，具有足夠大的增益，從而將反饋電壓V_fb調節至誤差放大器102同相端的恒定的或外部預設的基準電壓V_ref。如果誤差放大器102的反相端的電壓低于基準電壓V_ref時，誤差放大器102將輸出更大的電流以驅動晶體管104。通過分壓器106和108，可提供在基準電壓V_ref和輸入電壓V_in之間的任意的輸出電壓V_out。在電壓調節器100的啟動階段，具有固定壓擺率的基準信號發生器110，可控地將基準電壓V_ref向預設電壓V_set升高，并在轉入穩定階段時，將基準電壓V_ref提高到預設電壓V_set。其中在啟動階段，基準信號發生器110的第一開關112接通，第二開關114斷開，電流源116以恒定充電電流I_C持續對電容118充電。在電容118一端的基準電壓V_ref的壓擺率為固定值，由充電電流I_C和電容118決定。在穩定階段，第一開關112斷開，第二開關114接通，這樣，基準電壓V_ref保持為預設電壓V_set。

在理想情況下，通過控制基準電壓V_ref的壓擺率在電壓調節器100的反饋控制回路的帶寬內，反饋電壓V_fb和最終的輸出電壓V_out跟隨基準電壓V_ref增加至預設電壓V_set，而只有極小的過沖或沒有過沖。然而，在實際情況中，如圖2A和圖2B所示，電壓調節器100中的輸入電壓V_in或供電電壓V_dda的壓擺率低于使輸出電壓V_out跟隨基準電壓V_ref所需的合適的壓擺率，輸出電壓V_out受到輸入電壓V_in或供電電壓V_dda的約束，使輸出電壓V_out不能被基準電壓V_ref調節，并引起了調節器100中的反饋控制回路的飽和。如圖2A所示的例子中，輸出電壓V_out受到輸入電壓V_in的約束，而無法跟隨基準電壓V_ref。在圖2B所示的例子中，因為誤差放大器102沒有足夠的裕度（例如，V_dda太低）來調節輸出電壓V_out，從而輸出電壓V_out無法跟隨基準電壓V_ref。合適地調節輸出電壓V_out需要兩個條件：（1）輸入電壓V_in大于輸出電壓V_out（V_in>V_out）；（2）供電電壓V_dda大于輸出電壓V_out加上誤差放大器102的裕度電壓V_headroom（即V_dda>V_out+V_headroom）。當圖2A中的輸入電壓V_in或圖2B中的供電電壓V_dda最終超過合適調節輸出電壓V_out至預設電壓V_set的需求電壓時，調節器100中的反饋控制回路將重新進行調節。然而，如圖2A和圖2B所示，在這個過程，可能出現過沖，即輸出電壓V_out在一個短暫的時期內超過預設電壓V_set，而這是對過沖敏感的設備（例如處理器）所不希望的。在此短暫時期，電壓調節器100的反饋控制回路離開飽和狀態，試圖進入調節狀態。可以理解盡管如圖1所示的是電壓調節器100，同樣的過沖問題也可能出現在電流調節器上。例如在電流調節器的啟動階段時，基準電壓信號的壓擺率快于輸入電壓信號或供電電壓信號的壓擺率時，由反饋控制回路調節的輸出電流信號將會出現過沖現象。