[發(fā)明專利]用于電壓調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)電流下拉

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510069653.X
• 申請(qǐng)日: 2015-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104834340B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金東輝;帕特里克·邁克爾·泰特魯?shù)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德州儀器公司
• 主分類號(hào): G05F1/56
• 分類號(hào): G05F1/56
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287
• 代理人: 林斯凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電壓調(diào)節(jié)器電路，且更特定來(lái)說(shuō)涉及一種采用動(dòng)態(tài)電流下拉塊來(lái)減輕電壓調(diào)節(jié)器的輸出處的瞬態(tài)的電壓調(diào)節(jié)器電路。

背景技術(shù)

在電子器件中，線性調(diào)節(jié)器為用于維持穩(wěn)定電壓的裝置。調(diào)節(jié)器的電阻根據(jù)負(fù)載而變化，從而產(chǎn)生恒定輸出電壓。使調(diào)節(jié)裝置像可變電阻器一樣起作用，從而連續(xù)地調(diào)整分壓器網(wǎng)絡(luò)以維持恒定輸出電壓，且不斷地將輸入電壓與經(jīng)調(diào)節(jié)電壓之間的差異作為熱耗散掉。線性調(diào)節(jié)器可將調(diào)節(jié)裝置放置于源與經(jīng)調(diào)節(jié)負(fù)載之間(串聯(lián)調(diào)節(jié)器)，或可將調(diào)節(jié)裝置與負(fù)載并聯(lián)放置(分路調(diào)節(jié)器)。簡(jiǎn)單線性調(diào)節(jié)器可僅含有齊納二極管及串聯(lián)電阻器，然而更復(fù)雜的調(diào)節(jié)器包含電壓參考、誤差放大器及電力傳遞元件的單獨(dú)級(jí)。由于線性電壓調(diào)節(jié)器為許多裝置的共用元件，因此集成電路調(diào)節(jié)器是極常見(jiàn)的。

傳遞晶體管(或其它裝置)用作分壓器的二分之一以建立用于線性調(diào)節(jié)器的經(jīng)調(diào)節(jié)輸出電壓。將所述輸出電壓與參考電壓進(jìn)行比較以產(chǎn)生到晶體管的將驅(qū)動(dòng)其柵極或基極的控制信號(hào)。借助負(fù)反饋及適合補(bǔ)償選擇，合理地使輸出電壓保持恒定。線性調(diào)節(jié)器通常為低效的，這是因?yàn)橄耠娮杵饕粯悠鹱饔玫膫鬟f晶體管通過(guò)將電能轉(zhuǎn)換為熱而浪費(fèi)電能。切換模式電力供應(yīng)器通常可更高效地執(zhí)行相同調(diào)節(jié)功能，然而針對(duì)輕負(fù)載或所要輸出電壓接近源電壓的情況，線性調(diào)節(jié)器可為優(yōu)選的。在這些情形中，與切換調(diào)節(jié)器相比線性調(diào)節(jié)器可耗散較少電力。線性調(diào)節(jié)器還具有不需要可為相對(duì)昂貴或龐大的磁裝置(電感器或變壓器)的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)于線性調(diào)節(jié)器電路的一個(gè)問(wèn)題為其如何對(duì)線及/或負(fù)載瞬態(tài)做出響應(yīng)。一種常見(jiàn)技術(shù)為借助比較器監(jiān)視調(diào)節(jié)器的輸出電壓。如果比較器在輸出處感測(cè)到瞬態(tài)，那么接通調(diào)節(jié)器的輸出上的有源裝置以從輸出吸收電流且減小瞬態(tài)的量值。此類輸出吸收技術(shù)需要用于有源裝置的大裸片面積以確保裝置可處置在瞬態(tài)條件期間所需要的電力。此類裝置增加集成電路調(diào)節(jié)器的大小及成本，此為調(diào)節(jié)器的不合意設(shè)計(jì)目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種采用動(dòng)態(tài)電流下拉塊來(lái)減輕電壓調(diào)節(jié)器的輸出處的瞬態(tài)的電壓調(diào)節(jié)器電路。在一個(gè)方面中，電路包含相對(duì)于預(yù)定閾值監(jiān)視電壓調(diào)節(jié)器的輸出處的瞬態(tài)且在所述瞬態(tài)超過(guò)所述預(yù)定閾值的情況下產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的比較器。動(dòng)態(tài)電流下拉塊依據(jù)所述比較器的所述補(bǔ)償信號(hào)被觸發(fā)且與所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出級(jí)一起操作以通過(guò)以下方式減輕所述電壓調(diào)節(jié)器的所述輸出處的所述瞬態(tài)：在所述瞬態(tài)期間同時(shí)激活多個(gè)電流下拉開(kāi)關(guān)，且在所述動(dòng)態(tài)電流下拉塊的針對(duì)所述多個(gè)電流下拉開(kāi)關(guān)中的每一電流下拉開(kāi)關(guān)的預(yù)定去激活延遲之后循序地去激活每一電流下拉開(kāi)關(guān)。

在另一方面中，電路包含誤差放大器以相對(duì)于電壓調(diào)節(jié)器的輸入?yún)⒖茧妷寒a(chǎn)生誤差輸出電壓。輸出級(jí)接收所述誤差放大器的所述誤差輸出電壓且產(chǎn)生用于所述電壓調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)。傳遞裝置響應(yīng)于從所述輸出級(jí)接收的所述控制信號(hào)而將經(jīng)調(diào)節(jié)輸出電壓供應(yīng)到所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出。比較器相對(duì)于預(yù)定閾值監(jiān)視所述電壓調(diào)節(jié)器的所述輸出處的瞬態(tài)且在所述瞬態(tài)超過(guò)所述預(yù)定閾值的情況下產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。動(dòng)態(tài)電流下拉塊依據(jù)所述比較器的所述補(bǔ)償信號(hào)被觸發(fā)且與所述輸出級(jí)一起操作以通過(guò)以下方式減輕所述電壓調(diào)節(jié)器的所述輸出處的所述瞬態(tài)：在所述瞬態(tài)期間同時(shí)激活多個(gè)電流下拉開(kāi)關(guān)且在所述動(dòng)態(tài)下拉塊的針對(duì)所述多個(gè)電流下拉開(kāi)關(guān)中的每一電流下拉開(kāi)關(guān)的預(yù)定去激活延遲之后循序地去激活每一電流下拉開(kāi)關(guān)。

在另一方面中，集成電路包含誤差放大器以相對(duì)于電壓調(diào)節(jié)器的輸入?yún)⒖茧妷寒a(chǎn)生誤差輸出電壓。輸出級(jí)接收所述誤差放大器的所述誤差輸出電壓且產(chǎn)生用于所述電壓調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)。切換裝置響應(yīng)于從所述輸出級(jí)接收的所述控制信號(hào)而將經(jīng)調(diào)節(jié)輸出電壓供應(yīng)到所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出。比較器相對(duì)于預(yù)定閾值監(jiān)視所述電壓調(diào)節(jié)器的所述輸出處的瞬態(tài)且在所述瞬態(tài)超過(guò)所述預(yù)定閾值的情況下產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。第一動(dòng)態(tài)電流下拉塊依據(jù)所述比較器的所述補(bǔ)償信號(hào)被觸發(fā)且與所述輸出級(jí)一起操作以減輕所述電壓調(diào)節(jié)器的所述輸出處的所述瞬態(tài)。第二動(dòng)態(tài)電流下拉塊依據(jù)所述比較器的所述補(bǔ)償信號(hào)被觸發(fā)且與所述誤差放大器一起操作以減輕所述電壓調(diào)節(jié)器的所述輸出處的所述瞬態(tài)。所述第一動(dòng)態(tài)電流下拉塊及第二動(dòng)態(tài)電流下拉塊中的每一者在所述瞬態(tài)期間激活多個(gè)電流下拉開(kāi)關(guān)且在所述動(dòng)態(tài)下拉塊的針對(duì)所述多個(gè)電流下拉開(kāi)關(guān)中的每一電流下拉開(kāi)關(guān)的預(yù)定去激活延遲之后循序地去激活每一電流下拉開(kāi)關(guān)。

附圖說(shuō)明

圖1圖解說(shuō)明采用動(dòng)態(tài)電流下拉塊來(lái)減輕電壓調(diào)節(jié)器的輸出處的瞬態(tài)的電壓調(diào)節(jié)器電路的示意性框圖的實(shí)例。

圖2圖解說(shuō)明采用動(dòng)態(tài)電流下拉塊來(lái)減輕電壓調(diào)節(jié)器的輸出處的瞬態(tài)的電壓調(diào)節(jié)器電路的實(shí)例。