[發(fā)明專利]一種穩(wěn)壓電路及電子裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610182160.1
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107239091B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許瑜芳;黃正乙;楊家奇;羅冬祥;黃正太;陳萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: G05F1/10
• 分類號: G05F1/10
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發(fā)明提供一種穩(wěn)壓電路和電子裝置。所述穩(wěn)壓電路包括：供電單元和穩(wěn)定單元，所述供電單元的輸出端通過一可控開關(guān)耦接至所述穩(wěn)壓電路的電壓輸出端；所述穩(wěn)定單元包括：控制計數(shù)模塊，被配置為計算進(jìn)行所述電壓輸出端的電壓檢測的時間間隔；以及算數(shù)邏輯模塊，被配置為基于電壓檢測結(jié)果的改變，改寫所述控制計數(shù)器的計數(shù)量。本發(fā)明的穩(wěn)壓電路可以不引入直流電流，從而節(jié)省功耗，并且得到可控的輸出電壓，避免器件上的壓降不足。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種穩(wěn)壓電路及電子裝置。

背景技術(shù)

維持SRAM中儲存的數(shù)據(jù)所需的電壓很小，約在0.6v～0.9v，而且所需求電流非常小，大概是uA級別的量級。在便攜式產(chǎn)品中，通常使用LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器)來給該模塊供電。LDO是一種線性穩(wěn)壓器，使用在其線性區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的晶體管或FET，從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓，是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下100mV之內(nèi)所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。正輸出電壓的LDO(低壓降)穩(wěn)壓器通常使用功率晶體管(也稱為傳遞設(shè)備)作為PNP。這種晶體管允許飽和，所以穩(wěn)壓器可以有一個非常低的壓降電壓，通常為200mV左右；與之相比，使用NPN復(fù)合電源晶體管的傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器的壓降為2V左右。負(fù)輸出LDO使用NPN作為它的傳遞設(shè)備，其運(yùn)行模式與正輸出LDO的PNP設(shè)備類似。

更新的發(fā)展使用MOS功率晶體管，它能夠提供最低的壓降電壓。使用功率MOS，通過穩(wěn)壓器的唯一電壓壓降是電源設(shè)備負(fù)載電流的ON電阻造成的。如果負(fù)載較小，這種方式產(chǎn)生的壓降只有幾十毫伏。

但是LDO本身也會消耗uA級別的電流，而隨著可穿戴式設(shè)備的出現(xiàn)對功耗的要求也越來越高，因此如何節(jié)省功耗將是必須解決的問題。

另一種使用二極管連接的方式供電，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是自身不消耗DC電流，但是輸出電壓不可控制，一般會隨著V_th改變，如55nm中2.5v的device，V_th為0.6～0.75v，三個MOS串接壓降變化為1.8～2.25v，對輸出的影響變化為0.45v。

若使用電容來穩(wěn)定輸出則輸出電流會受到器件影響，若受到影響則輸出時間將會被拉長或縮短，導(dǎo)致器件上的壓降不足。

因此，需要提供一種穩(wěn)壓電路，以解決上面提到的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明通過被配置為基于充放電時間的改變，改寫所述控制計數(shù)器的計數(shù)量的算數(shù)邏輯單元構(gòu)成穩(wěn)壓電路。本發(fā)明的穩(wěn)壓電路可以不引入直流電流，從而節(jié)省功耗，并且得到可控的輸出電壓，避免器件上的壓降不足。

本發(fā)明的實施例提供一種穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路包括：供電單元和穩(wěn)定單元，所述供電單元的輸出端通過一可控開關(guān)耦接至所述穩(wěn)壓電路的電壓輸出端；所述穩(wěn)定單元包括:控制計數(shù)模塊，被配置為計算針對所述電壓輸出端所進(jìn)行的電壓檢測的時間間隔；以及算數(shù)邏輯模塊，被配置為基于電壓檢測結(jié)果的改變，改寫所述控制計數(shù)器的計數(shù)量。

示例性地，所述穩(wěn)定單元的輸出端耦接至所述可控開關(guān)，以控制所述可控開關(guān)的開關(guān)，同時所述穩(wěn)定單元的輸出端耦接至所述控制計數(shù)模塊。

示例性地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路還具有耦接至所述穩(wěn)定單元的電壓控制端的檢測點(diǎn)，所述電壓控制端同時耦接至所述算數(shù)邏輯模塊，其中所述電壓控制端提供對所述電壓檢測結(jié)果的反饋。

示例性地，所述電壓輸出端耦接至穩(wěn)壓電容器。

示例性地，所述穩(wěn)定單元的時鐘信號輸入端連接至一外部時鐘源。

示例性地，所述算數(shù)邏輯模塊具有追速模式，用于當(dāng)檢測電壓出現(xiàn)連續(xù)異常時，重新計算充放電時間。