[發(fā)明專利]數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法及數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710264221.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106873699B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮雪歡;李永謙;徐攀;胡琪;張星;欒夢(mèng)雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司;合肥鑫晟光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/56
• 分類號(hào): G05F1/56
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 林桐苒,李丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及但不限于電源管理技術(shù)，尤指一種數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法及數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器。

背景技術(shù)

低壓差(LDO，Low Dropout Regulator)穩(wěn)壓器作為電源管理電路已被廣泛應(yīng)用在便攜式電子設(shè)備、無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)等領(lǐng)域。圖1為相關(guān)技術(shù)中數(shù)字LDO(D-LDO)的電路原理示意圖，如圖1所示，輸出電壓Vout與基準(zhǔn)電壓Vref比較后輸出到計(jì)數(shù)器中控制計(jì)數(shù)器數(shù)值的增減，計(jì)數(shù)器將數(shù)值傳遞給譯碼器，譯碼器再通過(guò)譯碼得到的信息控制P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管陣列的導(dǎo)通數(shù)目，從而控制輸出電壓Vout，輸出電壓Vout再反饋回比較器中與基準(zhǔn)電壓Vref比較，如此反復(fù)，最終實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定。

振鈴現(xiàn)象指：信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中遇到阻抗的變化，而使得在輸出端表現(xiàn)為輸出信號(hào)為振蕩的波形。

在D-LDO中，是利用輸出端的PMOS晶體管導(dǎo)通的數(shù)值變化量來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整的，同時(shí)輸入信號(hào)即輸出信號(hào)的反饋信號(hào)需要通過(guò)比較器、計(jì)數(shù)器、存儲(chǔ)器及除法器等電路邏輯單元，信號(hào)傳輸過(guò)程中各處的阻抗肯定是有差別的，所以在輸出端表現(xiàn)為輸出電壓信號(hào)不是穩(wěn)定的信號(hào)，而是振蕩嚴(yán)重的信號(hào)。也就是說(shuō)，由于振鈴現(xiàn)象，D-LDO在輸出端會(huì)經(jīng)過(guò)多次的振蕩才能實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定輸出，這樣，嚴(yán)重降低了D-LDO輸出電壓響應(yīng)速度，使得D-LDO需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定，從而增加了D-LDO的啟動(dòng)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法及數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器，能夠提高D-LDO輸出電壓響應(yīng)速度，縮短D-LDO的啟動(dòng)時(shí)間。

為了達(dá)到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法，包括：

獲取連續(xù)兩次或兩次以上輸出電壓與基準(zhǔn)電壓相等時(shí)，兩個(gè)或兩個(gè)以上控制晶體管導(dǎo)通數(shù)目的第一數(shù)值；

根據(jù)獲得的兩個(gè)或兩個(gè)以上第一數(shù)值，計(jì)算輸出電壓穩(wěn)定輸出時(shí)控制晶體管導(dǎo)通數(shù)目的第二數(shù)值；

利用第二數(shù)值控制數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器中晶體管導(dǎo)通數(shù)量。

可選地，所述第一數(shù)值包括連續(xù)三次輸出電壓與基準(zhǔn)電壓相等時(shí)的三個(gè)第一數(shù)值。

可選地，所述三個(gè)第一數(shù)值包括：數(shù)值C1、數(shù)值C2和數(shù)值C3；

所述計(jì)算輸出電壓穩(wěn)定輸出時(shí)控制晶體管導(dǎo)通數(shù)目的第二數(shù)值Cm包括：Cm＝(1/2)[(1/2)(C1+C3)+C2]。

可選地，所述晶體管包括P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS晶體管、和/或N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管、和/或薄膜晶體管TFT。

本申請(qǐng)還提供了一種數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、比較單元、譯碼單元，以及晶體管陣列，還包括：計(jì)數(shù)單元、存儲(chǔ)單元，以及計(jì)算單元；其中，

計(jì)數(shù)單元，用于根據(jù)來(lái)自比較單元的比較結(jié)果控制計(jì)數(shù)器數(shù)值的增減，并按照預(yù)先設(shè)置的次數(shù)將連續(xù)兩次或兩次以上輸出電壓與基準(zhǔn)電壓相等時(shí)的第一數(shù)值輸出給存儲(chǔ)單元；將來(lái)自計(jì)算單元的第二數(shù)值作為控制晶體管陣列中晶體管導(dǎo)通數(shù)量的計(jì)數(shù)器數(shù)值輸出給譯碼單元；

存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)來(lái)自計(jì)數(shù)單元的第一數(shù)值；

計(jì)算單元，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的兩個(gè)或兩個(gè)以上第一數(shù)值，計(jì)算輸出電壓穩(wěn)定輸出時(shí)控制晶體管導(dǎo)通數(shù)目的第二數(shù)值，并將得到的第二數(shù)值輸出給計(jì)數(shù)單元。

可選地，所述第一數(shù)值包括連續(xù)三次輸出電壓與基準(zhǔn)電壓相等時(shí)的三個(gè)第一數(shù)值；

所述存儲(chǔ)單元包括三個(gè)存儲(chǔ)器，分別用于存儲(chǔ)三個(gè)第一數(shù)值。

可選地，所述計(jì)算單元包括分別用于對(duì)所述三個(gè)第一數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算的除法器，以及對(duì)三個(gè)除法器的結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算的加法器。

可選地，所述計(jì)算單元包括分別用于對(duì)所述三個(gè)第一數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算的移位寄存器，以及對(duì)三個(gè)除法器的結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算的加法器。

可選地，所述晶體管包括P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS晶體管、和/或N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管、和/或薄膜晶體管TFT。