[發明專利]一種無有限周期震蕩的數字線性穩壓電源及穩壓方法

有效

• 申請號: 201810263298.3
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108415502B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 吳建輝;謝祖帥;陳超;李紅
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

1.一種無有限周期震蕩的數字線性穩壓電源，其特征在于：包括主環路、閾值檢測模塊、邏輯控制模塊、移位寄存器、PMOS陣列和負載，其中，主環路用于比較輸出電壓與參考電壓的差，并將比較結果送入邏輯控制模塊；閾值檢測模塊用于檢測輸出電壓是否落入閾值窗口，并將檢測結果送入邏輯控制模塊；當輸出電壓超出上下閾值時，主環路控制PMOS陣列快速切換，輸出電壓穩定到參考電壓附近；當輸出電壓落入上下閾值之間時，閾值檢測模塊通過邏輯控制模塊輸出標志位，使得移位寄存器進入保持狀態，電路輸出穩定；

所述主環路包括第一比較器，閾值檢測模塊包括第二比較器、第三比較器以及4個反相器，其中，第一比較器的正輸入端與第二比較器的正輸入端、第三比較器的負輸入端相連，并最終與穩壓電源的輸出端相連，第一比較器的負輸入端與參考電壓相連；第一比較器的輸出端與邏輯控制模塊相連；第二比較器的負輸入端與上閾值電壓相連，第二比較器的輸出端依次通過兩個反相器輸出到邏輯控制模塊；第三比較器的正輸入端與下閾值電壓相連；第三比較器的輸出端依次通過另兩個反相器輸出到邏輯控制模塊；所述第一至第三比較器的時鐘信號均采用第一時鐘信號。

2.如權利要求1所述的一種無有限周期震蕩的數字線性穩壓電源，其特征在于：所述邏輯控制模塊由5端口組成，其輸入信號分別為第二時鐘信號，以及第一至第三比較器的輸出信號，通過第一至第三比較器的輸出信號，輸出2位模式控制字，用于控制移位寄存器的狀態。

3.如權利要求2所述的一種無有限周期震蕩的數字線性穩壓電源，其特征在于：所述移位寄存器由第三時鐘信號、狀態控制寄存器、置位端、左移數據輸入端、右移數據輸入端和輸出寄存器組成。

4.如權利要求3所述的一種無有限周期震蕩的數字線性穩壓電源，其特征在于：所述PMOS陣列包含N個PMOS管，每個PMOS管的源極相接，并接入電源；每個PMOS管的漏極相接，并接到穩壓電源的輸出端；每個PMOS管的柵極分別與移位寄存器的輸出寄存器對應相接。

5.如權利要求3所述的一種無有限周期震蕩的數字線性穩壓電源，其特征在于：所述負載包括電阻、電容、NMOS開關和脈沖信號源組成，電阻的一端連接輸出端，另一端接NMOS開關的漏極；電容的一端接穩壓電源輸出端，另一端接地；脈沖信號源的一端接NMOS開關的柵極，另一端接地。

6.如權利要求3所述的一種無有限周期震蕩的數字線性穩壓電源，其特征在于：所述第一至第三時鐘信號的頻率相同，第三時鐘信號是第二時鐘信號的延時，第二時鐘信號是第一時鐘信號的延時。

7.一種基于如權利要求1所述的無有限周期震蕩的數字線性穩壓電源的穩壓方法，其特征在于：檢測輸出電壓是否落入閾值窗口，當輸出電壓超出上下閾值時，比較輸出電壓與參考電壓的差，通過切換PMOS陣列中PMOS管的開斷數目，使輸出電壓穩定在參考電壓附近；當輸出電壓落入上下閾值之間時，保持當前狀態。