[發明專利]低電壓調節器

有效

• 申請號: 201880055530.2
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN111108459B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: S·B·伊皮利
• 申請（專利權）人: 賽靈思公司
• 主分類號: G05F1/575
• 分類號: G05F1/575;G05F1/46
• 代理公司: 北京市君合律師事務所 11517
• 代理人: 毛健;程爍宇

公開了一種涉及電壓調節的裝置和方法。在該裝置上，一種集成電路(100，200)包括具有第一增益的第一差分運放(120)，第一差分運放被配置為接收參考電壓(106)和反饋電壓(141)。具有小于第一增益的第二增益的第二差分運放(110)，第二差分運放被配置為接收參考電壓和反饋電壓。驅動器晶體管(104)，其被配置為在輸出電壓節點(140)處提供輸出電壓(150)并接收從第二差分運放輸出的選通電壓(148)。第一差分運放的差分輸出(121)被配置為用于選通第二差分運放的電流源晶體管(115)。電容器(135)，其連接到驅動器晶體管和電流源晶體管。

發明領域

以下描述涉及集成電路設備(ICs)。更具體地，以下描述涉及一種用于IC的低電壓調節器。

背景技術

隨著時代的發展，集成電路變得越來越“密集”，即，通過具有越來越小的工藝的節點，(例如等于或小于10納米的特征尺寸)已經在給定尺寸的IC中實現了更多的邏輯特征。多柵極晶體管(例如其中的MuGFET)在低電壓下工作時具有足夠的電流密度，可以降低功耗。但是，這意味著必須將電源電壓調節至多柵極晶體管的水平。相對于提供“干凈的”、足夠的電壓以使這樣的小晶體管可靠地運行而言，調節低電壓是有問題的，這些小晶體管對即使很小的電壓變化也很敏感。因此，希望提供一種具有增強的低電壓調節的IC。

發明內容

一種通常涉及電壓調節的集成電路。在這種集成電路中有第一差分運放，其具有被配置為接收參考電壓和反饋電壓的第一增益。第二差分運放，其具有小于被配置為接收參考電壓和反饋電壓的第一增益的第二增益。驅動器晶體管，其被配置為在輸出電壓節點處提供輸出電壓并接收從第二差分運放輸出的選通電壓。第一差分運放的差分輸出被配置為用于選通第二差分運放的電流源晶體管。電容器，其連接到驅動器晶體管和電流源晶體管。

在一些實施例中，該集成電路還可以包括電阻器，其耦接在第一差分運放的輸出節點與電流源晶體管的柵極節點之間。

在一些實施例中，電容器連接到驅動器晶體管的柵極節點和電流源晶體管的漏極節點。

在一些實施例中，該集成電路還可以包括電阻器，其耦接在第一差分運放的輸出節點與電流源晶體管的柵極節點之間。

在一些實施例中，該集成電路還可以包括高通濾波器，其耦接在第一差分運放的輸出節點與接地總線之間。

在一些實施例中，第一差分運放是差分折疊共源共柵運放。

在一些實施例中，第二差分運放是單級差分運放。

在一些實施例中，該集成電路還可以包括階梯電阻器，其連接在輸出電壓節點和接地總線之間，并且被配置為以輸出電壓的一部分來提供反饋電壓。

在一些實施例中，輸出電壓是反饋電壓。

在一些實施例中，驅動器晶體管是多柵極晶體管。

在一些實施例中，電流源晶體管可以是多柵極晶體管。

在一些實施例中，第一增益可以是第二增益的至少80倍。

在一些實施例中，該集成電路還可以包括自偏置電路，其被配置為向第一差分運放提供偏置電壓。

一種通常涉及電壓調節的方法。在該方法中，具有第一增益的第一差分運放接收參考電壓和反饋電壓；具有第二增益的第二差分運放接收參考電壓和反饋電壓，第二增益小于第一增益。驅動器晶體管在輸出電壓節點處生成輸出電壓。對于該生成過程，驅動器晶體管接收從第二差分運放輸出的選通電壓；以及穿過驅動器晶體管的溝道向連接到輸出電壓節點的該驅動器晶體管的漏極節點提供負載電流，以提供輸出電壓；響應于第一差分運放的差分輸出，對第二差分運放的電流源晶體管進行選通；通過連接在驅動器晶體管的柵極節點與電流源晶體管的漏極節點之間的電容器來阻尼驅動器晶體管的柵極節點處的選通電壓。