[發明專利]通過采樣和保持電路提高參考電位的電源紋波抑制比電路及其控制方法

在審

• 申請號: 201910301009.9
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN109933118A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 李征
• 申請（專利權）人: 南京能芯半導體有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種通過采樣和保持電路提高參考電位的電源紋波抑制比電路及其控制方法，包括低壓差線性穩壓器、穩壓器、比較器、電源電壓采樣電路以及開關管，電源電壓采樣電路輸出端與比較器正極連接。從穩壓器生成的參考電壓（V_REF）通過一個開關管生成另一個采樣參考電壓（V_{REF_SH}），并與比較器負極連接。周期性的打開這兩個電壓之間的開關管，導通時，V_REF給V_{REF_SH}的電容充電，關斷時，V_{REF_SH}的電容保持充好的電壓，以使這兩個電壓在穩定狀態下一樣。這樣的方式，可以在大部分時間內切斷電源VIN與V_{REF_SH}之間的耦合，以避免電源的快速變化對V_{REF_SH}造成影響,提高電源抑制比效果明顯。

技術領域

本發明涉及電子元器件、半導體、集成電路，尤其涉及一種通過采樣和保持電路提高參考電位的電源紋波抑制比電路及其控制方法。

背景技術

電源抑制比(power supply rejection ratio, PSRR)是一個經常在放大器或穩壓器的規格書出現的參數，用來描述某一設備對來自電源的噪聲的抑制能力。電源抑制比的定義是電源電壓變化導致設備輸出的電壓相應變化的比例，參見以下公式。

理想的情況下PSRR是無限大，也就是說無論電源的噪聲多大，輸出沒有任何變化。

在過壓保護電路（Over Voltage Protection）中，對電源抑制比的要求很高。過壓保護電路的原理是通過采樣電阻，取得輸入電壓的信息，并與穩壓器（通常為Bandgap）輸出的參考電壓比較。當檢測到采樣的輸入電壓大于參考電壓時，做出相應的響應。由于穩壓器的電源就是輸入電壓，導致輸入電壓既是檢測信號，也是電源。這種情況下，假如電源抑制比不好，會出現參考電壓隨著電源的變化而變化。例如：參考電壓時1.2V，采樣電壓的比例是0.2。當電源是5V時，采樣電壓是1V，低于參考電壓，電路正常工作。當電源上升到6V時，采樣電壓上升到1.2V，達到參考電壓時，電路就會做出響應。但是，由于電源抑制比太差，在電源上升到6V的過程中，參考電壓也變化了，假設增加到1.3V。那參考電壓仍然高于采樣電壓，電路就不會做出響應。所以，應當做出響應的時候，而沒有，從而導致電路行為發生錯誤。

有很多方法可以提高穩壓器的電源抑制比，例如：在穩壓器和電源之間增加一個低壓差線性穩壓器LDO（Low Dropout Regulator）。但是大部分方法都局限于小信號的應用。在過壓保護的應用中，電源的變化可以是在10V/us，這已經不再是小信號。這些方法對于減小電源抑制比效果不是很明顯。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種通過采樣和保持電路提高參考電位的電源紋波抑制比電路，以減小電源抑制比效果。

本發明的技術方案如下：

包括低壓差線性穩壓器、穩壓器、比較器、電源電壓采樣電路，電源電壓采樣電路由兩個串聯的電阻R1、R2構成；

所述低壓差線性穩壓器與VIN連接，生成內部電源VDD，所述穩壓器和所述比較器使用所述低壓差線性穩壓器的輸出VDD作為電源，并分別與之相連接，所述電源電壓采樣電路中的所述電阻R1、R2以串聯的方式連接于所述VIN和地之間，用于采集所述VIN的電壓信息，所述電源電壓采樣電路輸出端與所述比較器正極連接。

進一步地，還包括開關管，所述開關管的源極和漏極（或者漏極和源極）分別連接所述穩壓器的輸出V_REF和所述比較器的負極，所述比較器的負極并接有接地的電容C。