线性稳压器电路、存储电路以及微处理芯片的制作方法
- 国知局
- 2024-07-31 23:47:46
本申请涉及但不限定于一种线性稳压器电路、存储电路以及微处理芯片。
背景技术:
1、当前的线性稳压器电路,环路带宽受环路稳定性、误差放大模块中运放的跨导以及电路的补偿电容限制,通常为一个定值。
2、在一些应用场景中,线性稳压器电路需要给数字电路部分供电,而数字电路工作时钟频率高,会出现从轻载到重载的快速跳变。当前的线性稳压器电路需要外接大电容进行稳压,在无片外大电容的情况,由于线性稳压器电路的环路带宽固定,当负载电流从轻负载上升到重负载时,输出模块不能足够快地向负载提供电流,且误差放大模块对应的初始栅极放电电流很小,如果没有额外的电流,线性稳压器电路的输出下冲电压将过大,在带动负载时会出现操作失败的现象,导致芯片工作异常。
3、综上,由于线性稳压器环路带宽的特性,导致在需要带动高时钟频率的电路时,可能出现负载电流跳变和温度变化的问题从而导致输出电压稳定性和有效性不足。因此,需要一种线性稳压器电路,以提升输出电压的稳定性和有效性。
技术实现思路
1、本申请提供一种线性稳压器电路、存储电路以及微处理芯片,用以提升线性稳压器输出电压的稳定性和有效性。
2、第一方面,本申请提供一种线性稳压器电路,所述电路包括:
3、误差放大模块、稳压电路和输出电路;
4、其中,所述误差放大模块包括误差放大器和负载检测模块,所述输出电路包括输出晶体管和反馈电路,所述稳压电路包括过冲抑制模块和温度检测模块;
5、其中,所述误差放大器的输出端连接所述负载检测模块的第一端,所述负载检测模块的第二端连接所述稳压电路的第一端,所述稳压电路的第一端连接所述输出晶体管的控制端,所述输出晶体管的第二端作为所述线性稳压器电路的输出端,并连接所述反馈电路的第一端,所述反馈电路的第二端接地,所述反馈电路的第三端连接所述误差放大器的第一输入端,所述误差放大器的第二输入端连接参考电压,所述稳压电路的第二端连接所述输出晶体管的第二端;
6、以及,所述误差放大模块用于根据输出电压或反馈电压与参考电压的差值,放大获得调节信号,将所述输出电压调节至预设值;所述稳压电路用于根据负载情况,调节所述输出晶体管的导电能力,维持所述输出电压的稳定。
7、作为一种可选的实施方式,所述过冲抑制模块包括:第一负载检测电路、电压钳位电路和电流缩放电路;
8、其中,所述电压钳位电路包括第一至第四晶体管,所述电流缩放电路包括第五至第七晶体管;
9、其中,所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第五晶体管的第一端连接所述供电线,所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第六晶体管和所述第七晶体管的第二端接地;
10、所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端连接,并连接所述第一晶体管的第二端,所述第一晶体管的第二端连接所述第三晶体管的第一端,所述第二晶体管的第二端连接所述第五晶体管的控制端,并连接所述第四晶体管的第一端,所述第三晶体管和所述第四晶体管的控制端连接,所述第六晶体管和所述第七晶体管的控制端连接,并连接所述第五晶体管的第二端和所述第六晶体管的第一端;
11、所述第四晶体管的第二端连接所述线性稳压器电路的输出端,所述第七晶体管的第一端连接所述输出晶体管的控制端。
12、作为一种可选的实施方式,所述第一负载检测电路包括第一电容,所述第一电容的第一端连接所述线性稳压器电路的输出端,所述第一电容的第二端连接所述第四晶体管的第二端;
13、其中,所述第一电容用于检测所述输出晶体管的电压变化情况。
14、作为一种可选的实施方式,所述电流缩放电路用于:
15、在负载电流升高且所述负载电流变化速率大于预设阈值时,使调整后的控制信号用于使所述输出晶体管的导通程度增加;
16、在负载电流降低且所述负载电流变化速率大于所述预设阈值时,使调整后的控制信号用于使所述输出晶体管的导通程度降低。
17、作为一种可选的实施方式,所述温度检测模块还包括电流控制模块,所述电流控制模块包括温度获取模块和多个并联连接的可控电流镜支路;
18、传统电路在满足-40℃,ff工艺角不产生振荡时,出现无法满足125℃条件下的需求。或者当满足在125°调节要求的电路设置时,放在-40°的条件下就会产生振荡,出现负作用,有必要设置电流控制模块进行温度补偿,让其在高温和低温两个条件下使用不同的调节比例。
19、其中,所述温度获取模块与各所述可控电流镜支路的控制端连接,各所述可控电流镜支路的第一端连接所述第五晶体管和所述第六晶体管的控制端,各所述可控电流镜支路的第二端接地;
20、以及,所述温度获取模块用于获取环境温度参数,并向各所述可控电流镜支路发出电流控制信号,各所述可控电流镜支路用于根据所述电流控制信号,调整输出电流。
21、当所述温度获取模块获取环境温度参数到大于预设温度参数,增加导通所述可控电流镜支路的数量,提高抽拉电流能力;当所述温度获取模块获取环境温度参数到小于预设温度参数,减少导通所述可控电流镜支路的数量,减小抽拉电流能力。
22、作为一种可选的实施方式,所述温度获取模块包括带隙基准电压模块、比较电阻和比较器;
23、其中,所述带隙基准电压模块与所述比较电阻的第一端连接,所述比较电阻的第二端与所述比较器的第一输入端连接,所述比较器的第二端连接比较电压,所述比较器的输出端连接各所述可控电流镜支路的控制端。
24、作为一种可选的实施方式,所述比较电阻和所述比较器为多个,且所述比较电阻和所述比较器的数量和所述可控电流镜支路的数量一致,各所述比较电阻、各所述比较器与各所述可控电流镜支路之间一一对应;
25、其中,各所述比较电阻的第一端连接所述带隙基准电压模块,各所述比较电阻的第二端连接对应的比较器,各所述比较器的输出端连接对应的可控电流镜支路。
26、第二方面,本申请提供一种存储电路,存储电路包括如第一方面的线性稳压器电路。
27、作为一种可选的实施方式,所述存储电路包括闪存存储器,所述线性稳压器电路用于根据所述闪存存储器的翻转信号,稳定所述存储电路的输出电压。
28、第三方面,本申请提供一种微处理芯片,微处理芯片包括如第一方面的线性稳压器电路。
29、本申请提供的线性稳压器电路,通过稳压电路的设计,可采集电路输出端的负载电流变化速率,根据负载电流变化速率生成第二控制信号,使得输出晶体管能够在第二控制信号以及来源于误差放大器的第一控制信号的控制下,输出稳定电压,减少了输出电压受负载变化的影响,由此解决了负载电流跳变和温度变化带来的问题,提升了输出电压的稳定性和有效性。
技术特征:1.一种线性稳压器电路,其特征在于,所述电路包括:
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述过冲抑制模块包括:第一负载检测电路、电压钳位电路和电流缩放电路;
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述第一负载检测电路包括第一电容,所述第一电容的第一端连接所述线性稳压器电路的输出端,所述第一电容的第二端连接所述第四晶体管的第二端;
4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述电流缩放电路用于:
5.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述温度检测模块还包括电流控制模块,所述电流控制模块包括温度获取模块和多个并联连接的可控电流镜支路;
6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述温度获取模块包括带隙基准电压模块、比较电阻和比较器;
7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述比较电阻和所述比较器为多个,且所述比较电阻和所述比较器的数量和所述可控电流镜支路的数量一致,各所述比较电阻、各所述比较器与各所述可控电流镜支路之间一一对应;
8.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,当所述温度获取模块获取环境温度参数到大于预设温度参数,增加导通所述可控电流镜支路的数量,提高抽拉电流能力;当所述温度获取模块获取环境温度参数到小于预设温度参数,减少导通所述可控电流镜支路的数量,减小抽拉电流能力。
9.一种存储电路,其特征在于,所述存储电路包括如权利要求1-8任一项所述的线性稳压器电路。
10.根据权利要求9所述的存储电路,其特征在于,所述存储电路包括闪存存储器,线性稳压器电路用于根据所述闪存存储器的翻转信号,稳定所述存储电路的输出电压。
11.一种微处理芯片,其特征在于,所述微处理芯片包括如权利要求1-8任一项所述的线性稳压器电路。
技术总结本申请提供一种线性稳压器电路、存储电路以及微处理芯片,通过稳压电路的设计,可采集电路输出端的负载电流变化速率,根据负载电流变化速率生成第二控制信号,使得输出晶体管能够在第二控制信号以及来源于误差放大器的第一控制信号的控制下,输出稳定电压,减少了输出电压受负载变化的影响,由此解决了负载电流跳变和温度变化带来的问题,提升了输出电压的稳定性和有效性。技术研发人员:侯森,张剑云,汤浩浩受保护的技术使用者:上海领帆微电子有限公司技术研发日:技术公布日:2024/6/20本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240730/198547.html
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