压差控制电路、芯片和电子设备的制作方法

本申请涉及电路控制，特别涉及一种压差控制电路、芯片和电子设备。

背景技术：

1、低压差线性稳压器(low dropoutregulator，ldo)是一种直流线性电压调节器，用于在输入电压vin的基础上对输出电压vout进行调节，得到稳定的目标输出电压vo_set。例如，ldo可以用于智能手机或平板电脑等便携式电子设备中，以确保便携式电子设备中的处理器、存储器和其他电子组件得到稳定的电源供应。

2、在ldo对输入电压vin进行调节的过程中，所需的输入电压vin与目标输出电压vo_set差值的最小值vin(min)为ldo的压差电压vdropout，即ldo需要的最小输入电压vin(min)＝vo_set+vdropout，从而保证ldo能够稳定的输出目标输出电压vo_set。然而，当vin＜vin(min)时，ldo开始进入压差状态，ldo的静态电流(如接地电流)将大幅度增加，提高了ldo的功耗，降低了ldo的工作效率。

技术实现思路

1、为了解决在ldo进入压差状态时，ldo的静态电流(如接地电流)将大幅度增加，提高了ldo的功耗，降低了ldo的工作效率的问题，本申请实施例提供了一种压差控制电路、芯片和电子设备。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种压差控制电路，压差控制电路包括电压调节模块、压差控制模块、电流检测模块和压差控制开关模块，电压调节模块，用于获取输入电压，并对输入电压进行调节，得到输出电压，以基于输出电压为电子设备供电；压差控制模块，用于在确定输入电压小于输出电压的情况下，降低输出电压为目标输出电压，其中，目标输出电压小于输入电压；电流检测模块，用于检测输入电压与目标输出电压的电压差，得到采样电压；压差控制开关模块，用于根据输入电压、输出电压和采样电压，控制压差控制模块和电流检测模块的导通状态。

3、本申请实施例提供了一种可以用于ldo的压差控制电路，通过降低输入电压和输出电压的电压差的方式，使得目标输出电压小于输入电压，避免在输入电压小于输出电压时，电压调节模块为了提升输入电压而感应过多电流，导致ldo的静态电流过大的问题，如接地电流(ignd)过大的问题，降低了ldo的功耗，提高了ldo的工作效率。

4、在一种可能的实现中，电压调节模块包括运算放大器电路i3、pmos功率管p0、开关s、电阻r1和电阻r2，压差控制模块包括压差控制管p1，压差控制管p1的栅极连接开关s的第二端，开关s的第一端连接运算放大器电路i3的输出端与pmos功率管p0的栅极，压差控制管p1的源极连接pmos功率管p0的漏极和电阻r1的第一端，压差控制管p1的漏极连接电阻r1的第二端和电阻r2的第一端；pmos功率管p0的漏极连接电阻r1的第一端，电阻r1的第二端连接电阻r2的第一端和运算放大器电路i3的负向输入端，电阻r2的第二端接地。

5、可以理解，当开关s闭合时，由于压差控制管p1的漏极连接电阻r1的第二端和电阻r2的第一端，因此，压差控制管p1短路电阻r1，即分担了电阻r1上原来流过的大部分电流，相当于拉高了运算放大器电路i3的反向输入端电压，降低了pmos功率管p0的栅极电压(运算放大器电路i3的输出电压)，使得pmos功率管p0减少了导通，从而降低了输出电压vout，降低了ldo的ignd。

6、在一种可能的实现中，电流检测模块包括压差控制电流采样管p2和电阻r3，压差控制电流采样管p2的源极连接pmos功率管p0的漏极和压差控制管p1的源极，压差控制电流采样管p2的栅极连接开关s的第二端，开关s的第一端连接运算放大器电路i3的输出端和pmos功率管p0的栅极，压差控制电流采样管p2的漏极连接电阻r3的第一端，电阻r3的第二端接地。

7、可以理解，当开关s闭合时，由于压差控制电流采样管p2的栅极与压差控制管p1的栅极短接，压差控制电流采样管p2的源极与压差控制管p1的源极短接，即压差控制管p1和压差控制电流采样管p2串联，即流经压差控制管p1的电流ia和流经压差控制电流采样管p2的电流ib相等，而压差控制电流采样管p2又与电阻r3串联，因此，电阻r3的第一端的电压＝采样电压(压差控制管p1的电压)＝＝i2×r3。即通过电流检测模块确定了输入电压与所述目标输出电压的电压差。

8、在一种可能的实现中，流经压差控制模块和电流检测模块的电流相等。

9、在一种可能的实现中，压差控制开关模块包括压差比较单元i1、采样比较单元i2和逻辑单元i4，压差比较单元i1，用于获取输入电压和输出电压，并根据输入电压和输出电压确定第一比较结果；采样比较单元i2，用于获取采样电压和参考电压，并根据采样电压和参考电压确定第二比较结果；逻辑单元i4，用于获取第一比较结果和第二比较结果，并根据第一比较结果和第二比较结果控制压差控制模块和电流检测模块的导通状态。

10、可以理解，压差控制开关模块包括本申请实施例的压差控制开关电路i7，电流检测模块包括本申请实施例的压差控制管电流采样电路i6。

11、在一种可能的实现中，根据第一比较结果和第二比较结果控制压差控制模块和电流检测模块的导通状态，包括：在确定第一比较结果为输入电压和输出电压的差值小于压差电压，或者第二比较结果为采样电压与参考电压的差值小于翻转电压时，控制压差控制模块和电流检测模块导通；在确定第一比较结果为输入电压和输出电压的差值大于等于压差电压，或者采样电压与参考电压的差值小于翻转电压时，控制压差控制模块和电流检测模块不导通。

12、在一种可能的实现中，包括：压差比较单元i1的负向输入端连接pmos功率管p0的源极，压差比较单元i1的正向输入端连接pmos功率管p0的漏极，压差比较单元i1的输出端连接逻辑单元i4的输入端；采样比较单元i2的负向输入端连接压差控制电流采样管p2的漏极和电阻r3的第一端，压差比较单元i1的正向输入端连接参考电压，压差比较单元i1的输出端连接逻辑单元i4的输入端；逻辑单元i4的输出端连接开关s，开关s的第一端连接运算放大器电路i3的输出端和pmos功率管p0的栅极，开关s的第二端连接压差控制管p1的栅极和压差控制电流采样管p2的栅极。

13、在一种可能的实现中，压差控制电流采样管p2和压差控制管p1的结构相同。

14、第二方面，本申请实施例提供了一种芯片，包括电路，该电路用于执行上述压差控制电路。

15、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述芯片。

技术特征：

1.一种压差控制电路，其特征在于，应用于电子设备，所述压差控制电路包括电压调节模块、压差控制模块、电流检测模块和压差控制开关模块，

2.根据权利要求1所述的压差控制电路，其特征在于，所述电压调节模块包括运算放大器电路i3、pmos功率管p0、开关s、电阻r1和电阻r2，所述压差控制模块包括压差控制管p1，

3.根据权利要求1或2所述的压差控制电路，其特征在于，所述电流检测模块包括压差控制电流采样管p2和电阻r3，

4.根据权利要求3所述的压差控制电路，其特征在于，流经所述压差控制模块和所述电流检测模块的电流相等。

5.根据权利要求1所述的压差控制电路，其特征在于，所述压差控制开关模块包括压差比较单元i1、采样比较单元i2和逻辑单元i4，

6.根据权利要求5所述的压差控制电路，其特征在于，所述根据所述第一比较结果和所述第二比较结果控制所述压差控制模块和所述电流检测模块的导通状态，包括：

7.根据权利要求5至6任一项所述的压差控制电路，其特征在于，包括：

8.根据权利要求3所述的压差控制电路，其特征在于，所述压差控制电流采样管p2和所述压差控制管p1的结构相同。

9.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述压差控制电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的芯片。

技术总结本申请涉及电路控制技术领域，公开了一种压差控制电路、芯片和电子设备。本申请的压差控制电路包括：电压调节模块，用于获取输入电压，并对输入电压进行调节，得到输出电压；压差控制模块，用于在确定输入电压小于输出电压的情况下，降低输出电压为目标输出电压；电流检测模块，用于检测输入电压与目标输出电压的电压差，得到采样电压；压差控制开关模块，用于根据输入电压、输出电压和采样电压，控制压差控制模块和电流检测模块的导通状态。本申请通过降低输入电压和输出电压的电压差的方式，使得目标输出电压小于输入电压，避免在输入电压小于输出电压时，电压调节模块为了提升输入电压而感应过多电流。技术研发人员：刘峻受保护的技术使用者：上海艾为电子技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18