用于电压调节器的动态电流下拉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电压调节器电路，且更特定来说涉及一种采用动态电流下拉块来减轻电压调节器的输出处的瞬态的电压调节器电路。
【背景技术】
[0002]在电子器件中，线性调节器为用于维持稳定电压的装置。调节器的电阻根据负载而变化，从而产生恒定输出电压。使调节装置像可变电阻器一样起作用，从而连续地调整分压器网络以维持恒定输出电压，且不断地将输入电压与经调节电压之间的差异作为热耗散掉。线性调节器可将调节装置放置于源与经调节负载之间(串联调节器)，或可将调节装置与负载并联放置(分路调节器)。简单线性调节器可仅含有齐纳二极管及串联电阻器，然而更复杂的调节器包含电压参考、误差放大器及电力传递元件的单独级。由于线性电压调节器为许多装置的共用元件，因此集成电路调节器是极常见的。
[0003]传递晶体管(或其它装置)用作分压器的二分之一以建立用于线性调节器的经调节输出电压。将所述输出电压与参考电压进行比较以产生到晶体管的将驱动其栅极或基极的控制信号。借助负反馈及适合补偿选择，合理地使输出电压保持恒定。线性调节器通常为低效的，这是因为像电阻器一样起作用的传递晶体管通过将电能转换为热而浪费电能。切换模式电力供应器通常可更高效地执行相同调节功能，然而针对轻负载或所要输出电压接近源电压的情况，线性调节器可为优选的。在这些情形中，与切换调节器相比线性调节器可耗散较少电力。线性调节器还具有不需要可为相对昂贵或庞大的磁装置(电感器或变压器)的优点。
[0004]关于线性调节器电路的一个问题为其如何对线及/或负载瞬态做出响应。一种常见技术为借助比较器监视调节器的输出电压。如果比较器在输出处感测到瞬态，那么接通调节器的输出上的有源装置以从输出吸收电流且减小瞬态的量值。此类输出吸收技术需要用于有源装置的大裸片面积以确保装置可处置在瞬态条件期间所需要的电力。此类装置增加集成电路调节器的大小及成本，此为调节器的不合意设计目标。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种采用动态电流下拉块来减轻电压调节器的输出处的瞬态的电压调节器电路。在一个方面中，电路包含相对于预定阈值监视电压调节器的输出处的瞬态且在所述瞬态超过所述预定阈值的情况下产生补偿信号的比较器。动态电流下拉块依据所述比较器的所述补偿信号被触发且与所述电压调节器的输出级一起操作以通过以下方式减轻所述电压调节器的所述输出处的所述瞬态:在所述瞬态期间同时激活多个电流下拉开关，且在所述动态电流下拉块的针对所述多个电流下拉开关中的每一电流下拉开关的预定去激活延迟之后循序地去激活每一电流下拉开关。
[0006]在另一方面中，电路包含误差放大器以相对于电压调节器的输入参考电压产生误差输出电压。输出级接收所述误差放大器的所述误差输出电压且产生用于所述电压调节器的控制信号。传递装置响应于从所述输出级接收的所述控制信号而将经调节输出电压供应到所述电压调节器的输出。比较器相对于预定阈值监视所述电压调节器的所述输出处的瞬态且在所述瞬态超过所述预定阈值的情况下产生补偿信号。动态电流下拉块依据所述比较器的所述补偿信号被触发且与所述输出级一起操作以通过以下方式减轻所述电压调节器的所述输出处的所述瞬态:在所述瞬态期间同时激活多个电流下拉开关且在所述动态下拉块的针对所述多个电流下拉开关中的每一电流下拉开关的预定去激活延迟之后循序地去激活每一电流下拉开关。
[0007]在另一方面中，集成电路包含误差放大器以相对于电压调节器的输入参考电压产生误差输出电压。输出级接收所述误差放大器的所述误差输出电压且产生用于所述电压调节器的控制信号。切换装置响应于从所述输出级接收的所述控制信号而将经调节输出电压供应到所述电压调节器的输出。比较器相对于预定阈值监视所述电压调节器的所述输出处的瞬态且在所述瞬态超过所述预定阈值的情况下产生补偿信号。第一动态电流下拉块依据所述比较器的所述补偿信号被触发且与所述输出级一起操作以减轻所述电压调节器的所述输出处的所述瞬态。第二动态电流下拉块依据所述比较器的所述补偿信号被触发且与所述误差放大器一起操作以减轻所述电压调节器的所述输出处的所述瞬态。所述第一动态电流下拉块及第二动态电流下拉块中的每一者在所述瞬态期间激活多个电流下拉开关且在所述动态下拉块的针对所述多个电流下拉开关中的每一电流下拉开关的预定去激活延迟之后循序地去激活每一电流下拉开关。
【附图说明】
[0008]图1图解说明采用动态电流下拉块来减轻电压调节器的输出处的瞬态的电压调节器电路的示意性框图的实例。
[0009]图2图解说明采用动态电流下拉块来减轻电压调节器的输出处的瞬态的电压调节器电路的实例。
[0010]图3图解说明经采用以减轻电压调节器的输出处的瞬态的动态电流下拉块的循序切换配置的示意性框图的实例。
[0011]图4图解说明经采用以减轻电压调节器的输出处的瞬态的动态电流下拉块的循序切换配置的电路的实例。
[0012]图5图解说明图3及4中所描绘的循序切换配置的实例性楼梯式电流波形。
[0013]图6图解说明经采用以减轻电压调节器的输出处的瞬态的动态电流下拉块的循序切换配置的延迟电路的实例。
[0014]图7图解说明经采用以减轻电压调节器的输出处的瞬态的动态电流下拉块的循序切换配置的替代延迟电路的实例。
【具体实施方式】
[0015]本发明涉及一种采用动态电流下拉块来减轻电压调节器的输出处的瞬态的电压调节器电路。相对于预定阈值监视调节器输出电压的比较器监视电压调节器电路的输出处的负载及/或线瞬态。如果调节器输出电压在瞬态电压条件期间超过阈值，那么比较器产生触发位于调节器输出上游的一或多个动态下拉块以动态地减轻瞬态的效应的补偿信号。动态下拉块操作以从在调节器内及调节器输出上游的一或多个控制元件吸收电流，此具有减小输出处的瞬态电压的量值的效应。不是经由如常规电路所采用的面积消耗及电力吸收装置吸收调节器的输出处的电流，而是动态电流下拉块吸收在供应调节器的输出的传递装置之前的一或多个位置处的电流。以此方式，可通过消除对调节器输出处的电力吸收装置的需要而以减小调节器的集成电路区域的低电力且受控制方式减少瞬态。
[0016]动态电流下拉块可包含当比较器在调节器输出处已检测到瞬态条件时同时经激活以吸收调节器内的电流的多个开关。可经由随时间逐渐减少被动态电流下拉块吸收的总体电流的量的每一开关的预定延迟设置以一循序方式去激活下拉块中的每一开关。因此，动态电流下拉块产生不断减少的吸收电流量的楼梯式电流波形。通过循序地去激活动态电流下拉块中的每一电流下拉开关，可以受控制且低电力方式减少输出瞬态。
[0017]图1图解说明采用动态电流下拉块来减轻电压调节器的输出处的瞬态的电压调节器电路100的示意性框图的实例。如本文中所使用，术语电路可包含执行电路功能(例如电压调节器)的有源及/或无源元件的集合。举例来说，术语电路还可包含其中所有电路元件制作于共用衬底上的集成电路。电路100包含误差放大器110以相对于电压调节器电路的输入参考电压(VREF I)产生误差输出电压(EOUT)。输出级120接收误差放大器110的误差输出电压EOUT且产生用于电压调节器电路100的控制信号(CONT)。输出级120可包含经配置以产生控制信号CONT的放大器、栅极、晶体管(FET或结)及/或电流源。传递装置130 (例如，对控制信号做出响应的FET或结晶体管)响应于从输出级120接收的控制信号CONT而将经调节输出电压(VOUT)供应到电压调节器的输出。
[0018]如所展示，可从输入电压源(VS)给误差放大器110、输出级120及传递装置130供电。在一些实例中，电压源VS可为相同电压电势，且在其它实例中，每一源