一種高穩(wěn)定性電壓調(diào)節(jié)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電壓調(diào)節(jié)器，其包括：輸出電路，其具有輸入端、輸出端和連接于輸入端和輸出端之間的功率管，通過控制所述功率管將從輸入端接收到的輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出端的輸出電壓，輸出電容串聯(lián)于輸出端和地之間；輸出電容檢測電路，其基于檢測到的輸出電壓確定所述輸出端連接的輸出電容的大小，并基于輸出電容的大小輸出相應(yīng)的選擇信號；反饋環(huán)路控制電路，根據(jù)輸出電壓來輸出控制信號給功率管，其還根據(jù)所述選擇信號來調(diào)整內(nèi)部的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供一種電壓調(diào)節(jié)器，其根據(jù)不同的輸出電容來調(diào)整不同的通過檢測判斷輸出電容的大小來選用不同的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)或調(diào)整補(bǔ)償電容的大小，從而實(shí)現(xiàn)對更寬輸出電容范圍的兼容性。
【專利說明】一種高穩(wěn)定性電壓調(diào)節(jié)器
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型涉及電路設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種高穩(wěn)定性電壓調(diào)節(jié)器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中電壓調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性都只是針對一定范圍的輸出電容值能夠穩(wěn)定。如果輸出電容超過一定范圍，則無法穩(wěn)定。由于現(xiàn)代電子設(shè)備越來越復(fù)雜，為了提高各種電子設(shè)備的兼容性，電壓調(diào)節(jié)器可能被連接到不同的被供電設(shè)備上，對于不同供電設(shè)備產(chǎn)生的電壓調(diào)節(jié)器等效輸出電容大小可能差異很大。所以能實(shí)現(xiàn)更好兼容性的電壓調(diào)節(jié)器越來越受到消費(fèi)者青睞。例如汽車的USB (Universal Serial Bus)輸出，可能被連接到等效輸出電容較小的藍(lán)牙耳機(jī)上，也能被連接到等效輸出電容較大的平板電腦，甚至處于無負(fù)載的懸空狀態(tài)(等效輸出電容很小，接近可忽略)。通常兼容較小輸出電容穩(wěn)定的設(shè)計可能所需電容值較小，而兼容較大輸出電容穩(wěn)定的設(shè)計可能所需電容值較大，無法完全由一種內(nèi)部補(bǔ)償電容值來實(shí)現(xiàn)。另外兼容較小的輸出電容的補(bǔ)償方法經(jīng)常將內(nèi)部極點(diǎn)設(shè)計為反饋環(huán)路的主極點(diǎn)，而兼容較大的輸出電容的補(bǔ)償方法經(jīng)常將外部輸出極點(diǎn)設(shè)計為反饋環(huán)路的主極點(diǎn)。
[0003]因此，有必要提供一種兼容和適應(yīng)較大輸出電容范圍的高穩(wěn)定性電壓調(diào)節(jié)器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供電壓調(diào)節(jié)器，其可以在較大輸出電容范圍都具有較高的穩(wěn)定性。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種電壓調(diào)節(jié)器，其包括:輸出電路，其具有輸入端、輸出端和連接于輸入端和輸出端之間的功率管，通過控制所述功率管將從輸入端接收到的輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出端的輸出電壓，輸出電容串聯(lián)于輸出電路的輸出端和地之間；輸出電容檢測電路，其基于檢測到的輸出端的輸出電壓確定所述輸出端連接的輸出電容的大小，并基于所述輸出電容的大小輸出相應(yīng)的選擇信號；反饋環(huán)路控制電路，根據(jù)輸出端的輸出電壓來輸出控制信號給所述功率管，以實(shí)現(xiàn)對輸出端的輸出電壓的調(diào)控，此外其還根據(jù)所述輸出電容檢測電路輸出的選擇信號來調(diào)整內(nèi)部的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)以使得該反饋環(huán)路控制電路能夠兼容所述輸出電容。
[0006]進(jìn)一步的，所述電壓調(diào)節(jié)器還包括電位維持電路和接收使能信號的使能端，
[0007]所述電位維持電路與所述使能端相連，所述輸出電容檢測電路與所述使能端相連，在所述使能信號為無效，所述電位維持電路將所述輸出端的輸出電壓限定為固定的電位，在所述使能信號為有效時，所述電位維持電路對所述輸出端的輸出電壓不起作用，在所述使能信號由無效跳變?yōu)橛行Ш蟮囊欢螘r間內(nèi)，所述輸出電容檢測電路切斷所述反饋環(huán)路控制電路對所述功率管的控制，并控制所述功率管以預(yù)定電流給所述輸出電容充電，所述輸出電容檢測電路在這段時間后檢測輸出端的輸出電壓，并將其與預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較以判斷出所述輸出電容的大小。[0008]進(jìn)一步的，所述電位維持電路包括連接在所述輸出電路的輸出端和地之間的開關(guān)S3，在所述使能信號無效時，所述開關(guān)S3導(dǎo)通，將所述輸出電路的輸出端的輸出電壓限定為地電平，在所述使能信號有效時，所述開關(guān)S3關(guān)斷，所述輸出電路的輸出端的輸出電壓不再受地電位的限制。
[0009]進(jìn)一步的，所述輸出電容檢測電路包括輸出電容檢測單元和邏輯控制電路，
[0010]所述輸出電容檢測單元在檢測到所述使能信號由無效跳變?yōu)橛行r，輸出持續(xù)預(yù)定時間有效的切換信號，在該切換信號有效時，所述邏輯控制電路切斷所述功率管的控制端與所述反饋環(huán)路控制電路的通路，而將所述功率管的控制端連接至所述輸出電容檢測單元輸出的一偏置電壓上，此時在所述偏置電壓的驅(qū)動下所述功率管上流過預(yù)定電流給所述輸出電容充電，所述輸出電容檢測單元檢測在所述輸出端的輸出電壓，并根據(jù)所述切換信號的有效時段的所述輸出端的輸出電壓判定所述輸出電容的大小，在所述切換信號無效時，所述邏輯控制電路切斷所述輸出電容檢測單元提供的偏置電壓與所述功率管的控制端的通路，而接通所述反饋環(huán)路控制電路與所述功率管的控制端的通路，此時所述反饋環(huán)路控制電路根據(jù)所述輸出端的輸出電壓來輸出控制信號給所述功率管的控制端，以實(shí)現(xiàn)對輸出端的輸出電壓的調(diào)控。
[0011]進(jìn)一步的，在所述切換信號由有效信號跳變?yōu)闊o效信號時，所述輸出電容檢測單元基于所述輸出端的輸出電壓與預(yù)定電壓閾值的比較結(jié)果，輸出相應(yīng)的選擇信號，所述反饋環(huán)路控制電路根據(jù)所述輸出電容檢測單元輸出的選擇信號有選擇性的將一補(bǔ)償電容接入所述反饋環(huán)路控制電路或?qū)⒃撗a(bǔ)償電容從所述反饋環(huán)路控制電路中去除。
[0012]進(jìn)一步的，所述反饋環(huán)路控制電路包括:采樣所述輸出電路的輸出端的輸出電壓得到米樣電壓的分壓電路；基于分壓電壓和第一參考電壓輸出控制信號的誤差放大電路，所述誤差放大電路中包括有所述補(bǔ)償電容。
[0013]進(jìn)一步的，所述輸出電容檢測單元包括延遲電路、第一反相器、第二與門、比較器、第二反相器和D觸發(fā)器，所述延遲電路的輸入端接收所述使能信號，所述延遲電路的輸出端接第一反相器的輸入端，第一反相器的輸出端與第二與門的一輸入端相連，第二與門的第二輸入端接收所述使能信號，第二與門的輸出端輸出所述切換信號；所述比較器的一端接所述輸出電路的輸出端，另一個接第二參考電壓，其輸出端接D觸發(fā)器的輸入端d，第二與門的輸出端連接所述D觸發(fā)器的時鐘端，所述使能信號經(jīng)由第二反相器與所述D觸發(fā)器的復(fù)位端r相連，所述D觸發(fā)器的輸出端q輸出所述選擇信號。
[0014]進(jìn)一步的，所述補(bǔ)償電容和一個選擇開關(guān)串聯(lián)于所述誤差放大電路的輸出端和輸入電壓之間，所述選擇信號控制所述選擇開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。
[0015]進(jìn)一步的，所述功率管為MOS晶體管，所述MOS晶體管的源極為所述輸出電路的輸入端，其漏極為所述輸出電路的輸出端。
[0016]更進(jìn)一步的，所述邏輯控制電路包括一個反相器INV1、控制開關(guān)S5和S6，所述控制開關(guān)S5的一端連接所述功率管的控制端，另一端連接所述反饋環(huán)路控制電路的輸出端，所述控制開關(guān)S6的一端連接所述功率管的控制端，另一端接收所述輸出電容檢測單元的偏置電壓PB，所述切換信號經(jīng)由反相器INVl與所述控制開關(guān)S5的控制端相連，所述切換信號直接與所述控制開關(guān)S6相連。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供一種電壓調(diào)節(jié)器，其根據(jù)不同的輸出電容來調(diào)整不同的通過檢測判斷輸出電容的大小來選用不同的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)或調(diào)整補(bǔ)償電容的大小，從而實(shí)現(xiàn)對更寬輸出電容范圍的兼容性。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0019]圖1為本實(shí)用新型中的高穩(wěn)定性電壓調(diào)節(jié)器在一個實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1所示的輸出電容檢測單元在一個實(shí)施例中的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖1所示的具有可編程補(bǔ)償電容的誤差放大電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0022]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]此處所稱的“一個實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本實(shí)用新型至少一個實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實(shí)施例中”并非均指同一個實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。除非特別說明，本文中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連。
[0024]請參考圖1所示，其為本實(shí)用新型在一個實(shí)施例中的高穩(wěn)定性電壓調(diào)節(jié)器的電路示意圖。所述電壓調(diào)節(jié)器包括具有功率管的輸出電路110和反饋環(huán)路控制電路120。所述輸出電路110具有輸入端、輸出端和連接于輸入端和輸出端之間的功率管，通過控制所述功率管將從輸入端接收到的輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換為輸出端的輸出電壓V0。一個輸出電容C2串聯(lián)于所述輸出電路的輸出端和地之間。所述反饋環(huán)路控制電路120根據(jù)輸出端的輸出電壓V0來輸出控制信號給所述功率管，以實(shí)現(xiàn)對輸出端的輸出電壓V0的調(diào)控。
[0025]在圖1所示的實(shí)施例中，所述電壓調(diào)節(jié)器110為低壓差電壓調(diào)節(jié)器(LD0)，所述輸出電路110包括功率管MP2，該功率管MP2為PMOS (P-channel Metal OxideSemiconductor)晶體管，其源極作為輸入端接收輸入電壓VIN，其漏極作為輸出端得到所述輸出電壓V0。所述反饋環(huán)路控制電路120包括采樣所述輸出電路的輸出端的輸出電壓VO得到米樣電壓VC的分壓電路；基于分壓電壓VC和第一參考電壓VR輸出控制信號的誤差放大電路EA。所述誤差放大電路輸出的控制信號連接至所述PMOS晶體管的柵極，用于控制其上流過的電流。
[0026]本實(shí)用新型中的電壓調(diào)節(jié)器還包括有輸出電容檢測電路(131和132)，其可以基于檢測到的輸出端的輸出電壓VO確定所述輸出端連接的輸出電容C2的大小,并基于所述輸出電容的大小選擇相應(yīng)的選擇信號SEL。相應(yīng)的，所述反饋環(huán)路控制電路120會根據(jù)所述輸出電容檢測電路輸出的選擇信號SEL來調(diào)整其內(nèi)部的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)以使得該反饋環(huán)路控制電路120能夠兼容所述輸出電容，從而可以實(shí)現(xiàn)更寬范圍輸出電容的兼容性。本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)更大輸出電容范圍的高穩(wěn)定，最佳理想的效果是兼容無輸出電容至無限大輸出電容值。[0027]在一個實(shí)施例中，所述電壓調(diào)節(jié)器還包括電位維持電路140和接收使能信號EN的使能端。所述電位維持電路140與所述使能端相連，所述輸出電容檢測電路與所述使能端相連。在所述使能信號EN為無效，所述電位維持電路140將所述輸出端的輸出電壓限定為固定的電位，在所述使能信號EN為有效時，所述電位維持電路140對所述輸出端的輸出電壓不起作用。同時，在所述使能信號由無效跳變?yōu)橛行Ш蟮囊欢螘r間(比如Tl，可根據(jù)需要確定)內(nèi)，所述輸出電容檢測電路切斷所述反饋環(huán)路控制電路120對所述功率管的控制，并控制所述功率管以預(yù)定電流(比如12)給所述輸出電容C2充電，所述輸出電容檢測電路在這段時間后檢測輸出端的輸出電壓，并將其與預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較以判斷出所述輸出電容C2的大小，并據(jù)此輸出相應(yīng)的選擇信號。
[0028]具體來說，所述電位維持電路140包括連接在所述輸出電路110的輸出端和地之間的開關(guān)S3，在所述使能信號無效時，所述開關(guān)S3導(dǎo)通，將所述輸出電路的輸出端的輸出電壓限定為地電平，在所述使能信號有效時，所述開關(guān)S3關(guān)斷，所述輸出電路的輸出端的輸出電壓不再受地電位的限制。這樣，在所述使能信號由無效跳變?yōu)橛行r，即所述電壓調(diào)節(jié)器啟動時，所述功率管MP2會以預(yù)定電流給所述輸出電容充電，最后根據(jù)輸出電容的充電電壓就可以得知所述輸出電容的大小，并最后可以輸出相應(yīng)的選擇信號，最終可以使得所述反饋環(huán)路控制電路選擇相應(yīng)的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)或補(bǔ)償電容，從而可以適應(yīng)更寬的輸出電容。
[0029]如圖1所示，在一個實(shí)施例中，所述輸出電容檢測電路包括輸出電容檢測單元131和邏輯控制電路132。
[0030]所述輸出電容檢測單元131在檢測到所述使能信號EN由無效跳變?yōu)橛行r，輸出持續(xù)預(yù)定時間有效的切換信號Ctrl，在該切換信號Ctrl有效時，所述邏輯控制電路132切斷所述功率管MP2的控制端與所述反饋環(huán)路控制電路120的通路，而將所述功率管MP2的控制端連接至所述輸出電容檢測單元131輸出的一偏置電壓PB上，此時在所述偏置電壓PB的驅(qū)動下所述功率管MP2上流過預(yù)定電流給所述輸出電容C2充電。在所述切換信號Ctrl由有效信號跳變?yōu)闊o效信號時，所述輸出電容檢測單兀131基于所述輸出端的輸出電壓VO與預(yù)定電壓閾值的比較結(jié)果，得知所述輸出電容的大小，并據(jù)此輸出相應(yīng)的選擇信號SEL，所述反饋環(huán)路控制電路120根據(jù)所述輸出電容檢測單元131輸出的選擇信號有選擇性的將一補(bǔ)償電容接入所述反饋環(huán)路控制電路或?qū)⒃撗a(bǔ)償電容從所述反饋環(huán)路控制電路120中去除。
[0031]在所述切換信號Ctrl無效時，所述邏輯控制電路132切斷所述輸出電容檢測單元提供的偏置電壓與所述功率管的控制端的通路，而接通所述反饋環(huán)路控制電路與所述功率管的控制端的通路，此時所述反饋環(huán)路控制電路根據(jù)所述輸出端的輸出電壓來輸出控制信號給所述功率管的控制端，以實(shí)現(xiàn)對輸出端的輸出電壓的調(diào)控，此時所述反饋環(huán)路控制電路已經(jīng)根據(jù)輸出電容調(diào)整了匹配的補(bǔ)償電容，從而可以獲得較高的穩(wěn)定性。
[0032]在圖1所示的具體實(shí)施例中，所述邏輯控制電路132包括一個反相器INV1、控制開關(guān)S5和S6，所述控制開關(guān)S5的一端連接所述功率管MP2的控制端，另一端連接所述誤差放大電路的輸出端，所述控制開關(guān)S6的一端連接所述功率管MP2的控制端，另一端接收所述輸出電容檢測單元131的偏置電壓PB。
[0033]在圖1所示的一個實(shí)施例中，所述反饋環(huán)路控制電路120中的可編程補(bǔ)償電容設(shè)置于誤差放大電路EA中。圖3示出了具有可編程補(bǔ)償電容的誤差放大電路的具體電路圖。如圖3所示，所述誤差放大電路包括有PMOS晶體管MP1、MP2、MP3、MP4，NMOS晶體管麗1、麗2、麗3、MN4，以及電流源15，其中MOS晶體管MP2和MN4的中間節(jié)點(diǎn)為該誤差放大電路的輸出端。該誤差放大電路的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，其還包括有串聯(lián)于所述誤差放大電路的輸出端和輸入電壓之間一個選擇開關(guān)S7和可編程補(bǔ)償電容Ce，所述輸出電容檢測單元131輸出的選擇信號控制所述選擇開關(guān)S7的導(dǎo)通和關(guān)斷，在其導(dǎo)通時，所述補(bǔ)償電路Ce被接入所述誤差放大電路中，在其關(guān)斷時，所述補(bǔ)償電容Ce被去除出所述誤差放大電路中，從而改變了補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，使得反饋環(huán)路控制電路120能夠兼容更大范圍的輸出電容。
[0034]圖2為圖1所示的輸出電容檢測單元在一個實(shí)施例中的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述輸出電容檢測單元131包括延遲電路Delay、第一反相器INV3、第二與門And2、比較器1、第二反相器INV4和D觸發(fā)器DFF1。所述延遲電路Delay的輸入端接收所述使能信號EN,所述延遲電路的輸出端接第一反相器INV3的輸入端,第一反相器INV3的輸出端與第二與門And2的一輸入端相連，第二與門And2的第二輸入端接收所述使能信號EN，第二與門And2的輸出端輸出所述切換信號Ctrl，該切換信號是一個脈沖信號。所述比較器I的一端接所述輸出電路的輸出端V0，另一個接第二參考電壓V2，其輸出端接D觸發(fā)器DFFl的輸入端d，第二與門的輸出端連接所述D觸發(fā)器DFFl的時鐘端elk，所述使能信號經(jīng)由第二反相器INV4與所述D觸發(fā)器的復(fù)位端r相連，所述D觸發(fā)器的輸出端q輸出所述選擇信號SEL。所述輸出電容檢測單元131還包括有提供偏置電壓PB的偏置電路，該電路包括PMOS晶體管MP5和電流源II。Ctrl信號為上升沿與輸入信號EN的上升沿對齊，脈沖寬度等于延遲電路Delay產(chǎn)生的延時。比較器I比較輸出電壓VO和參考電壓V2的大小，D-觸發(fā)器DFFl將比較器的輸出信號COMPl在Ctrl信號下降沿時刻的值鎖存到輸出信號SEL。EN信號為低電平時，ENB為高電平，此時將D-觸發(fā)器輸出清零。
[0035]在一個具體應(yīng)用的示例中，當(dāng)EN為高電平時，電壓調(diào)節(jié)器正常工作；當(dāng)EN為低電平時，電壓調(diào)節(jié)器處于關(guān)閉狀態(tài)。反相器INV2、開關(guān)S3保證每次電壓調(diào)節(jié)器的輸出都是從零電壓啟動。輸出電容檢測單元的輸入信號為EN和V0。當(dāng)EN從低電平變成高電平時，SP在EN信號的上升沿時刻，產(chǎn)生切換信號Ctrl，Ctrl為一脈沖信號，其上升沿與EN的上升沿對齊，經(jīng)過設(shè)定的延遲時間后，Ctrl信號變?yōu)榈碗娖?。即Ctrl信號為以EN信號的上升沿為起點(diǎn)，固定時間長度的高電平的脈沖信號(此固定時間設(shè)為Tl)。PB為功率管MP2提供偏置電壓，使得功率管MP2為輸出電容C2的充電電流為固定值。當(dāng)Ctrl信號為高電平時，開關(guān)S5被關(guān)斷，開關(guān)S6導(dǎo)通，此時功率管MP2輸出固定電流，對輸出電容C2充電。另外通過輸出電容檢測單元中的比較器比較輸出電壓VO與參考電壓V2的大小。如果VO低于設(shè)定的參考電壓，則說明輸出電容大于設(shè)定值；如果VO電壓大于設(shè)定的參考電壓V2,則說明輸出電容小于設(shè)定值。
[0036]在Tl時間內(nèi)，對輸出電容充電的電壓滿足:
[0037]V0.Co=I2.Tl
[0038]其中VO為Tl時間結(jié)束時刻的輸出電壓值，Co為輸出電容C2的電容值，12為Tl時間內(nèi)MP2的輸出電流，Tl為Ctrl為高電平的時間。
[0039]所以V0=I2.Tl/Co。
[0040]由此可知，輸出電容越大，VO電壓越低；輸出電容越小，輸出電壓越聞。
[0041]參考電壓為V2，則對應(yīng)VO等于V2的輸出電容Co=I2.T1/V2。[0042]所述領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以理解的是，所述電壓調(diào)節(jié)器也可以是其他類型的電壓調(diào)節(jié)器，比如升壓型DC-DC (直流-直流)轉(zhuǎn)換器，降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器等，他們共同的特點(diǎn)都是具有輸出電路進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換以及具有反饋環(huán)路控制電路進(jìn)行環(huán)路控制，至于具體的電壓轉(zhuǎn)換的方式以及環(huán)路控制的方式則會隨著不同類型的電壓調(diào)節(jié)器而不同，但是電壓轉(zhuǎn)換方式的改變以及環(huán)路控制的改變并不影響本實(shí)用新型的基于輸出電容的大小來調(diào)整控制環(huán)路中的補(bǔ)償電路的思路依然可以適用。
[0043]本實(shí)用新型中的在本實(shí)用新型中，“連接”、相連、“連”、“接”等表示電性相連的詞語，如無特別說明，則表示直接或間接的電性連接。
[0044]需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】所做的任何改動均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實(shí)施方式】。
【權(quán)利要求】
1.一種電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，其包括: 輸出電路，其具有輸入端、輸出端和連接于輸入端和輸出端之間的功率管，通過控制所述功率管將從輸入端接收到的輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出端的輸出電壓，輸出電容串聯(lián)于輸出電路的輸出端和地之間； 輸出電容檢測電路，其基于檢測到的輸出端的輸出電壓確定所述輸出端連接的輸出電容的大小，并基于所述輸出電容的大小輸出相應(yīng)的選擇信號； 反饋環(huán)路控制電路，根據(jù)輸出端的輸出電壓來輸出控制信號給所述功率管，以實(shí)現(xiàn)對輸出端的輸出電壓的調(diào)控，此外其還根據(jù)所述輸出電容檢測電路輸出的選擇信號來調(diào)整內(nèi)部的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)以使得該反饋環(huán)路控制電路能夠兼容所述輸出電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，其還包括電位維持電路和接收使能信號的使能端， 所述電位維持電路與所述使能端相連，所述輸出電容檢測電路與所述使能端相連，在所述使能信號為無效，所述電位維持電路將所述輸出端的輸出電壓限定為固定的電位，在所述使能信號為有效時，所述電位維持電路對所述輸出端的輸出電壓不起作用， 在所述使能信號由無效跳變?yōu)橛行Ш蟮囊欢螘r間內(nèi)，所述輸出電容檢測電路切斷所述反饋環(huán)路控制電路對所述功率管的控制，并控制所述功率管以預(yù)定電流給所述輸出電容充電，所述輸出電容檢測電路在這段時間后檢測輸出端的輸出電壓，并將其與預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較以判斷出所述輸出電容的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電位維持電路包括連接在所述輸出電路的輸出端和地之間的開關(guān)S3，在所述使能信號無效時，所述開關(guān)S3導(dǎo)通，將所述輸出電路的輸出端的輸出電壓限定為地電平，在所述使能信號有效時，所述開關(guān)S3關(guān)斷，所述輸出電路的輸出端的輸出電壓不再受地電位的限制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述輸出電容檢測電路包括輸出電容檢測單元和邏輯控制電路， 所述輸出電容檢測單元在檢測到所述使能信號由無效跳變?yōu)橛行r，輸出持續(xù)預(yù)定時間有效的切換信號，在該切換信號有效時，所述邏輯控制電路切斷所述功率管的控制端與所述反饋環(huán)路控制電路的通路，而將所述功率管的控制端連接至所述輸出電容檢測單元輸出的一偏置電壓上，此時在所述偏置電壓的驅(qū)動下所述功率管上流過預(yù)定電流給所述輸出電容充電，所述輸出電容檢測單元檢測在所述輸出端的輸出電壓，并根據(jù)所述切換信號的有效時段的所述輸出端的輸出電壓判定所述輸出電容的大小， 在所述切換信號無效時，所 述邏輯控制電路切斷所述輸出電容檢測單元提供的偏置電壓與所述功率管的控制端的通路，而接通所述反饋環(huán)路控制電路與所述功率管的控制端的通路，此時所述反饋環(huán)路控制電路根據(jù)所述輸出端的輸出電壓來輸出控制信號給所述功率管的控制端，以實(shí)現(xiàn)對輸出端的輸出電壓的調(diào)控。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于， 在所述切換信號由有效信號跳變?yōu)闊o效信號時，所述輸出電容檢測單元基于所述輸出端的輸出電壓與預(yù)定電壓閾值的比較結(jié)果，輸出相應(yīng)的選擇信號，所述反饋環(huán)路控制電路根據(jù)所述輸出電容檢測單元輸出的選擇信號有選擇性的將一補(bǔ)償電容接入所述反饋環(huán)路控制電路或?qū)⒃撗a(bǔ)償電容從所述反饋環(huán)路控制電路中去除。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述反饋環(huán)路控制電路包括: 采樣所述輸出電路的輸出端的輸出電壓得到采樣電壓的分壓電路； 基于分壓電壓和第一參考電壓輸出控制信號的誤差放大電路， 所述誤差放大電路中包括有所述補(bǔ)償電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述輸出電容檢測單元包括延遲電路、第一反相器、第二與門、比較器、第二反相器和D觸發(fā)器， 所述延遲電路的輸入端接收所述使能信號，所述延遲電路的輸出端接第一反相器的輸入端，第一反相器的輸出端與第二與門的一輸入端相連，第二與門的第二輸入端接收所述使能信號，第二與門的輸出端輸出所述切換信號； 所述比較器的一端接所述輸出電路的輸出端，另一個接第二參考電壓，其輸出端接D觸發(fā)器的輸入端d，第二與門的輸出端連接所述D觸發(fā)器的時鐘端，所述使能信號經(jīng)由第二反相器與所述D觸發(fā)器的復(fù)位端r相連，所述D觸發(fā)器的輸出端q輸出所述選擇信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述補(bǔ)償電容和一個選擇開關(guān)串聯(lián)于所述誤差放大電路的輸出端和輸入電壓之間，所述選擇信號控制所述選擇開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述功率管為MOS晶體管，所述MOS晶體管的源極為所述輸出電路的輸入端，其漏極為所述輸出電路的輸出端。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述邏輯控制電路包括一個反相器INVl、控制開關(guān)S5和S6，所述控制開關(guān)S5的一端連接所述功率管的控制端，另一端連接所述反饋環(huán)路控制電路的輸出端，所述控制開關(guān)S6的一端連接所述功率管的控制端，另一端接收所述輸出電容檢測單元的偏置電壓PB，所述切換信號經(jīng)由反相器INVl與所述控制開關(guān)S5的控制端相連，所述切換信號直接與所述控制開關(guān)S6相連。
【文檔編號】G05F1/565GK203588108SQ201320683188
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】王釗 申請人:無錫中星微電子有限公司