一種利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及芯片領(lǐng)域，尤其是一種利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流以增強(qiáng)線性穩(wěn)壓器瞬態(tài)反應(yīng)速度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]參見圖1，現(xiàn)有的線性穩(wěn)壓器通過偏置電流單元與內(nèi)部單元1:n的電流鏡像來獲得必需的靜態(tài)電流n Ib，根據(jù)需要η可以為任意正數(shù)，確保放大器在合適的工作狀態(tài)下工作，輸出恒定的電壓值Vout，并能保證一定的電流輸出能力，RO和Rl分別為不同的負(fù)載情況，對應(yīng)的輸出電流為1和II，Vsw是不同負(fù)載切換的控制信號。
[0003]在現(xiàn)有的線性穩(wěn)壓器輸出能力范圍內(nèi)，即放大器及環(huán)路工作在正常范圍內(nèi)時，線性穩(wěn)壓器的瞬態(tài)響應(yīng)速度與偏置電流Ib保持正比關(guān)系，偏置電流Ib越大，線性穩(wěn)壓器的瞬態(tài)響應(yīng)速度越快，在不同負(fù)載之間切換時，電壓跌落更小、過沖更小、電壓恢復(fù)時間更短。
[0004]然而，現(xiàn)有的線性穩(wěn)壓器使用恒定偏置電流Ib_c，即Ib等于Ib_c，在不同負(fù)載之間切換時，現(xiàn)有的線性穩(wěn)壓器不能隨著負(fù)載的切換來適應(yīng)系統(tǒng)對的瞬態(tài)響應(yīng)速度變化的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為解決【背景技術(shù)】存在的上述技術(shù)問題，而提供一種利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流以增強(qiáng)線性穩(wěn)壓器瞬態(tài)反應(yīng)速度的裝置。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0007]—種利用負(fù)載切換時的控制信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置，包括偏置電流單元、鏡像電流電路以及放大器，其特殊之處在于:還包括脈沖發(fā)生器，所述脈沖發(fā)生器根據(jù)負(fù)載切換的控制信號產(chǎn)生脈沖信號W，所述偏置電流單元包括電流源、壓控開關(guān)和加法器，所述脈沖發(fā)生器的輸出端接壓控開關(guān)的控制端；
[0008]所述偏置電流源根據(jù)使用負(fù)載切換時的控制信號產(chǎn)生補(bǔ)償偏置電流Ib_a，所述電流源的輸出端接壓控開關(guān)的輸入端，所述壓控開關(guān)的輸出端接加法器的一個輸入端，所述加法器的另一個輸入端接恒定偏置電流Ib_c，所述加法器將補(bǔ)償偏置電流Ib_a和恒定偏置電流Ib_c疊加輸出偏置電流Ib，所述偏置電流Ib輸入至鏡像電流電路。
[0009]還包括控制器，所述控制器用于至少兩個負(fù)載切換的控制信號進(jìn)行疊加處理輸出總的負(fù)載切換的控制信號給脈沖發(fā)生器。
[0010]上述補(bǔ)償偏置電流Ib_a的電流方向根據(jù)負(fù)載由重載變?yōu)檩p載或者由輕載變?yōu)橹剌d決定。
[0011 ] 上述鏡像電流電路包括MOS管Ml和MOS管M2。
[0012]上述MOS管Ml和MOS管M2的寬長比(W/L)為η，η為任意正數(shù)。
[0013]η 一般取小于100以下的正數(shù)。
[0014]本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0015]本實(shí)用新型提供的一種利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的電流源，根據(jù)負(fù)載切換時的控制信號(Vswl-Vswx)偏置電流源產(chǎn)生對應(yīng)的補(bǔ)償偏置電流Ib_a，使用負(fù)載切換時的控制信號(Vswl-Vswx)產(chǎn)生的脈沖信號，利用脈沖信號W控制補(bǔ)償偏置電流113_&是否進(jìn)入加法器，可以使線性穩(wěn)壓器電路的放大器瞬態(tài)響應(yīng)速度隨負(fù)載切換而變化，可以滿足系統(tǒng)在負(fù)載切換時對的瞬態(tài)響應(yīng)速度變化的需求，同時在系統(tǒng)沒有負(fù)載切換時不增加靜態(tài)電流的消耗。
【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有的線性穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的脈沖發(fā)生器輸入與輸出之間的關(guān)系示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參見圖2與圖3，線性穩(wěn)壓器的瞬態(tài)響應(yīng)速度隨負(fù)載的變化方式取決于電流源隨負(fù)載切換變化的方式，本實(shí)用新型采用的偏置電流源使用隨負(fù)載切換的電流Ib_a，因此該偏置電流源可以根據(jù)新的負(fù)載條件進(jìn)行配置，負(fù)載切換幅度較大時可配置更大的脈沖寬度Tp，或者更大的偏置電流Ib_a或者脈沖寬度Tp和偏置電流Ib_a共同配置。例如:如果負(fù)載RO和Rl相差較大數(shù)量級，即輸出的負(fù)載電流1與Il相差較大時，可提高Ib_a，或使得Tp時間更長，更大程度的提升瞬態(tài)響應(yīng)速度，保證輸出Vout更加穩(wěn)定，以滿足系統(tǒng)的需求。同時在不需要快速瞬態(tài)響應(yīng)速度的高溫環(huán)境下使偏置電流Ib不變或者降低，使得瞬態(tài)響應(yīng)速度在不同電壓下更穩(wěn)定，或達(dá)到節(jié)省能耗的作用。Ib_a可為正向或負(fù)向電流，電流方向根據(jù)負(fù)載由重載變?yōu)檩p載或者由輕載變?yōu)橹剌d決定。
[0022]參見圖4，本實(shí)用新型的實(shí)施例一是采用單個負(fù)載(Rl)切換信號Vsw產(chǎn)生相應(yīng)脈沖信號W控制壓控開關(guān)，利用加法器來得到偏置電流Ib，Ib等于恒定電流Ib_c與隨負(fù)載變化電流Ib_a之和，通過寬長比(W/L)為一定比例η的MOS管Ml與M2組成的電流鏡像來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型中的偏置電流源。電流源依次通過壓控開關(guān)、加法器和MOS管Ml與M2接入放大器。
[0023]參見圖5，本實(shí)用新型的實(shí)施例二是多個負(fù)載(Rl-Rx)切換的控制信號Vsw(X)經(jīng)過控制器和脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖信號W控制壓控開關(guān)，負(fù)載切換的控制信號通過控制器來控制脈沖信號的脈沖寬度Τρ，利用加法器來得到偏置電流Ib，Ib等于恒定電流Ib_c與隨負(fù)載變化電流Ib_a之和，通過寬長比(W/L)為一定比例η的MOS管Ml與M2組成的電流鏡像電路來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型中的偏置電流的調(diào)整。偏置電流源依次通過壓控開關(guān)、加法器和MOS管Ml與M2接入放大器。以上實(shí)施例中的MOS管均采用是NMOS管。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置，包括偏置電流單元、鏡像電流電路以及放大器，其特征在于:還包括脈沖發(fā)生器，所述脈沖發(fā)生器根據(jù)負(fù)載切換的控制信號產(chǎn)生脈沖信號W，所述偏置電流單元包括電流源、壓控開關(guān)和加法器，所述脈沖發(fā)生器的輸出端接壓控開關(guān)的控制端； 所述偏置電流源根據(jù)使用負(fù)載切換時的控制信號產(chǎn)生補(bǔ)償偏置電流Ib_a，所述電流源的輸出端接壓控開關(guān)的輸入端，所述壓控開關(guān)的輸出端接加法器的一個輸入端，所述加法器的另一個輸入端接恒定偏置電流Ib_c，所述加法器將補(bǔ)償偏置電流Ib_a和恒定偏置電流Ib_c疊加輸出偏置電流Ib，所述偏置電流Ib輸入至鏡像電流電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置，其特征在于:還包括控制器，所述控制器用于至少兩個負(fù)載切換的控制信號進(jìn)行疊加處理輸出總的負(fù)載切換的控制信號給脈沖發(fā)生器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置，其特征在于:所述補(bǔ)償偏置電流Ib_a的電流方向根據(jù)負(fù)載由重載變?yōu)檩p載或者由輕載變?yōu)橹剌d決定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置，其特征在于:所述鏡像電流電路包括MOS管Ml和MOS管M2。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置，其特征在于:所述MOS管Ml和MOS管M2的寬長比(W/L)為η，η為任意正數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置，其特征在于:η取小于100以下的正數(shù)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種利用負(fù)載變化信號調(diào)節(jié)偏置電流的裝置，包括偏置電流單元、鏡像電流電路以及放大器，還包括脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器根據(jù)負(fù)載切換的控制信號產(chǎn)生脈沖信號W，偏置電流單元包括電流源、壓控開關(guān)和加法器，脈沖發(fā)生器的輸出端接壓控開關(guān)的控制端；偏置電流源根據(jù)使用負(fù)載切換時的控制信號產(chǎn)生補(bǔ)償偏置電流Ib_a，電流源的輸出端接壓控開關(guān)的輸入端，壓控開關(guān)的輸出端接加法器的一個輸入端，加法器的另一個輸入端接恒定偏置電流Ib_c，加法器將補(bǔ)償偏置電流Ib_a和恒定偏置電流Ib_c疊加輸出偏置電流Ib，偏置電流Ib輸入至鏡像電流電路。本實(shí)用新型可以使線性穩(wěn)壓器電路的放大器瞬態(tài)響應(yīng)速度隨負(fù)載切換而變化。
【IPC分類】G05F1/66
【公開號】CN204740523
【申請?zhí)枴緾N201520181330
【發(fā)明人】梁超
【申請人】西安華芯半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年3月27日