”)。為了這個(gè)目的，線性調(diào)節(jié)器200包括反饋路徑330，反饋路徑330耦合在輸出端370和誤差放大器350的非反相輸入端之間。對(duì)于本示例，誤差放大器350的反相輸入端接收Vref參考電壓，誤差放大器350的輸出端耦合到導(dǎo)通器件320的控制端子，并且導(dǎo)通器件320通過(guò)在其控制端子處接收的信號(hào)改變V.輸出電壓。由于由反饋路徑330提供的負(fù)反饋，在一般情況下，V.輸出電壓的幅度的增加使得誤差放大器350減小在控制端子處的信號(hào)的幅度，從而對(duì)抗V.輸出電壓的增加；并且相反地，V.輸出電壓的幅度的減小在一般情況下使得誤差放大器350增大在導(dǎo)通器件320的控制端子處的信號(hào)的幅度，從而對(duì)抗V.輸出電壓的幅度的減小。
[0030]根據(jù)示例實(shí)施例，圖3的線性調(diào)節(jié)器200具有兩種操作模式:電壓調(diào)節(jié)模式和電流源模式，當(dāng)線性調(diào)節(jié)器200正在為MCU 24的負(fù)載376和380提供電力時(shí)，電壓調(diào)節(jié)模式是“正常的”操作模式；電流源模式是其中線性調(diào)節(jié)器200限制其輸出電流(在圖3中被稱為“ΙωΑ:)”)的模式。電流源模式可以用于這樣的目的，如，限制在線性調(diào)節(jié)器200的啟動(dòng)期間或V-輸出電壓從較低的電壓(通過(guò)改變Vref參考電壓)變化為較高的電壓期間的涌入電流。線性調(diào)節(jié)器200的特定的操作模式的選擇由控制邏輯310控制。如在圖3中所描繪的，控制邏輯310可以在輸入端309處接收控制信號(hào)，用于選擇性地啟用電流源或電壓調(diào)節(jié)器操作模式，并且相應(yīng)地控制開關(guān)控制信號(hào)312?？刂七壿?10還耦合到比較器360的輸出端，控制邏輯310可以用于基于V.輸出電壓控制線性調(diào)節(jié)器200是以電壓調(diào)節(jié)模式操作還是以電流源模式操作。
[0031]如圖3中所描繪的，比較器360具有反相輸入端和非反相輸入端，反相輸入端耦合到反饋節(jié)點(diǎn)333(以提供V.輸出電壓的縮放表示)非反相輸入端接收Vref參考電壓。由于這種布置，響應(yīng)于在節(jié)點(diǎn)333處的反饋電壓低于閾值，比較器360使其輸出信號(hào)有效(assert its output signal)(例如，將其輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)到高)。如圖3中所示的，開關(guān)控制信號(hào)312可以用于控制開關(guān)316 (開關(guān)316-1、316-2和316-3，被描繪作為圖3中的示例)，其可以用于選擇性地控制耦合到PM0SFET 322的柵極的電路。
[0032]根據(jù)示例實(shí)施例，控制邏輯310關(guān)閉開關(guān)316中的一個(gè)并打開其它兩個(gè)開關(guān)316，用于針對(duì)給定的操作模式配置線性調(diào)節(jié)器200。以這種方式，為了針對(duì)電壓調(diào)節(jié)器模式(例如，響應(yīng)于V.輸出電壓超過(guò)閾值電壓)配置線性調(diào)節(jié)器200，控制邏輯310關(guān)閉開關(guān)316-3(如圖3中所描繪的)以將誤差放大器350的輸出端耦合到導(dǎo)通器件310的控制端子。對(duì)于電流源模式(例如，響應(yīng)于在啟動(dòng)時(shí)V.輸出電壓低于閾值電壓)，控制邏輯310關(guān)閉開關(guān)316-2，以將導(dǎo)通器件320的控制端子耦合到電流鏡像器件340，用于調(diào)節(jié)線性調(diào)節(jié)器的Iumi輸出電流。為了禁用或關(guān)閉線性調(diào)節(jié)器200，控制邏輯310關(guān)閉開關(guān)316-1以關(guān)閉導(dǎo)通器件320。
[0033]對(duì)于圖3中描繪的示例實(shí)施例，負(fù)載376表示永久耦合到線性調(diào)節(jié)器200的輸出端370的電路，諸如處理核150、低電壓外圍設(shè)備等等，該電路由線性調(diào)節(jié)器200供電而不考慮MCU 24的特定功率消耗模式。負(fù)載380表示其它電路，對(duì)于MCU 24的較高功率消耗模式，該其它電路可以被切換(經(jīng)由開關(guān)378和382)到輸出端370，但是對(duì)于MCU 24的較低功率消耗模式，該其他電路也可以從輸出端370去耦。
[0034]根據(jù)示例實(shí)施例，線性調(diào)節(jié)器200可以是半導(dǎo)體封裝30的一部分(如圖1中所描繪的)，它具有可在封裝30的外部訪問(wèn)的端子391，用于將去耦電容器390耦合到線性調(diào)節(jié)器200。去耦電容器390可以用于這樣的目的:過(guò)濾由于負(fù)載376和/或380的操作而可能以其它方式出現(xiàn)在輸出端370處的噪聲。如本文中進(jìn)一步描述的，根據(jù)示例實(shí)施例，線性調(diào)節(jié)器200具有考慮去耦電容器390的阻抗的閉環(huán)頻率增益。
[0035]如圖3中所描繪的，根據(jù)示例實(shí)施例，導(dǎo)通器件320可以由金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)形成，諸如P溝道MOSFET (PM0SFET) 322。在該方面，PM0SFET 322的源極被耦合以接收Vin輸入電壓，PM0SFET 322的柵極形成導(dǎo)通器件320的控制端子，并且在線性調(diào)節(jié)器200的電壓調(diào)節(jié)器模式中由開關(guān)316-3耦合到誤差放大器350的輸出端。PM0SFET322的漏極耦合到線性調(diào)節(jié)器200的輸出端370。
[0036]根據(jù)示例實(shí)施例，反饋路徑330包括由電阻器332和334形成的電阻分壓器，用于在節(jié)點(diǎn)333處創(chuàng)建V.輸出電壓的縮放表示。在這方面，電阻器332 (可以是可調(diào)節(jié)的)耦合在輸出端370和節(jié)點(diǎn)333之間；并且電阻器334耦合在反饋節(jié)點(diǎn)333和地之間。此外，如圖3中所描繪的，根據(jù)示例實(shí)施例，開關(guān)336可以耦合在電阻器334和地之間，用于選擇性地啟用和禁用反饋路徑330。
[0037]電流鏡像設(shè)備340是針對(duì)電流源操作模式的目的而使用的線性調(diào)節(jié)器200的電路的一部分。更具體地，根據(jù)示例實(shí)施例，為了限制線性調(diào)節(jié)器200的込_輸出電流，線性調(diào)節(jié)器200使用電流鏡像設(shè)備(例如，MOSFET 342)以將由電流源326提供的電流源326鏡像到PM0SFET 322的源極到漏極路徑中(即，到導(dǎo)通器件320的電流路徑中)，如本文中進(jìn)一步所公開的。
[0038]也如圖3中所描繪，誤差放大器350包括低通濾波器324。如本文中更詳細(xì)討論的，為了補(bǔ)償由開關(guān)378的打開路徑(或關(guān)閉路徑)電阻和去耦電容器390的電容的乘積(produce)引入的頻率零，低通濾波器324用于將頻率極點(diǎn)或滾降引入到線性調(diào)節(jié)器200的閉環(huán)頻率響應(yīng)中。
[0039]圖4描繪線性調(diào)節(jié)器200的更詳細(xì)的示例實(shí)施例，示出電壓調(diào)節(jié)操作模式。參照?qǐng)D4，對(duì)于本示例實(shí)施例，誤差放大器350包括兩級(jí):第一跨導(dǎo)放大器級(jí)405和第二跨導(dǎo)放大器級(jí)452。響應(yīng)于在反饋節(jié)點(diǎn)333處的電壓和Vref參考電壓的比較，第一跨導(dǎo)放大器級(jí)450在其輸出端處產(chǎn)生電流。該電壓進(jìn)而由低通濾波器324接收。低通濾波器324過(guò)濾該電流，將該電流轉(zhuǎn)換為電壓，并將該電壓提供到放大器級(jí)452。如圖4中所描繪的，根據(jù)示例實(shí)施例，低通濾波器324可包括:耦合在跨導(dǎo)放大器450的輸出端和偏置電壓(在圖4中被稱為“VBIASN”)之間的電阻器440 ;以及耦合在放大器級(jí)450的輸出端和地之間的電容器440。
[0040]放大器級(jí)452包括N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NM0SFET) 4200 NM0SFET420的柵極耦合到放大器級(jí)450的輸出端，NM0SFET 420的源極耦合到地，并且NM0SFET 420的漏極耦合到另一個(gè)NM0SFET 416的源極。
[0041]NM0SFET 416的柵極接收偏置電壓，并且NM0SFET 416的漏極耦合到PM0SFET 412的漏極。PM0SFET 412的柵極耦合到地，并且PM0SFET 412的源極耦合到PM0SFET 410的漏極。如圖4中所描繪的，PM0SFET 410的柵極耦合到PM0SFET 322的柵極，并且PM0SFET410的源極接收Vin輸入電壓。電流源424耦合在PM0SFET 412的漏極和V IN輸入電壓之間，并且電阻器430耦合在圖4中的偏置電壓(被稱為“VBIASP”)之間。
[0042]由于上述布置，放大器級(jí)452將NM0SFET 420的柵極處的電壓轉(zhuǎn)換為電流，該電流被鏡像到PM0SFET 322的源極到漏極路徑中。響應(yīng)于V.輸出電壓增加，由放大器級(jí)450的輸出端提供的電流減小，從而減小NM0SFET 420的柵極電壓并減小NM0SFET 420的漏極到源極路徑中的電流。相應(yīng)地，由于通過(guò)PM0SFET 410和322的電流鏡像，PM0SFET 322的源極到漏極路徑中的電流減小，這降低V.輸出電壓。響應(yīng)于V ■輸出電壓減小，由放大器級(jí)450的輸出端提供的電流增加，從而增加NMOSFET 420的柵極電壓并增加NM0SFET 420的漏極到源極路徑中的電流。相應(yīng)地，由于通過(guò)PM0SFET 410和322電流鏡像，PM0SFET 322的源極到漏極路徑中的電流增加，這提高V-輸出電壓。
[0043]根據(jù)示例實(shí)施例，PM0SFET 410的長(zhǎng)寬比(aspect rat1)明顯小于PMOSFET 322的長(zhǎng)寬比，這允許放大器350的相對(duì)小的偏置電流。作為示例，根據(jù)一些實(shí)施例，該比率可以是350 (對(duì)于PMOSFET 322)比1(對(duì)于PMOSFET 410);并且放大器350的靜止偏置電流可以是15至20微安(μΑ)。根據(jù)進(jìn)一步的示例實(shí)施例，可以使用其它的長(zhǎng)寬比和偏置電流。
[0044]結(jié)合圖4參照?qǐng)D5Α，根據(jù)示例實(shí)施例，線性調(diào)節(jié)器200上的負(fù)載(Ζ_)的頻率響應(yīng)的幅度(Izu3adI)可以由示例波特(Bode)圖500來(lái)表示。在該背景下，Zu3ad負(fù)載指的是線性調(diào)節(jié)器的輸出端下游的負(fù)載(例如，在圖4中，開關(guān)378的阻抗，負(fù)載376，開關(guān)382的阻抗，負(fù)載380和去耦電容器390的電容)。如由波特圖500所描繪的，|ΖωΑ:)|幅度可以具有初始極點(diǎn)頻率504 (被稱為“poleWd”)，3dB滾降頻率，其是在輸出端370處的負(fù)載的電阻(rload)和電容器390的電容(cMt)的函數(shù)，如下面所述:
[0045]Poleload= 1/(2 Ji.r load.cext)。 公式 I
[0046]如圖5A中所描繪的，I Zload I幅度具有DC增益，該DC增益通常延伸到極點(diǎn)頻率504并且如在附圖標(biāo)記505處所描繪的以-20dB每十倍頻程(_20dB per decade)的速率滾降，直到達(dá)到與零頻率506 (zeroWd)相關(guān)聯(lián)的頻率。zeroWd零頻率是開關(guān)378的電阻Crcinsw)和去耦電容器390的