穩(wěn)壓器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本揭露涉及一種穩(wěn)壓器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的處理器（例如車用處理器或智能手機(jī)的處理器）的電源管理系統(tǒng)皆會設(shè)置 一組降壓穩(wěn)壓器（LD0)來動態(tài)地調(diào)整電壓。一般來說，已知的降壓穩(wěn)壓器主要是以模擬控 制技術(shù)或是同步式數(shù)字控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0003] 如果降壓穩(wěn)壓器采用模擬控制技術(shù)的話，則降壓穩(wěn)壓器的動態(tài)電壓調(diào)整的反應(yīng)速 度受限于其模擬控制電路的頻寬影響，而無法有效地提升電壓調(diào)整的速度。此外，當(dāng)降壓穩(wěn) 壓器操作在靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，由于仍需對模擬控制電路提供偏壓電流以維持降壓穩(wěn)壓器的運(yùn) 作，使得模擬控制電路的靜態(tài)工作電流無法下降。
[0004] 另一方面，如果降壓穩(wěn)壓器采用同步式數(shù)字控制技術(shù)的話，則降壓穩(wěn)壓器的動態(tài) 電壓調(diào)整的反應(yīng)速度會受限于其數(shù)字控制電路所需的時(shí)鐘頻率信號的固定時(shí)鐘頻率，如欲 提升降壓穩(wěn)壓器的電壓調(diào)整的反應(yīng)速度，則必需提高時(shí)鐘頻率信號的時(shí)鐘頻率，但這將導(dǎo) 致數(shù)字控制電路的耗電流上升與浪涌電流的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本揭露一實(shí)施例中的一種穩(wěn)壓器，此穩(wěn)壓器適用于動態(tài)地調(diào)整由穩(wěn)壓器的第 一輸出端所輸出的輸出電壓。此穩(wěn)壓器包括多個(gè)開關(guān)晶體管與控制電路。其中，每一個(gè)開 關(guān)晶體管具有第一端、第二端與控制端，所述多個(gè)開關(guān)晶體管的第一端接收驅(qū)動電壓，所述 多個(gè)開關(guān)晶體管的第二端皆電性連接于第一輸出端?？刂齐娐肪哂休斎攵恕⒎答伓伺c多個(gè) 第二輸出端。其中，控制電路的輸入端接收參考電壓，控制電路的反饋端接收輸出電壓，控 制電路的所述多個(gè)第二輸出端分別電性連接所述多個(gè)開關(guān)晶體管的控制端。開關(guān)晶體管用 以調(diào)整輸出電壓的電壓電平。控制電路用以將輸出電壓與參考電壓進(jìn)行比較，并依據(jù)比較 結(jié)果而選擇性地控制所述多個(gè)開關(guān)晶體管導(dǎo)通或截止，以使輸出電壓的電壓電平趨近于參 考電壓的電壓電平。
[0006] 根據(jù)本揭露一實(shí)施例中的一種穩(wěn)壓器控制方法，此穩(wěn)壓器控制方法適用于動態(tài)地 調(diào)整由穩(wěn)壓器所輸出的輸出電壓。其中，穩(wěn)壓器具有多個(gè)開關(guān)晶體管與控制電路，且每一個(gè) 開關(guān)晶體管具有第一端、第二端與控制端，所述多個(gè)開關(guān)晶體管的第一端接收驅(qū)動電壓，所 述多個(gè)開關(guān)晶體管的第二端電性連接用于輸出輸出電壓的節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)開關(guān)晶體管的控 制端電性連接控制電路。穩(wěn)壓器控制方法的步驟流程分別如下所述。首先，穩(wěn)壓器會反饋 輸出電壓至控制電路。接著，控制電路會將輸出電壓與參考電壓進(jìn)行比較。最后，控制電路 會依據(jù)上述的比較結(jié)果而選擇性地控制所述多個(gè)開關(guān)晶體管導(dǎo)通或截止，以使輸出電壓的 電壓電平趨近于參考電壓的電壓電平。
[0007] 以上的關(guān)于本揭露內(nèi)容的說明及以下的實(shí)施方式的說明用以示范與解釋本揭露 的精神與原理，并且提供本揭露的專利申請范圍更進(jìn)一步的解釋。
【附圖說明】
[0008] 圖1為根據(jù)本揭露一實(shí)施例的穩(wěn)壓器的功能方塊圖。
[0009] 圖2為根據(jù)圖1的控制電路的細(xì)部功能方塊圖。
[0010] 圖3為根據(jù)圖2的某一級驅(qū)動模塊的電路示意圖。
[0011] 圖4A為根據(jù)圖2的某一級驅(qū)動模塊在輸出電壓小于參考電壓時(shí)的時(shí)序圖。
[0012] 圖4B為根據(jù)圖2的某一級驅(qū)動模塊在輸出電壓大于參考電壓時(shí)的時(shí)序圖。
[0013] 圖5為根據(jù)圖2的控制電路在實(shí)際操作時(shí)的時(shí)序圖。
[0014] 圖6為根據(jù)本揭露一實(shí)施例的穩(wěn)壓器控制方法的步驟流程圖。
[0015] 圖7為根據(jù)本揭露另一實(shí)施例的穩(wěn)壓器控制方法的步驟流程圖。
[0016] 【符號說明】
[0017] 1穩(wěn)壓器
[0018] 10控制電路
[0019] 100_1 ?100_n、100_i驅(qū)動模塊
[0020] 1000 放大器
[0021] 1002SR觸發(fā)器
[0022] 1004多工器
[0023] 1006第一延遲單元
[0024] 1008MullerC邏輯門
[0025] 1010AND邏輯門
[0026] 10120R邏輯門
[0027] 1014第二延遲單元
[0028] 102第一反射模塊
[0029] 104第二反射模塊
[0030] PIN_1?PIN_4引腳
[0031] 12晶體管陣列
[0032] M_1?]VI_n、M_i開關(guān)晶體管
[0033] IN_1輸入端
[0034] IN_2反饋端
[0035] 0UT_1?0UT_n、0UT_i、0UT_i+l、0UT_i+2輸出端
[0036] VDD驅(qū)動電壓
[0037] VKEF參考電壓
[0038] VSUP輸出電壓
[0039] EN致能信號
[0040] LCKB鎖定信號
[0041] Req觸發(fā)信號
[0042] Brq反相的觸發(fā)信號
[0043] T1、T2時(shí)間區(qū)間
[0044] tl?tl3時(shí)間點(diǎn)
[0045]S600 ?S604、S700 ??S710 步驟流程
【具體實(shí)施方式】
[0046] 以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本揭露的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使本領(lǐng)域技 術(shù)人員了解本揭露的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求書及 附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本揭露相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。以下的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì) 說明本揭露的觀點(diǎn)，但非以任何觀點(diǎn)限制本揭露的范圍。
[0047]〔穩(wěn)壓器的一實(shí)施例〕
[0048] 請參照圖1，圖1為根據(jù)本揭露一實(shí)施例的穩(wěn)壓器的功能方塊圖。如圖1所示，穩(wěn) 壓器1適用于動態(tài)地調(diào)整由穩(wěn)壓器1的輸出端（第一輸出端）所輸出的輸出電壓VSUP，穩(wěn)壓 器1主要包括控制電路10以及晶體管陣列12,其中晶體管陣列12包括有多個(gè)開關(guān)晶體管 M_1?M_n，且n大于等于一。以下將分別就穩(wěn)壓器1中的各功能模塊作詳細(xì)的說明。
[0049] 控制電路10具有輸入端IN_1、反饋端IN_2與多個(gè)輸出端（第二輸出端）0UT_1? 0UT_n，其中輸入端IN_1用于接收參考電壓VKF，反饋端IN_2用于接收穩(wěn)壓器1的輸出端所 反饋的輸出電壓VSUP，所述多個(gè)輸出端0UT_1?0UT_n分別電性連接開關(guān)晶體管M_1?M_n 的控制端，以使所述多個(gè)開關(guān)晶體管M_1?M_n分別受控于控制電路10。
[0050] 所述多個(gè)開關(guān)晶體管M_1?M_n的第一端皆用于接收驅(qū)動電壓VDD，所述多個(gè)開關(guān) 晶體管M_1?M_n的第二端皆電性連接在穩(wěn)壓器1的輸出端（即用于輸出輸出電壓VSUP的 節(jié)點(diǎn)）。在本揭露實(shí)施例中，所述多個(gè)開關(guān)晶體管M_1?M_n為一種金屬氧化物半導(dǎo)體場效 應(yīng)晶體管（metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，M0SFET，亦稱金屬氧 化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管），且金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的源極（source)為所述多 個(gè)開關(guān)晶體管M_1?M_n的第一端，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的漏極（drain)為所 述多個(gè)開關(guān)晶體管M_1?M_n的第二端，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的柵極（gate)為 所述多個(gè)開關(guān)晶體管M_1?M_n的控制端。
[0051] 在實(shí)際的操作中，控制電路10用以將輸出電壓vSUP與參考電壓VKF進(jìn)行比較，并 依據(jù)比較結(jié)果而選擇性地控制所述多個(gè)開關(guān)晶體管M_1?M_n導(dǎo)通或截止，以使輸出電壓 VSUP的電壓電平趨近于參考電壓VKF的電壓電平。更詳細(xì)來說，當(dāng)控制電