System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种闭环电荷泵升压LDO电路制造技术_技高网

一种闭环电荷泵升压LDO电路制造技术

技术编号:40871193 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-08 16:38
本发明专利技术公开了一种闭环电荷泵升压LDO电路,涉及SOC片内电源设计领域,该电路包括:包含源极跟随器的主电荷泵单元阵列、运放单元、分压单元和电流模振荡器;运放单元的同相输入端接入参考电压,运放单元的输出端连接源极跟随器的栅极,源极跟随器的源极输出跟随电压;跟随电压和第一输入电压作为主电荷泵单元阵列的输入,在电流模振荡器的时钟驱动下主电荷泵单元阵列的输出端产生升压的第一输出电压,第一输出电压经过分压单元输入至运放单元的反相输入端,实现闭环控制;该电路基于参考电压输出电压精度高且电压大小可控的第一输出电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及soc片内电源设计领域,尤其是一种闭环电荷泵升压ldo电路。


技术介绍

1、随着工艺不断演进,芯片功耗不断降低,芯片中的电源电压也随之不断降低。对高性能的模拟电路而言,过低的电源电压会导致模拟电路的性能下降,比如电源纹波抑制比(psrr)、时钟jitter之类的性能指标。通常的做法就是在片内设计一个电荷泵升压电路,为一些片内的关键模块提供更高的电压,以实现高性能设计指标。所以高效稳定的电荷泵升压电路的需求变得越来越普遍。


技术实现思路

1、本专利技术人针对上述问题及技术需求,提出了一种闭环电荷泵升压ldo电路,基于参考电压输出电压精度高且电压大小可控的第一输出电压。

2、本专利技术的技术方案如下:

3、一种闭环电荷泵升压ldo电路,包括包含源极跟随器的主电荷泵单元阵列、运放单元、分压单元和电流模振荡器;

4、运放单元的同相输入端接入参考电压,运放单元的输出端连接源极跟随器的栅极,源极跟随器的源极输出跟随电压;跟随电压和第一输入电压作为主电荷泵单元阵列的输入,在电流模振荡器的时钟驱动下主电荷泵单元阵列的输出端产生升压的第一输出电压,第一输出电压经过分压单元输入至运放单元的反相输入端。

5、其进一步的技术方案为,还包括辅助电荷泵单元,第一输入电压和第二输入电压作为辅助电荷泵单元的输入,在电流模振荡器的时钟驱动下辅助电荷泵单元的输出端产生升压的第二输出电压,第二输出电压作为运放单元的供电电压,使源极跟随器具备充足的电压裕量。</p>

6、其进一步的技术方案为,每个主电荷泵单元和辅助电荷泵单元均配有时钟电平转换电路及单端转双端驱动电路;

7、对于主电荷泵单元,时钟电平转换电路用于将电流模振荡器产生的时钟电平转换到跟随电压电平,再通过单端转双端驱动电路给到主电荷泵单元的驱动端;

8、对于辅助电荷泵单元,时钟电平转换电路用于将电流模振荡器产生的时钟电平转换到第二输入电压电平,再通过单端转双端驱动电路给到辅助电荷泵单元的驱动端。

9、其进一步的技术方案为,第一输出电压的电压值由vbg_ref*(1+r1/r2)决定,其中vbg_ref为参考电压的电压值,r1、r2为分压单元的两个可调电阻阻值;

10、改变可调电阻阻值实现对第一输出电压的调控。

11、其进一步的技术方案为,主电荷泵单元阵列的数目由主电荷泵单元阵列的输出端的负载电流决定。

12、其进一步的技术方案为,将主电荷泵单元阵列等效为内阻r=1/fc的求和单元,其中f为电流模振荡器的工作频率,c为每个主电荷泵单元的工作电容,并且求和电压为跟随电压和第一输入电压;

13、对于等效后的ldo电路,结合主电荷泵单元阵列的数目和分压单元的电阻反馈系数,推导出ldo电路的环路增益、环路带宽以及主从极点。

14、其进一步的技术方案为,运放单元基于五管ota电路实现。

15、本专利技术的有益技术效果是:

16、本申请提出的闭环电荷泵升压ldo电路,运放单元控制源极跟随器产生环路自动控制的跟随电压,叠加第一输入电压作用于主电荷泵单元阵列,最终产生升压的第一输出电压,且通过调整分压单元的可调电阻阻值可实现对第一输出电压的调控,便于给soc片内各模块提供合适的供电电压;通过设置辅助电荷泵单元用来提供高于第一输入电压的电荷泵电压给运放单元,使得源极跟随器具备更多的电压裕量,保证主电荷泵单元阵列输出端在大电流输出时的环路稳定。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种闭环电荷泵升压LDO电路,其特征在于,包括包含源极跟随器的主电荷泵单元阵列、运放单元、分压单元和电流模振荡器;

2.根据权利要求1所述的闭环电荷泵升压LDO电路,其特征在于,还包括辅助电荷泵单元,所述第一输入电压和第二输入电压作为所述辅助电荷泵单元的输入,在所述电流模振荡器的时钟驱动下所述辅助电荷泵单元的输出端产生升压的第二输出电压,所述第二输出电压作为所述运放单元的供电电压,使所述源极跟随器具备充足的电压裕量。

3.根据权利要求2所述的闭环电荷泵升压LDO电路,其特征在于,每个主电荷泵单元和所述辅助电荷泵单元均配有时钟电平转换电路及单端转双端驱动电路;

4.根据权利要求1所述的闭环电荷泵升压LDO电路,其特征在于,所述第一输出电压的电压值由VBG_REF*(1+R1/R2)决定,其中VBG_REF为所述参考电压的电压值,R1、R2为所述分压单元的两个可调电阻阻值;

5.根据权利要求1所述的闭环电荷泵升压LDO电路,其特征在于,所述主电荷泵单元阵列的数目由所述主电荷泵单元阵列的输出端的负载电流决定。

6.根据权利要求1所述的闭环电荷泵升压LDO电路,其特征在于,将所述主电荷泵单元阵列等效为内阻R=1/fc的求和单元,其中f为所述电流模振荡器的工作频率,c为每个主电荷泵单元的工作电容,并且求和电压为所述跟随电压和所述第一输入电压;

7.根据权利要求1所述的闭环电荷泵升压LDO电路,其特征在于,所述运放单元基于五管OTA电路实现。

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【技术特征摘要】

1.一种闭环电荷泵升压ldo电路,其特征在于,包括包含源极跟随器的主电荷泵单元阵列、运放单元、分压单元和电流模振荡器;

2.根据权利要求1所述的闭环电荷泵升压ldo电路,其特征在于,还包括辅助电荷泵单元,所述第一输入电压和第二输入电压作为所述辅助电荷泵单元的输入,在所述电流模振荡器的时钟驱动下所述辅助电荷泵单元的输出端产生升压的第二输出电压,所述第二输出电压作为所述运放单元的供电电压,使所述源极跟随器具备充足的电压裕量。

3.根据权利要求2所述的闭环电荷泵升压ldo电路,其特征在于,每个主电荷泵单元和所述辅助电荷泵单元均配有时钟电平转换电路及单端转双端驱动电路;

4.根据权利要求1所述的闭环电荷泵升压ldo电路,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈长果张海清
申请(专利权)人:苏州英纳威半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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