【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子工程领域，特别是涉及一种无片外电容ldo电源架构。
技术介绍
1、gpio(general purpose input/output)为通用输入/输出端口简称，可实现与外部通信、数据传输等功能。可实现不同应用场景的数据传输，是mcu中常用的外设模块。i/o口输出部分会包含不同驱动档位或不同响应速度的输出驱动电路，实际使用中用户可根据不同使用场景选择不同驱动档位。驱动能力越强，功耗、噪声也越大，越容易出现失真情况。在一些使用场景，需与ldo(low dropout regulator，低压差线性稳压器)配合使用。ldo将外部供给电源转化为具有一定带负载能力的稳定电压供给模块使用。与io配合时，ldo可以为io提供一个稳定低噪声的电源，也可为io的驱动电路提供mid-bias，保证驱动电路的稳定翻转。
2、在有高速驱动需求时，常需要ldo具有很好的瞬态响应能力，现有电路常采用外接片外电容形式，依靠外接电容去应对高速瞬态电流的变化，实现稳定的电压输出，保证接口电路功能正常。以ldo为io提供电源的场景为例，现有的ldo电源架构如图1所示，ldo输出vout端需在片外接入1μf电容用于驱动多个数字io实现高速信号的传输，当多个io以较高速度(百m级别)同步翻转时，会有较大电流产生，影响ldo输出电压的稳定，这时1μf电容的存在可应对高速的需求，平滑输出电压的周期波动，参考图1所示。
3、现有技术片外电容的存在需多加入一个芯片封装管脚以便封装时焊接电容或加入外围应用电路提供这一电容。这些使用场景增
4、因此，亟需一种无需较大功耗(小于40μa)，具备快速响应能力的无片外电容ldo电源架构。
技术实现思路
1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
2、本专利技术要解决的技术问题是提供一种无需较大功耗(小于40μa)，具备快速响应能力的无片外电容ldo电源架构。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供的无片外电容ldo电源架构，包括：
4、无片外电容ldo，其输入端连接电源电压，其接地端连接电源地，其输出端连接调节单元；无片外电容ldo具体结构不限可以使用现有技术中任意一种；
5、调节单元，其控制端连接反相单元输出端；
6、反相单元，其输入端连接比较器输出端；
7、比较器，其同相输入端连接第一电压，其反相输入端连接第二电压；
8、第一电压根据无片外电容ldo输出电压确定，第二电压根据电源电压确定。
9、优选的，进一步改进所述的无片外电容ldo电源架构，调节单元包括：
10、nmos，其漏极连接无片外电容ldo输出端，其源极连接地，其栅极连接反相单元输出端；
11、和/或，pmos，其源极连接电源电压，其漏极连接无片外电容ldo输出端，其栅极连接反相单元输出端。
12、优选的，进一步改进所述的无片外电容ldo电源架构，反相单元包括：串联第一反相器和第二反相器。
13、优选的，进一步改进所述的无片外电容ldo电源架构，无片外电容ldo输出电压上冲时，第一电压为a*vout1,第二电压为b*vccio，vout1为无片外电容ldo输出电压上冲时的输出电压，vccio为电源电压；
14、无片外电容ldo输出电压下冲时，第一电压为c*vout2,第二电压为d*vccio，vout2为无片外电容ldo输出电压下冲时的输出电压，vccio为电源电压；
15、其中，vout1为无片外电容ldo输出电压上冲时的输出电压，vout2为无片外电容ldo输出电压下冲时的输出电压，vccio为电源电压，a、b、c、d为指定系数。
16、优选的，进一步改进所述的无片外电容ldo电源架构，第一电压和第二电压由无片外电容ldo输出电压经分压获得。例如，通过分压电阻、分压电容获得。
17、优选的，进一步改进所述的无片外电容ldo电源架构，比较器的正相、反相输入能交换，只需更改对应的逻辑数目即可。
18、参考图2和图3所示，本专利技术由caplessldo、比较器、反相单元和调节单元组成，其中caplessldo的具体结构不限，比较器实现对输出电压的监控，比较器输出结果通过反相器逻辑控制下拉/上拉管调节输出电压，使ldo输出保持在合适的电压范围内。
19、在实际高速应用中可能存在对ldo输出节点抽电流和灌电流的情况(ldo给io供电或给io的驱动电路提供mid-bias均存在这种情况)。当对输出电压结点灌入电流时，常见的ldo环路无调节能力，输出电压会被冲高，若无其他调节机制，易造成电路功能失效。图2的比较器、反相器和下拉nmos即实现了环路调整功能，设置输出电压vout1的分压(a*vout1)与主电源电压vccio的分压进行比较(b*vccio)，当vout1>vccio*b/a时，比较器输出为高，通过反相器逻辑输出使nmos管导通，下拉输出电压vout1，当vout1重新低于vccio*b/a时，比较器停止下拉。
20、当对输出结点抽电流时，一般ldo的环路具有一定调节能力，但高速应用下低功耗的ldo无法有效调节输出，输出电压会被迅速拉低。图3的比较单元、反相单元和上拉pmos用于实现这一情形下的环路调整，设置输出电压vout2的分压(c*vout2)与主电源电压vccio的分压(d*vccio)比较，当vout2<vccio*d/c时，比较器输出为低，通过反相器逻辑输出使pmos管导通，上拉输出电压vout2，当vout2重新高于vccio*d/c时，比较器停止上拉。
21、以ldo为io的驱动电路提供mid-bias控制driver的mos管栅极为例：如图4所示，ldo的vout作为中间电位控制数字io中驱动driver模块的栅极，vout与pgate、ngate信号一同控制mos管上拉和下拉，使pad跟随input输出高(幅值达到vccio电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无片外电容LDO电源架构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的无片外电容LDO电源架构，其特征在于，调节单元包括：
3.如权利要求1所述的无片外电容LDO电源架构，其特征在于，反相单元包括：串联第一反相器和第二反相器。
4.如权利要求1所述的无片外电容LDO电源架构，其特征在于：
5.如权利要求1～4任意一项所述的无片外电容LDO电源架构，其特征在于：第一电压和第二电压由无片外电容LDO输出电压经分压获得。
6.如权利要求1～4任意一项所述的无片外电容LDO电源架构，其特征在于：比较器的正相、反相输入能交换。
【技术特征摘要】
1.一种无片外电容ldo电源架构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的无片外电容ldo电源架构，其特征在于，调节单元包括：
3.如权利要求1所述的无片外电容ldo电源架构，其特征在于，反相单元包括：串联第一反相器和第二反相器。
4.如权利要求1所述的无...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾郁，钱翼飞，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。