用于ldo调节器的慢启动的制作方法
【专利说明】用于LDO调节器的慢启动
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年07月30日提交的、题目为“SLOW START FOR LDO RE⑶LATORS”的美国非临时申请序列号13/954，767的优先权，其以整体内容通过引用明确地并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及针对低压降(LD0)电压调节器配置启动阶段的技术。
【背景技术】
[0004]低压降(LD0)调节器是线性电压调节器的一种类型。LD0调节器通常包括传输晶体管、误差放大器和电阻性反馈分压器。在正常操作期间，传输晶体管从电源向负载提供电流以生成经调节的电压。误差放大器将通过传输晶体管向负载提供的电流设置成经调节的电压(如通过电阻性反馈分压器采样的)和参考电压之间的差值的函数。
[0005]在LD0调节器的启动阶段中，可以随着时间逐渐地将参考电压从0V提高到目标电压，例如，参考电压可以跟随线性斜坡轮廓。这样做是为了限制LD0调节器的初始启动期间从电源到负载中的不希望的突入电流(inrush current)，该突入电流可能不期望地扰乱电源电平并且不利地影响耦合到电源的其他电路装置。尽管有这种预防，然而在某些情形下突入电流还是可能从电源中被汲取。例如，如果在误差放大器和传输晶体管之间提供了缓冲器，那么在缓冲器的输出处的初始电压可能未被良好定义，由此可能导致瞬变突入电流。
[0006]因此期望提供用于在LD0调节器的启动阶段期间限制突入电流的技术。
【附图说明】
[0007]图1图示了包括启动电路装置的低压降(LD0)电压调节器的现有技术实施方式。
[0008]图2示出了在启动阶段期间在调节器中的信号的期望行为的解释性的示图。
[0009]图3示出了图示上文描述的突入电流的示图。
[0010]图4图示了根据本公开的用于LD0调节器的启动电路装置的示例性实施例。
[0011]图5示出了根据本公开的示例性实施例的LD0调节器中的信号的解释性的示图。
[0012]图6图示了根据本公开的启动切换机构的示例性实施例，其中利用了PM0S传输晶体管。
[0013]图7图示了根据本公开的备选的示例性实施例，其中利用NM0S传输晶体管向负载提供电流。
[0014]图8图示了根据本公开的用于切换调节器的操作阶段的方法的示例性实施例。
[0015]图9图示了用于实施参考图8描述的示例性方法的电路装置的示例性实施例。
[0016]图10图示了根据本公开的方法的示例性实施例。
【具体实施方式】
[0017]以下参照附图更全面地描述本公开的各个方面。然而，本公开可以用许多不同形式实施并且不应当被解释成限制于本公开通篇出现的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面是为了使得本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应当领会本公开的范围旨在覆盖本文中所披露的本公开的任何方面，不论是单独地实施还是与本公开的任何其他方面组合地实施。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面来实施装置或实践方法。此外，本公开的范围旨在覆盖使用本文所阐述的本公开的各种方面的补充或者另外的其他结构、功能性、或者结构和功能性来实践的这种装置或方法。应当理解，本文中所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个要素来实施。
[0018]下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对本发明的示例性方面的描述，而非旨在代表可在其中实践本发明的仅有的示例性方面。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解释”，并且不应当一定被解释成优于或胜过其他示例性方面。本详细描述包括具体细节以用于提供对本发明的示例性方面的透彻理解的目的。没有这些具体细节也可以实践本发明的示例性方面对本领域技术人员将是显而易见的。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免模糊本文中给出的示例性方面的新颖性。在本说明书以及权利要求书中，术语“模块”和“块”可以可互换地使用以表示被配置成执行描述的操作的实体。
[0019]注意，在本说明书和权利要求书中，信号或电压的“高”或“低”的指示可以指处于逻辑“高”或“低”状态的这样的信号或电压，这可以(但不必须)与信号或电压的“TRUE”(例如，=1)或“FALSE”(例如，=0)状态相对应。应当理解，本领域普通技术人员可容易地修改本文描述的逻辑惯例，例如用“高”替换“低”和/或用“低”替换“高”以导出具有与本文所描述的功能性基本上等效的功能的电路装置。这种备选的示例性实施例被构想为落在本公开的范围之内。
[0020]图1图示了包括启动电路装置的低压降(LD0)电压调节器的现有技术实施方式100。注意，实施方式100仅是为了解释的目的而示出并且不旨在限制本公开的范围。
[0021]在图1中，调节器101为由负载电容器CL代表的负载提供输出电压Vout。调节器101包括传输晶体管110，也称为功率晶体管，传输晶体管110被配置成向负载选择性地提供来自源(未示出)的电流In。电阻器网络R1/R2将输出电压Vout采样成Vdiv，并且Vdiv被馈送到具有增益A的差分放大器120的输入。差分放大器120的另一输入被耦合到参考电压Vref。差分放大器120的输出被親合到传输晶体管110的栅极。在不出的实施方式中以及对普遍的线性调节器，跨传输晶体管110的栅极-源极电压(例如，如部分地由栅极电压VG确定)的幅度控制将要被供应到负载的电流In的幅度。
[0022]注意，尽管在图1中负载CL被示出成电容性的，但是应当理解的是本公开的范围不被限制于仅是电容性负载。此外，注意，尽管在图1中传输晶体管110被示出成NM0S晶体管，但是本公开的技术还可以容易地被应用以适应PM0S传输晶体管。
[0023]应当理解的是通过由上文描述的元件定义的反馈回路的动作，调节器101将输出电压Vout维持在由参考电压Vref确定的电平处。在一些实施方式中，调节器101的操作可以根据两个独特的阶段表征:启动阶段，其中输出电压Vout从初始启动电平提高到目标电平；和正常阶段，其中输出电压Vout被维持在目标电平。
[0024]特别地，在启动阶段期间，参考电压Vref可以被调节，以便例如在预定的时间段内将Vout以受控的方式从初始电平，例如0伏特提高到目标电平。图2示出在启动阶段期间调节器101中的信号的期望行为的解释性的示图。注意，图2仅是为了解释的目的而示出并且不旨在限制本公开的范围。
[0025]在图2中，根据线性斜坡轮廓从t0时刻到tl时刻将参考电压Vref从0V的初始电平提高到VI的目标电平。通过调节器101的反馈回路的动作，在启动阶段期间以理想地遵从Vref的线性斜坡轮廓的方式将输出电压Vout从0V的初始电平提高到Vtarget的目标电平。注意，为了实现Vout