一种基于ldo的电阻阻值编码方法及装置的制作方法

文档序号:6321452阅读:257来源:国知局

专利名称::一种基于ldo的电阻阻值编码方法及装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种编码方法及装置,尤其涉及一种基于LDO的电阻阻值编码方法及装置ο
背景技术
:在数字系统里,编码常常需要将某一信息(输入)变换为某一特定的代码(输出),把二进制码按一定的规律编排,例如8421码、格雷码等,使每组代码具有特定的含义(代表某个数字或控制信号)。常见的现有技术中数字集成电路编码电路,其实质上是Mealy(米勒)型状态机,利用硬件描述语言对其行为进行描述,然后对其网表进行综合。这种编码电路广泛应用于同步时序电路,异步时序电路中也有一些应用,但在整个时序电路中应用推广方面仍存在一定的难度。
发明内容本发明的目的是提供一种设计简单、易于实现的基于LDO的电阻阻值编码方法及直ο为了达到上述目的,本发明提供了如下技术方案一种基于LDO的电阻阻值编码方法,通过设定LDO单元中编程电阻的阻值,可以确定PMOS镜像电流源单元的输入电流,PMOS镜像电流源单元的各支路PMOS管的输出电流可通过各支路PMOS输出管和PMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)确定;NMOS镜像电流源单元的输入电流由其输入端连接的基准电流源确定,NMOS镜像电流源单元的各支路NMOS管的输出电流可通过各支路NMOS输出管和NMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)确定;根据各支路PMOS管和NMOS管的输出电流大小的差异确定相应输出负载的输出,从而完成编码。所述PMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)相同;所述各支路PMOS输出管的宽长比(W/L)相同;所述NMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)相同;所述各支路NMOS输出管的宽长比(W/L)不同。当同一个支路NMOS管输出电流小于PMOS管输出电流时,该支路的输出负载输出高电平;当同一个支路NMOS管输出电流大于PMOS管输出电流时,该支路的输出负载输出低电平。一种基于LDO的电阻阻值编码装置,包括LD0单元、输入电流由LDO单元确定的PMOS镜像电流源单元、输入电流由基准电流源确定的NMOS镜像电流源单元以及输出负载单元;在同一支路中,PMOS输出管与NMOS输出管相连;在PMOS输出管与NMOS输出管的连接处与输出负载单元连接;通过改变LDO单元中编程电阻Rp的阻值,可以获得输出负载单元输出的不同编码。所述LDO单元包括比较器CMP、功率开关管NO和编程电阻Rp;通过设定编程电阻Rp的阻值,可以确定通过功率开关管NO中的电流值,进而可确定PMOS镜像电流源单元的输入电流。所述PMOS镜像电流源单元包括PMOS镜像电流源和多个PMOS支路管;所述PMOS镜像电流源单元根据PMOS镜像电流源的复制管和各支路PMOS输出管的宽长比(W/L)确定该支路PMOS管的输出电流;所述NMOS镜像电流源单元包括NMOS镜像电流源和多个NMOS支路管;所述NMOS镜像电流源单元根据NMOS镜像电流源的复制管和各支路NMOS管的宽长比(W/L)确定该支路NMOS管的输出电流。所述输出负载单元根据各支路PMOS管和NMOS管的输出电流大小的差异确定相应输出,完成编码。所述PMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)相同;所述各支路PMOS输出管的宽长比(W/L)相同;所述NMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)相同;所述各支路NMOS输出管的宽长比(W/L)不同。当同一个支路NMOS管输出电流小于PMOS管输出电流时,该支路电流对该支路输出负载充电,输出负载输出高电平;当同一个支路NMOS管输出电流大于PMOS管输出电流时,该支路输出负载放电,输出负载输出低电平。与现有技术相比,本发明的有益效果在于可根据不同的实际情况设定不同的编程电阻,更好的选择电子镇流器的工作方式,并且设计简单、易于实现。图1为本发明基于LDO的电阻阻值编码装置的原理方框图;图2为本发明基于LDO的电阻阻值编码装置的一种应用实施电路图;图3和图4为图2中电路Rp=100K时的输出端仿真时序。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步阐述。图1为本发明基于LDO的电阻阻值编码装置的原理方框图,包括LDO单元、输入电流受LDO单元控制的PMOS镜像电流源单元、NMOS镜像电流源单元、输出负载单元。LDO单元作为PMOS镜像电流源的输入电流单元与PMOS镜像电流源相连接。在同一支路中,PMOS镜像电流源中输出管与NMOS镜像电流源的输出管相连接。在PMOS镜像电流源输出管与NMOS镜像电流源输出管的连接处与输出负载单元连接。LDO单元限定其内部编程电阻的上的压降为其内部比较器单元负向输入端参考电压值。通过设定编程电阻阻值,可以确定LDO中流经功率开关管的电流值,因而也设定了PMOS镜像电流源的输入电流。PMOS镜像电流源的各支路PMOS管的输出电流的最大值可通过各支路PMOS输出管与PMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)得出。NMOS镜像电流源的输入电流被其输入端连接的基准电流源确定,相应的各支路NMOS输出管复制电流也可通过各NMOS输出管与NMOS镜像电流源中的复制管的宽长比(W/L)得出。在同一输出支路中,流经PMOS管和NMOS管的电流相等。在此LDO编码装置中,当PMOS镜像电流源与NMOS镜像电流源的输入电流确定,且PMOS输出管复制电流的能力相同,各支路复制电流的能力仅仅取决于该支路中NMOS输出管的宽长比(W/L)。当该支路NMOS管镜像电流小于PMOS管所提供的电流时,该支路电流为NMOS管镜像电流,输出端输出高电平;当该支路NMOS管镜像电流大于PMOS管所提供的电流时,该支路电流为PMOS管镜像电流,相应的输出端输出低电平。图2为本发明基于LDO电阻阻值编码装置的一种应用实施电路原理图,LDO单元包括比较器CMP、功率开关管NO、和编程电阻Rp。比较器的负向输入端接2.OV参考电压,其正向输入端通过电阻RO与开关管NO的源端(S)和编程电阻Rp的一端相接。功率开关管NO的栅极(G)信号来自比较器CMP的输出。NO的漏端⑶与PMOS镜像电流源中复制管Pl的源端⑶和栅极(G)连接。编程电阻Rp的一端与功率开关管NO和比较器CMP的正向输入端相接,另一端接地电平。PMOS镜像电流源中的各输出单元P2,P3,P4M0S管除了源端(S)和衬底(B)与复制管Pl连接且连接相同的高电位(VCC)以外,它们的栅极(G)也连接在一起。P2,P3,P4管的漏端⑶则分别与NMOS电流源中对应的输出管N2,N3,N4的源端(S)连接。NMOS镜像电流源中的基准电流源I_REF单元的一端与电源VCC相连,另一端与NMOS镜像电流源中输入管附相连。PMOS镜像电流源组中P1,P2,P3,P4M0S管的宽长比(W/L)需满足条件PlP2P3P4=1111。NMOS镜像电流源组中的负载单元N2,N3,N4M0S管除了源端(S)和衬底⑶与该电流源复制管m连接相同的低电位(GND)以外,它们的栅极(G)也连接在一起。N2,N3,N4的漏端⑶则分别与PMOS镜像电流源组中的P2,P3,P4的漏端⑶连接。各支路NMOS输出管的宽长比(W/L)需满足的条件NlN2N3N4=11310。输出负载单元Cl,C2,C3—端分别接N2/P2,N3/P3,N4/P4的漏端(D),另外一端接地电平。当LDO单元中外接的编程电阻Rp的阻值确定时,流经LDO单元中功率开关管N3的电流即可确定,根据同一支路中电流相等的原理,PMOS镜像电流源组中复制单元P3管的电流即可确定下来,进而根据镜像电流与各管子宽长比(W/L)接近呈正比的原理,PMOS镜像电流源各支路输出管中的镜像电流能力可确定下来。NMOS镜像电流源输入端的电流是由恒流源来提供的,于是流经NMOS镜像电流源中的输入管N2管的电流的大小可唯一确定下来,相应的NMOS镜像电流源中各支路的镜像电流可大致确定下来。在同一支路中,当PMOS管中的镜像电流能力超过NMOS管中的镜像电流能力时,支路电流为NMOS管镜像输出的电流。该支路电流对相应的支路负载单元充电,输出高电平;在同一支路中,当PMOS管的镜像电流能力小于NMOS管镜像电流能力时,此时支路电流为PMOS管镜像输出的电流,该支路负载单元相应的放电,输出低电平。编程电阻Rp介于不同的阻值范围时,outl,out2,out3各端输出的信号并不相同。LDO中编程电阻Rp决定了PMOS镜像电流源中输入电流的大小,相应的基准电流源的大小也决定了NMOS镜像电流源中输入电流的大小。当这条支路中PMOS输出管镜像输出电流能力大于NMOS输出管镜像电流能力时,该支路电流除了提供给NMOS所需的电流之外,另外很小一部分提供给电容,对其充电;当这条支路中PMOS镜像输出电流能力小于匪OS输出管镜像输出的电流时,电容开始放电,此时输出端输出低电平。图3和图4为图2中电路Rp=100K时的输出端仿真时序,当Rp=100K,P3,N3这条输出支路P3管镜像输出的电流为20u,P3管镜像输出的电流为17.88U。此时PMOS输出管的镜像电流能力大于NMOS输出管的镜像电流能力,此时该支路电流为NMOS的镜像电流17.88u,该支路电流对电容C2充电。电路的输出状态编码为(oulout2out3)=(1:1:0)。表1为本发明基于LDO电阻阻值编码装置各电阻阻值范围所对应的真值表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本发明提供的基于LDO的电阻阻值编码装置,和已有的译码装置、电压选择装置共同组成电子镇流器工作方式的选择装置,尤其应用于一种荧光灯电子镇流器芯片中选择工作模式。本发明基于LDO电阻编码装置可选择其编程电阻的大小来调节PMOS镜像电流源的输入电流,进而调节各支路的输出电流,完成电路编码的功能。当选择合适的编程电阻的阻值,即可获得电路所需的状态编码,因而可根据不同的实际情况设定不同的编程电阻,更好的选择电子镇流器的工作方式。以上对本发明实施实例提供的技术方案进行了详细的介绍,本文中应用了具体实施例对本发明所实施的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解明本发明实施的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,本发明实施例,在具体实施方式以及应用范围上均有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。权利要求一种基于LDO的电阻阻值编码方法,其特征在于通过设定LDO单元中编程电阻的阻值,可以确定PMOS镜像电流源单元的输入电流,PMOS镜像电流源单元的各支路PMOS管的输出电流可通过各支路PMOS输出管和PMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)确定;NMOS镜像电流源单元的输入电流由其输入端连接的基准电流源确定,NMOS镜像电流源单元的各支路NMOS管的输出电流可通过各支路NMOS输出管和NMOS镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)确定;根据各支路PMOS管和NMOS管的输出电流大小的差异确定相应输出负载的输出,从而完成编码。2.根据权利要求1所述的编码方法,其特征在于所述PM0S镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)相同;所述各支路PM0S输出管的宽长比(W/L)相同;所述NM0S镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)相同;所述各支路NM0S输出管的宽长比(W/L)不同。3.根据权利要求1或2所述的编码方法,其特征在于当同一个支路NM0S管输出电流小于PM0S管输出电流时,该支路的输出负载输出高电平;当同一个支路NM0S管输出电流大于PM0S管输出电流时,该支路的输出负载输出低电平。4.一种基于LD0的电阻阻值编码装置,其特征在于,包括LD0单元、输入电流由LD0单元确定的PM0S镜像电流源单元、输入电流由基准电流源确定的NM0S镜像电流源单元以及输出负载单元;在同一支路中,PM0S输出管与NM0S输出管相连;在PM0S输出管与NM0S输出管的连接处与输出负载单元连接;通过改变LD0单元中编程电阻Rp的阻值,可以获得输出负载单元输出的不同编码。5.根据权利要求4所述的编码装置,其特征在于所述LD0单元包括比较器CMP、功率开关管NO和编程电阻Rp;通过设定编程电阻Rp的阻值,可以确定通过功率开关管NO中的电流值,进而可确定PM0S镜像电流源单元的输入电流。6.根据权利要求4或5所述的编码装置,其特征在于所述PM0S镜像电流源单元包括PM0S镜像电流源和多个PM0S支路管;所述PM0S镜像电流源单元根据PM0S镜像电流源的复制管和各支路PM0S输出管的宽长比(W/L)确定该支路PM0S管的输出电流;所述NM0S镜像电流源单元包括NM0S镜像电流源和多个NM0S支路管;所述匪OS镜像电流源单元根据NM0S镜像电流源的复制管和各支路NM0S管的宽长比(W/L)确定该支路NM0S管的输出电流。7.根据权利要求6所述的编码装置,其特征在于所述输出负载单元根据各支路PM0S管和NM0S管的输出电流大小的差异确定相应输出,完成编码。8.根据权利要求7所述的编码装置,其特征在于所述PM0S镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)相同;所述各支路PM0S输出管的宽长比(W/L)相同;所述NM0S镜像电流源的复制管的宽长比(W/L)相同;所述各支路NM0S输出管的宽长比(W/L)不同。9.根据权利要求8所述的编码装置,其特征在于当同一个支路NM0S管输出电流小于PM0S管输出电流时,该支路电流对该支路输出负载充电,输出负载输出高电平;当同一个支路NM0S管输出电流大于PM0S管输出电流时,该支路输出负载放电,输出负载输出低电平。全文摘要本发明涉及一种基于LDO的电阻阻值编码方法及装置,尤其涉及一种基于LDO的电阻阻值编码方法及装置,通过设定LDO单元中编程电阻的阻值,可以确定PMOS镜像电流源单元的输入电流,PMOS镜像电流源单元的各支路PMOS管的输出电流可通过各支路PMOS输出管和PMOS镜像电流源的复制管的宽长比确定;NMOS镜像电流源单元的输入电流由其输入端连接的基准电流源确定,NMOS镜像电流源单元的各支路NMOS管的输出电流可通过各支路NMOS输出管和NMOS镜像电流源的复制管的宽长比确定;根据各支路PMOS管和NMOS管的输出电流大小的差异确定相应输出负载的输出,从而完成编码。本发明编码方法及装置可根据不同的实际情况设定不同的编程电阻,更好的选择电子镇流器的工作方式,并且设计简单、易于实现。文档编号G05F1/56GK101833348SQ20101017206公开日2010年9月15日申请日期2010年5月7日优先权日2010年5月7日发明者刘扬,吕长志,孟宪磊,张健,张旺,彭振宇,范宇,黄月强申请人:北京工业大学
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