电子设备和电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及稳压器领域，并且更具体地，涉及用于调节电子设备启动期间以及电子设备正常操作期间的电子设备的电压的电路。
【背景技术】
[0002]手持式电池供电的电子设备(诸如平板电脑和智能电话)近年来已经广泛使用，使用率不断增加。这些电子设备可以断电以便保存电池寿命，因为剩余的电池寿命不足以给设备供电，或因为用户处于禁止使用电子设备的区域。
[0003]在这样的电子设备中使用的常见类型的稳压器被称为低压差(LD0)稳压器，其可以在小的输入下操作以输出差分电压，并且其提供高度的效率和散热。典型的LD0稳压器包括控制功率场效应晶体管(FET)的误差放大器。误差放大器的一个输入接收反馈信号，而另一输入接收基准电压。误差放大器控制功率FET以便保持恒定的输出电压。
[0004]因种种理由，可能期望误差放大器和功率FET是具有小于LD0稳压器的输出电压的击穿电压的部件。这种设计在最初通电时可能存在挑战，因为无法提供满基准电压(其不可能启动后马上可用)给误差放大器可能导致误差放大器操作超过它的击穿电压，这可能导致负面的操作特性。
[0005]因此，期望如下LD0稳压器设计，其能够在启动时控制基准电压，使得误差放大器不会操作超过它的击穿电压。
【实用新型内容】
[0006]本公开提供了电子设备和电路，以用于调节电子设备的启动和操作电压，使得不会超过击穿电压。
[0007]本【实用新型内容】被提供为引入下面在【具体实施方式】中进一步描述的概念选择。本【实用新型内容】不旨在于标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在于用作限制所要求保护的主题的范围的帮助。
[0008]本文中描述电子设备。电子设备可以包括电源节点、接地节点、和具有在电源节点电压和接地节点处的电压之间的电压的中间接地节点。此外，电子设备可以包括误差放大器，该误差放大器具有耦合在电源节点和接地节点之间的输入级、以及耦合在电源节点和中间接地节点之间的输出级。
[0009]基准电压发生器可以配置为生成基准电压，并且中间基准电压发生器可以配置为生成中间基准电压。误差放大器可以具有耦合为接收基准电压的第一输入、以及耦合为接收中间基准电压的第二输入。误差放大器可以在启动模式和正常操作模式之间切换，在启动模式中误差放大器配置为响应于第二输入处的中间基准电压而生成输出，在正常操作模式中误差放大器配置为响应于第一输入处的基准电压而生成输出。
[0010]当误差放大器在正常操作模式中时生成的输出的电压可以大于当误差放大器在启动模式中时生成的输出的电压。
[0011]电子设备可以包括镇流器晶体管，其具有耦合为接收误差放大器的输出的控制端子。
[0012]反馈电路可以配置为生成第一和第二反馈电压，并且镇流器晶体管可以具有耦合到反馈电路的导电端子。在启动模式期间误差放大器可以响应于第一反馈电压进行操作，并且在正常操作模式期间误差放大器可以响应于第二反馈电压进行操作。
[0013]误差放大器可以包括第一差分输入级，其具有耦合为接收基准电压和第二反馈电压的差分输入，并且具有第一尾部。误差放大器还可以包括第二差分输入级，其具有耦合为接收中间基准电压和第一反馈电压的差分输入，并且具有第二尾部。第一开关可以配置为当在正常操作模式中时将第一差分输入级的第一尾部耦合到接地节点，并且当在启动模式中时将第一差分输入级的尾部从接地节点去耦合。第二开关可以配置为有选择地当在启动模式中时将第二差分输入级的第二尾部耦合到接地节点，并且当在正常操作模式中时将第二差分输入级的尾部从接地节点去耦合。
[0014]第一差分输入级的第一尾部可以包括电流源，并且第二差分输入级的第二尾部可以包括尾部电阻器。
[0015]第一差分输入级可以包括第一晶体管，第一晶体管具有耦合为接收基准电压的控制端子、第一导电端子、和耦合到电流源的第二导电端子。第一差分输入级还可以包括第二晶体管，第二晶体管具有耦合为接收第二反馈电压的控制端子、第一导电端子、和耦合到电流源和第一晶体管的第二导电端子的第二导电端子。
[0016]第二差分输入级可以包括第三晶体管，第三晶体管具有第一导电端子、耦合到尾部电阻器的第二导电端子、以及耦合为接收中间基准电压的控制端子。第二差分输入级还可以包括第四晶体管，第四晶体管具有第一导电端子、耦合到尾部电阻器的第二导电端子、和耦合为接收第一反馈电压的控制端子。
[0017]误差放大器还可以包括第五晶体管，第五晶体管具有第一导电端子、耦合到第一晶体管的第一导电端子的第二导电端子、和耦合为接收偏置电压的控制端子。误差放大器可以附加地包括第六晶体管，第六晶体管具有第一导电端子、耦合到第二晶体管的第一导电端子的第二导电端子，和耦合为接收偏置电压并且耦合到第三晶体管的控制端子的控制端子。
[0018]输出级可以耦合到第一和第二差分输入级。输出级可以包括第七晶体管，第七晶体管具有第一导电端子、耦合到中间接地节点的第二导电端子、以及耦合到第七晶体管的第一导电端子的控制端子。输出级还可以包括第八晶体管，第八晶体管具有第一导电端子、耦合到中间接地节点的第二导电端子、以及耦合到第七晶体管的控制端子的控制端子。输出级可以进一步包括第九晶体管，第九晶体管具有耦合到电源节点的第一导电端子、耦合到第七晶体管的第一导电端子的第二导电端子、和控制端子。此外，输出级可以包括第十晶体管，第十晶体管具有耦合到电源节点的第一导电端子、耦合到第八晶体管的第一导电端子的第二导电端子、和控制端子。
[0019]第一差分输入级的第一尾部可以包括电流源，并且第二差分输入级的第二尾部可以包括尾部电阻器。
[0020]输出级可以耦合到第一和第二差分输入级。
[0021 ] 基准电压发生器可以包括带隙电压基准电路，并且基准电压可以与温度无关。
[0022]带隙电压基准电路可以配置为输出控制信号，以指示启动模式要结束并且正常操作模式要开始。
[0023]电子设备还可以包括耦合到带隙电压基准电路和误差放大器的逻辑块，逻辑块配置为基于来自带隙电压基准电路的控制信号，而使误差放大器在启动模式和正常操作模式之间切换。
[0024]电子设备可以是蜂窝电话或平板电脑。
[0025]另一方面指向电路，该电路可以包括电源节点、接地节点、和具有低于电源节点电压且高于接地节点电压的电压的中间接地节点。电路还可以包括第一差分输入级，第一差分输入级具有耦合为接收基准电压和第二反馈电压的差分输入、并且具有第一尾部。电路可以进一步包括第二差分输入级，第二差分输入级具有耦合为接收中间基准电压和第一反馈电压的差分输入、并且具有第二尾部。第一开关可以配置为当在正常操作模式中时将第一差分输入级的第一尾部耦合到接地节点，以及当在启动模式中时将第一差分输入级的第一尾部从接地节点去耦合。第二开关可以配置为有选择地当在启动模式中时将第二差分输入级的第二尾部耦合到接地节点，以及当在正常操作模式中时将第二差分输入级的第二尾部从接地节点去耦合。输出级可以耦合在电源节点和中间接地节点之间，并且耦合到第一和第二差分输入级的输出。
[0026]根据电路方面的实施例，第一差分输入级的所述第一尾部包括电流源；并且其中所述第二差分输入级的所述第二尾部包括尾部电阻器。
[0027]根据电路方面的实施例，第一差分输入级包括:第一晶体管，其具有耦合为接收所述基准电压的控制端子、第一导电端子、和耦合到所述电流源的第二导电端子；以及第二晶体管，其具有耦合为接收所述第二反馈电压的控制端子、第一导电端子、和耦合到所述电流源和所述第一晶体管的所述第二导电端子的第二导电端子。
[0028]根据电路方面的实施例，第二差分输入级包括:第三晶体管，其具有第一导电端子、耦合到所述尾部电阻器的第二导电端子、和耦合为接收所述中间基准电压的控制端子；以及第四晶体管，其具有第一导电端子、耦合到所述尾部电阻器的第二导电端子、和耦合为接收所述第一反馈电压的控制端子。
[0029]根据电路方面的实施例，输出级包括:第七晶体管，其具有第一导电端子、耦合到所述中间接地节点的第二导电端子、和耦合到所述第七晶体管的所述第一导电端子的控制端子；第八晶体管，其具有第一导电端子、耦合到所述中间接地节点的第二导电端子、和耦合到所述第七晶体管的所述控制端子的控制端子；第九晶体管，其具有耦合到所述电源节点的第一导电端子、耦合到所述第七晶体管的所述第一导电端子的第二导电端子、和控制端子；以及第十晶体管，其具有耦合到所述电源节点的第一导电端子、耦合到所述第八晶体管的所述第一导电端子的第二导电端子、和控制端子。
[0030]方法方面指向操作电子设备的方法，该方法可以包括将误差放大器的输入级耦合在电源节点和接地节点，以及将误差放大器的输出级耦合在电源节点和中间接地节点之间，中间接地节点的电压在电源电压和接地电压之间。误差放大器可以在启动模式和正常操作模式之间切换，在启动模式中误差放大器配置为响应于中间基准电压而生成输出，在正常操作模式中误差放大器配置为响应于基准电压而生成输出(正常操作电压)。
[0031]操作电子设备的方法包括:在启动模式中，用接收中间基准电压和第一反馈电压的输入来操作误差