电流调整电路和方法

摘要

本发明提供了一种电流调整电路和方法。该电流调整电路包括一第一反向器、一第二反向器、一P型晶体管、一N型晶体管以及一电容。第一反向器会接收一控制信号。第二反向器会接收上述控制信号。上述P型晶体管的一第一栅极耦接至上述第一反向器。上述N型晶体管耦接至上述P型晶体管，且上述N型晶体管的一第二栅极耦接至上述第二反向器。上述电容耦接至上述P型晶体管和上述N型晶体管于一节点，以及耦接至一低压差稳压器电路至一参考节点。本发明提出的电流调整电路和方法可以加快低压差稳压器电路从等待模式切换到启动模式的反应速度。

权利要求

1.一种电流调整电路，其特征在于，包括：

一第一反向器，接收一控制信号；

一第二反向器，接收所述控制信号；

一P型晶体管，其中所述P型晶体管的一第一栅极耦接至所述第一反向器；

一N型晶体管，耦接至所述P型晶体管，其中所述N型晶体管的一第二栅极耦接至所述第二反向器；以及一电容，耦接至所述P型晶体管和所述N型晶体管于一节点，以及耦接至一低压差稳压器电路至一参考节点；

所述P型晶体管的一第一漏极耦接至所述电容于所述节点，且所述P型晶体管的一第一源极接收一输入电压，以及其中所述N型晶体管的一第二源极耦接至所述电容于所述节点，且所述N型晶体管的一第二漏极耦接至一接地。

2.如权利要求1所述的电流调整电路，其特征在于，当所述控制信号从一第一准位变为一第二准位时，所述P型晶体管被导通，且所述N型晶体管被关闭。

3.如权利要求2所述的电流调整电路，其特征在于，当所述P型晶体管被导通时，所述节点的电压准位升高至一高准位，以加快所述参考节点的电压准位达到一目标电压准位的速度。

4.如权利要求2所述的电流调整电路，其特征在于，当所述控制信号从所述第二准位变为所述第一准位时，所述P型晶体管被关闭，且所述N型晶体管被导通。

5.如权利要求4所述的电流调整电路，其特征在于，当所述N型晶体管被导通时，所述节点的电压准位从一高准位下降至一低准位。

6.如权利要求5所述的电流调整电路，其特征在于，所述节点的电压准位从所述高准位渐进地下降至所述低准位。

7.一种电流调整方法，其特征在于，适用于权利要求1至6任一项所述的电流调整电路，所述电流调整方法包括：当一控制信号从一第一准位变为一第二准位时，导通所述电流调整电路的一P型晶体管，且关闭所述电流调整电路的一N型晶体管，其中所述P型晶体管和所述N型晶体管耦接于一节点；以及升高所述节点的电压准位至一高准位，以加快所述电流调整电路和一低压差稳压器电路耦接的一参考节点的电压准位达到一目标电压准位的速度。

8.如权利要求7所述的电流调整方法，其特征在于，更包括：当所述控制信号从所述第二准位变为所述第一准位时，关闭所述P型晶体管，且导通所述N型晶体管；以及将所述节点的电压准位从所述高准位下降至一低准位。

9.如权利要求8所述的电流调整方法，其特征在于，更包括：渐进地将所述节点的电压准位从所述高准位下降至所述低准位。

说明书

电流调整电路和方法

技术领域

[0001] 本发明主要是有关于一电流调整技术，特别是有关于通过一电流调整电路和方法来加快一低压差稳压器(low dropout regulator，LDO)电路从等待模式(standby mode)切换到启动模式(active mode)的反应速度的电流调整技术。

背景技术

[0002] 在低压差稳压器(low dropout regulator，LDO)电路的操作上，低压差稳压器电路会有其相对应的一启动模式(active mode)，以及一等待模式(standby mode)模式(或一省电模式)。

[0003] 然而，在目前的低压差稳压器电路中，当低压差稳压器电路从等待模式(低压差稳压器电路内部的放大器的电流小)切换成启动模式(低压差稳压器电路内部的放大器的静态电流大)时，会花费较多的时间(可参考下面图1的说明)。

[0004] 图1是显示根据一已知技术所述的控制信号Vint_en以及参考节点Node_i-ref的电压准位的示意图。如图1所示，当控制信号Vint_en从低电位变成高电位(即低压差稳压器电路从等待模式切换成启动模式)时，低压差稳压器电路的参考节点Node_i-ref的电压准位从一低准位变成一目标电压准位。然而，由于低压差稳压器电路的参考节点Node_i-ref的电压准位从低准位到达一目标电压准位的速度很缓慢，因而造成低压差稳压器电路从等待模式切换成启动模式时，低压差稳压器电路内部的放大器的电流变化亦会很缓慢(即低压差稳压器电路的反应速度很慢)。

[0005] 因此，当后端(外部)电路需要对低压差稳压器电路抽载大电流时，由于低压差稳压器电路从等待模式切换成启动模式的内部电流小且反应速度慢，会瞬间产生很大的压降(voltage drop)，因而导致低压差稳压器电路的输出所连接的逻辑电路可能会发生错误运作。

发明内容

[0006] 有鉴于上述背景技术的问题，本发明提供了一电流调整技术，特别是有关于通过一电流调整电路和方法来加快一低压差稳压器(low dropout regulator，LDO)电路从等待模式(standby mode)切换到启动模式(active mode)的反应速度的电流调整技术。

[0007] 根据本发明的一实施例提供了一种电流调整电路。电流调整电路包括一第一反向器、一第二反向器、一P型晶体管、一N型晶体管以及一电容。第一反向器会接收一控制信号。第二反向器会接收上述控制信号。上述P型晶体管的一第一栅极耦接至上述第一反向器。上述N型晶体管耦接至上述P型晶体管，且上述N型晶体管的一第二栅极耦接至上述第二反向器。上述电容耦接至上述P型晶体管和上述N型晶体管于一节点，以及耦接至一低压差稳压器电路至一参考节点。

[0008] 根据本发明的一实施例提供了一种电流调整方法。上述电流调整方法适用于一电流调整电路，且上述电流调整方法包括：当一控制信号从一第一准位变为一第二准位时，导通上述电流调整电路的一P型晶体管，且关闭上述电流调整电路的一N型晶体管，其中上述P型晶体管和上述N型晶体管耦接于一节点；以及升高上述节点的电压准位至一高准位，以加快上述电流调整电路和一低压差稳压器电路耦接的一参考节点的电压准位达到一目标电压准位的速度，其中当上述控制信号在上述第一准位时，上述低压差稳压器电路在一等待模式，以及当上述控制信号在上述第二准位时，上述低压差稳压器电路在一启动模式。

[0009] 本发明提出的电流调整电路和方法可以加快低压差稳压器电路从等待模式切换到启动模式的反应速度。

[0010] 关于本发明其他附加的特征与优点，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可根据本案实施方法中所揭露的电流调整电路和方法，做些许的更动与润饰而得到。

附图说明

[0011] 图1是显示根据一已知技术所述的控制信号Vint_en以及参考节点Node_i-ref的电压准位的示意图。

[0012] 图2是显示根据本发明的一实施例所述的电流调整电路100的电路图。

[0013] 图3是显示根据本发明的一实施例所述的时间区间的示意图。

[0014] 图4是显示根据本发明的一实施例所述的控制信号Vint_en、节点Node_0的电压准位以及参考节点Node_i-ref的电压准位的示意图。

[0015] 图5是根据本发明的一实施例所述的电流调整方法的流程图500。

[0016] 附图标号：

[0017] 100         电流调整电路

[0018] 110         第一反向器

[0019] 120         第二反向器

[0020] 200         低压差稳压器电路

[0021] 210         放大器

[0022] 220         第三反向器

[0023] 500         流程图

[0024] C           电容

[0025] Ground      接地

[0026] N1          第一N型晶体管

[0027] N2          第二N型晶体管

[0028] N3          第三N型晶体管

[0029] Node_0      节点

[0030] Node_i-ref  参考节点

[0031] N4          第四N型晶体管

[0032] N5          第五N型晶体管

[0033] P1          第一P型晶体管

[0034] P2          第二P型晶体管

[0035] S510、S520   步骤

[0036] Vint_en     控制信号

[0037] Vint        输入电压

[0038] Vref        参考电压

具体实施方式

[0039] 下面所叙述的是实施本发明的最佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

[0040] 图2是显示根据本发明的一实施例所述的电流调整电路100的电路图。如图2所示，电流调整电路100可包括一第一反向器110、一第二反向器120、一第一P型晶体管P1、一第一N型晶体管N1，以及一电容C。需注意地是，在图2中的电路图，仅是为了方便说明本发明的实施例，但本发明并不以此为限。电流调整电路100亦可包含其它元件。此外，如图2所示，电流调整电路100会耦接至一低压差(线性)稳压器(low dropout(linear)regulator，LDO)电路200。

[0041] 根据本发明的一实施例，电容C中可包含多个电容。根据不同电容值的需求，可配置不同尺寸的电容于电容C中。

[0042] 如图2所示，第一反向器110会耦接至第一P型晶体管P1的第一栅极，且第一反向器110会接收来自一外部控制电路(图未显示)的控制信号Vint_en。此外，第二反向器120会耦接至第一N型晶体管N1的第二栅极，且第二反向器120亦会接收来自外部控制电路(图未显示)所传送的控制信号Vint_en。

[0043] 此外，如图2所示，第一P型晶体管P1的第一漏极会耦接至电容C于节点Node_0，且第一P型晶体管P1的第一源极会接收一输入电压Vint，以及第一N型晶体管N1的第二源极会耦接至电容C于节点Node_0，且第一N型晶体管的第二漏极会耦接至一接地Ground。此外，电流调整电路100的电容C会耦接至低压差稳压器电路200于参考节点Node_i-ref。

[0044] 图3是显示根据本发明的一实施例所述的低压差稳压器(LDO)电路200的电路图。如图3所示，低压差稳压器电路200可包含一放大器210、一第二P型晶体管P2、一第二N型晶体管N2、一第三N型晶体管N3、一第四N型晶体管N4、一第五N型晶体管N5，以及一第三反向器
220。需注意地是，在图3中的电路图，仅是为了方便说明本发明的实施例，但本发明并不以此为限。低压差稳压器电路200亦可包含其它元件。此外，特别说明地是，图3中所示，和参考节点Node_i-ref在同一条线上的节点都可视为参考节点Node_i-ref。

[0045] 如图3所示，外部控制电路(图未显示)亦会传送控制信号Vint_en给低压差稳压器电路200，以控制低压差稳压器电路200是要操作在一等待模式(standby mode)或一启动模式(active mode)。举例来说，当控制信号Vint_en是一第一准位(例如：一低准位)时，低压差稳压器电路200会操作在等待模式，以及当控制信号Vint_en是一第二准位(例如：一高准位)时，低压差稳压器电路200会操作在启动模式。

[0046] 在本发明的实施例中，当控制低压差稳压器电路200在等待模式时，控制低压差稳压器电路200的第一路径(即第三N型晶体管N3和第四N型晶体管N4)和第二路径(即第五N型晶体管N5)都会开启，以使得参考节点Node_i-ref的电压准位在一低准位。当控制低压差稳压器电路200在启动模式时，控制低压差稳压器电路200的第一路径(即第三N型晶体管N3和第四N型晶体管N4)会关闭，但第二路径(即第五N型晶体管N5)会开启，以使得参考节点Node_i-ref的电压准位在一高准位。

[0047] 根据本发明一实施例，当第一反向器110和第二反向器110接收到的控制信号Vint_en是第一准位(例如：低准位)时，第一P型晶体管P1会被关闭、第一N型晶体管N1会被导通，且节点Node_0的电压会在一低准位。由于第一P型晶体管P1会被关闭，且第一N型晶体管N1会被导通，因此，当控制信号Vint_en是第一准位(例如：一低准位)时，电流调整电路100不会被启动，也就是电流调整电路100不会对参考节点Node_i-ref的电压准位进行调整。此外，当第一反向器110和第二反向器110接收到的控制信号Vint_en是第二准位(例如：
高准位)时，第一P型晶体管P1会被导通、第一N型晶体管N1会被关闭，且节点Node_0的电压会在一高准位。由于第一P型晶体管P1会被导通，且第一N型晶体管N1会被关闭，因此，当控制信号Vint_en是第二准位(例如：高准位)时，电流调整电路100会被启动，以对参考节点Node_i-ref的电压准位进行调整(即加快Node_i-ref的电压准位到一目标电压准位的速度)。

[0048] 因此，根据本发明一实施例，当控制信号Vint_en从第一准位(低准位)变为第二准位(高准位)时，第一P型晶体管P1会被导通、第一N型晶体管N1会被关闭，且节点Node_0的电压准位会从低准位变为高准位。当节点Node_0的电压准位从低准位变为高准位时，可通过电容C对参考节点Node_i-ref的电压准位进行电容耦合，以加快参考节点Node_i-ref的电压准位达到一目标电压准位的速度。当参考节点Node_i-ref的电压准位达到目标电压准位的速度被加快时，低压差稳压器电路200内部的放大器210的电流变大的速度亦会变快。因此，当低压差稳压器电路200从等待模式切换到启动模式时，低压差稳压器电路200的反应速度将会变快，因而降低了瞬间大压降(voltage drop)的产生。

[0049] 此外，根据本发明一实施例，当控制信号Vint_en从第二准位(高准位)变为第一准位(低准位)时，第一P型晶体管P1会被关闭、第一N型晶体管N1会被导通，且节点Node_0的电压准位会从高准位变为低准位。

[0050] 根据本发明一实施例，在电流调整电路100中配置的第一P型晶体管P1的尺寸会大于第一N型晶体管N1，以使得当控制信号Vint_en从第一准位(低准位)变为第二准位(高准位)时，节点Node_0的电压准位可立即从低准位变成高准位，以及当控制信号Vint_en从第二准位(高准位)变为第一准位(低准位)时，节点Node_0的电压会从高准位渐进地下降至低准位(可参考图4所示)。

[0051] 图4是显示根据本发明的一实施例所述的控制信号Vint_en、节点Node_0的电压准位以及参考节点Node_i-ref的电压准位的示意图。如图4所示，当控制信号Vint_en从低准位变为高准位时(即低压差稳压器电路200从等待模式变成启动模式)，节点Node_0的电压准位会从低准位变为高准位。当节点Node_0的电压准位从低准位变为高准位时，参考节点Node_i-ref的电压准位达到一目标电压准位的速度会被加快。

[0052] 图5是根据本发明的一实施例所述的电流调整方法的流程图500。此电流调整方法可适用本发明的电流调整电路100。在步骤S510，当一控制信号从一第一准位变为一第二准位时，导通电流调整电路100的一P型晶体管，且关闭电流调整电路100的一N型晶体管，其中上述P型晶体管和上述N型晶体管耦接于一节点Node_0。在步骤S520，升高节点Node_0的电压准位至一高准位，以加快电流调整电路100和一低压差稳压器电路耦接的一参考节点Node_i-ref的电压准位达到一目标电压准位的速度，其中当控制信号在上述第一准位时，上述低压差稳压器电路在一等待模式，以及当上述控制信号在上述第二准位时，上述低压差稳压器电路在一启动模式。

[0053] 根据本发明一实施例，在电流调整方法中，当控制信号从第二准位变为第一准位时，会关闭电流调整电路100的P型晶体管，且导通电流调整电路100的N型晶体管，以及将节点Node_0的电压准位从高准位下降至低准位。

[0054] 根据本发明的实施例所提出的电流调整方法，当控制信号Vint_en从第一准位(低准位)变为第二准位(高准位)时，可通过将电流调整电路100节点Node_0的电压准位从低准位变为高准位，来加快参考节点Node_i-ref的电压准位达到目标电压准位的速度。当参考节点Node_i-ref的电压准位达到目标电压准位的速度被加快时，低压差稳压器电路200内部电流变大的速度亦会变快。因此，当低压差稳压器电路200从等待模式切换到启动模式时，低压差稳压器电路200的反应速度将会变快，因而降低了瞬间大压降(voltage drop)的产生。

[0055] 在本说明书中以及权利要求中的序号，例如“第一”、“第二”等等，仅是为了方便说明，彼此之间并没有顺序上的先后关系。

[0056] 以上段落使用多种层面描述。显然的，本文的教示可以多种方式实现，而在范例中发明的任何特定架构或功能仅为一代表性的状况。根据本文的教示，任何本领域技术人员应理解在本文发明的各层面可独立实作或两种以上的层面可以合并实作。

[0057] 虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。