[实用新型]一种双模式片内电源电路

说明书

技术领域

本实用新型属于芯片设计技术领域，尤其涉及一种片内电源电路的设计。 

背景技术

片内电源电路是集成在半导体芯片内部的电源模块。其作用主要是从外部电源(例如220V市电)中获取电能，并把能量转化芯片内部其他模块可接受的稳定的直流电平，并给内部其他模块供电。目前，片内电源在纹波幅度、调整范围、功耗等技术指标上还不能达到外部电源的水平，但是，片内电源具有设计指标灵活、成本低廉、可集成等外部电源不可比拟的优势。因此，片内电源将会成为未来电源的另一个发展方向。 

目前主要有两种形式片内电源电路，线性片内电源电路和开关片内电源电路。线性片内电源电路的结构如图1所示，包括片内基准源单元、误差放大器单元和PMOS传输管。Vin由外部电源提供，可以是带有摆幅剧烈的纹波的直流电压，V₀是输出电压，给内部其他模块提供电源。从主要性能上看，这种电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关片内电源电路具有的干扰与噪音。但是，这种电源也有很大的缺陷，那就是自身功耗高、输出电压调节范围有限，这些缺点极大地限制的线性片内电源电路的应用。 

开关片内电源电路结构如图2所示，包括过压欠压逻辑单元、高压JFET，这里的高压JFET指的是一种漏源耐压200V以上的JFET，Vin是由外部电源输入的，高压JFET的栅极接地，过压欠压逻辑单元是控制NMOS管MN1管的开和关，间接地控制NMOS管MN2管的开关，以达到控制是否给电容C0充电的目的；Vout是输出电压，给内部其他单元提供电源。过压欠压逻辑单元的结构如图3所示，其中Output是输出到图2电路的MN1管的栅极，A11、 A12是两个比较器，A13为S-R锁存器，BP即为图2电路中的BP点电位。这种电源相对第一种效率更高、输出电压调整范围更大，但是，它的缺点是纹波大，在片内电源电路要求高的情况下不适用。 

可以看出，线性片内电源电路的纹波小，但输出电压调节范围有限；开关片内电源电路的输出电压调整范围大，但纹波也大。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有的片内电源电路存在的问题，提出了一种双模式片内电源电路。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种双模式片内电源电路，包括片内基准源单元、过压欠压逻辑单元、误差放大器单元、功率输出单元和高压JFET，外部电源输入到高压JFET的漏极，高压JFET的源极连接到功率输出单元的输入端，片内基准源单元的输出端连接到过压欠压逻辑单元的一个输入端，过压欠压逻辑单元的输出端连接到功率输出单元输入端，功率输出单元的输出端连接到过压欠压逻辑单元的另一个输入端，其特征在于，高压JFET的栅极连接到误差放大器单元的输出端，片内基准源单元的输出端连接到误差放大器单元的一个输入端，功率输出单元的输出端连接到误差放大器单元的另一个输入端。