[发明专利]一种具有低电压纹波输出的数字LDO电路

说明书

本发明属于数字LDO电路技术领域，具体涉及一种具有低电压纹波输出的数字LDO电路，包括：时钟比较器，双向移位寄存器，开关阵列，电压纹波降低电路及控制其开关的模式控制电路；双向移位寄存器的并行输出端连接电压纹波降低电路的输入端；电压纹波降低电路的输出端连接开关阵列；模式控制电路用于在接收到负载发送的电阻未发生变化的信号时控制电压纹波降低电路开启；开启的电压纹波降低电路用于保持开启时刻开关阵列中各个开关的开关状态，锁存并行输出端中各个输出端向开关阵列的输入电压。本发明使用附加电路停止数字LDO中开关阵列的变化，使其近似成为一个恒流源，这样当负载较为稳定时，可以完全消除电压纹波。

技术领域

本发明属于数字LDO电路技术领域，更具体地，涉及一种具有低电压纹波输出的数字LDO电路。

背景技术

随着数字LDO的出现，它所具备的优势逐渐引起了人们的关注。数字LDO具有低压工作特性良好、精度高、输出稳定、工艺可变性等优点，使得数字LDO在低输入电压、高精度的高效率电源管理系统中得到了广泛的应用。

传统数字LDO由比较器、双向移位寄存器和PMOS开关阵列组成。时钟比较器用来将输出电压VOUT与参考电压VREF比较，并将比较结果提供给双向移位寄存器，控制寄存器的移位方向。双向移位寄存器控制PMOS开关阵列导通的数目，起到调节输出电压的作用。开关阵列由尺寸一样的PMOS管组成，在正常工作下，导通的开关管工作在线性区，实现数字LDO的低压工作特性。

传统数字LDO在稳定状态下会在输出信号中产生锯齿状纹波，而纹波会导致电压不稳定，影响器件的正常工作。为了解决电压纹波这一问题，目前通常采用在传统数字LDO结构的基础之上，在电压输出端通过添加电容的方式将纹波降低。这个方案可以降低纹波的幅度，而且结构简单。但是这种降低电压纹波方式的缺点是：第一，在芯片上实现电容需要付出较大的面积，并引入额外的功耗。第二，传统结构只能降低电压纹波，电容面积受限的时候效果并不明显，更不能将电压纹波彻底消除。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种具有低电压纹波输出的数字LDO电路，其目的在于解决目前在传统数字LDO中通过在负载端添加电容的模式降低电压纹波时需要较大的片上面积且效果不明显的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种具有低电压纹波输出的数字LDO电路，包括：时钟比较器，双向移位寄存器，开关阵列，电压纹波降低电路及控制其开关的模式控制电路；

所述时钟比较器的负向输入端用于输入参考电压，所述时钟比较器的正向输入端用于输入LDO电路输出电压，所述时钟比较器输出端用于连接所述双向移位寄存器的输入端；所述双向移位寄存器的并行输出端连接所述电压纹波降低电路的输入端；所述电压纹波降低电路的输出端连接所述开关阵列；

所述模式控制电路用于在接收到负载发送的电阻未发生变化的信号时控制电压纹波降低电路开启；开启的所述电压纹波降低电路用于保持所述开启的时刻所述开关阵列中各个开关的开关状态，锁存所述并行输出端中各个输出端向所述开关阵列的输入电压。

进一步，所述模式控制电路还用于在接收到负载发送的电阻发生变化的信号时控制电压纹波降低电路关断，关断的所述电压纹波降低电路不控制所述并行输出端向所述开关阵列输入信号。

进一步，所述电压纹波降低电路包括数量与所述双向移位寄存器的输出端口相同的锁存器；各个锁存器的输入端分别一一对应地连接所述双向移位寄存器的并行的各个输出端口，各个锁存器的输出端分别一一对应地连接开关阵列中的各个开关，各个锁存器的控制端统一连接到所述模式控制电路的输出端。