本技術(shù)屬于電子電路領(lǐng)域，具體涉及一種壓降補(bǔ)償裝置、數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器(digital?low?dropout?regulator，dldo)是一種數(shù)字型直流(dc)線性穩(wěn)壓器，可以為不同的負(fù)載(loading)提供可配置的電流和可配置的電壓。當(dāng)dldo的負(fù)載由輕載向重載變化時(shí)，瞬時(shí)電流的增加會導(dǎo)致dldo的電壓跌落，當(dāng)?shù)涞姆鹊陀谪?fù)載電壓的最小值，會造成負(fù)載工作不穩(wěn)定，甚至死機(jī)，因此需要限制電壓跌落的幅度。

2、當(dāng)前限制電壓跌落幅度的方法主要是通過提高供電電路的環(huán)路帶寬，來提高供電電路的響應(yīng)速度，把跌落的輸出電壓抬高，并穩(wěn)定在正常值，保證負(fù)載的正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本技術(shù)的目的在于提供一種壓降補(bǔ)償裝置、數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器及電子設(shè)備，以限制電壓跌落的幅度，提高電壓恢復(fù)的效果。

2、本技術(shù)的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種壓降補(bǔ)償裝置，包括：電源軌和至少一個(gè)數(shù)字線性電壓調(diào)節(jié)器dlvr；電源軌，用于連接負(fù)載；至少一個(gè)dlvr間隔連接于電源軌，每個(gè)dlvr的電源端用于與供電電源連接，每個(gè)dlvr被配置為當(dāng)檢測到所述電源軌的局部電壓的跌落幅度滿足補(bǔ)償要求時(shí)，向所述電源軌注入補(bǔ)償電荷，以使所述電源軌的局部電壓止跌回升，其中，所述補(bǔ)償電荷的大小與所述局部電壓的跌落幅度正相關(guān)。

4、在上述實(shí)施例中，由于至少一個(gè)dlvr分布式連接至電源軌上，便于及時(shí)捕捉到電源軌的局部電壓跌落，當(dāng)電壓跌落被捕捉且跌落幅度滿足補(bǔ)償要求時(shí)能迅速響應(yīng)及時(shí)補(bǔ)電，將電壓迅速拉回，從而限制電壓跌落的幅度，提高電壓恢復(fù)的效果。

5、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，每個(gè)dlvr被配置為：接收目標(biāo)電壓信號、預(yù)期量化范圍信號，并基于所述目標(biāo)電壓信號和所述預(yù)期量化范圍信號確定量化范圍和目標(biāo)電壓，以及對位于所述量化范圍內(nèi)的所述局部電壓相對于所述目標(biāo)電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，并根據(jù)量化結(jié)果向電源軌注入第一補(bǔ)償電荷。

6、在上述實(shí)施例中，可以通過調(diào)整目標(biāo)電壓信號、預(yù)期量化范圍信號，從而調(diào)整量化范圍和目標(biāo)電壓，進(jìn)而便于調(diào)整每個(gè)dlvr的補(bǔ)償要求，以在實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償目的的同時(shí)，提高方案的靈活性以及實(shí)用性。

7、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，每個(gè)dlvr具體被配置為：基于所述目標(biāo)電壓信號和所述預(yù)期量化范圍信號確定第一量化范圍、第二量化范圍、第一目標(biāo)電壓、第二目標(biāo)電壓，對位于所述第一量化范圍內(nèi)的所述局部電壓相對于所述第一目標(biāo)電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，得到第一量化結(jié)果，以及對位于所述第二量化范圍內(nèi)的所述局部電壓相對于所述第二目標(biāo)電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，得到第二量化結(jié)果；并在所述第一量化結(jié)果和所述第二量化結(jié)果表征所述局部電壓的跌落幅度位于所述第二量化范圍時(shí)，向電源軌注入第二補(bǔ)償電荷，其中，第二補(bǔ)償電荷大于第一補(bǔ)償電荷；其中，所述第一量化范圍的下限值大于等于所述第二量化范圍的上限值。

8、在上述實(shí)施例中，通過設(shè)置不同的量化范圍和目標(biāo)電壓，以便于當(dāng)?shù)浞瘸^第一量化范圍時(shí)，即跌落幅度過大時(shí)，向電源軌注入更多補(bǔ)償電荷，從而快速將電壓拉升，以提高補(bǔ)償效率。

9、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，每個(gè)dlvr具體被配置為：基于所述目標(biāo)電壓信號和所述預(yù)期量化范圍信號確定量化范圍、第一目標(biāo)電壓、第二目標(biāo)電壓，對位于所述量化范圍內(nèi)的所述局部電壓相對于所述第一目標(biāo)電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，得到量化結(jié)果，并根據(jù)量化結(jié)果向電源軌注入第一補(bǔ)償電荷；以及當(dāng)所述局部電壓小于所述第二目標(biāo)電壓時(shí)向電源軌注入第二補(bǔ)償電荷；其中，所述量化范圍的下限值大于等于所述第二目標(biāo)電壓，第二補(bǔ)償電荷大于第一補(bǔ)償電荷。

10、在上述實(shí)施例中，還可以僅設(shè)置一個(gè)量化范圍、2個(gè)目標(biāo)電壓，以便在根據(jù)量化結(jié)果向電源軌注入第一補(bǔ)償電荷的同時(shí)，當(dāng)局部電壓小于第二目標(biāo)電壓時(shí)向電源軌注入更多補(bǔ)償電荷，從而快速將電壓拉升，以提高補(bǔ)償效率。

11、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，每個(gè)dlvr包括：dac模塊、adc模塊、控制器以及電流補(bǔ)償電路；dac模塊，被配置為基于所述目標(biāo)電壓信號和所述預(yù)期量化范圍信號，確定所述量化范圍和所述目標(biāo)電壓；adc模塊，與所述dac模塊和電源軌連接，被配置為對位于所述量化范圍內(nèi)的所述局部電壓相對于所述目標(biāo)電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，輸出量化結(jié)果；控制器，與所述adc模塊連接，被配置為根據(jù)所述量化結(jié)果輸出補(bǔ)償控制信號；電流補(bǔ)償電路，分別與所述供電電源、所述控制器、所述電源軌連接，所述電流補(bǔ)償電路被配置為響應(yīng)所述補(bǔ)償控制信號，向所述電源軌注入第一補(bǔ)償電荷。

12、在上述實(shí)施例中，通過dac來對目標(biāo)電壓信號和預(yù)期量化范圍信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并確定量化范圍和目標(biāo)電壓，之后由adc來對局部電壓相對于目標(biāo)電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，輸出量化結(jié)果(為數(shù)字信號)，再利用控制器根據(jù)量化結(jié)果輸出補(bǔ)償控制信號，以此來控制電流補(bǔ)償電路向電源軌注入第一補(bǔ)償電荷，這樣便可實(shí)現(xiàn)當(dāng)電壓跌落被捕捉且跌落幅度滿足補(bǔ)償要求時(shí)能迅速響應(yīng)及時(shí)補(bǔ)電的目的。

13、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，每個(gè)dlvr還包括：仲裁器；所述adc模塊包括：第一adc、第二adc；所述第一adc分別與所述dac模塊、所述電源軌、所述仲裁器連接，所述第二adc分別與所述dac模塊、所述電源軌、所述仲裁器連接，所述仲裁器還與所述控制器連接；所述dac模塊，被配置為基于所述目標(biāo)電壓信號和所述預(yù)期量化范圍信號，確定第一量化范圍、第二量化范圍、第一目標(biāo)電壓、第二目標(biāo)電壓，其中，所述第一量化范圍的下限值大于等于所述第二量化范圍的上限值；所述第一adc，被配置為對位于所述第一量化范圍內(nèi)的所述局部電壓相對于所述第一目標(biāo)電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，輸出第一量化結(jié)果；所述第二adc，被配置為對位于所述第二量化范圍內(nèi)的所述局部電壓相對于所述第二目標(biāo)電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，輸出第二量化結(jié)果；所述仲裁器，被配置為對所述第一量化結(jié)果和所述第二量化結(jié)果進(jìn)行仲裁，并輸出仲裁結(jié)果；所述控制器，被配置為當(dāng)所述仲裁結(jié)果表征所述局部電壓的跌落幅度位于所述第二量化范圍時(shí)，控制所述電流補(bǔ)償電路向電源軌注入第二補(bǔ)償電荷，其中，第二補(bǔ)償電荷大于第一補(bǔ)償電荷。

14、在上述實(shí)施例中，可以利用2個(gè)adc來對局部電壓的跌落幅度進(jìn)行量化，并利用仲裁器對第一量化結(jié)果和第二量化結(jié)果進(jìn)行仲裁，以便于當(dāng)仲裁結(jié)果表征局部電壓的跌落幅度位于第二量化范圍時(shí)，控制電流補(bǔ)償電路向電源軌注入更多補(bǔ)償電荷，在該種實(shí)施方式下，第二adc的精度可以小于第一adc的精度，這樣，當(dāng)電壓跌落幅度過大時(shí)，可以快速將電壓拉升。

15、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，每個(gè)dlvr還包括：比較器，所述比較器與所述dac模塊、所述控制器、所述電源軌連接，所述比較器被配置為將第二目標(biāo)電壓與所述電源軌的局部電壓進(jìn)行比較，并向所述控制器輸出比較結(jié)果，其中，所述第二目標(biāo)電壓小于所述量化范圍的下限制；所述dac模塊，被配置為基于所述目標(biāo)電壓信號和所述預(yù)期量化范圍信號，確定量化范圍、第一目標(biāo)電壓、第二目標(biāo)電壓；所述控制器，還被配置為當(dāng)比較結(jié)果表征所述局部電壓小于所述第二目標(biāo)電壓時(shí)控制所述電流補(bǔ)償電路向所述電源軌注入第二補(bǔ)償電荷，其中，第二補(bǔ)償電荷大于第一補(bǔ)償電荷。

16、在上述實(shí)施例中，也可以利用比較器來實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)電的目的，控制器在根據(jù)量化結(jié)果控制電流補(bǔ)償電路向電源軌注入第一補(bǔ)償電荷的同時(shí)，當(dāng)比較器的比較結(jié)果表征局部電壓小于第二目標(biāo)電壓時(shí)，控制電流補(bǔ)償電路向電源軌注入更多補(bǔ)償電荷，從而快速將電壓拉升，以提高補(bǔ)償效率。

17、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，所述補(bǔ)償控制信號包括n位二進(jìn)制信號，n為大于等于2；所述電流補(bǔ)償電路包括：并聯(lián)的n路開關(guān)補(bǔ)償電路；每一路開關(guān)補(bǔ)償電路均與所述供電電源、所述電源軌、所述控制器連接，每一路開關(guān)補(bǔ)償電路具有閉合或斷開狀態(tài)，受所述n位二進(jìn)制信號中的一位二進(jìn)制信號控制，其中，所述補(bǔ)償電荷的大小與處于導(dǎo)通狀態(tài)的所述開關(guān)補(bǔ)償電路的數(shù)量相關(guān)。

18、在上述實(shí)施例中，采用上述結(jié)構(gòu)的電流補(bǔ)償電路，可以通過控制接入電路中的開關(guān)補(bǔ)償電路的數(shù)量，即控制處于導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)補(bǔ)償電路的數(shù)量來調(diào)節(jié)向電源軌注入的補(bǔ)償電荷。

19、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，所述補(bǔ)償控制信號包括m+n位二進(jìn)制信號，m為大于等于1的整數(shù)；每一路開關(guān)補(bǔ)償電路包括：控制開關(guān)和串聯(lián)的m個(gè)電流補(bǔ)償單元，每一個(gè)電流補(bǔ)償單元受m位二進(jìn)制信號中的一位二進(jìn)制信號信號控制；在所述控制開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，若m位二進(jìn)制信號均為第一電平，所述開關(guān)補(bǔ)償電路的輸出為所述供電電源，若m位二進(jìn)制信號均為第二電平，所述開關(guān)補(bǔ)償電路的輸出為所述供電電源-m*閾值，其中，所述第一電平和所述第二電平和相反電平。

20、在上述實(shí)施例中，除了通過控制接入電路中的開關(guān)補(bǔ)償電路的數(shù)量來調(diào)節(jié)向電源軌注入的補(bǔ)償電荷外，還可以通過控制接入電路中的每一路開關(guān)補(bǔ)償電路自身輸出端的電流(或電壓)來調(diào)節(jié)向電源軌注入的補(bǔ)償電荷，通過雙重調(diào)節(jié)方式，能提高調(diào)節(jié)效率。

21、結(jié)合第一方面實(shí)施例的一種可能的實(shí)施方式，每一個(gè)電流補(bǔ)償單元包括：第一開關(guān)、第二開關(guān)和pmos管，所述pmos管的柵極通過所述第一開關(guān)接地，所述pmos管的柵極還通過所述第二開關(guān)與其漏極連接，所述pmos管的源極與前一個(gè)電流補(bǔ)償單元或供電電源連接，所述pmos管的漏極與后一個(gè)電流補(bǔ)償單元或所述電源軌連接，所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)受m位二進(jìn)制信號中的一位二進(jìn)制信號信號及其反相信號控制。

22、在上述實(shí)施例中，采用上述結(jié)構(gòu)的電流補(bǔ)償單元，使得在控制開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，若m位二進(jìn)制信號均為高電平，開關(guān)補(bǔ)償電路的輸出為供電電源，若m位二進(jìn)制信號均為低電平，開關(guān)補(bǔ)償電路的輸出為供電電源-m*閾值電壓，便于電路設(shè)計(jì)。

23、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器，包括：電壓調(diào)節(jié)裝置和如上述第一方面實(shí)施例和/或結(jié)合第一方面實(shí)施例的任一種可能的實(shí)施方式提供的壓降補(bǔ)償裝置，所述電壓調(diào)節(jié)裝置與所述電源軌連接；所述電壓調(diào)節(jié)裝置，被配置為當(dāng)檢測到電源軌的局部電壓跌落時(shí)，向電源軌注入補(bǔ)償電壓；其中，所述電壓調(diào)節(jié)裝置的響應(yīng)速度小于所述壓降補(bǔ)償裝置的響應(yīng)速度。

24、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備，包括：如上述第二方面實(shí)施例提供的數(shù)字低壓差穩(wěn)壓器。

25、本技術(shù)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書闡述。本技術(shù)的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。