Adaptiver LDO-Spannungsregler mit Doppelschleife und Verfahren zur Spannungsregelung

    公开(公告)号:DE112018006436B4

    公开(公告)日:2022-03-24

    申请号:DE112018006436

    申请日:2018-11-30

    Applicant: APPLE INC

    Abstract: Schaltung, umfassend:einen Spannungsregler (100) mit niedriger Abfallspannung (LDO-Spannungsregler) mit einer Spannungsschleife und einer Stromschleife, wobei die Stromschleife umfasst:einen an einen Ausgangsknoten gekoppelten Sourcefolger, wobei der Sourcefolger einen ersten PMOS-Transistor (MP1) einschließt;einen Stromspiegel, der zwischen einer ersten Abzweigung der Stromschleife und einer zweiten Abzweigung der Stromschleife gekoppelt ist, wobei der Stromspiegel die erste und die zweite Abzweigung miteinander koppelt und wobei der Sourcefolger in der zweiten Abzweigung implementiert ist, undwobei die Spannungsschleife umfasst:eine Verstärkerschaltung (Av) mit einem invertierenden Eingang, der mit dem Ausgangsknoten gekoppelt ist, einem nicht-invertierenden Eingang, der zum Empfang einer Referenzspannung (VRef) gekoppelt ist, und einem Verstärkerausgang, der mit einem Gate-Anschluss des ersten PMOS-Transistors (MP1) gekoppelt ist;wobei die Stromschleife dazu konfiguriert ist, eine Laststrommenge zu steuern, die einer mit dem Spannungsregler gekoppelten Lastschaltung bereitgestellt wird, undwobei die Spannungsschleife dazu konfiguriert ist, eine der Lastschaltung bereitgestellte Ausgangsspannung zu steuern, wobei LDO-Spannungsregler ferner umfasst:eine Vorspannungsstromquelle (Ib), die zwischen der Stromschleife und einem Erdungsknoten gekoppelt ist;einen Vorspannungstransistor (MN1) in der ersten Abzweigung der Stromschleife, wobei der Vorspannungstransistor (MN1) zwischen dem Stromspiegel und der Vorspannungsstromquelle (Ib) gekoppelt ist.

    SPANNUNGSREGLER MIT MEHRPEGEL-, MEHRPHASENABWÄRTSWANDLERARCHITEKTUR

    公开(公告)号:DE112020004326T5

    公开(公告)日:2022-05-25

    申请号:DE112020004326

    申请日:2020-07-20

    Applicant: APPLE INC

    Inventor: FLETCHER JAY B

    Abstract: Offenbart wird ein Spannungsregler mit einer Mehrpegel-, Mehrphasen-Architektur. Die Schaltung schließt einen Zwei-Pegel-Abwärtswandler und einen N-Pegel-Abwärtswandler ein, die jeweils mit einem Ausgangsknoten gekoppelt sind, wobei N ein ganzzahliger Wert von drei oder mehr ist. Während des Betriebs stellt der Zwei-Pegel-Abwärtswandler einem ersten Induktor eine von zwei möglichen Spannungen bereit. Der N-Pegel-Abwärtswandler stellt während des Betriebs einem zweiten Induktor eine von N Spannungen bereit. Der erste und der zweite Induktor wandeln jeweils jeweilige empfangene Spannungen in Ströme um, die einem gemeinsamen Ausgangsknoten bereitgestellt werden. Eine Regelschaltung regelt die Aktivierung von Transistoren jeweils in dem Zwei-Pegel- und N-Pegel-Abwärtswandler derart, dass die Spannung an dem Ausgangsknoten auf einem gewünschten Pegel gehalten wird.

    KASKADIERTER LDO-SPANNUNGSREGLER
    3.
    发明专利

    公开(公告)号:DE112018003069T5

    公开(公告)日:2020-02-27

    申请号:DE112018003069

    申请日:2018-05-23

    Applicant: APPLE INC

    Abstract: Es wird ein Spannungsregler offenbart. Der Spannungsregler ist kaskadiert, einschließlich einer ersten und einer zweiten Stufe. Die erste Stufe kann eine kondensatorlose erste Stufe sein, die einen Sourcefolger beinhaltet, der mit einem ersten PMOS-Transistor implementiert ist, wobei der erste PMOS-Transistor eine erste Referenzspannung an seinem jeweiligen Gate-Anschluss empfängt. Die erste Stufe ist gekoppelt, um eine erste Spannung von einer externen Spannungsversorgung zu empfangen und eine zweite Spannung an die zweite Stufe bereitszustellen. Die zweite Stufe kann direkt und ausschließlich mit der ersten Stufe gekoppelt sein, ohne dass ein Kondensator oder ein Anschluss am Ausgang der ersten Stufe vorgesehen ist. Die zweite Stufe kann eine Ausgangsspannung an einem Ausgangsknoten bereitstellen, wobei die Ausgangsspannung kleiner als die zweite Spannung ist.

    LDO-SPANNUNGSREGLER MIT DOPPELSCHLEIFE

    公开(公告)号:DE112020004531T5

    公开(公告)日:2022-06-09

    申请号:DE112020004531

    申请日:2020-09-03

    Applicant: APPLE INC

    Abstract: Es wird ein LDO-Spannungsregler mit Doppelschleife offenbart. Die Spannungsreglerschaltung schließt einen ersten Stromspiegel mit einem ersten und einem zweiten Transistor ein, die Source-Anschlüsse aufweisen, die mit einem Eingangsspannungsknoten gekoppelt sind. Die Schaltung schließt ferner einen zweiten Stromspiegel mit einem dritten und einem vierten Transistor ein, wobei Drain-Anschlüsse des dritten und des vierten Transistors mit Drain-Anschlüssen des ersten bzw. des zweiten Transistors gekoppelt sind. Eine Rückkopplungsschaltung ist zwischen Source-Anschlüssen des dritten und des vierten Transistors gekoppelt und dazu konfiguriert, ein Rückkopplungssignal basierend auf einer Referenzspannung und einer Ausgangsspannung zu erzeugen, die an dem Source-Anschluss des vierten Transistors anliegt. Der erste und der zweite Stromspiegel bilden einen ersten Regelkreis, und wobei der erste und der zweite Stromspiegel und die Rückkopplungsschaltung einen zweiten Regelkreis bilden.

    ADAPTIVER LDO-SPANNUNGSREGLER MIT DOPPELSCHLEIFE

    公开(公告)号:DE112018006436T5

    公开(公告)日:2020-09-17

    申请号:DE112018006436

    申请日:2018-11-30

    Applicant: APPLE INC

    Abstract: Es wird ein Spannungsreglerschaltung offenbart. In einer Ausführungsform schließt ein Spannungsregler mit niedriger Abfallspannung (LDO-Spannungsregler) eine Spannungsschleife und eine Stromschleife ein. Die Stromschleife schließt einen Sourcefolger ein, der mit einem Ausgangsknoten des LDO-Spannungsreglers gekoppelt ist, wobei der Sourcefolger mit einem PMOS-Transistor implementiert ist. Die Stromschleife schließt auch einen Stromspiegel ein, der zwischen einer ersten Abzweigung der Stromschleife und einer zweiten Abzweigung der Stromschleife gekoppelt ist. Der Sourcefolger ist in der zweiten Abzweigung der Stromschleife implementiert. Die Spannungsschleife schließt eine Verstärkerschaltung mit einem invertierenden Eingang ein, der mit dem Ausgangsknoten gekoppelt ist, und einem nicht-invertierenden Eingang, der zum Empfang einer Referenzspannung gekoppelt ist. Der Ausgang des Verstärkers ist mit dem Gate-Anschluss des PMOS-Transistors des Stromspiegels gekoppelt.

    MEHRPHASEN-ABWÄRTSWANDLER MIT FEHLERRÜCKKOPPLUNG INDIVIDUELLER PHASENAUSGANGSSPANNUNGEN MIT TRANSKONDUKTANZVERSTÄRKER

    公开(公告)号:DE112016004479T5

    公开(公告)日:2018-06-21

    申请号:DE112016004479

    申请日:2016-08-29

    Applicant: APPLE INC

    Abstract: Ein System (100), das eine Einheit eines Reglers (101) einschließt, wird offenbart. Die Reglereinheit (200) schließt eine erste und eine zweite Phaseneinheit (201a, 201b) ein, deren Ausgänge mit einem gemeinsamen Ausgangsknoten (204) gekoppelt sind. Jede der Phaseneinheiten (201a, 201b,...) kann konfiguriert sein, dem Ausgangsknoten als Reaktion auf das Setzen eines entsprechenden Taktsignals (208a, 208b,...) einen Strom zuzuführen, um eine geregelte Versorgungsspannung (204) zu erzeugen. Jede Phaseneinheit (201a, 201b,...) schließt einen entsprechenden Transkonduktanzverstärker (301) ein, der konfiguriert ist, einen entsprechenden Bedarfsstrom (314) abhängig von einer Referenzspannung (207) und der geregelten Versorgungsspannung (204) zu erzeugen.

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