本發(fā)明涉及線性穩(wěn)壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種線性穩(wěn)壓裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的與電池電壓相連接的電路或者模塊往往具有兩個(gè)基準(zhǔn)參考電路，其中一個(gè)直接與電池輸出電壓相連，其主要用途是提供線性穩(wěn)壓源的參考電壓。除此之外，該基準(zhǔn)參考電路需要能夠承受較高的電源電壓以及較大的電壓變化范圍，因此輸出電壓的精度一般較低。另外一個(gè)基準(zhǔn)參考電路的電源采用線性穩(wěn)壓源的輸出電壓，由于線性穩(wěn)壓源的輸出電壓相對(duì)比較穩(wěn)定，該基準(zhǔn)參考電路對(duì)電源電壓的要求較為寬松，但往往需要提供較高的輸出電壓精度。第一個(gè)基準(zhǔn)參考電路設(shè)計(jì)時(shí)，為了承受較高的電源電壓，往往需要采用層疊晶體管的方法來減輕高電壓對(duì)晶體管可靠性的要求；除此之外，由于基準(zhǔn)參考電路往往采用帶隙基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，因此一般會(huì)占用較大的面積；而在第二個(gè)基準(zhǔn)參考電路設(shè)計(jì)時(shí)，雖然對(duì)耐壓要求不高，但為了達(dá)到較好的性能，基準(zhǔn)參考電路一般采用面積較大的二極管來實(shí)現(xiàn)高精度的基準(zhǔn)電壓輸出，因此，設(shè)計(jì)兩個(gè)不同要求的基準(zhǔn)參考電路，不但大大增加了芯片面積和功耗，提高了成本，而且設(shè)計(jì)難度也隨之增大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的線性穩(wěn)壓裝置芯片面積和功耗較大且成本較大。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種線性穩(wěn)壓裝置，包括：依次連接的電池、線性穩(wěn)壓器和基準(zhǔn)電壓源，以及與所述線性穩(wěn)壓器和所述基準(zhǔn)電壓源連接的簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路；所述線性穩(wěn)壓器用于給所述基準(zhǔn)電壓源提供電源，所述基準(zhǔn)電壓源用于給所述線性穩(wěn)壓器提供所需的參考電壓源，所述簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路用于檢測(cè)所述基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)并根據(jù)所述工作狀態(tài)控制所述線性穩(wěn)壓器的工作狀態(tài)，所述基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)包括簡(jiǎn)并態(tài)和正常態(tài)。

本發(fā)明的有益效果是：本技術(shù)方案中只有一個(gè)參考電壓源，該參考電壓源不但在線性穩(wěn)壓源工作時(shí)提供其所需要的參考電壓，同時(shí)還提供一個(gè)高精度的基準(zhǔn)電壓輸出給其它電路，減小了芯片面積和功耗，有效減小了兩個(gè)基準(zhǔn)電壓源由于距離、朝向等非理想因素帶來的工藝浮動(dòng)和偏差，并進(jìn)一步減小了該偏差導(dǎo)致其它電路性能下降的問題。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

優(yōu)選地，若所述簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路檢測(cè)到所述基準(zhǔn)電壓源的輸出電壓為低電平，則所述基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，否則所述基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為正常態(tài)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：基準(zhǔn)電壓源在簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)一般是低電平，正常態(tài)時(shí)一般為高電平，通過檢測(cè)基準(zhǔn)電壓源的輸出電壓即可判斷其當(dāng)前的工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述線性穩(wěn)壓器包括：第一放大器、第一晶體管、第二放大器和第二晶體管，所述第一晶體管的集電極和所述第二晶體管的集電極均與所述電池連接，所述第一晶體管的基極與所述第一放大器的輸出端連接，所述第二晶體管的基極與所述第二放大器的輸出端連接，所述第一晶體管的發(fā)射極和所述第二晶體管的發(fā)射極均與所述基準(zhǔn)電壓源的輸入端連接，所述第一放大器的正輸入端與所述第一晶體管的發(fā)射極連接，所述第一放大器的負(fù)輸入端與所述基準(zhǔn)電壓源的輸出端連接，所述第二放大器的正輸入端與所述簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路連接。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：線性穩(wěn)壓器包括兩個(gè)放大器和兩個(gè)晶體管，第一放大器在基準(zhǔn)電壓源為正常態(tài)時(shí)工作，簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)關(guān)閉，第二放大器在基準(zhǔn)電壓源為正常態(tài)時(shí)關(guān)閉，簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)工作。

優(yōu)選地，當(dāng)所述基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)，所述簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路控制所述第二放大器的輸出極性翻轉(zhuǎn)，并控制所述第二晶體管對(duì)所述基準(zhǔn)電壓源的輸入端進(jìn)行充電，所述基準(zhǔn)電壓源恢復(fù)正常態(tài)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過第二放大器控制第二晶體管的開閉，如果基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，則控制第二晶體管對(duì)基準(zhǔn)電壓源的輸入端進(jìn)行充電，直至變?yōu)楦唠娖剑瑒t恢復(fù)正常態(tài)。

優(yōu)選地，當(dāng)所述基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為正常態(tài)時(shí)，所述簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路控制所述第二放大器關(guān)閉所述第二晶體管。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過第二放大器控制第二晶體管的開閉，如果基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，則關(guān)閉第二晶體管，不讓其工作，繼續(xù)保持正常態(tài)。

優(yōu)選地，所述線性穩(wěn)壓器包括：第三放大器、第三晶體管和第四晶體管，所述第三晶體管的集電極和所述第四晶體管的集電極均與所述電池連接，所述第三晶體管的基極和所述第四晶體管的基極均與所述第三放大器的輸出端連接，所述第三晶體管的發(fā)射極和所述第四晶體管的發(fā)射極均與所述基準(zhǔn)電壓源的輸入端連接，所述第三放大器的正輸入端與所述第三晶體管的發(fā)射極連接，所述第三放大器的負(fù)輸入端與所述基準(zhǔn)電壓源的輸出端連接，所述第三放大器的第三輸入端與所述簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路連接。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：線性穩(wěn)壓器包括一個(gè)放大器和兩個(gè)晶體管，相比于上述技術(shù)方案減少了一個(gè)放大器，同時(shí)也減小了芯片面積和功耗，卻能達(dá)到相同的效果。

優(yōu)選地，當(dāng)所述基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)，所述簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路控制所述第四晶體管對(duì)所述基準(zhǔn)電壓源的輸入端進(jìn)行充電，所述基準(zhǔn)電壓源恢復(fù)正常態(tài)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：如果基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，則控制第四晶體管對(duì)基準(zhǔn)電壓源的輸入端進(jìn)行充電，直至變?yōu)楦唠娖?，則恢復(fù)正常態(tài)。

優(yōu)選地，當(dāng)所述基準(zhǔn)電壓源的工作狀態(tài)為正常態(tài)時(shí)，通過所述第三放大器放大所述第三晶體管對(duì)所述線性穩(wěn)壓器的反饋電壓與所述基準(zhǔn)電壓源輸出的參考電壓之間的差值，并根據(jù)所述差值控制所述第三晶體管的開閉，若所述差值大于零，則打開所述第三晶體管，否則關(guān)閉所述第三晶體管。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過第三放大器放大反饋電壓與參考電壓之間的差值，并根據(jù)差值大小控制第三晶體管的開閉，如果差值大于零，則輸出1，反之輸出0，輸出1則打開第三晶體管，輸出0則關(guān)閉第三晶體管。

優(yōu)選地，所述第一晶體管和所述第二晶體管為PMOS管。

優(yōu)選地，所述第三晶體管和所述第四晶體管為PMOS管。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種線性穩(wěn)壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種線性穩(wěn)壓裝置的電路示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種線性穩(wěn)壓裝置的電路示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種線性穩(wěn)壓裝置，包括：依次連接的電池1、線性穩(wěn)壓器2和基準(zhǔn)電壓源3，以及與線性穩(wěn)壓器2和基準(zhǔn)電壓源3連接的簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4；線性穩(wěn)壓器2用于給基準(zhǔn)電壓源3提供電源，基準(zhǔn)電壓源3用于給線性穩(wěn)壓器2提供所需的參考電壓源，簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4用于檢測(cè)基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)并根據(jù)工作狀態(tài)控制線性穩(wěn)壓器2的工作狀態(tài)，基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)包括簡(jiǎn)并態(tài)和正常態(tài)。

應(yīng)理解，該實(shí)施例中，只有一個(gè)參考電壓源，該參考電壓源不但在線性穩(wěn)壓源工作時(shí)提供其所需要的參考電壓，同時(shí)還提供一個(gè)高精度的基準(zhǔn)電壓輸出給其它電路，減小了芯片面積和功耗，有效減小了兩個(gè)基準(zhǔn)電壓源3由于距離、朝向等非理想因素帶來的工藝浮動(dòng)和偏差，并進(jìn)一步減小了該偏差導(dǎo)致其它電路性能下降的問題。

具體地，該實(shí)施例中，基準(zhǔn)電壓源3存在兩個(gè)穩(wěn)定的工作狀態(tài)：一個(gè)工作狀態(tài)是正常的狀態(tài)，舉例來說，基準(zhǔn)電壓源3的輸出電壓為帶隙基準(zhǔn)參考電壓1.2V，該1.2V提供給線性穩(wěn)壓器2，輸出得到升高的恒定電壓，如2.5V，該2.5V提供給基準(zhǔn)電壓源3以保證正常的工作狀態(tài)；還有一個(gè)穩(wěn)定的非正常工作的狀態(tài)即為簡(jiǎn)并態(tài)，基準(zhǔn)電壓源3不工作，輸出電壓為0V，該輸出電壓導(dǎo)致線性穩(wěn)壓器2的輸出電壓也為0V，該輸出電壓導(dǎo)致基準(zhǔn)電壓源3不工作，該狀態(tài)也是穩(wěn)定的，但會(huì)導(dǎo)致整體電路的功能失效，所以需要對(duì)基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，通過簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4檢測(cè)基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)并根據(jù)工作狀態(tài)控制線性穩(wěn)壓器2的工作狀態(tài)。

可選地，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，若簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4檢測(cè)到基準(zhǔn)電壓源3的輸出電壓為低電平，則基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，否則基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為正常態(tài)。

應(yīng)理解，該實(shí)施例中，基準(zhǔn)電壓源3在簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)一般是低電平，正常態(tài)時(shí)一般為高電平，通過檢測(cè)基準(zhǔn)電壓源3的輸出電壓即可判斷其當(dāng)前的工作狀態(tài)。

可選地，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，線性穩(wěn)壓器2包括：第一放大器21、第一晶體管23、第二放大器22和第二晶體管24，第一晶體管23的集電極和第二晶體管24的集電極均與電池1連接，第一晶體管23的基極與第一放大器21的輸出端連接，第二晶體管24的基極與第二放大器22的輸出端連接，第一晶體管23的發(fā)射極和第二晶體管24的發(fā)射極均與基準(zhǔn)電壓源3的輸入端連接，第一放大器21的正輸入端與第一晶體管23的發(fā)射極連接，第一放大器21的負(fù)輸入端與基準(zhǔn)電壓源3的輸出端連接，第二放大器22的正輸入端與簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4連接。

應(yīng)理解，該實(shí)施例中，線性穩(wěn)壓器2包括兩個(gè)放大器和兩個(gè)晶體管，第一放大器21在基準(zhǔn)電壓源3為正常態(tài)時(shí)工作，簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)關(guān)閉，第二放大器22在基準(zhǔn)電壓源3為正常態(tài)時(shí)關(guān)閉，簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)工作。

可選地，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)，簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4控制第二放大器22的輸出極性翻轉(zhuǎn)，并控制第二晶體管24對(duì)基準(zhǔn)電壓源3的輸入端進(jìn)行充電，基準(zhǔn)電壓源3恢復(fù)正常態(tài)。

具體地，該實(shí)施例中，通過第二放大器22控制第二晶體管24的開閉，如果基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，則控制第二晶體管24對(duì)基準(zhǔn)電壓源3的輸入端進(jìn)行充電，直至變?yōu)楦唠娖?，則恢復(fù)正常態(tài)。

可選地，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為正常態(tài)時(shí)，簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4控制第二放大器22關(guān)閉第二晶體管24。

具體地，該實(shí)施例中，通過第二放大器22控制第二晶體管24的開閉，如果基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，則關(guān)閉第二晶體管24，繼續(xù)保持正常態(tài)。

可選地，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖3所示，線性穩(wěn)壓器2包括：第三放大器25、第三晶體管26和第四晶體管27，第三晶體管26的集電極和第四晶體管27的集電極均與電池1連接，第三晶體管26的基極和第四晶體管27的基極均與第三放大器25的輸出端連接，第三晶體管26的發(fā)射極和第四晶體管27的發(fā)射極均與基準(zhǔn)電壓源3的輸入端連接，第三放大器25的正輸入端與第三晶體管26的發(fā)射極連接，第三放大器25的負(fù)輸入端與基準(zhǔn)電壓源3的輸出端連接，第三放大器25的第三輸入端與簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4連接。

應(yīng)理解，該實(shí)施例中，線性穩(wěn)壓器2包括一個(gè)放大器和兩個(gè)晶體管，相比于上述技術(shù)方案減少了一個(gè)放大器，同時(shí)也減小了芯片面積和功耗，卻能達(dá)到相同的效果。

可選地，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)，簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4控制第四晶體管27對(duì)基準(zhǔn)電壓源3的輸入端進(jìn)行充電，基準(zhǔn)電壓源3恢復(fù)正常態(tài)。

具體地，該實(shí)施例中，如果基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為簡(jiǎn)并態(tài)，則控制第四晶體管27對(duì)基準(zhǔn)電壓源3的輸入端進(jìn)行充電，直至變?yōu)楦唠娖?，則恢復(fù)正常態(tài)。

可選地，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)基準(zhǔn)電壓源3的工作狀態(tài)為正常態(tài)時(shí)，通過第三放大器25放大第三晶體管26對(duì)線性穩(wěn)壓器2的反饋電壓與基準(zhǔn)電壓源3輸出的參考電壓之間的差值，并根據(jù)差值控制第三晶體管26的開閉。

應(yīng)理解，該實(shí)施例中，通過第三放大器25放大反饋電壓與參考電壓之間的差值，并根據(jù)差值大小控制第三晶體管26的開閉，若差值大于零，則打開第三晶體管26，否則關(guān)閉第三晶體管26；可以通過偏置電路給放大器25提供偏置電壓。

具體地，該實(shí)施例中，如果差值大于零，則輸出1，反之輸出0，輸出1則打開第三晶體管26，輸出0則關(guān)閉第三晶體管26。

具體地，該實(shí)施例中，第一晶體管23、第二晶體管24、第三晶體管26和第四晶體管27可以為PMOS管，即n型襯底、p溝道且靠空穴的流動(dòng)運(yùn)送電流的MOS管。

實(shí)施例1，如圖2所示，簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4用來檢測(cè)基準(zhǔn)電壓源3電路中的簡(jiǎn)并狀態(tài)，如果沒有檢測(cè)到簡(jiǎn)并態(tài)，該電路會(huì)通過放大器22關(guān)閉PMOS管24，電路正常工作；當(dāng)簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4檢測(cè)到基準(zhǔn)電壓源3電路的輸出為低電平時(shí)，放大器22的輸出極性翻轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4打開PMOS管24，此時(shí)電池1對(duì)基準(zhǔn)電壓源3的輸入端M點(diǎn)進(jìn)行充電，基準(zhǔn)電壓源3的電壓逐漸升高，基準(zhǔn)電壓源3進(jìn)入正常工作狀態(tài)，同時(shí)關(guān)閉簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)電路4并控制PMOS管24關(guān)閉，電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

實(shí)施例2，如圖3所示，將實(shí)施例1中的兩個(gè)放大器21和22合并為一個(gè)放大器25。在基準(zhǔn)電壓源3為正常態(tài)時(shí)，該放大器25用來放大反饋電壓點(diǎn)與基準(zhǔn)電壓源3輸出參考電壓之間的差值，并根據(jù)差值控制PMOS管26的開閉；而在基準(zhǔn)電壓源3為簡(jiǎn)并態(tài)時(shí)，該放大器25用來消除簡(jiǎn)并態(tài)，放大簡(jiǎn)并態(tài)檢測(cè)信號(hào)并控制PMOS管27對(duì)線性穩(wěn)壓器2的輸出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電，直到簡(jiǎn)并態(tài)完全消除為止。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。