[发明专利]用于减少电流消耗的分层电源

说明书

技术领域

本发明涉及用于集成电路(IC)的电源。

背景技术

集成电路可具有不同的模拟和/或数字功能，而这需要提供可能具有不同电 压的电能。为不同的模拟和/或数字功能提供电能的可行方法为使用专用电源转 换器，该专用电源转换器用于为不同的模拟和/或数字功能提供具有不同电压的 电能。然而电源转换器的使用导致了集成电路的空间需求的增加。此外，电源 转换器的使用导致了集成电路的能量消耗的增加。

本发明解决了提供一种电源效率高且成本效率高的集成电路的技术问题， 该集成电路根据不同的能量需求，包括多种不同的模拟和/或数字功能。

发明内容

根据本发明的一方面，描述了一种电路布局(例如电源和多个能量消耗电 路)。该电路布局可以是集成电路。例如，该电路布局包括用于发光二极管的 驱动电路。该电路布局包括第一电容和第二电容，该第一电容和该第二电容在 高电位(例如供电电压Vcc)与低电位(例如接地电压)之间串联连接。此外， 该电路布局包括第一能量消耗电路(例如数字电路)，该第一能量消耗电路与 该第一电容并联连接。该第一能量消耗电路以第一电压消耗电能。该第一能量 消耗电路包括一个或多个电子组件，举例说明，如逻辑门的数字组件，其中该 一个或多个电子组件以第一电压操作。

此外，该电路布局包括第二能量消耗电路(例如模拟电路)，该第二能量 消耗电路与该第二电容并联连接。该第二能量消耗电路以第二电压消耗电能。 该第二能量消耗电路包括一个或多个电子组件，举例说明，如模拟运算放大器 或比较器的模拟组件，其中该一个或多个电子组件以第二电压操作。

该第一和第二电压满足：该第一电压和该第二电压的和的大小小于或等于 该高电位与该低电压的绝对差。

此外，该电路布局包括电压设定装置，该电压设定装置用于根据第一电压 设定第一电容处的电压，并根据第二电压设定第二电容处的电压。因此，可以 高电源效率和高成本效率的方式为第一和第二能量消耗电路提供电能。

该电压设定装置包括与该第一电容并联的第一限压元件和/或与该第二电 容并联的第二限压元件。该第一限压元件具有对应于第一电压的第一击穿电压， 并且/或者该第二限压元件具有对应于第二电压的第二击穿电压。这些限压元件 可分别包括一个或多个稳压二极管。

该电路布局还可包括用于生成经过第一和/或第二限压元件的电流的电流 源。替换性或者附加性地，该电流源可用于控制提供到第一能量消耗电路和第 二能量消耗电路的电流。电流源可与串联连接的第一限压元件(与第一能量消 耗电路并联)以及第二限压元件(与第二能量消耗电路并联)串联连接。因此， 电流源可用于控制流入电路布局的总电流。

电路布局可包括用于测量经过第一和/或第二限压元件的电流的装置(例如 在第一和/或第二限压元件上使用分流电阻)。电流源可用于根据测得的通过第 一和/或第二限压元件的电流，控制电流源提供的电流。特别地，对总电流的控 制满足测得的通过第一和/或第二限压元件的电流基本为零。因此，可以以有效 地方式为第一和第二能量消耗电路提供电源。

电压设定装置可包括用于设定第一电容上端处的第一输出电压的第一稳压 器。替换性或者附加性地，该电压设定装置可包括用于设定第二电容上端处的 第二输出电压的第二稳压器，其中第一电容的下端连接到第二电容的上端。因 此，可利用一个或多个稳压器设定第一和/或第二能量消耗电路处的电压电平。

第二电容的下端可连接到第二电位，而第一稳压器和第二稳压器分别位于 高电位和低电位之间。第一输出电压(由第一稳压器提供)大于或等于第一电 压和第二电压的和。第二输出电压(由第二稳压器提供)大于或等于第二电压。

电压设定装置包括用于将第二电容的电压设定和/或限制为第二电压的并 联调整器。

替换性或附加性地，电压设定装置包括串联连接的第一电压源和第二电压 源。该第一电压源可用于以第一电压提供电能，并且/或者第二电压源用于以第 二电压提供电能。另外，电压设定装置可包括连接到第一电压源的高侧端口(位 于该电流镜的一侧)并且连接到第一能量消耗电路的高侧端口(位于该电流镜 的另一侧)的第一电流镜。此外，电压设定装置可包括连接到第二电压源的高 侧端口(位于该电流镜的一侧)并且连接到第二能量消耗电路的高侧端口(位 于该电流镜的另一侧)的第二电流镜。