[发明专利]基于负载的动态频率补偿方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，尤其涉及一种基于负载的动态频率补偿方法及装置。

背景技术

随着智能手机的日益普及，人们对移动智能终端液晶显示屏的显示效果提出了越来越高的要求，宽屏高分辨率高性能的显示效果成为了主流。因此，对移动智能终端液晶显示屏驱动芯片的功能和性能也提出了越来越高的挑战。

电荷泵是液晶显示屏驱动芯片中重要的电源管理单元，为液晶分子提供偏转电压，当所有像素阵列中的液晶分子翻转时，响应的瞬态电流会发生大的瞬态过冲，而电荷泵来不及响应，因此，需要若干个时钟周期的充放电，才能恢复到稳定的状态。随着屏幕分辨率的提高，对WVGA（Wide Video Graphics Array），HD（High Definition）等高分辨率显示器而言，在帧频一定的情况下，当摆幅最大负载最重时，对显示需要的GAMMA曲线校正的电压驱动输出在1/3行时间内要达到95%稳态值，这样随着像素点阵的增加，留给瞬态响应的时间变得越来越短，因此，对电源系统而言，需要更加快速的瞬态响应速度，即更短的电源恢复时间，因此，给电荷泵单元的稳定性和快速响应能力提出了更高的挑战。

为解决上述技术问题，现有技术中通常采用如下两种方法：

方法一是利用反馈控制，参考图1所示，电荷泵电路的输出端连接比较器的负输入端，输出端电压OUTPUT与参考电压Reference Voltage比较，输出比较后的Flag信号，用于调节电荷泵电路的充放电过程，使输出端电压OUTPUT保持在Reference Voltage的附近，提高输出端电压的精度。但是，这种方法产生的纹波较大，并且其输出端电压瞬态响应的上升时间受比较器以及时钟周期的影响，会产生一定的系统延迟，因此，对大电流负载响应时间而言，其改善程度有限。

方法二是利用电阻Rz和电容Cc的弥勒补偿（Miller）方法，能够实现更小的纹波。但是这种方法实现的系统带宽BW=gm1/2πCc，若要提高系统的响应速度，则需要增加gm1，或者减小补偿电容Cc。前者需要增加晶体管的宽长比W/L或者偏置电流，后者则需要牺牲相位裕度，带来不稳定性。此外，在宽屏高分辨率的显示条件下，如图2所示，在负载电流Iload为较宽的大负载电流Imax变化范围内，系统的次极点会随着负载电流的变化而变化，这种方法产生零点Z1=1/(Rz-1/gm2)Cc来补偿，则相对固定的零点Z1难以适应次极点P2的变化范围，从而影响系统的稳定性。

因此，有必要提出一种更快速的电源系统的响应方法，从而满足宽频高分辨率的显示以及大负载对电源系统的响应速度的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一基于负载的动态频率补偿方法及装置，解决现有技术中电荷泵电路难以快速响应，并保持稳定性的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于负载的动态频率补偿方法，该方法实现装置的零点随负载变化，并补偿次极点的变化，从而实现装置的稳定。

可选的，所述装置的零点和次极点随负载的增加而增大，或随负载的减少而减小。

相应的，本发明还提供一种基于负载的动态频率补偿装置，包括：

电荷泵单元，所述电荷泵单元的输出端连接分压模块；

误差放大单元，所述误差放大单元连接所述分压模块；

动态频率补偿单元，所述动态频率补偿单元的一端连接所述误差放大单元的输出端，另一端连接所述电荷泵单元，所述动态频率补偿单元实现装置的零点随负载变化，且补偿次极点的变化。

可选的，所述零点和次极点随负载的增加而增大，或随负载的减小而减小。

可选的，所述动态频率补偿电路包括：

第一NMOS晶体管，漏极连接所述误差放大单元的输出端，栅极连接工作电源；

第一电容，所述第一电容的一极连接所述第一NMOS晶体管的源极，另一极连接地端；

第一PMOS晶体管，源极连接工作电源，漏极连接所述电荷泵单元的输入端，栅极连接所述误差放大单元的输出端。

可选的，所述动态频率补偿电路包括：

第一NMOS晶体管，漏极连接所述误差放大单元的输出端，栅极连接工作电源；

第一电容，所述第一电容的一极连接所述第一NMOS晶体管的源极，另一极连接所述电荷泵单元的输出端；

第一PMOS晶体管，源极连接工作电源，漏极连接所述电荷泵单元的输入端，栅极连接所述误差放大单元的输出端。

可选的，所述电荷泵单元的输出端为正的电源电压。

可选的，所述动态频率补偿电路包括：