[发明专利]一种多输出LDO电路以及基于LDO的多电压输出方法

说明书

本发明公开一种多输出LDO电路以及基于LDO的多电压输出方法，包括：误差放大器的一个输入端连接参考电压，误差放大器的另一个输入端连接N个第二开关的一端，误差放大器的输出端连接N个第一开关的一端；N个第一开关的另一端分别与N个功率管的栅极相连接，N个第二开关的另一端分别与N个功率管的输出电压稳定端相连接，N个功率管的N个输出电压稳定端作为LDO电路的N个输出端；N个供电电压分别与N个功率管的非输出电压稳定端相连；时钟控制电路用于控制第一组切换开关和第二组切换开关的开关时序，使得N个功率管可以在不同时段连入控制环路，以时分复用误差放大器输出的N个电压。本发明以更小的面积实现单片LDO的多输出。

技术领域

本发明涉及低压差线性稳压器(low dropout regulator，LDO)技术领域，更具体地，涉及一种多输出LDO电路以及基于LDO的多电压输出方法。

背景技术

随着摩尔定律发展，芯片的集成度越来越高，片上系统集成的功能模块越来越多，不同功能模块需要的供电电压可能相同也可能不同，对应的，要求电源管理系统能提供多输出，甚至是多个不同电压输出。

LDO与DC-DC是电源管理系统中常用的重要模块。LDO相对于DC-DC而言，具有更小的面积与更高的线性度，更加适用于追求面积小型化的应用场景，如片上系统、多通道微环波长锁定的热调驱动、一些小型便携式终端设备等。但是，传统的LDO使用一个误差放大器调节单个功率管输出，只能提供单路输出，电源管理系统需要提供更多的供电输出则需要使用多个LDO，消耗更多的面积与成本。

如何以更小的面积与更小的成本实现电源管理系统的多输出，是目前需要研究的一个问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决传统LDO使用一个误差放大器调节单个功率管输出，只能提供单路输出，电源管理系统需要提供更多的供电输出则需要使用多个LDO，消耗更多的面积与成本的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种多输出LDO电路，包括：一个误差放大器、N个功率管、N个供电电压、第一组切换开关、第二组切换开关以及时钟控制电路，N为大于0的整数；

所述第一组切换开关包括N个第一开关，第二组切换开关包括N个第二开关；所述误差放大器的一个输入端连接参考电压，所述误差放大器的另一个输入端连接所述N个第二开关的一端，所述误差放大器的输出端连接所述N个第一开关的一端；所述N个第一开关的另一端分别与N个功率管的栅极相连接，所述N个第二开关的另一端分别与N个功率管的输出电压稳定端相连接，所述N个功率管的N个输出电压稳定端作为LDO电路的N个输出端；所述N个供电电压分别与所述N个功率管的非输出电压稳定端相连，其中非输出电压稳定端指功率管除栅极、输出电压稳定端、衬底之外的一端；所述时钟控制电路用于控制所述第一组切换开关和第二组切换开关的开关时序，使得所述N个功率管可以在不同时段连入控制环路，以时分复用所述误差放大器输出的N个电压。可选地，所述参考电压可对应N个，此时所述多输出LDO电路还包括第三组切换开关；所述第三组切换开关包括N个第三开关，所述N个第三开关的一端分别连接N个参考电压，所述N个第三开关的另一端连接所述误差放大器的一个输入端，通过控制所述N个第三开关中各个开关的导通和闭合，使得所述N个参考电压分别作为所述N个功率管的参考电压。

需要说明的是，控制环路指的是时钟控制电路控制的第一组切换开关、第二组切换开关和第三组切换开关中开通的开关所在的环路。

需要说明的是，输出电压稳定端在功率管为PMOS时指的是漏极，在功率管为NMOS时指的是源极；非输出电压稳定端在功率管为PMOS时指的是源极，在功率管为NMOS时指的是漏极。

需要说明的是，当功率管为PMOS时，参考电压与误差放大器负输入端相连，反馈电压与误差放大器正输入端相连；当功率管为NMOS时，参考电压与误差放大器正输入端相连，反馈电压与误差放大器负输入端相连。