本实用新型涉及电源技术领域,尤其涉及一种驱动装置及电子设备。
背景技术:
ip(intellectualproperty)模块是一种预先设计好的甚至已经过验证的具有某种确定功能的集成电路、器件或部件,供芯片设计人员装配或集成选用。很多的ip模块需要专门的启动电路启动,以进入工作状态,例如带隙基准源的输出电压不随温度、工艺、电源电压以及负载的变化而变化,是集成电路设计中的重要部分,但是,为了启动带隙基准源,需要为其设计一种快速启动电路,以提高带隙基准电路等ip模块的稳定性,然而,相关技术中的启动电路无法快速输出稳定的启动电压,从而无法实现ip模块稳定、高效的工作。
技术实现要素:
有鉴于此,本实用新型提出了一种驱动装置及电子设备,以快速输出稳定的驱动电压,驱动ip模块稳定、高效的工作。
根据本实用新型的一个方面,提出了一种驱动装置,所述驱动装置包括环路控制模块、驱动模块、检测模块、开关模块及电流产生模块,其中,
所述环路控制模块的输出端电连接于所述驱动模块的输入端,所述环路控制模块的输入端电连接于所述驱动模块的第一端,用于获取所述驱动模块的第一端的电压,以进行环路控制;
所述驱动模块的输出端电连接于所述检测模块的第一端,用于输出驱动电压,所述驱动模块的电源端用于接收电源电压;
所述检测模块的第二端电连接于所述开关模块的控制端,用于根据所述驱动电压输出控制信号,以控制所述开关模块的导通状态;
所述开关模块的第一端电连接于所述电流产生模块的输出端,用于接收所述电流产生模块输出的启动电流;
所述开关模块的第二端电连接于所述环路控制模块的输出端及所述驱动模块的输入端,用于在导通时将所述启动电流输出到所述驱动模块的输入端,以使得所述驱动模块输出驱动电压。
在一种可能的实现方式中,所述检测模块用于:
在所述驱动电压低于阈值电压时,输出控制信号以控制所述开关模块导通;或
在所述驱动电压大于或等于所述阈值电压时,输出控制信号以控制所述开关模块断开。
在一种可能的实现方式中,所述检测模块包括比较器。
在一种可能的实现方式中,所述环路控制模块包括第一运算放大器,所述驱动模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻,其中,
所述第一运算放大器的输出端电连接于所述第一晶体管的控制端,所述第一晶体管的控制端为所述驱动模块的输入端,
所述第一运算放大器正向输入端电连接于所述第一电阻的第二端、所述第二晶体管的第一端,所述第一运算放大器的负向输入端电连接于所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第一端,
所述第一晶体管的第一端用于接收电源电压,所述第一晶体管的第二端电连接于所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端,
所述第二晶体管的控制端电连接于所述第二晶体管的第二端、所述第三晶体管的控制端、所述第三晶体管的第二端,并接地,
其中,所述第二电阻的第一端、所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端中的任意一端作为所述驱动模块的输出端。
在一种可能的实现方式中,所述第一晶体管为金属-氧化物半导体场效应晶体管,所述第二晶体管、所述第三晶体管为三极管。
在一种可能的实现方式中,所述驱动电压用于驱动带隙电压源。
在一种可能的实现方式中,所述环路控制模块包括第二运算放大器,所述驱动模块包括第四晶体管、第四电阻及第五电阻,其中,
所述第二运算放大器的输出端电连接于所述第四晶体管的控制端,所述第四晶体管的控制端为所述驱动模块的输入端,
所述第二运算放大器的正向输入端用于接收参考电压,
所述第二运算放大器的负向输入端电连接于所述第四电阻的第二端及所述第五电阻的第一端,所述第五电阻的第二端接地,
所述第四晶体管的第一端用于接收所述电源电压,
所述第四晶体管的第二端电连接于所述第四电阻的第一端,
其中,所述第四电阻的第一端或所述第四电阻的第二端作为所述驱动模块的输出端。
在一种可能的实现方式中,所述第四晶体管为金属-氧化物半导体场效应晶体管。
在一种可能的实现方式中,所述驱动电压用于驱动低压差线性稳压器。
根据本实用新型的一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括所述的驱动装置。
本实用新型实施例通过检测驱动模块输出的驱动电压的大小,产生控制信号控制开关模块的导通状态,可以使得开关模块在导通时将电流产生模块输出的启动电流输出到驱动模块的输入端,以对驱动模块的输入端充电,使得驱动模块快速地输出稳定的驱动电压。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本实用新型的原理。
图1示出了根据本实用新型一实施例的驱动装置的示意图。
图2示出了根据本实用新型一实施例的驱动装置的示意图。
图3示出了根据本实用新型一实施例的驱动装置的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在本实用新型的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外,为了更好的说明本实用新型,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本实用新型同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本实用新型的主旨。
请参阅图1,图1示出了根据本实用新型一实施例的驱动装置的示意图。
如图1所示,所述驱动装置包括环路控制模块10、驱动模块20、检测模块30、开关模块50及电流产生模块40,其中,
所述环路控制模块10的输出端电连接于所述驱动模块20的输入端,所述环路控制模块10的输入端电连接于所述驱动模块20的第一端,用于获取所述驱动模块20的第一端的电压,以进行环路控制;
所述驱动模块20的输出端电连接于所述检测模块30的第一端,用于输出驱动电压vout,所述驱动模块20的电源端用于接收电源电压;
所述检测模块30的第二端电连接于所述开关模块50的控制端,用于根据所述驱动电压vout输出控制信号,以控制所述开关模块50的导通状态;
所述开关模块50的第一端电连接于所述电流产生模块40的输出端,用于接收所述电流产生模块40输出的启动电流;
所述开关模块50的第二端电连接于所述环路控制模块10的输出端及所述驱动模块20的输入端,用于在导通时将所述启动电流输出到所述驱动模块20的输入端,以使得所述驱动模块20输出驱动电压vout。
本实用新型实施例通过检测驱动模块输出的驱动电压的大小,产生控制信号控制开关模块的导通状态,可以使得开关模块在导通时将电流产生模块输出的启动电流输出到驱动模块的输入端,以对驱动模块的输入端充电,使得驱动模块快速地输出稳定的驱动电压。
本实用新型实施例可以应用在电子设备中,所述电子设备又称之为用户设备(userequipment,ue)、移动台(mobilestation,ms)、移动终端(mobileterminal,mt)等,是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备,例如,具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。目前,一些终端的举例为:手机(mobilephone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobileinternetdevice,mid)、可穿戴设备,虚拟现实(virtualreality,vr)设备、增强现实(augmentedreality,ar)设备、工业控制(industrialcontrol)中的无线终端、无人驾驶(selfdriving)中的无线终端、远程手术(remotemedicalsurgery)中的无线终端、智能电网(smartgrid)中的无线终端、运输安全(transportationsafety)中的无线终端、智慧城市(smartcity)中的无线终端、智慧家庭(smarthome)中的无线终端、车联网中的无线终端等。
在一种可能的实现方式中,所述检测模块30可以用于:
在所述驱动电压低于阈值电压时,输出控制信号以控制所述开关模块导通。
在一种可能的实现方式中,所述检测模块30可以用于:
在所述驱动电压大于或等于所述阈值电压时,输出控制信号以控制所述开关模块断开。
通过所述检测模块检测驱动电压,并与阈值电压进行比较,可以对开关模块进行控制,以加快驱动模块输出稳定的驱动电压。
在一种可能的实现方式中,所述检测模块可以包括比较器。
本实用新型实施例可以利用比较器驱动电压与阈值电压的大小,从而输出比较结果信号,并将比较结果信号作为控制信号,或根据比较结果信号得到控制信号,以实现对开关模块的控制。
本实用新型实施例对阈值电压的大小不做限定,在一个示例中,阈值电压可以与目标驱动电压相同。
在一种可能的实施方式中,环路控制模块可以包括运算放大器,本实用新型实施例对运算放大器的类型、参数不做限定,本领域技术人员可以根据需要设置。
下面对各个模块的可能实现方式进行示例性介绍。
请参阅图2,图2示出了根据本实用新型一实施例的驱动装置的示意图。
在一种可能的实现方式中,如图2所示,所述环路控制模块可以包括第一运算放大器op1,所述驱动模块可以包括第一晶体管q1、第二晶体管q2、第三晶体管q3、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3,其中,
所述第一运算放大器op1的输出端电连接于所述第一晶体管q1的控制端,所述第一晶体管q1的控制端为所述驱动模块的输入端,
所述第一运算放大器op1正向输入端电连接于所述第一电阻r1的第二端、所述第二晶体管q2的第一端,所述第一运算放大器op1的负向输入端电连接于所述第二电阻r2的第二端、所述第三电阻r3的第一端,其中,所述第一电阻r1的第二端作为所述驱动模块的第一端,
所述第一晶体管q1的第一端用于接收电源电压vdd,所述第一晶体管q1的第二端电连接于所述第一电阻r1的第一端、所述第二电阻r2的第一端,
所述第二晶体管q2的控制端电连接于所述第二晶体管q2的第二端、所述第三晶体管q3的控制端、所述第三晶体管q3的第二端,并接地gnd,
其中,所述第二电阻r2的第一端、所述第二电阻r2的第二端、所述第三电阻r3的第二端中的任意一端作为所述驱动模块的输出端。
在一种可能的实现方式中,如图2所示,所述第一晶体管q1可以为金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,mosfet),例如可以为nmos、pmos等,当然还可以为npn三极管、pnp三极管等,对此,本实用新型实施例不做限定。
在一个示例中,如图2所示,所述第二晶体管q2、所述第三晶体管q3可以为三极管。
在一种可能的实施方式中,所述开关模块可以包括第一开关k1,第一开关k1可以为晶体管、单刀单掷开关、多路选择器等,对于第一开关k1的类型,本实用新型实施例不做限定。
在一种可能的实现方式中,所述驱动电压vout可以用于驱动带隙电压源等ip模块。
在一个示例中,带隙电压源需要驱动电压vout达到目标驱动电压时,才能启动,以输出带隙电压,驱动电压vout建立较慢,或者不稳定时,带隙电压源无法正常工作,本实用新型实施例的驱动装置可以快速产生稳定的驱动电压vout,以启动带隙电压源,使得带隙电压源可以稳定的工作。
在一个示例中,当检测模块检测到驱动电压vout小于阈值电压时,输出控制信号控制开关模块导通,将启动电流输出到第一晶体管的控制端,以对其进行充电,加速第一晶体管导通,使得驱动模块可以快速产生驱动电压;当检测模块检测到驱动电压达到阈值电压时,检测模块可以输出控制信号控制开关模块断开,这样,电流产生模块与驱动模块断开连接,关闭启动电流,使得驱动电压vout与启动电流解耦,驱动电压vout的离散性与电流产生模块没有关系,可以提高驱动模块产生的驱动电压vout的稳定性。
请参阅图3,图3示出了根据本实用新型一实施例的驱动装置的示意图。
在一种可能的实现方式中,如图3所示,所述环路控制模块可以包括第二运算放大器op2,所述驱动模块包括第四晶体管q4、第四电阻r4及第五电阻r5,其中,
所述第二运算放大器op2的输出端电连接于所述第四晶体管q4的控制端,所述第四晶体管q4的控制端为所述驱动模块的输入端,
所述第二运算放大器op2的正向输入端用于接收参考电压vref,
所述第二运算放大器op2的负向输入端电连接于所述第四电阻r4的第二端及所述第五电阻r5的第一端,所述第五电阻r5的第二端接地,
所述第四晶体管q4的第一端用于接收所述电源电压vdd,
所述第四晶体管q4的第二端电连接于所述第四电阻r4的第一端,
其中,所述第四电阻r4的第一端或所述第四电阻r4的第二端作为所述驱动模块的输出端。
在一种可能的实现方式中,所述第四晶体管q4可以为金属-氧化物半导体场效应晶体管,例如可以为nmos、pmos等,当然还可以为npn三极管、pnp三极管等,对此,本实用新型实施例不做限定。
在一种可能的实现方式中,所述驱动电压用于ldo(lowdropoutregulator,低压差线性稳压器)等ip模块。
在一个示例中,当参考电压vref已经输入且稳定时,第二运算放大器op2的en端可以被输入的使能信号使能,第二运算放大器op2进入工作状态,整个驱动装置开始进入工作状态,当检测模块检测到驱动电压vout小于阈值电压时,输出控制信号控制开关模块导通,将启动电流输出到第四晶体管的控制端,以对其进行充电,加速第四晶体管导通,使得驱动模块可以快速产生驱动电压。
本实用新型实施例对参考电压vref的产生方式不做限定,本领域技术人员可以根据需要采用需要的方式实现。
在一种可能的实施方式中,如图2、图3所示,电流产生模块40可以利用电源电压vdd产生启动电流,例如,可以在电流产生模块40中设置电阻单元,通过设置电阻单元的阻值以产生相应的启动电流,当然,电流产生模块40也可以利用与电源电压vdd无关的方式产生启动电流,例如,在一种可能的实施方式中,电流产生模块可以包括电流源,利用电流源产生启动电流,也可以包括电压源及电阻,通过电压源及电阻产生启动电流,当然,对于电流产生模块的实现方式,本实用新型实施例不做限定,本领域技术人员可以根据需要确定实现方式。
本实用新型实施例虽然以带隙电压源、ldo为例进行了介绍,但是,应该明白的是,本实用新型提出的驱动装置还可以作为其他ip模块的启动电路,对此,本实用新型实施例不做限定。
通过所述驱动装置,本实用新型实施例可以加快驱动电压的建立,快速产生稳定、准确的驱动电压,以对各个ip模块进行驱动,使得各个ip模块可以稳定高效的工作,以上驱动装置,实现方式简单,具有功耗低、成本低的特点。
以上已经描述了本实用新型的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
1.一种驱动装置,其特征在于,所述驱动装置包括环路控制模块、驱动模块、检测模块、开关模块及电流产生模块,其中,
所述环路控制模块的输出端电连接于所述驱动模块的输入端,所述环路控制模块的输入端电连接于所述驱动模块的第一端,用于获取所述驱动模块的第一端的电压,以进行环路控制;
所述驱动模块的输出端电连接于所述检测模块的第一端,用于输出驱动电压,所述驱动模块的电源端用于接收电源电压;
所述检测模块的第二端电连接于所述开关模块的控制端,用于根据所述驱动电压输出控制信号,以控制所述开关模块的导通状态;
所述开关模块的第一端电连接于所述电流产生模块的输出端,用于接收所述电流产生模块输出的启动电流;
所述开关模块的第二端电连接于所述环路控制模块的输出端及所述驱动模块的输入端,用于在导通时将所述启动电流输出到所述驱动模块的输入端,以使得所述驱动模块输出驱动电压。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述检测模块用于:
在所述驱动电压低于阈值电压时,输出控制信号以控制所述开关模块导通;或
在所述驱动电压大于或等于所述阈值电压时,输出控制信号以控制所述开关模块断开。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述检测模块包括比较器。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述环路控制模块包括第一运算放大器,所述驱动模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻,其中,
所述第一运算放大器的输出端电连接于所述第一晶体管的控制端,所述第一晶体管的控制端为所述驱动模块的输入端,
所述第一运算放大器正向输入端电连接于所述第一电阻的第二端、所述第二晶体管的第一端,所述第一运算放大器的负向输入端电连接于所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第一端,
所述第一晶体管的第一端用于接收电源电压,所述第一晶体管的第二端电连接于所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端,
所述第二晶体管的控制端电连接于所述第二晶体管的第二端、所述第三晶体管的控制端、所述第三晶体管的第二端,并接地,
其中,所述第二电阻的第一端、所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端中的任意一端作为所述驱动模块的输出端。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第一晶体管为金属-氧化物半导体场效应晶体管,所述第二晶体管、所述第三晶体管为三极管。
6.根据权利要求4或5所述的装置,其特征在于,所述驱动电压用于驱动带隙电压源。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述环路控制模块包括第二运算放大器,所述驱动模块包括第四晶体管、第四电阻及第五电阻,其中,
所述第二运算放大器的输出端电连接于所述第四晶体管的控制端,所述第四晶体管的控制端为所述驱动模块的输入端,
所述第二运算放大器的正向输入端用于接收参考电压,
所述第二运算放大器的负向输入端电连接于所述第四电阻的第二端及所述第五电阻的第一端,所述第五电阻的第二端接地,
所述第四晶体管的第一端用于接收所述电源电压,
所述第四晶体管的第二端电连接于所述第四电阻的第一端,
其中,所述第四电阻的第一端或所述第四电阻的第二端作为所述驱动模块的输出端。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第四晶体管为金属-氧化物半导体场效应晶体管。
9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述驱动电压用于驱动低压差线性稳压器。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1-9任一项所述的驱动装置。
技术总结