CN104793681A - 一种数控线性稳压器供电电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种数控线性稳压器供电电路及方法，其中，该供电电路包括：功率输出级，用于接收输入电压，并输出电压至模数转换模块；模数转换模块，用于接收发自功率输出级的输出电压，并将输出电压进行采样及模数转换，转变成相应的数字信号，并将数字信号发送给比较器；比较器，用于接收数字化参考电压及发自模数转换模块的数字信号，并将数字化参考电压和数字信号进行比较，并产生输出信号，将输出信号发送给补偿器及瞬态响应控制器；数模转换模块，用于将输出信号进行数模转换，将转换后的信号输入功率输出级。实施本发明实施例，可以在芯片内部实现多电压供电，准确控制功率输出级的输出，提高数控线性稳压器的瞬态响应。

Description

一种数控线性稳压器供电电路及方法

技术领域

本发明涉及射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)阅读器电源管理技术领域，尤其涉及一种数控线性稳压器供电电路及方法。

背景技术

RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过电磁波或电感祸合方式传递信号，以完成对目标对象的自动识别。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。

一个基本的射频识别系统包括阅读器和应答器(也称电子标签)两个部分，而射频识别技术的基本思想是：通过阅读器发射一定频率的射频信号，实现对附着有电子标签的各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别。与条形码、磁卡、接触式集成电路卡(Integrated Circuit Card，IC卡)等其它自动识别技术相比，即RFID技术具有识别过程无须人工干预、可同时识别多个目标、信息存储量大、可工作于各种恶劣环境等优点。因此，RFID技术已经被广泛地应用于固定资产管理、生产线自动化、动物和车辆识别、公路收费、门禁系统、仓储、商品防伪、航空包裹管理、集装箱管理等领域。

阅读器作为RFID系统的重要组成部分，对整个系统的性能具有很大的决定作用。阅读器集模拟接收端、射频发射端和数字基带于一体，具有数模混合电路的特点。因此为了满足低功耗高性能的要求，需要对接收端，数字基带和射频发射端分别供电，避免数模共电压域造成信号干扰与失真。通常采用片外PCB板级进行芯片通讯信号滤波、稳压、供电。但是在PCB板级的供电设计容易引入环境噪声，并且需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电，因此需要在芯片内部实现多电压供电。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种数控线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)供电电路及方法，可以在芯片内部实现多电压供电，准确控制功率输出级的输出，提高数控线性稳压器的瞬态响应。

为了解决上述问题，本发明提出了一种数控线性稳压器供电电路，所述供电电路包括：

功率输出级(Power Stage)，用于接收输入电压Vin，并输出输出电压Vout至模数转换模块；

模数转换模块(SARADC)，用于接收发自功率输出级的输出电压Vout，并将输出电压Vout进行采样及模数转换，转变成相应的数字信号，并将数字信号发送给比较器；

比较器，用于接收数字化参考电压(Digital Reference Voltage)及发自模数转换模块的数字信号，并将数字化参考电压和数字信号进行比较，并产生输出信号，将输出信号发送给补偿器(Compensator)及瞬态响应控制器(Fast-Transient Controller)；

数模转换模块，用于接收并选择发自补偿器及瞬态响应控制器的输出信号，并将输出信号进行数模转换，将转换后的信号输入功率输出级。

优选地，所述转换后的信号用于控制功率输出级的输出。

优选地，所述模数转换模块和数模转换模块在同一集成模块中。

优选地，所述模数转换模块为模拟数字转换器(Analog to DigitalConverter，ADC)。

优选地，所述模拟数字转换器为逐次逼近寄存器型的模拟数字转换器(SARADC)。

优选地，所述数模转换模块为数字模拟转换器(Digital to AnalogConverter，DAC)。

相应地，本发明实施例还提供一种数控线性稳压器供电方法，所述方法包括：

接收输入电压Vin，并输出输出电压Vout；

将输出电压Vout进行采样及模数转换，转变成相应的数字信号；

将数字化参考电压和数字信号进行比较，并产生输出信号；

将输出信号进行数模转换，将转换后的信号输入功率输出级。

优选地，所述转换后的信号用于控制功率输出级的输出。

在本发明实施例中，将输出电压采样并进行模数转换变成相应的数字信号，将数字信号与数字化参考电压进行比较，并产生输出输出信号，用于控制功率输出级的输出，可以在芯片内部实现多电压供电，准确控制功率输出级的输出，提高数控线性稳压器的瞬态响应；同时不需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电，且在供电设计中不容易引入环境噪声，避免数模共电压域造成信号干扰与失真。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的数控线性稳压器供电电路的组成示意图；

图2是本发明实施例的数控线性稳压器供电方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例的数控线性稳压器供电电路的组成示意图，如图1所示，该供电电路包括：

功率输出级1，用于接收输入电压Vin，并输出输出电压Vout至模数转换模块；

模数转换模块2，用于接收发自功率输出级1的输出电压Vout，并将输出电压Vout进行采样及模数转换，转变成相应的数字信号，并将数字信号发送给比较器3；

比较器3，用于接收数字化参考电压及发自模数转换模块2的数字信号，并将数字化参考电压和数字信号进行比较，并产生输出信号，将输出信号发送给补偿器4及瞬态响应控制器5；

数模转换模块6，用于接收并选择发自补偿器4及瞬态响应控制器5的输出信号，并将输出信号进行数模转换，将转换后的信号输入功率输出级1。

其中，转换后的信号用于控制功率输出级1的输出。

具体实施中，模数转换模块6和数模转换模块6可以在同一集成模块中，其中，模数转换模6为逐次逼近寄存器型的模拟数字转换器SARADC，数模转换模块2为数字模拟转换器DAC。

在本发明实施例中，数控LDO的输出精度和纹波大小由模数转换和数模转换的精度决定，转换位数越高，LDO的输出就越精准。

由于典型LDO的瞬态响应由其环路带宽决定，并且由于环路中的运算放大器的带宽和环路带宽的限制，使得瞬态响应较慢。在本发明实施例中，数控LDO不存在这样的限制。在足够的数/模转换精度下，LDO的响应由转换频率决定。在RFID阅读器的应用中，可以采用天线频率进行信号转换。

另外，本发明实施例还提供一种数控线性稳压器供电方法，如图2所示，该方法包括：

S201，接收输入电压Vin，并输出输出电压Vout；

S202，将输出电压Vout进行采样及模数转换，转变成相应的数字信号；

S203，将数字化参考电压和数字信号进行比较，并产生输出信号；

S204，将输出信号进行数模转换，将转换后的信号输入功率输出级。

其中，转换后的信号用于控制功率输出级的输出。

具体地，本发明实施例的方法相关流程原理可参见系统相关功能模块的工作原理的相关描述，这里不再赘述。

在本发明实施例中，将输出电压采样并进行模数转换变成相应的数字信号，将数字信号与数字化参考电压进行比较，并产生输出输出信号，用于控制功率输出级的输出，可以在芯片内部实现多电压供电，准确控制功率输出级的输出，提高数控线性稳压器的瞬态响应；同时不需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电，且在供电设计中不容易引入环境噪声，避免数模共电压域造成信号干扰与失真。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的数控线性稳压器供电电路及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种数控线性稳压器供电电路，其特征在于，所述供电电路包括：

功率输出级，用于接收输入电压Vin，并输出输出电压Vout至模数转换模块；

模数转换模块，用于接收发自功率输出级的输出电压Vout，并将输出电压Vout进行采样及模数转换，转变成相应的数字信号，并将数字信号发送给比较器；

比较器，用于接收数字化参考电压及发自模数转换模块的数字信号，并将数字化参考电压和数字信号进行比较，并产生输出信号，将输出信号发送给补偿器及瞬态响应控制器；

数模转换模块，用于接收并选择发自补偿器及瞬态响应控制器的输出信号，并将输出信号进行数模转换，将转换后的信号输入功率输出级。

2.如权利要求1所述的数控线性稳压器供电电路，其特征在于，所述转换后的信号用于控制功率输出级的输出。

3.如权利要求1所述的数控线性稳压器供电电路，其特征在于，所述模数转换模块和数模转换模块在同一集成模块中。

4.如权利要求3所述的数控线性稳压器供电电路，其特征在于，所述模数转换模块为模拟数字转换器。

5.如权利要求4所述的数控线性稳压器供电电路，其特征在于，所述模拟数字转换器为逐次逼近寄存器型的模拟数字转换器。

6.如权利要求3所述的数控线性稳压器供电电路，其特征在于，所述数模转换模块为数字模拟转换器。

7.一种数控线性稳压器供电方法，其特征在于，所述方法包括：

接收输入电压Vin，并输出输出电压Vout；

将输出电压Vout进行采样及模数转换，转变成相应的数字信号；

将数字化参考电压和数字信号进行比较，并产生输出信号；

将输出信号进行数模转换，将转换后的信号输入功率输出级。

8.如权利要求7所述的数控线性稳压器供电方法，其特征在于，所述转换后的信号用于控制功率输出级的输出。