本發(fā)明涉及通信，尤其是涉及一種預(yù)穩(wěn)壓電路及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電子設(shè)備不斷向小型化、高性能化以及多功能化方向發(fā)展，電子設(shè)備內(nèi)部電路系統(tǒng)愈發(fā)復(fù)雜精細(xì)，對電源穩(wěn)定性的敏感度也日益提升，預(yù)穩(wěn)壓電路在整個電源系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，其核心功能在于能夠?qū)⑤斎氲妮^高電壓高效、穩(wěn)定地轉(zhuǎn)變成符合特定要求的較低電壓。在實際應(yīng)用中，常常需要該電路在電源一上電的瞬間，就能迅速輸出可供后續(xù)電路直接使用的穩(wěn)定電壓。并且，基于實際應(yīng)用場景和成本等多方面因素的考慮，希望預(yù)穩(wěn)壓電路的設(shè)計盡可能地簡潔，減少不必要的復(fù)雜元件和線路連接，降低成本和故障概率。同時，要求電路在上電過程中具有高度的可靠性，無論在何種工況下都能確保正常啟動和穩(wěn)定運行，不會出現(xiàn)因上電瞬間的電壓沖擊或其他干擾而導(dǎo)致電路故障或輸出異常。此外，對于輸出電壓的穩(wěn)定性也有著較高的要求，在輸入電壓波動、負(fù)載變化等各種情況下，都能始終保持輸出電壓的相對穩(wěn)定，從而為后續(xù)的電子設(shè)備或電路提供穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)，保障整個系統(tǒng)的正常工作。

2、目前一種常見的預(yù)穩(wěn)壓電路的實現(xiàn)方式是利用穩(wěn)壓管來提供穩(wěn)定的電壓輸出。該電路內(nèi)部所產(chǎn)生的偏置電流會通過電流鏡施加在穩(wěn)壓管上，從而為功率管生成控制電壓。但由于功率管的柵極電壓不受負(fù)載電流的影響，在負(fù)載電流較大的情況下，輸出電壓將會出現(xiàn)顯著的下降趨勢，輸出電壓不穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種預(yù)穩(wěn)壓電路及裝置，以解決上述技術(shù)問題，實現(xiàn)在負(fù)載電流較大的情況下，通過負(fù)反饋機(jī)制確保輸出電壓不受負(fù)載電流的影響，提高輸出電壓穩(wěn)定性。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種預(yù)穩(wěn)壓電路，包括輸入模塊、分壓模塊、調(diào)節(jié)模塊、負(fù)反饋模塊和電壓輸出模塊；其中：

3、所述輸入模塊用于獲取輸入電壓及偏置電流；

4、所述分壓模塊用于根據(jù)偏置電流對輸入電壓進(jìn)行分壓調(diào)整，獲取支路電壓；

5、所述調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)輸入電壓及目標(biāo)輸出電壓生成調(diào)節(jié)電壓；所述目標(biāo)輸出電壓由所述負(fù)反饋模塊根據(jù)支路電壓和調(diào)節(jié)電壓產(chǎn)生；

6、所述電壓輸出模塊用于輸出目標(biāo)輸出電壓。

7、上述方案中，采用分壓模塊在偏置電流的驅(qū)動下對輸入電壓進(jìn)行分壓調(diào)整，為后續(xù)電路提供合適的支路電壓；采用調(diào)節(jié)模塊對輸入電壓及目標(biāo)輸出電壓進(jìn)行控制，確保生成的調(diào)節(jié)電壓滿足后級電路需求；采用負(fù)反饋模塊接收支路電壓和調(diào)節(jié)電壓，通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)生成目標(biāo)輸出電壓，實現(xiàn)調(diào)節(jié)模塊能夠根據(jù)目標(biāo)輸出電壓的變化實時調(diào)整，在目標(biāo)輸出電壓較大的情況下，通過負(fù)反饋使目標(biāo)輸出電壓降低；在目標(biāo)輸出電壓較小的情況下，通過負(fù)反饋使目標(biāo)輸出電壓升高，保持目標(biāo)輸出電壓穩(wěn)定，從而實現(xiàn)在負(fù)載電流較大的情況下，通過負(fù)反饋機(jī)制確保目標(biāo)輸出電壓不受負(fù)載電流的影響，提高輸出電壓穩(wěn)定性。

8、進(jìn)一步地，所述分壓模塊包括第一pmos管和第二pmos管；其中：

9、所述第二pmos管源極接入所述輸入電壓，所述第二pmos管柵極接入所述偏置電流，所述第二pmos管柵極與所述第一pmos管柵極電連接，所述第二pmos管漏極接入所述偏置電流；所述第一pmos管源極接入所述輸入電壓，所述第一pmos管柵極接入所述偏置電流，所述第一pmos管漏極連接調(diào)節(jié)模塊輸出端和負(fù)反饋模塊輸入端；所述第一pmos管和第二pmos管用于根據(jù)偏置電流對輸入電壓進(jìn)行分壓調(diào)整，獲取支路電壓。

10、上述方案中，當(dāng)輸入電壓升高，在偏置電流不變的情況下，第二pmos管的柵源電壓的絕對值減小，根據(jù)pmos管的特性，在一定范圍內(nèi)，其導(dǎo)通電阻與柵源電壓的絕對值成反比關(guān)系，即第二pmos管柵源電壓的絕對值減小時，第二pmos管的導(dǎo)通電阻會增大；第二pmos管導(dǎo)通后，電流流向第一pmos管源極；由于第一pmos管柵極與第二pmos管漏極相連，第二pmos管漏極電位變化會影響第一pmos管的柵源電壓，進(jìn)而使第一pmos管的導(dǎo)通電阻也改變，而在一定范圍內(nèi)，第一pmos管的導(dǎo)通電阻與第一pmos管的柵源電壓的絕對值成反比。所以第一pmos管的柵源電壓的絕對值減小時，第一pmos管的導(dǎo)通電阻會增大；通過第二pmos管和第一pmos管導(dǎo)通電阻的變化，對輸入電壓進(jìn)行分壓調(diào)整，初步穩(wěn)定輸出到第一pmos管的電壓。

11、進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)模塊包括第一nmos管；其中：

12、所述第一nmos管源極接入所述輸入電壓；所述第一nmos管漏極與所述負(fù)反饋模塊輸出端電連接，獲取目標(biāo)輸出電壓；所述第一nmos管柵極與所述第一pmos管漏極電連接，所述第一nmos管用于根據(jù)所述輸入電壓及目標(biāo)輸出電壓生成調(diào)節(jié)電壓。

13、上述方案中，第一nmos管柵極電位影響第一nmos管的導(dǎo)通程度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入電壓及目標(biāo)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，生成調(diào)節(jié)電壓：第一nmos管柵極電位升高后，根據(jù)nmos管的特性，其導(dǎo)通電阻增大；第一nmos管的導(dǎo)通電阻增大，會使得從第一pmos管流向輸出端的電流減小，從而抑制目標(biāo)輸出電壓的升高，使輸出電壓朝著穩(wěn)定的方向變化。

14、進(jìn)一步地，所述負(fù)反饋模塊包括第二穩(wěn)壓管、第二nmos管和第三nmos管；其中：

15、所述第二穩(wěn)壓管陽極與所述第一pmos管漏極電連接；所述第二穩(wěn)壓管陰極與所述第三nmos管漏極電連接；

16、所述第三nmos管源極接地，所述第三nmos管柵極與所述第二nmos管源極電連接；

17、所述第二nmos管漏極接地，所述第二nmos管源極與所述第二nmos管柵極電連接；

18、所述第二nmos管源極與所述電壓輸出模塊電連接；

19、所述第二nmos管源極與所述第一nmos管漏極電連接。

20、上述方案中，負(fù)反饋模塊存在電壓反饋機(jī)制：支路電壓的變化會通過第二nmos管和第三nmos管組成的電流鏡結(jié)構(gòu)反饋到第一nmos管柵極，形成負(fù)反饋調(diào)節(jié)；當(dāng)目標(biāo)輸出電壓升高時，第三nmos管的柵源電壓將增大，為保持第一pmos管和第三nmos管電流相等，第三nmos管源極電位升高使得第三nmos管的導(dǎo)通電阻發(fā)生變化，第三nmos管漏極電流的變化會反饋到第一nmos管的柵極；由于第三nmos管漏極連接第一nmos管的柵極，因此第三nmos管電流的變化會導(dǎo)致第一nmos管柵極電位降低；第一nmos管電流降低，目標(biāo)輸出電壓從而下降；形成負(fù)反饋，保持輸出電壓相對穩(wěn)定；當(dāng)目標(biāo)輸出電壓降低時，第三nmos管的柵源電壓將降低，為保持第一pmos管和第三nmos管電流相等，第三nmos管源極電位降低使得第三nmos管的導(dǎo)通電阻發(fā)生變化，由于第三nmos管漏極連接第一nmos管的柵極，因此第三nmos管電流的變化會導(dǎo)致第一nmos管柵極電位升高；第一nmos管電流增大，目標(biāo)輸出電壓從而上升；形成負(fù)反饋，保持輸出電壓相對穩(wěn)定。

21、進(jìn)一步地，所述負(fù)反饋模塊還包括第一穩(wěn)壓管；其中：

22、所述第一穩(wěn)壓管陽極與所述電壓輸出模塊電連接；

23、所述第一穩(wěn)壓管陰極與所述第二nmos管源極電連接。

24、上述方案中，第一穩(wěn)壓管起到放電過程和對目標(biāo)輸出電壓的保護(hù)作用。

25、本發(fā)明提供了一種預(yù)穩(wěn)壓裝置，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有上述的一種預(yù)穩(wěn)壓電路；所述殼體上還包括電壓輸入接口、電流輸入接口和電壓輸出接口；其中：

26、所述輸入模塊用于獲取輸入電壓及偏置電流；

27、所述分壓模塊用于根據(jù)偏置電流對輸入電壓進(jìn)行分壓調(diào)整，獲取支路電壓；

28、所述調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)輸入電壓及目標(biāo)輸出電壓生成調(diào)節(jié)電壓；所述目標(biāo)輸出電壓由所述負(fù)反饋模塊根據(jù)支路電壓和調(diào)節(jié)電壓產(chǎn)生；

29、所述電壓輸出模塊用于輸出目標(biāo)輸出電壓；

30、所述輸入模塊與所述電壓輸入接口電連接，用于獲取輸入電壓；

31、所述輸入模塊與所述電流輸入接口電連接，用于獲取偏置電流；

32、所述電壓輸出接口與所述電壓輸出模塊電連接，用于輸出目標(biāo)輸出電壓。

33、上述方案提供的預(yù)穩(wěn)壓裝置結(jié)構(gòu)簡單，在實際應(yīng)用中僅需通過電壓輸入接口連接輸入模塊，電流輸入接口連接輸入模塊并通過電壓輸出接口輸出電壓輸出模塊的電壓，從而能夠在負(fù)載電流較大的情況下，通過負(fù)反饋機(jī)制確保輸出電壓不受負(fù)載電流的影響，提高輸出電壓穩(wěn)定性。

34、進(jìn)一步地，所述分壓模塊包括第一pmos管和第二pmos管；其中：

35、所述第二pmos管源極接入所述輸入電壓，所述第二pmos管柵極接入所述偏置電流，所述第二pmos管柵極與所述第一pmos管柵極電連接，所述第二pmos管漏極接入所述偏置電流；所述第一pmos管源極接入所述輸入電壓，所述第一pmos管柵極接入所述偏置電流，所述第一pmos管漏極連接調(diào)節(jié)模塊輸出端和負(fù)反饋模塊輸入端；所述第一pmos管和第二pmos管用于根據(jù)偏置電流對輸入電壓進(jìn)行分壓調(diào)整，獲取支路電壓。

36、進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)模塊包括第一nmos管；其中：

37、所述第一nmos管源極接入所述輸入電壓；所述第一nmos管漏極與所述負(fù)反饋模塊輸出端電連接，獲取目標(biāo)輸出電壓；所述第一nmos管柵極與所述第一pmos管漏極電連接，所述第一nmos管用于根據(jù)所述輸入電壓及目標(biāo)輸出電壓生成調(diào)節(jié)電壓。

38、進(jìn)一步地，所述負(fù)反饋模塊包括第二穩(wěn)壓管、第二nmos管和第三nmos管；其中：

39、包括第二穩(wěn)壓管、第二nmos管和第三nmos管；其中：

40、所述第二穩(wěn)壓管陽極與所述第一pmos管漏極電連接；所述第二穩(wěn)壓管陰極與所述第三nmos管漏極電連接；

41、所述第三nmos管源極接地，所述第三nmos管柵極與所述第二nmos管源極電連接；

42、所述第二nmos管漏極接地，所述第二nmos管源極與所述第二nmos管柵極電連接；

43、所述第二nmos管源極與所述電壓輸出模塊電連接；

44、所述第二nmos管源極與所述第一nmos管漏極電連接。

45、進(jìn)一步地，所述負(fù)反饋模塊還包括第一穩(wěn)壓管；其中：

46、所述第一穩(wěn)壓管陽極與所述電壓輸出模塊電連接；

47、所述第一穩(wěn)壓管陰極與所述第二nmos管源極電連接。