本發明涉及線性穩壓器技術領域，尤其涉及一種線性穩壓裝置。

背景技術：

傳統的與電池電壓相連接的電路或者模塊往往具有兩個基準參考電路，其中一個直接與電池輸出電壓相連，其主要用途是提供線性穩壓源的參考電壓。除此之外，該基準參考電路需要能夠承受較高的電源電壓以及較大的電壓變化范圍，因此輸出電壓的精度一般較低。另外一個基準參考電路的電源采用線性穩壓源的輸出電壓，由于線性穩壓源的輸出電壓相對比較穩定，該基準參考電路對電源電壓的要求較為寬松，但往往需要提供較高的輸出電壓精度。第一個基準參考電路設計時，為了承受較高的電源電壓，往往需要采用層疊晶體管的方法來減輕高電壓對晶體管可靠性的要求；除此之外，由于基準參考電路往往采用帶隙基準結構，因此一般會占用較大的面積；而在第二個基準參考電路設計時，雖然對耐壓要求不高，但為了達到較好的性能，基準參考電路一般采用面積較大的二極管來實現高精度的基準電壓輸出，因此，設計兩個不同要求的基準參考電路，不但大大增加了芯片面積和功耗，提高了成本，而且設計難度也隨之增大。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：現有的線性穩壓裝置芯片面積和功耗較大且成本較大。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種線性穩壓裝置，包括：依次連接的電池、線性穩壓器和基準電壓源，以及與所述線性穩壓器和所述基準電壓源連接的簡并態檢測電路；所述線性穩壓器用于給所述基準電壓源提供電源，所述基準電壓源用于給所述線性穩壓器提供所需的參考電壓源，所述簡并態檢測電路用于檢測所述基準電壓源的工作狀態并根據所述工作狀態控制所述線性穩壓器的工作狀態，所述基準電壓源的工作狀態包括簡并態和正常態。

本發明的有益效果是：本技術方案中只有一個參考電壓源，該參考電壓源不但在線性穩壓源工作時提供其所需要的參考電壓，同時還提供一個高精度的基準電壓輸出給其它電路，減小了芯片面積和功耗，有效減小了兩個基準電壓源由于距離、朝向等非理想因素帶來的工藝浮動和偏差，并進一步減小了該偏差導致其它電路性能下降的問題。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

優選地，若所述簡并態檢測電路檢測到所述基準電壓源的輸出電壓為低電平，則所述基準電壓源的工作狀態為簡并態，否則所述基準電壓源的工作狀態為正常態。

采用上述進一步方案的有益效果是：基準電壓源在簡并態時一般是低電平，正常態時一般為高電平，通過檢測基準電壓源的輸出電壓即可判斷其當前的工作狀態。

優選地，所述線性穩壓器包括：第一放大器、第一晶體管、第二放大器和第二晶體管，所述第一晶體管的集電極和所述第二晶體管的集電極均與所述電池連接，所述第一晶體管的基極與所述第一放大器的輸出端連接，所述第二晶體管的基極與所述第二放大器的輸出端連接，所述第一晶體管的發射極和所述第二晶體管的發射極均與所述基準電壓源的輸入端連接，所述第一放大器的正輸入端與所述第一晶體管的發射極連接，所述第一放大器的負輸入端與所述基準電壓源的輸出端連接，所述第二放大器的正輸入端與所述簡并態檢測電路連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：線性穩壓器包括兩個放大器和兩個晶體管，第一放大器在基準電壓源為正常態時工作，簡并態時關閉，第二放大器在基準電壓源為正常態時關閉，簡并態時工作。

優選地，當所述基準電壓源的工作狀態為簡并態時，所述簡并態檢測電路控制所述第二放大器的輸出極性翻轉，并控制所述第二晶體管對所述基準電壓源的輸入端進行充電，所述基準電壓源恢復正常態。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過第二放大器控制第二晶體管的開閉，如果基準電壓源的工作狀態為簡并態，則控制第二晶體管對基準電壓源的輸入端進行充電，直至變為高電平，則恢復正常態。

優選地，當所述基準電壓源的工作狀態為正常態時，所述簡并態檢測電路控制所述第二放大器關閉所述第二晶體管。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過第二放大器控制第二晶體管的開閉，如果基準電壓源的工作狀態為簡并態，則關閉第二晶體管，不讓其工作，繼續保持正常態。

優選地，所述線性穩壓器包括：第三放大器、第三晶體管和第四晶體管，所述第三晶體管的集電極和所述第四晶體管的集電極均與所述電池連接，所述第三晶體管的基極和所述第四晶體管的基極均與所述第三放大器的輸出端連接，所述第三晶體管的發射極和所述第四晶體管的發射極均與所述基準電壓源的輸入端連接，所述第三放大器的正輸入端與所述第三晶體管的發射極連接，所述第三放大器的負輸入端與所述基準電壓源的輸出端連接，所述第三放大器的第三輸入端與所述簡并態檢測電路連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：線性穩壓器包括一個放大器和兩個晶體管，相比于上述技術方案減少了一個放大器，同時也減小了芯片面積和功耗，卻能達到相同的效果。

優選地，當所述基準電壓源的工作狀態為簡并態時，所述簡并態檢測電路控制所述第四晶體管對所述基準電壓源的輸入端進行充電，所述基準電壓源恢復正常態。

采用上述進一步方案的有益效果是：如果基準電壓源的工作狀態為簡并態，則控制第四晶體管對基準電壓源的輸入端進行充電，直至變為高電平，則恢復正常態。

優選地，當所述基準電壓源的工作狀態為正常態時，通過所述第三放大器放大所述第三晶體管對所述線性穩壓器的反饋電壓與所述基準電壓源輸出的參考電壓之間的差值，并根據所述差值控制所述第三晶體管的開閉，若所述差值大于零，則打開所述第三晶體管，否則關閉所述第三晶體管。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過第三放大器放大反饋電壓與參考電壓之間的差值，并根據差值大小控制第三晶體管的開閉，如果差值大于零，則輸出1，反之輸出0，輸出1則打開第三晶體管，輸出0則關閉第三晶體管。

優選地，所述第一晶體管和所述第二晶體管為PMOS管。

優選地，所述第三晶體管和所述第四晶體管為PMOS管。

附圖說明

圖1為本發明的一種線性穩壓裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的一種線性穩壓裝置的電路示意圖；

圖3為本發明的一種線性穩壓裝置的電路示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1所示，一種線性穩壓裝置，包括：依次連接的電池1、線性穩壓器2和基準電壓源3，以及與線性穩壓器2和基準電壓源3連接的簡并態檢測電路4；線性穩壓器2用于給基準電壓源3提供電源，基準電壓源3用于給線性穩壓器2提供所需的參考電壓源，簡并態檢測電路4用于檢測基準電壓源3的工作狀態并根據工作狀態控制線性穩壓器2的工作狀態，基準電壓源3的工作狀態包括簡并態和正常態。

應理解，該實施例中，只有一個參考電壓源，該參考電壓源不但在線性穩壓源工作時提供其所需要的參考電壓，同時還提供一個高精度的基準電壓輸出給其它電路，減小了芯片面積和功耗，有效減小了兩個基準電壓源3由于距離、朝向等非理想因素帶來的工藝浮動和偏差，并進一步減小了該偏差導致其它電路性能下降的問題。

具體地，該實施例中，基準電壓源3存在兩個穩定的工作狀態：一個工作狀態是正常的狀態，舉例來說，基準電壓源3的輸出電壓為帶隙基準參考電壓1.2V，該1.2V提供給線性穩壓器2，輸出得到升高的恒定電壓，如2.5V，該2.5V提供給基準電壓源3以保證正常的工作狀態；還有一個穩定的非正常工作的狀態即為簡并態，基準電壓源3不工作，輸出電壓為0V，該輸出電壓導致線性穩壓器2的輸出電壓也為0V，該輸出電壓導致基準電壓源3不工作，該狀態也是穩定的，但會導致整體電路的功能失效，所以需要對基準電壓源3的工作狀態進行實時檢測，通過簡并態檢測電路4檢測基準電壓源3的工作狀態并根據工作狀態控制線性穩壓器2的工作狀態。

可選地，作為本發明的一個實施例，若簡并態檢測電路4檢測到基準電壓源3的輸出電壓為低電平，則基準電壓源3的工作狀態為簡并態，否則基準電壓源3的工作狀態為正常態。

應理解，該實施例中，基準電壓源3在簡并態時一般是低電平，正常態時一般為高電平，通過檢測基準電壓源3的輸出電壓即可判斷其當前的工作狀態。

可選地，作為本發明的一個實施例，如圖2所示，線性穩壓器2包括：第一放大器21、第一晶體管23、第二放大器22和第二晶體管24，第一晶體管23的集電極和第二晶體管24的集電極均與電池1連接，第一晶體管23的基極與第一放大器21的輸出端連接，第二晶體管24的基極與第二放大器22的輸出端連接，第一晶體管23的發射極和第二晶體管24的發射極均與基準電壓源3的輸入端連接，第一放大器21的正輸入端與第一晶體管23的發射極連接，第一放大器21的負輸入端與基準電壓源3的輸出端連接，第二放大器22的正輸入端與簡并態檢測電路4連接。

應理解，該實施例中，線性穩壓器2包括兩個放大器和兩個晶體管，第一放大器21在基準電壓源3為正常態時工作，簡并態時關閉，第二放大器22在基準電壓源3為正常態時關閉，簡并態時工作。

可選地，作為本發明的一個實施例，當基準電壓源3的工作狀態為簡并態時，簡并態檢測電路4控制第二放大器22的輸出極性翻轉，并控制第二晶體管24對基準電壓源3的輸入端進行充電，基準電壓源3恢復正常態。

具體地，該實施例中，通過第二放大器22控制第二晶體管24的開閉，如果基準電壓源3的工作狀態為簡并態，則控制第二晶體管24對基準電壓源3的輸入端進行充電，直至變為高電平，則恢復正常態。

可選地，作為本發明的一個實施例，當基準電壓源3的工作狀態為正常態時，簡并態檢測電路4控制第二放大器22關閉第二晶體管24。

具體地，該實施例中，通過第二放大器22控制第二晶體管24的開閉，如果基準電壓源3的工作狀態為簡并態，則關閉第二晶體管24，繼續保持正常態。

可選地，作為本發明的一個實施例，如圖3所示，線性穩壓器2包括：第三放大器25、第三晶體管26和第四晶體管27，第三晶體管26的集電極和第四晶體管27的集電極均與電池1連接，第三晶體管26的基極和第四晶體管27的基極均與第三放大器25的輸出端連接，第三晶體管26的發射極和第四晶體管27的發射極均與基準電壓源3的輸入端連接，第三放大器25的正輸入端與第三晶體管26的發射極連接，第三放大器25的負輸入端與基準電壓源3的輸出端連接，第三放大器25的第三輸入端與簡并態檢測電路4連接。

應理解，該實施例中，線性穩壓器2包括一個放大器和兩個晶體管，相比于上述技術方案減少了一個放大器，同時也減小了芯片面積和功耗，卻能達到相同的效果。

可選地，作為本發明的一個實施例，當基準電壓源3的工作狀態為簡并態時，簡并態檢測電路4控制第四晶體管27對基準電壓源3的輸入端進行充電，基準電壓源3恢復正常態。

具體地，該實施例中，如果基準電壓源3的工作狀態為簡并態，則控制第四晶體管27對基準電壓源3的輸入端進行充電，直至變為高電平，則恢復正常態。

可選地，作為本發明的一個實施例，當基準電壓源3的工作狀態為正常態時，通過第三放大器25放大第三晶體管26對線性穩壓器2的反饋電壓與基準電壓源3輸出的參考電壓之間的差值，并根據差值控制第三晶體管26的開閉。

應理解，該實施例中，通過第三放大器25放大反饋電壓與參考電壓之間的差值，并根據差值大小控制第三晶體管26的開閉，若差值大于零，則打開第三晶體管26，否則關閉第三晶體管26；可以通過偏置電路給放大器25提供偏置電壓。

具體地，該實施例中，如果差值大于零，則輸出1，反之輸出0，輸出1則打開第三晶體管26，輸出0則關閉第三晶體管26。

具體地，該實施例中，第一晶體管23、第二晶體管24、第三晶體管26和第四晶體管27可以為PMOS管，即n型襯底、p溝道且靠空穴的流動運送電流的MOS管。

實施例1，如圖2所示，簡并態檢測電路4用來檢測基準電壓源3電路中的簡并狀態，如果沒有檢測到簡并態，該電路會通過放大器22關閉PMOS管24，電路正常工作；當簡并態檢測電路4檢測到基準電壓源3電路的輸出為低電平時，放大器22的輸出極性翻轉，簡并態檢測電路4打開PMOS管24，此時電池1對基準電壓源3的輸入端M點進行充電，基準電壓源3的電壓逐漸升高，基準電壓源3進入正常工作狀態，同時關閉簡并態檢測電路4并控制PMOS管24關閉，電路進入正常工作狀態。

實施例2，如圖3所示，將實施例1中的兩個放大器21和22合并為一個放大器25。在基準電壓源3為正常態時，該放大器25用來放大反饋電壓點與基準電壓源3輸出參考電壓之間的差值，并根據差值控制PMOS管26的開閉；而在基準電壓源3為簡并態時，該放大器25用來消除簡并態，放大簡并態檢測信號并控制PMOS管27對線性穩壓器2的輸出節點進行充電，直到簡并態完全消除為止。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。