电压转换器中的噪声减小制造技术

该申请讨论用于在电压转换器的开关频率下降低电压转换器中的输出纹波的能量的技术。在某些例子中，参考电压的幅度可以用时变随机值或随机值来调制，以在电压转换器的开关频率下提供输出纹波的能量的减小。

Noise Reduction in Voltage Converter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压转换器中的噪声减小要求优先权该专利要求2017年2月27日提交的美国申请No.15/443,950的优先权的权益，该申请是2017年2月6日提交的国际专利申请序列号PCT/CN2017/072959的延续，这些神奇通过引用整体并入本文。
本公开涉及用于过滤电压转换器中的电子噪声的系统和方法。
技术介绍
某些电压转换器包括在反馈控制回路中具有滞后的比较器，以提供输出电压。
技术实现思路
在某些系统中，电压转换器可以接收第一DC电压并输送第二DC电压，以便向电子部件提供电力。电压转换器可以包括控制回路，例如使用滞后的控制回路。在包括滞后控制回路的电压转换器中，电压转换器的输出可包括处于电压转换器的开关频率的AC分量。在精密应用中，例如电压转换器可以为顺序近似寄存器(SAR)模数转换器(ADC)提供参考电压，开关频率下的频率分量会导致SARADC的性能降低(例如，SARADC的精度可以从18位降低到16位)。专利技术人已经认识到，除了别的以外，可以提供一种电压转换器，其具有开关频率下的减小的AC分量，例如通过调制电压转换器的控制回路中的至少一个信号。在所附权利要求中提供了本公开的其他特征，除非在本文件的其他地方另有明确说明，否则这些特征可任选地以任何排列或组合彼此组合。在一方面，本公开的特征在于一种用于在电压转换器的开关频率下提供输出纹波能量减小的电压转换的方法。该方法可包括接收输入电压并提供具有在所述开关频率下的频率分量的输出电压。该方法还可包括基于输出电压和参考电压来产生控制信号。该方法还可包括基于所述控制信号来切换所述输入电压。该方法还可包括调制所述参考电压或用于产生所述控制信号的延迟中的至少一种。该方法还可包括使用输出电压驱动负载，并且所述开关频率可取决于所述负载。该方法还可包括使用时变随机值或伪随机值调制所述参考电压的幅度，例如以在所述电压转换器的开关频率下提供所述输出纹波能量的减小。该方法还可包括将所述开关频率下的输出纹波能量的至少一部分转换成不同频率的能量。调制参考电压的幅度可包括向模数转换器提供时变随机生成的微调码。该方法还可包括将所述控制信号延迟变化的随机时间量，例如以在所述电压转换器的开关频率下提供所述输出纹波能量的减小。该方法还可包括将所述开关频率下的输出纹波能量的至少一部分转换成不同频率的能量。该方法还可包括基于所述控制信号对具有时变随机生成电流的电容器充电，以提供所述控制信号的延迟。调制所述参考电压或用于产生所述控制信号的延迟中的至少一种可包括在所述电压转换器的开关频率的倍数处减小所述输出纹波能量。在一方面，本公开的特征在于一种用于在电压转换器的开关频率下提供输出纹波能量减小的电压转换器。电压转换器可包括开关电压转换器电路，被配置为接收输入电压并提供具有在所述开关频率下的频率分量的输出电压。电压转换器还可包括控制元件，被配置为基于所述输出电压和参考电压来产生控制信号，所述控制信号控制所述开关电压转换器电路。电压转换器还可包括调制电路，被配置为调制所述参考电压或用于产生所述控制信号的延迟中的至少一种。开关电压转换器电路可被配置为使用输出电压驱动负载，并且所述开关频率可取决于所述负载。调制电路可被配置为使用时变随机值或伪随机值调制所述参考电压的幅度，例如以在所述电压转换器的开关频率下提供所述输出纹波能量的减小。调制电路可被配置为将所述开关频率下的输出纹波能量的至少一部分转换成不同频率的能量。调制电路可被配置为向模数转换器提供时变随机生成的或伪随机生成的微调码。电压转换器还可包括可变延迟电路，被配置为将所述控制信号延迟变化的随机或伪随机时间量，以在所述电压转换器的开关频率下提供所述输出纹波能量的减小。调制电路可被配置为将所述开关频率下的输出纹波能量的至少一部分转换成不同频率的能量。电压转换器还可包括电流源，被配置为响应于所述控制信号对具有时变电流的电容器充电，以提供所述控制信号的延迟。调制所述参考电压或用于产生所述控制信号的延迟中的至少一种可在所述电压转换器的开关频率的倍数处减小所述输出纹波能量。控制元件可包括滞后比较器，被配置为如果所述输出电压超过所述参考电压第一阈值量则提供第一控制信号，并且如果所述输出电压小于所述参考电压超过第二阈值量则提供第二控制信号。在一方面，本公开的特征在于一种用于在电压转换器的开关频率下提供输出纹波能量减小的电压转换器。电压转换器可包括构件，用于接收输入电压并提供具有在所述开关频率下的频率分量的输出电压。用于接收输入并提供输出的构件可以包括转换器电路，例如图1所示的转换器电路105。电压转换器还可包括构件，用于基于输出电压和参考电压来产生控制信号。用于产生控制信号的构件可包括控制电路，如图1所示的控制电路110。电压转换器还可包括构件，用于基于所述控制信号来切换所述输入电压。用于切换输入电压的构件可以包括驱动器电路，例如图1所示的驱动器电路115。电压转换器还可包括构件，用于调制所述参考电压或用于产生所述控制信号的延迟中的至少一种。用于调制的构件可以包括调制电路，例如图1所示的调制电路120。附图说明现在将参考附图通过示例描述本公开，其中：图1A示出了电压转换器的图。图1B示出了电压转换器的图。图1C示出了调制电路的示图。图2A示出了电压转换器中的波形的示例。图2B示出了电压转换器中的波形的示例。图2C示出了电压转换器中的波形的示例。图3A示出了电压转换器中的输出电压波形。图3B示出了电压转换器中的输出功率谱。图4A示出了电压转换器中的输出电压波形。图4B示出了电压转换器中的输出功率谱。图4C示出了调制电路的示图。图5A示出了电压转换器中的输出电压波形。图5B示出了电压转换器中的输出功率谱。图6示出了电压转换器的操作方法。具体实施方式图1A示出了电压转换器100的示例。电压转换器100可以包括转换器电路105、控制电路110、驱动器电路115和调制电路120。转换器电路105可以包括到输入电压的连接和到控制电路110的连接。控制电路110可以包括到参考电压、转换器电路105和驱动器电路115的连接。驱动器电路115可以包括到转换器电路105的连接和到控制电路110的连接。调制电路120可以包括到控制电路110的连接。在操作期间，可以将输入电压(Vin)提供给转换器电路105。转换器电路105可以将输入电压转换为输出电压(Vout)。输出电压(Vout)可用于驱动负载。输出电压可以包括DC分量和输出纹波，输出纹波包括在电压转换器100的开关频率处的AC分量。开关频率可以取决于负载的值(例如，开关频率可以线性地取决于负载)。转换器电路105可以向控制电路110提供输出电压(Vout)的缩放版本。控制电路110可以将输出电压(Vout)的缩放版本与参考电压(Vref)进行比较，以便提供控制信号。控制电路110可以将控制信号提供给驱动器电路115。驱动器电路115可以控制转换器电路，例如通过基于接收的控制信号切换输入电压，以便减小缩放输出电压和参考电压之间的差异。调制电路120可以调制由控制电路提供的控制信号，例如以降低开关频率下的频率分量中的输出纹波能量。图1B示出了电压转换器100的示例。电压转换器100可以包括转换器电路105、电阻分压器106、控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在电压转换器的开关频率下提供输出纹波能量减小的电压转换的方法，该方法包括：接收输入电压并提供具有在所述开关频率下的频率分量的输出电压；基于所述输出电压和参考电压来产生控制信号；基于所述控制信号来切换所述输入电压；和调制所述参考电压或用于产生所述控制信号的延迟中的至少一种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.27 US 15/443,950;2017.02.06 CN PCT/CN2017/1.一种用于在电压转换器的开关频率下提供输出纹波能量减小的电压转换的方法，该方法包括：接收输入电压并提供具有在所述开关频率下的频率分量的输出电压；基于所述输出电压和参考电压来产生控制信号；基于所述控制信号来切换所述输入电压；和调制所述参考电压或用于产生所述控制信号的延迟中的至少一种。2.权利要求1所述的方法，包括使用输出电压驱动负载，其中所述开关频率取决于所述负载。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，包括使用时变随机值或伪随机值调制所述参考电压的幅度，以在所述电压转换器的开关频率下提供所述输出纹波能量的减小。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，包括将所述开关频率下的输出纹波能量的至少一部分转换成不同频率的能量。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中调制参考电压的幅度包括向模数转换器提供时变随机生成的微调码。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，包括将所述控制信号延迟变化的随机时间量，以在所述电压转换器的开关频率下提供所述输出纹波能量的减小。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，包括将所述开关频率下的输出纹波能量的至少一部分转换成不同频率的能量。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，包括基于所述控制信号对具有时变随机生成电流的电容器充电，以提供所述控制信号的延迟。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中调制所述参考电压或用于产生所述控制信号的延迟中的至少一种在所述电压转换器的开关频率的倍数处减小所述输出纹波能量。10.一种用于在电压转换器的开关频率下提供输出纹波能量减小的电压转换器，所述电压转换器包括：开关电压转换器电路，被配置为接收输入电压并提供具有在所述开关频率下的频率分量的输出电压；控制元件，被配置为基于所述输出电压和参考电压来产生控制信号，所述控制信号控制所述开关电压转换器电路；和调制电路，被配置为调制所述参考电压或用于产生所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵滨，S·科瓦利克，A·S·沃尔什，吕旦竹，
申请(专利权)人：亚德诺半导体无限责任公司，
类型：发明
国别省市：百慕大群岛,BM