使用开关电容器电路的转换控制制造技术

设备包括摆幅控制电路、转换控制电路和驱动电路。该摆幅控制电路被配置并布置成由输入供电电压供电，接收输入数据信号，且作为响应产生具有对应于该输入供电电压的摆幅电平的第一内部信号。该转换控制电路包括开关电容器电路，该转换控制电路被配置并布置成接收该第一内部信号，且作为响应使用该开关电容器电路来产生第二内部信号，该开关电容器电路被配置成设置该第二内部信号的转换速率。另外，该驱动电路被配置并布置成接收该第二内部信号，且作为响应产生基于该摆幅电平和该第二内部信号的该转换速率的输出信号。

【技术实现步骤摘要】
使用开关电容器电路的转换控制
各种实施例的方面涉及转换控制，且更确切地说涉及使用开关电容器电路进行转换控制的设备和方法。可使用驱动电路来产生针对各种不同应用和协议的信号输出。存在可能影响输出信号的质量的驱动电路的许多特性。举例来说，各种通信标准指定由驱动电路提供的数据信号的精确摆幅电平和转换速率。驱动电路的上限和下限摆幅电平限定驱动电路可产生信号的值的范围。此值的单位可取决于数据信号的性质，且包括例如电压、电流和频率等值。为了易于论述，除非另外指定，否则依据电压论述电路的摆幅。驱动电路的转换速率指每单位时间输出电压的变化率，且表达为每秒伏特数。当到驱动电路的输入为具有快速转变的数字信号时，驱动电路的转换速率表示驱动电路的最大变化率。在各种情况下，通信标准限定驱动电路必须被设计成容纳的可接受负载的范围。
技术介绍
无
技术实现思路
各种示例实施例涉及使用开关电容器电路进行转换控制的设备和方法。根据各种示例实施例，一种设备包括摆幅控制电路、转换控制电路和驱动电路。该摆幅控制电路被配置并布置成由输入供电电压供电，接收输入数据信号，且作为响应产生具有对应于该输入供电电压的摆幅电平的第一内部信号。该转换控制电路包括开关电容器电路，且被配置并布置成接收该第一内部信号，且作为响应使用该开关电容器电路来产生第二内部信号，该开关电容器电路被配置成设置该第二内部信号的转换速率。该驱动电路被配置并布置成接收该第二内部信号，且作为响应产生基于该摆幅电平和该第二内部信号的该转换速率的输出信号。根据实施例，一种转换控制的方法包括：响应于该摆幅控制电路接收输入数据信号，产生具有对应于输入供电电压的摆幅电平的第一内部信号，其中该摆幅控制电路使用该输入供电电压来供电。该方法另外包括：响应于转换控制电路接收该第一内部信号，使用开关电容器电路来产生第二内部信号，该开关电容器电路被配置成设置该第二内部信号的转换速率，其中该转换控制电路包括该开关电容器电路。并且，响应于驱动电路接收该第二内部信号，产生基于该摆幅电平和该第二内部信号的该转换速率的输出信号。根据实施例，一种设备包括转换控制电路和驱动电路。该转换控制电路被配置并布置成接收具有对应于输入供电电压的摆幅电平的第一内部信号，且作为响应产生第二内部信号。该转换控制电路包括开关电容器电路，该开关电容器电路包括第一电容器和两个开关和第二电容器。该开关电容器电路被配置并布置成模拟设置该第二内部信号的转换速率的阻容(RC)电路的电阻部分。该驱动电路被配置并布置成接收该第二内部信号，且作为响应产生基于该摆幅电平和该第二内部信号的该转换速率的输出信号。以上论述/概述并非意图描述本专利技术的每个实施例或每个实施方案。图式和以下详细描述还举例说明了各种实施例。附图说明结合附图考虑以下详细描述，可更完全地理解各种示例实施例，在附图中：图1示出根据本专利技术的各种实施例的摆幅和转换控制的设备的例子的框图；图2示出根据本专利技术的各种实施例的摆幅控制电路和转换控制电路的例子的框图；图3示出根据本专利技术的各种实施例的产生参考电流的电路的例子的框图；图4示出根据本专利技术的各种实施例的使用参考电流对电容器充电的电路的例子的框图；且图5示出根据本专利技术的各种实施例的摆幅和转换控制的示例方法的流程图。尽管本文中所论述的各种实施例能够经受各种修改和替代形式，但在图式中借助于例子已经示出了该实施例的各方面，且将详细描述该实施例的各方面。然而，应理解，不意图将本专利技术限于所描述的特定实施例。相反，意图涵盖属于本专利技术的范围内的包括权利要求书中所限定的各方面的所有修改、等效物和替代方案。另外，如贯穿本申请案使用的术语“例子”仅借助于说明，且非限制。具体实施方式本专利技术的各方面被认为适用于多种不同类型的设备、系统和方法，包括：使用转换控制电路进行转换控制，该转换控制电路包括开关电容器电路；以及产生基于由该开关电容器电路设置的摆幅电平和转换速率的内部信号。在某些实施方案中，本专利技术的各方面已示出为在于通信标准(例如，通用标准总线(USB)电力递送(PD))的上下文中使用时有益，该通信标准限定符合该标准的数据信号的转换速率范围和摆幅。在本专利技术的一些实施例中，开关电容器电路用于模拟设置内部信号的转换速率的电路的电阻部分。举例来说，阻容(RC)电路的电阻部分可用开关电容器电路来模拟，使得开关电容器电路的电容器呈现为电阻器，且相应电容器上的电压用于对充当RC电路的电容部分的另一电容器充电。可实施这些和其它方面以解决挑战，包括以上概述中所论述的那些挑战。虽然未必如此受到限制，但可通过使用此类示例性情形的例子的论述来了解各个方面。例如USBPD等各种通信标准允许变化负载，同时还需要被配置成提供对数据信号的转换速率和摆幅的精确控制的驱动电路。举例来说，通信标准可限定转换速率范围，且如果设备的转换速率在该转换速率范围内，那么设备符合通信标准。变化的负载可能使得难以设计能够控制针对不同负载的转换速率以使得转换速率仍维持在由通信标准限定的转换速率范围内的驱动器。在一些情况下，相对于供电线的电压(IR)降可用于控制驱动电路的摆幅电平。在各种情况下，装置可被配置成在摆幅电平下提供供电电压。然而，应认识到，这些机构可能具有共同的问题。举例来说，如果摆幅电平过低，那么通过IR降设置摆幅电平可能引入过程灵敏度，且在摆幅电平下设置供电电压可能存在问题。在一些情况下，可通过设置传输器的RC时间常数来控制设备的转换速率。由驱动电路提供的输出信号可被配置成匹配RC时间常数。然而，这种解决方案可能尤其易受设置RC时间常数的组件的过程变化(例如，该变化可导致固定信道负载上下相差四十百分比的误差)影响。电容器或电阻器微调可用于使变化达到较低程度；然而，归因于由通信标准允许的变化负载，转换速率可能难以控制。根据许多实施例，在控制驱动电路之前控制摆幅电平和转换速率。通过在控制驱动电路之前控制摆幅电平和转换速率，摆幅电平和转换速率对变化负载条件具有较小灵敏度。在各种方面中，内部摆幅控制和转换控制电路产生具有所要摆幅电平和转换速率的内部信号。内部信号随后被提供到驱动电路，该驱动电路产生具有对应于内部信号的信号的输出信号。驱动电路(例如，单位增益驱动器)随后沿通信信道驱动输出信号。如本文中所论述，驱动电路可将摆幅控制和转换控制电路与变化负载隔离，这样可简化摆幅和转换控制电路的设计考虑。根据许多实施例，还可通过用所要摆幅电压供应摆幅控制电路的内部栅极逻辑(internalgatelogic)来设置摆幅电平(例如，摆幅范围的上限电压电平)。举例来说，参考电压产生电路(例如，带隙电路)可产生对应于上限摆幅电压电平的参考电压。在各种实施方案中，缓冲器电路(例如，低偏移缓冲器)可用于缓冲摆幅控制电路的参考电压产生电路。根据本专利技术的各种实施例，转换控制电路可包括用于设置内部信号的转换速率的开关电容器电路。在各种实施例中，开关电容器电路可用于产生用于(基于电路的有效RC常数)设置对一个或多个电容器充电的速率的电流。该一个或多个电容器的充电速率可由此为开关电容器电路中的电容器和由所产生电流充电的一个或多个电容器的函数。以此方式，开关电容器电路的过程变化还将被预期为存在于正被充电的一个或多个电容器中，这样导致变化相互抵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其特征在于，包括：摆幅控制电路，所述摆幅控制电路被配置并布置成由输入供电电压供电，接收输入数据信号，且作为响应产生具有对应于所述输入供电电压的摆幅电平的第一内部信号；转换控制电路，所述转换控制电路包括开关电容器电路，所述转换控制电路被配置并布置成接收所述第一内部信号，且作为响应使用所述开关电容器电路来产生第二内部信号，所述开关电容器电路用于设置所述第二内部信号的转换速率；以及驱动电路，所述驱动电路被配置并布置成接收所述第二内部信号，且作为响应产生基于所述摆幅电平和所述第二内部信号的所述转换速率的输出信号。

【技术特征摘要】
2015.11.05 US 14/933,4421.一种设备，其特征在于，包括：摆幅控制电路，所述摆幅控制电路被配置并布置成由输入供电电压供电，接收输入数据信号，且作为响应产生具有对应于所述输入供电电压的摆幅电平的第一内部信号；转换控制电路，所述转换控制电路包括开关电容器电路，所述转换控制电路被配置并布置成接收所述第一内部信号，且作为响应使用所述开关电容器电路来产生第二内部信号，所述开关电容器电路用于设置所述第二内部信号的转换速率；以及驱动电路，所述驱动电路被配置并布置成接收所述第二内部信号，且作为响应产生基于所述摆幅电平和所述第二内部信号的所述转换速率的输出信号。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述开关电容器电路被配置成模拟设置所述第二内部信号的所述转换速率的阻容(RC)电路的电阻。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述开关电容器电路被配置成通过对作为所述RC电路的部分的电容器充电并放电来响应所述第一内部信号。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述充电和放电是针对对应于所述摆幅电平的相应电压。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述开关电容器电路被配置成产生由所述开关电容器电路所提供的等效电阻设置的参考电流。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，另外包括被配置成产生所述参考电流的镜像版本的电流镜像电路，且其中所述转换控制电路被配置成使用所述参考电流的所述镜像版本对电容器充电。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述转换控制电路包括第一电容器和第二电容器以及两个开关。8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述转换控制电路被配置并布置成使用所述开关电容器电路来产生所述第二内部信号，所述开关电容器电路被配置成基于所述第一电容器和所述第二电容器的值和所述两个开关的开关频率而设置所述第二内部信号的所述转换速率。9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述开关电容器电路被配置成基于所述两个开关的开关频率和所述第一电容器的值与所述第二电容器的值之间的比率而设置所述第二内部信号的所述转换速率。10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述开关电容器电路被配置成基于参考电压、所述两个开关的开关频率和所述第一电容器的值与所述第二电容器的值之间的比率而设置所述第二内部信号的所述转换速率。11.一种方法，其特征在于，包括：响应于摆幅控制电路接收输入数据信号，产生具有对应于输入供电电压的摆幅电平的第一内部信号，其中所述摆幅控制电路使用所述输入供电电压来供电；响应于转换控制电路接收所述第一内部信号，使用开关电容器电路来产生第二内部信号，所述开关电容器电路用于设置所述第二内部信号的转换速率，其中所述转换控制电路包括所述开关电容器电路；以及响应于驱动电路接收所述第二内部信号，产生基于所述摆幅电平和所述第二内部信号的所述转换速率的输出信号。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，另外包括响应于所述输出信号具有超出通信协议的转换速率范围的转换速率而调整所述开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，赛马克·德尔沙特伯，艾哈迈德·亚兹迪，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL