数学函数电路制造技术

一种装置(300)的示例包括偏置电路(352)，该偏置电路具有第一偏置电路输出端和第二偏置电路输出端。该装置还包括比较器(354)，该比较器具有第一比较器输入端和第二比较器输入端。该装置还包括第一电容器(348)，该第一电容器耦合在该第二比较器输入端与该第二偏置电路输出端之间。该装置还包括第一开关(350)，该第一开关耦合在该第二比较器输入端与该第二偏置电路输出端之间。该装置还包括：第二开关(340)，该第二开关耦合在该第一偏置电路输出端与输入端子(374)之间；第三开关(344)，该第三开关耦合在该输入端子与该第一比较器输入端之间；以及第四开关(342)，该第四开关耦合在该第一偏置电路输出端与该第一比较器输入端之间。该装置还包括第二电容器(346)，该第二电容器耦合在该第一比较器输入端与该第二偏置电路输出端之间。电路输出端之间。电路输出端之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数学函数电路

技术介绍

[0001]基于所实施的控制方案，某些电源转换器实施斜率补偿，该斜率补偿利用电源转换器的占空比来确定斜率补偿值。可以根据电源转换器的最差情况的输入电压值和输出电压值对(例如，输入电压与输出电压之间的最极端差异)来估计占空比。可以基于这个估计的占空比来确定斜率补偿，使得该斜率补偿可以对于电源转换器的一些操作范围来说有效，而对于电源转换器的其他操作范围来说无效。

技术实现思路

[0002]一种装置的示例包括偏置电路，该偏置电路具有第一偏置电路输出端和第二偏置电路输出端。装置还包括比较器，该比较器具有第一比较器输入端和第二比较器输入端。装置还包括第一电容器，该第一电容器耦合在第二比较器输入端与第二偏置电路输出端之间。装置还包括第一开关，该第一开关耦合在第二比较器输入端与第二偏置电路输出端之间。装置还包括：第二开关，该第二开关耦合在第一偏置电路输出端与输入端子之间；第三开关，该第三开关耦合在输入端子与第一比较器输入端之间；以及第四开关，该第四开关耦合在第一偏置电路输出端与第一比较器输入端之间。装置还包括第二电容器，该第二电容器耦合在第一比较器输入端与第二偏置电路输出端之间。
[0003]一种装置的示例包括第一输入感测电路，该第一输入感测电路被配置为感测第一输入电压的值并且提供与第一输入电压的值成比例的第一电流。装置还包括第二输入感测电路，该第二输入感测电路被配置为感测第二输入电压的值并且提供与第二输入电压的值成比例的第二电流。装置还包括比较电路。比较电路可以被配置为：用相应偏置值初始化第一电容器和第二电容器；根据第一电流为第一电容器充电；根据第二电流使第二电容器放电；以及响应于第一电容器两端的值等于或大于第二电容器两端的值而对第一电容器两端的值进行采样。
[0004]一种系统的示例包括电源转换器和数学计算电路。电源转换器被配置为接收输入电压并且提供与输入电压成比例的输出电压。数学计算电路耦合到电源转换器，并且被配置为：感测输出电压的值；以及提供与输出电压的值成比例的第一电流。数学计算电路还被配置为感测该输入电压的值并且提供与输入电压的值成比例的第二电流。数学计算电路还被配置为：用相应偏置值初始化第一电容器和第二电容器；根据第一电流为第一电容器充电；以及根据第二电流使第二电容器放电。数学计算电路还被配置为：响应于第一电容器两端的电压等于或大于第二电容器两端的电压而对第一电容器两端的电压进行采样。
附图说明
[0005]图1是示例开关模式电源的框图。
[0006]图2是用于确定工作周期的示例电路的示意图。
[0007]图3是用于执行数学运算的示例电路的示意图。
[0008]图4是示例信号波形的图。
[0009]图5是示例方法的流程图。
具体实施方式
[0010]在比如直流(DC)电源转换器等一些系统中，计算或以其他方式确定占空比可能是有益的。例如，在输入电压(VIN)为5伏(V)并且输出电压(VOUT)为1V的DC
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DC降压型电源转换器中，占空比可以为1/5或0.2。此占空比有时可以由电源转换器用于控制斜率补偿或其他操作特性或要素。在一些示例中，会使用固定值的占空比来控制斜率补偿或其他操作特性或要素。然而，固定值工作周期缺乏适应性，并且因此可能无法针对电源转换器的操作条件进行优化。例如，占空比为0.2的斜率补偿可以与占空比为0.02的斜率补偿不同。然而，如果电源转换器的斜率补偿或其他操作特性或要素是根据固定值占空比控制的，则斜率补偿或其他操作特性或要素可能无法针对电源转换器的与固定值工作周期不同的实际工作周期进行优化。在至少一些示例中，根据不包括适应性的固定值占空比的斜率补偿能适应一系列输入电压和输出电压的组合的极端情况(例如，范围从被认为是电路的“最佳情况”的那些组合到被认为是电路的“最差情况”的那些组合)。这经常会导致补偿过度的斜率补偿。
[0011]本文的至少一些方面提供了基于VIN和VOUT确定电源转换器的工作周期的电路。电路可以逐周期地确定工作周期，从而为电源转换器的每个新的开关周期重新计算工作周期。由于工作周期计算是一种数学运算，因此所描述电路的示例也能够通过改变提供给电路的一个或多个信号的值并且在不需要对电路进行硬件修改的情况下执行与工作周期计算无关的数学计算，比如两个接收信号之间的乘法或除法。在至少一些示例中，如果对于电路来说，VOUT由于某种原因不可获得，并且电路正在确定电源转换器的工作周期，则本文提及的VOUT可以用在电源转换器的开关节点处提供的电压来代替。
[0012]图1是示例系统100的框图。在至少一些示例中，系统100包括控制器102、电源转换器104、负载106和数学计算电路108。系统100可以被配置为将作为VIN提供给电源转换器104的电力切换到负载106以便为负载106供电。在一些实施方式中，控制器102、电源转换器104和数学计算电路108的至少一些部件被封装在一起作为开关模式电源(SMPS)。在其他示例中，控制器102和电源转换器104的至少一些部件被封装在一起作为SMPS，并且数学计算电路108被适配成耦合到SMPS。
[0013]在至少一些实施方式中，控制器102包括部件或电路，这些部件或电路被布置为适合于对电源转换器104施加控制。例如，控制器102可以是SMPS控制器，该控制器比如基于一个或多个接收的参考信号(未示出)和/或一个或多个反馈信号(未示出)对电源转换器104施加电流模式或电压模式控制。电源转换器104可以是任何合适的电源转换器拓扑，至少包括降压拓扑、升压拓扑和/或降压
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升压拓扑。在至少一些示例中，控制器102至少部分地基于从数学计算电路108接收的信号来控制电源转换器104。例如，数学计算电路108可以向控制器102提供指示电源转换器104的经计算或确定的工作周期的信号，并且控制器102可以根据经计算或确定的工作周期来控制电源转换器104。
[0014]图2是用于确定工作周期的示例电路200的示意图。在一些示例中，电路200适合于实施为上文所述的图1的数学计算电路108。在至少一些示例中，电路200包括电流源202、电容器204、开关206、开关208、电容器210、开关212、开关214和电流源216。电流源202被适配成耦合在电压源218与节点220之间并且被配置为将来自电压源218的电流拉到节点220。在
至少一些示例中，由电压源218提供的电压为VDD。电容器204和开关206各自耦合在节点220与节点222之间。开关208耦合在节点224与节点226之间。电容器210耦合在节点226与节点222之间。开关212耦合在节点224与节点228之间。开关214耦合在节点226与节点228之间。电流源216耦合在节点228与地230之间并且被配置为将来自节点228的电流灌到地230。
[0015]在至少一些示例中，电路200的操作根据计算信号(CALC)来控制。在至少一些示例中，开关206、开关208和开关212各自根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：偏置电路，所述偏置电路具有第一偏置电路输出端和第二偏置电路输出端；比较器，所述比较器具有第一比较器输入端和第二比较器输入端；第一电容器，所述第一电容器耦合在所述第二比较器输入端与所述第二偏置电路输出端之间；第一开关，所述第一开关耦合在所述第二比较器输入端与所述第二偏置电路输出端之间；第二开关，所述第二开关耦合在所述第一偏置电路输出端与输入端子之间；第三开关，所述第三开关耦合在所述输入端子与所述第一比较器输入端之间；第四开关，所述第四开关耦合在所述第一偏置电路输出端与所述第一比较器输入端之间；以及第二电容器，所述第二电容器耦合在所述第一比较器输入端与所述第二偏置电路输出端之间。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述比较器具有比较器输出端，并且其中，所述装置进一步包括：脉冲生成电路，所述脉冲生成电路具有脉冲生成输出端和脉冲生成输入端，所述脉冲生成输入端耦合到所述比较器输出端；采样保持电路，所述采样保持电路具有第一采样保持输入端和第二采样保持输入端；第五开关，所述第五开关耦合在所述第二比较器输入端与所述第一采样保持输入端之间；以及第六开关，所述第六开关耦合在所述第二偏置电路输出端与所述第二采样保持输入端之间，其中，所述第五开关和所述第六开关各自具有耦合到所述脉冲生成输出端的控制输入端。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述采样保持电路被配置为响应于所述第一电容器的值等于或大于所述第二电容器的值而对所述第一电容器两端的值进行采样。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述偏置电路被配置为用相应偏置值初始化所述第一电容器和所述第二电容器，并且其中，这些偏置值至少部分地定义了由所述电路执行的数学运算。5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：放大器，所述放大器具有放大器输出端以及第一放大器输入端和第二放大器输入端；第一电阻器，所述第一电阻器被适配成耦合在第一电压源与所述第一放大器输入端之间；第二电阻器，所述第二电阻器耦合在所述第一放大器输入端与地之间；第一晶体管，所述第一晶体管具有第一晶体管栅极、第一晶体管漏极和第一晶体管源极，所述第一晶体管栅极耦合到所述放大器输出端，并且所述第一晶体管源极耦合到所述第二放大器输入端；第三电阻器，所述第三电阻器耦合在所述第二放大器输入端与地之间；第二晶体管，所述第二晶体管具有第二晶体管栅极、第二晶体管漏极和第二晶体管源极，所述第二晶体管栅极和所述第二晶体管漏极耦合到所述第一晶体管漏极，并且所述第
二晶体管源极被适配成耦合到第二电压源；第三晶体管，所述第三晶体管具有第三晶体管栅极、第三晶体管漏极和第三晶体管源极，所述第三晶体管栅极耦合到所述第一晶体管漏极，所述第三晶体管漏极耦合到所述第二比较器输入端，并且所述第三晶体管源极被适配成耦合到所述第二电压源；以及第四晶体管，所述第四晶体管具有第四晶体管栅极、第四晶体管漏极和第四晶体管源极，所述第四晶体管栅极耦合到所述第一晶体管漏极，所述第四晶体管漏极耦合到所述输入端子，并且所述第四晶体管源极被适配成耦合到所述第二电压源。6.根据权利要求5所述的装置，进一步包括：第二放大器，所述第二放大器具有第二放大器输出端以及第二放大器第一输入端和第二放大器第二输入端；第四电阻器，所述第四电阻器被适配成耦合在第三电压源与所述第二放大器第一输入端之间；第五电阻器，所述第五电阻器耦合在所述第二放大器第一输入端与地之间；第五晶体管，所述第五晶体管具有第五晶体管栅极、第五晶体管漏极和第五晶体管源极，所述第五晶体管栅极耦合到所述第二放大器输出端，并且所述第五晶体管源极耦合到所述第二放大器第二输入端；第六电阻器，所述第六电阻器耦合在所述第二放大器第二输入端与地之间；第六晶体管，所述第六晶体管具有第六晶体管栅极、第六晶体管漏极和第六晶体管源极，所述第六晶体管栅极和所述第六晶体管漏极耦合到所述第五晶体管漏极，并且所述第六晶体管源极被适配成耦合到所述第二电压源；第七晶体管，所述第七晶体管具有第七晶体管栅极、第七晶体管漏极和第七晶体管源极，所述第七晶体管栅极耦合到所述第五晶体管漏极，并且所述第三晶体管源极被适配成耦合到所述第二电压源；第八晶体管，所述第八晶体管具有第八晶体管栅极、第八晶体管漏极和第八晶体管源极，所述第八晶体管栅极和所述第八晶体管漏极耦合到所述第七晶体管漏极，并且所述第八晶体管源极耦合到地；以及第九晶体管，所述第九晶体管具有第九晶体管栅极、第九晶体管漏极和第九晶体管源极，所述第九晶体管栅极耦合到所述第七晶体管漏极，所述第九晶体管漏极耦合到所述输入端子，并且第九晶体管源极耦合到地。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第三开关被配置为由控制信号控制，并且其中，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关被配置为由所述控制信号的反相信号控制。8.一种装置，包括：第一输入感测电路，所述第一输入感测电路被配置为感测第一输入电压的值并且提供与所述第一输入电压的所述值成比例的第一电流；第二输入感测电路，所述第二输入感测电路被配置为感测第二输入电压的值并且提供与所述第二输入电压的所述值成比例的第二电流；以及比较电路，所述比较电路被配置为：用相应偏置值初始化第一电容器和第二电容器；
根据所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：