用于使用跟蹤來(lái)支持ddr端接的負(fù)載開(kāi)關(guān)控制器的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種電源控制器件可生成用于控制電源的操作的控制信號(hào)?？墒惯@些控制信號(hào)中的至少一個(gè)參考內(nèi)部提供的參考電壓或外部提供的參考電壓。附加控制信號(hào)控制可連接到該些電源的負(fù)載開(kāi)關(guān)的操作以提供次電源。負(fù)載開(kāi)關(guān)可按漸進(jìn)的方式以依賴于它們所連接到的電源的速率來(lái)調(diào)節(jié)。負(fù)載開(kāi)關(guān)的輸出可被監(jiān)視以發(fā)現(xiàn)與它們所連接到的電源相關(guān)的過(guò)電壓和電壓不足狀況。
【專利說(shuō)明】用于使用跟蹤來(lái)支持DDR端接的負(fù)載開(kāi)關(guān)控制器的方法和裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本公開(kāi)要求于2012年3月15日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/611，414的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請(qǐng)的內(nèi)容出于所有目的通過(guò)援引整體納入于此。
[0003]本公開(kāi)涉及于2013年2月25日提交的美國(guó)申請(qǐng)N0.13/776，274，該申請(qǐng)的內(nèi)容出于所有目的通過(guò)援引整體納入于此。
[0004]背景
[0005]除非在本文中另外指示，本章節(jié)中所描述的方法對(duì)于本申請(qǐng)中的權(quán)利要求不是現(xiàn)有技術(shù)并且不因包含在本章節(jié)中而被承認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)。
[0006]隨著各類電子設(shè)備的復(fù)雜度和能量效率要求由于管制要求和消費(fèi)者需求而增加，常規(guī)的電子電源開(kāi)關(guān)卻仍然明顯沒(méi)有變化。對(duì)于需要具有斜率控制、復(fù)雜定序、以及輸出監(jiān)視的復(fù)雜且專用的電源開(kāi)關(guān)的昂貴的高端電子組件(其中成本不是目標(biāo)且空間約束可能是次要考慮(如果不是第三考慮的話))而言，存在著利用昂貴且大型的自定義組件的各種定制系統(tǒng)。圖1示出了常規(guī)筆記本計(jì)算機(jī)電源架構(gòu)的框圖。
[0007]如圖所示，這樣的電源架構(gòu)包括大量材料，它們時(shí)常與重大成本相關(guān)聯(lián)。在這樣的電源管理系統(tǒng)中不僅存在對(duì)許多低壓差調(diào)節(jié)器(LDO)的需求，還存在對(duì)許多其他不同的電源集成電路(IC)(如CPU調(diào)節(jié)器、雙芯片組調(diào)節(jié)器、雙DDR調(diào)節(jié)器等)的需求。因?yàn)樗璧碾娫垂芾鞩C的復(fù)雜度和數(shù)量，這樣的系統(tǒng)需要外部微控制器或軟件使用許多通用輸入/輸出(GP1)引腳和印刷電路板(PCB)跡線來(lái)控制該系統(tǒng)，所有這些都對(duì)PCB并且最終對(duì)包括該電源管理系統(tǒng)的設(shè)備的增加的占用面積大小作出貢獻(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]一種電源控制器件包括用于生成主電源控制信號(hào)以控制相應(yīng)電源的操作的控制器電路。內(nèi)部電壓參考發(fā)生器向每一控制器電路提供可編程參考電壓水平。控制器電路中的至少一個(gè)可被配置成選擇性地使用外部提供的電壓參考代替內(nèi)部提供的參考電壓水平。
[0009]該電源控制器件還可包括用于生成次電源控制信號(hào)以控制連接到主電源的相應(yīng)負(fù)載開(kāi)關(guān)的操作的電路。負(fù)載開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換速率可由次電源控制信號(hào)基于存儲(chǔ)在電源控制器件中的用于操作主電源的參考電壓來(lái)控制。
[0010]主電源控制信號(hào)和次電源控制信號(hào)的定序可根據(jù)電源控制器件中存儲(chǔ)的配置數(shù)據(jù)來(lái)控制。
[0011]監(jiān)視電路可被提供以監(jiān)視主電源和負(fù)載開(kāi)關(guān)的電壓水平。監(jiān)視電路可以用信號(hào)通知過(guò)電壓和電壓不足狀況。監(jiān)視電路可被用來(lái)將主電源控制信號(hào)和次電源控制信號(hào)的定序進(jìn)行同步。
[0012]以下詳細(xì)描述和附圖提供對(duì)本公開(kāi)的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)的更好理解。
[0013]附圖簡(jiǎn)述
[0014]圖1解說(shuō)電子電路中的電源的常規(guī)配置。
[0015]圖2解說(shuō)使用根據(jù)本公開(kāi)的電源控制器件的電源配置。
[0016]圖2A解說(shuō)可被用來(lái)訪問(wèn)配置數(shù)據(jù)的示例⑶I。
[0017]圖3解說(shuō)根據(jù)本公開(kāi)的特定實(shí)施例的電源控制器件的一些細(xì)節(jié)。
[0018]圖4A和4B解說(shuō)圖3的電源控制器件中的主電源控制器的細(xì)節(jié)。
[0019]圖4C解說(shuō)具有可選擇參考電壓的主電源控制器的細(xì)節(jié)。
[0020]圖5解說(shuō)由圖3的電源控制器件控制的功率級(jí)的示例。
[0021 ] 圖5A解說(shuō)用于DDR操作的配置。
[0022]圖6解說(shuō)圖3的電源控制器件中的次電源控制器的實(shí)施例。
[0023]圖6A示出次電源控制器304a的細(xì)節(jié)。
[0024]圖7解說(shuō)圖6A的次電源控制器的操作的時(shí)序圖。
[0025]圖8解說(shuō)用于監(jiān)視由主電源控制器控制的功率的監(jiān)視電路的實(shí)施例。
[0026]圖9解說(shuō)用于監(jiān)視由次電源控制器控制的功率的監(jiān)視電路的實(shí)施例。
[0027]圖10解說(shuō)用于監(jiān)視由另一主電源控制器控制的功率的監(jiān)視電路的實(shí)施例。
[0028]詳細(xì)描述
[0029]在下面的描述中，出于說(shuō)明目的闡述了眾多示例和具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本公開(kāi)的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是，在權(quán)利要求書中表達(dá)的本公開(kāi)可單獨(dú)地或與下文描述的其他特征相組合地包括這些示例中的一些或全部特征，并且還可包括在本文描述的特征和概念的修改和等效方案。
[0030]圖2示出根據(jù)本公開(kāi)的原理的電源控制器件100的高級(jí)框圖。電源控制器件100被示為配置在典型的電源控制應(yīng)用中。電源控制器件100可接收輸入電壓VIN，在一些實(shí)施例中VIN可以是4.5V到28V。I2C接口可被提供以允許編程系統(tǒng)控制和監(jiān)視。例如，圖2A解說(shuō)允許用戶(例如，設(shè)計(jì)者)向電源控制器件100輸入配置數(shù)據(jù)和其他操作數(shù)據(jù)的圖形用戶界面(GUI)的示例。Gn軟件可以經(jīng)由I2C接口與電源控制器件100通信以讀出存儲(chǔ)在電源控制器件中的數(shù)據(jù)并將用戶提供的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到電源控制器件中。
[0031]電源控制器件100可包括用于系統(tǒng)控制和監(jiān)視的控制輸入引腳和狀態(tài)輸出引腳。電源控制器件100可以控制用于各種電子裝置的電源202a、202b、202c、202d。例如，圖2中示出的示例示出了計(jì)算機(jī)的各組件，如DDR RAM、ASIC芯片組以及高級(jí)圖形處理器(AGP)。
[0032]在一些實(shí)施例中，電源控制100可包括一個(gè)或多個(gè)DC-DC電源控制器102a、102b、102c、102d。DC-DC電源控制器102a-102d(諸如步進(jìn)降低轉(zhuǎn)換器、低壓差調(diào)節(jié)器等)可以生成用于控制電源202a-202d的操作的控制信號(hào)。例如，在一實(shí)施例中，DC-DC電源控制器102a-102c可以是用于buck轉(zhuǎn)換器的控制器，且DC-DC電源控制器102d可以是用于低壓差(LDO)調(diào)節(jié)器的控制器。在其他實(shí)施例中，可以提供DC-DC電源控制器的其他配置。
[0033]在一些實(shí)施例中，電源控制器件100可包括一個(gè)或多個(gè)負(fù)載開(kāi)關(guān)控制器104a、104b、104c、104d。負(fù)載開(kāi)關(guān)控制器104a-104d可以生成用于控制連接到電源202a_202d的負(fù)載開(kāi)關(guān)204a、204b、204c、204d的操作的控制信號(hào)。負(fù)載開(kāi)關(guān)204a_204d可包括N溝道MOSFET器件，但可以采用其他負(fù)載開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)。
[0034]如可在圖2中看到的，DC-DC電源控制器102a_102d可以生成用于控制電源的操作來(lái)產(chǎn)生通過(guò)程序調(diào)節(jié)的輸出電壓的控制信號(hào)。例如，在一些實(shí)施例中，電源可以產(chǎn)生范圍在0.5V到5.0V的輸出電壓，但在其他實(shí)施例中，其他電源可被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生其他電壓水平。
[0035]負(fù)載開(kāi)關(guān)204a_204d可以從電源202a_202d的電壓輸出中“抽頭”以用作其他器件的附加電源。例如,在圖2所示的示例中，負(fù)載開(kāi)關(guān)204a和204d從電源202a的電壓輸出中抽頭。負(fù)載開(kāi)關(guān)204b從電源202b中抽頭，而負(fù)載開(kāi)關(guān)204c從電源202c中抽頭?？梢悦靼?，在一般情況下，設(shè)計(jì)者可按照他們的特定設(shè)計(jì)所要求地連接任何負(fù)載開(kāi)關(guān)204a-204d來(lái)從任何電源202a-202d中抽頭出功率。每一電源202a_202d可被配置成輸出一定范圍的電壓水平內(nèi)的特定電壓水平。根據(jù)本公開(kāi)的原理，電源控制器件100可以提供合適的控制信號(hào)來(lái)控制連接到負(fù)載開(kāi)關(guān)204a-204d的電源202a_202d的任何配置的操作，圖2解說(shuō)了一個(gè)這樣的配置的示例。
[0036]如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“主電源”將指的是由DC-DC電源控制器102a_102d控制的電源，例如電源202a-202d。DC-DC電源控制器102a_102d可因此被稱為“主電源控制器”。同樣，術(shù)語(yǔ)“次電源”將指的是負(fù)載開(kāi)關(guān)(例如，204a-204d)或等效器件。負(fù)載開(kāi)關(guān)控制器104a-104d可因此被稱為“次電源控制器”。
[0037]為了解釋本公開(kāi)的各方面，現(xiàn)在參考圖3中示出的說(shuō)明性實(shí)施例。該附圖示出了根據(jù)本公開(kāi)的被實(shí)現(xiàn)在SMB109數(shù)字電源控制芯片中的電源控制器件300的內(nèi)部框圖，該器件由本受讓人的完全擁有的子公司制造和銷售。電源控制器件300可包括主電源控制器302a、302b、302c，它們生成用于控制相應(yīng)主電源的操作的控制信號(hào)。在一些實(shí)施例中，主電源包括buck轉(zhuǎn)換器。主電源控制器302a-302c中的每一個(gè)的引腳輸出可包括以下各項(xiàng):
[0038]BST#-用于連接到引導(dǎo)電容器的引導(dǎo)輸入
[0039]DRVH#，DRVL#-相應(yīng)高側(cè)和低側(cè)開(kāi)關(guān)輸出
[0040]SW#_用于連接到輸出電感器的高側(cè)的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)
[0041]CSH#, CSL#-相應(yīng)高側(cè)和低側(cè)電流感測(cè)輸入
[0042]FB#-到PWM控制器的電壓反饋輸入
[0043]C0MP#-頻率補(bǔ)償輸入
[0044]其中“#”對(duì)于主電源控制器302a而言是“0”，對(duì)于主電源控制器302b而言是“1”，而對(duì)于主電源控制器302c而言是“2”。
[0045]電源控制器件300還可包括主電源控制器302d，它生成用于控制LDO調(diào)節(jié)器的操作的控制信號(hào)，LDO調(diào)節(jié)器可擔(dān)當(dāng)另一種主電源。主電源控制器302d的引腳輸出包括LDODRV以及LDOFB，LDODRV將控制信號(hào)輸出到LDO調(diào)節(jié)器的功率級(jí)，LDOFB是到LDO調(diào)節(jié)器的LDO控制器部分的反饋電壓。
[0046]電源控制器件300可包括產(chǎn)生用于控制相應(yīng)負(fù)載開(kāi)關(guān)的操作的相應(yīng)負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào) EXTSEQ0、EXTSEQ1、EXTSEQ2、EXTSEQ3 的次電源控制器 304a、304d、304c、304d。次電源控制器304a-304d可被包括在模塊304中。
[0047]根據(jù)本公開(kāi)的原理，次電源控制器304a_304d可以提供由負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)EXTSEQO, EXTSEQU EXTSEQ2、EXTSEQ3控制的負(fù)載開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換速率控制和定序控制。通過(guò)控制負(fù)載開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換速率，來(lái)自負(fù)載開(kāi)關(guān)的功率可按漸進(jìn)的方式而非步進(jìn)的方式被開(kāi)啟，從而降低主電源和由負(fù)載開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載兩者中的電流浪涌的影響。定序控制允許負(fù)載開(kāi)關(guān)按任何所需次序開(kāi)啟，從而提供電子系統(tǒng)的受控上電。定序控制可包括將主電源控制器302a-302d的操作與次電源控制器304a_304d的操作進(jìn)行同步。
[0048]電壓參考?jí)K306可以分別向主電源控制器302a_302d提供參考電壓VrefO、Vrefl、Vref2, Vref3ο因此，例如，VrefO擔(dān)當(dāng)主電源控制器302a的參考電壓，Vrefl擔(dān)當(dāng)主電源控制器302b的參考電壓，以此類推。電壓參考?jí)K306可被編程以針對(duì)每一參考電壓VrefO、Vrefl、Vref2、Vref3提供一定范圍內(nèi)的不同的電壓水平。例如，在一特定實(shí)施例中，電壓參考?jí)K306可以針對(duì)VrefO、Vrefl、Vref2以及Vref3中的每一個(gè)以9.8mV為步幅輸出從0.5V到2.5V范圍內(nèi)的電壓水平。
[0049]在一些實(shí)施例中，電源控制器件300可包括VTT配置塊306a以接受外部提供的Vn參考電壓(例如，經(jīng)由EN2/VTTFB引腳提供)以用于雙數(shù)據(jù)率(DDR)存儲(chǔ)器操作。
[0050]系統(tǒng)控制邏輯322可包括用于監(jiān)視并控制電源控制器件300的各操作的控制邏輯(邏輯門、固件、軟件等)。如下文將解釋的，系統(tǒng)控制邏輯322可斷言用于協(xié)調(diào)電源控制器件300的操作的各控制信號(hào)。
[0051]存儲(chǔ)器324可以存儲(chǔ)各配置參數(shù)，包括構(gòu)成電源控制器件300的各內(nèi)部組件的修整數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器324可以存儲(chǔ)用戶提供的定義主電源控制器302a-302d和次電源控制器304a-304d的配置的配置數(shù)據(jù)。例如，存儲(chǔ)器324可以存儲(chǔ)設(shè)置每一參考電壓VrefXKVrefl、Vref2以及Vref3的電壓水平的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器324可包括將每一次電源控制器304a_304d與連接到該次電源控制器的主電源控制器302a-302d進(jìn)行關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。例如，暫時(shí)參考圖2，負(fù)載開(kāi)關(guān)204a和204c從電源202a抽頭功率。存儲(chǔ)器324可因此存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以指示負(fù)載開(kāi)關(guān)控制器104a和104c與DC-DC電源控制器102a相關(guān)聯(lián)。可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器324中的其他配置數(shù)據(jù)可包括轉(zhuǎn)換速率信息、定序信息等，這將在下文進(jìn)一步描述。
[0052]振蕩器326可以生成系統(tǒng)控制邏輯322需要用來(lái)生成定時(shí)和控制信號(hào)的各種頻率和定時(shí)相關(guān)時(shí)鐘信號(hào)。在一些實(shí)施例中，例如，振蕩器326可以生成用于相應(yīng)主電源控制器302a-302c中的電流控制環(huán)路的斜坡電壓?O、0 1、0 2。
[0053]現(xiàn)在參考圖4A，描述了主電源控制器302a的附加細(xì)節(jié)。將理解，主電源控制器302b和302c具有類似設(shè)計(jì)。主電源控制器302d在圖4B中描述。繼續(xù)參考圖4A，如以上解釋的，在一些實(shí)施例中，相應(yīng)主電源控制器302a-302c控制的主電源可以是buck轉(zhuǎn)換器。因此，圖4A中示出的主電源控制器302a構(gòu)成buck轉(zhuǎn)換器的反饋控制級(jí)。圖5示出了主電源控制器302a可控制其操作的buck轉(zhuǎn)換器的功率級(jí)502的示例。功率級(jí)502可包括開(kāi)關(guān)電路502a、502b，電感器502c以及輸出電容器502d。開(kāi)關(guān)電路502a、502b的開(kāi)關(guān)可以是N溝道 MOSFET。
[0054]主電源控制器302a可包括輸出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)DRVHO的高側(cè)驅(qū)動(dòng)器402a和輸出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)DRVLO的低側(cè)驅(qū)動(dòng)器402b?！癘”標(biāo)號(hào)指的是構(gòu)成主電源控制器302a的組件；同樣，主電源控制器302b和302c的組件將分別用“I”和“2”來(lái)標(biāo)明。開(kāi)關(guān)控制信號(hào)DRVHO、DRVLO可用來(lái)驅(qū)動(dòng)圖5中示出的開(kāi)關(guān)電路502a、502b。電流感測(cè)放大器404感測(cè)饋送到PWM發(fā)生器406的電感電流。來(lái)自振蕩器326的斜坡電壓?O饋送到SR觸發(fā)器408。感測(cè)到的電感電流與斜坡電壓?O —起構(gòu)成主電源控制器302a的電流控制環(huán)路。
[0055]功率級(jí)502所生成的輸出電壓VOUT經(jīng)由引腳FBO饋送回誤差放大器410并且與電壓參考?jí)K306提供的參考電壓VrefO進(jìn)行比較。這創(chuàng)建了根據(jù)參考電壓VrefO來(lái)設(shè)置功率級(jí)502的輸出電壓的控制環(huán)路。
[0056]如上文解釋的，電壓參考?jí)K306可輸出范圍從0.5V到2.5V的電壓水平。參考圖5，如果從功率級(jí)502中省去分壓電阻器504，則饋送回誤差放大器410的電壓是V0UT。因此，主電源控制器302a將驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路502a、502b以維持VOUT = VrefO，從而產(chǎn)生范圍從
0.5V到2.5V的電壓。這一配置可被稱為“低電壓”模式操作。
[0057]另一方面，如果提供了分壓電阻器504以使得在FBO處達(dá)到1/2的分壓率，則饋送回誤差放大器410的電壓是1/2V0UT。因此，主電源控制器302a將驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)以維持1/2V0UT=VrefO，或即VOUT = 2 X VrefO0為了解說(shuō)，例如，VOUT可被控制以通過(guò)將VrefO編程在
1.0V-2.0V的范圍內(nèi)并采用具有1/2分壓率的分壓電阻器504來(lái)產(chǎn)生范圍從2.0V到4.0V的電壓。這一配置可被稱為“高電壓”模式操作。存儲(chǔ)器326可包括針對(duì)每一主電源控制器302a-302c指示該主電源控制器被配置成用于低電壓還是高電壓操作的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，高電壓模式操作可被定義為控制主電源來(lái)生成范圍為2.5V-5.0V的VOUT電壓水平，這可使用提供1/2分壓率的分壓電阻器504并將電壓參考?jí)K306編程為輸出1.25V-2.5V范圍內(nèi)的Vref#電壓水平來(lái)達(dá)到。
[0058]死區(qū)時(shí)間控制電路412通過(guò)防止驅(qū)動(dòng)器402a和402b將兩個(gè)開(kāi)關(guān)MOSFET同時(shí)開(kāi)啟來(lái)確保預(yù)防跨開(kāi)關(guān)電路502a、502b的‘擊穿’。
[0059]現(xiàn)在參考圖4B，主電源控制器302d構(gòu)成LDO調(diào)節(jié)器的LDO控制器部分。主電源控制器302d可包括用于產(chǎn)生控制信號(hào)LDODRV的組合LDO放大器和驅(qū)動(dòng)器422。LDO放大器422從電壓參考?jí)K306接收參考電壓Vref3以控制包括通過(guò)元件424的功率級(jí)來(lái)維持參考Vref3的輸出電壓水平VOUT。在一些實(shí)施例中，例如，通過(guò)元件424可以是N溝道MOSFET。
[0060]圖5示出負(fù)載開(kāi)關(guān)的典型配置，它通過(guò)從主電源抽頭功率而被配置為次電源。該附圖示出連接到功率級(jí)502的輸出VOUT的兩個(gè)負(fù)載開(kāi)關(guān)512、514。在所示示例中，負(fù)載開(kāi)關(guān)512、514由相應(yīng)負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)EXTSEQ2和EXTSEQ3來(lái)控制。在負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)EXTSEQ2和EXTSEQ3開(kāi)啟相應(yīng)負(fù)載開(kāi)關(guān)512和514時(shí)，功率從buck轉(zhuǎn)換器(主電源)的功率級(jí)502被抽頭出來(lái)并且被提供給連接到負(fù)載開(kāi)關(guān)的負(fù)載(未示出)。討論現(xiàn)在將轉(zhuǎn)向次電源控制器304a-304d的描述，它們生成負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)EXTSEQO、EXTSEQ1、EXTSEQ2以及 EXTSEQ3。
[0061 ] 在一些實(shí)施例中，電源控制器件300可包括可被配置成支持雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)存儲(chǔ)器設(shè)備的主電源控制器。被稱為VDDQ的供電電壓對(duì)核、I/O以及包括DDR存儲(chǔ)器的邏輯供電。根據(jù)DDR存儲(chǔ)器設(shè)備的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)，VDDQ可被設(shè)置成2.5V、1.8V或1.5V。DDR標(biāo)準(zhǔn)要求提供邏輯高(“I”)和邏輯低(“O”)之間的閾值的參考電壓VTT。參考電壓VTT通常被指定為處于從0.49 X VDDQ到0.51 XVDDQ的范圍內(nèi)，并且應(yīng)當(dāng)適應(yīng)供電電壓VDDQ的變化。
[0062]因此，參考圖4C，在電源控制器件300的一特定實(shí)施例中，電源控制器302c可被配置成用于DDR應(yīng)用。電源控制器件302c可被用來(lái)生成參考電壓VTT，該參考電壓VTT隨后可被DDR存儲(chǔ)器設(shè)備使用。
[0063]圖4C示出圖3中解說(shuō)的VTT配置塊306a的細(xì)節(jié)。在一些實(shí)施例中，VTT配置塊306a可包括由信號(hào)DDROPT控制的兩個(gè)雙擲開(kāi)關(guān)432、434。DDROPT信號(hào)可以基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器324中的數(shù)據(jù)值。例如，系統(tǒng)控制邏輯322可以讀取存儲(chǔ)器324并根據(jù)從存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)來(lái)斷言DDR0PT。在一些實(shí)施例中，DDROPT信號(hào)可經(jīng)由SDA引腳(圖3)從I2C通信接口實(shí)時(shí)設(shè)置。
[0064]開(kāi)關(guān)432在電壓參考?jí)K306的Vref2輸出與經(jīng)由輸入引腳ENV2/VTTFB在外部提供的電壓水平之間進(jìn)行選擇。開(kāi)關(guān)432的輸出(Vref2A)饋送到構(gòu)成電源控制器302c的誤差放大器410。開(kāi)關(guān)434在經(jīng)由輸入引腳ENV2/VTTFB來(lái)外部提供的電壓水平與接地電勢(shì)(經(jīng)由接地電阻R)之間進(jìn)行選擇。
[0065]如果電源控制器302c未被配置成與DDR存儲(chǔ)器設(shè)備一起使用，則DDROPT信號(hào)可被解除斷言(例如，邏輯L0)。因此，開(kāi)關(guān)432、434可被操作到它們的“O”位置。電壓參考?jí)K306的可編程Vref2輸出將經(jīng)由開(kāi)關(guān)432饋送到誤差放大器410。內(nèi)部信號(hào)EN2A將經(jīng)由開(kāi)關(guān)434連接到ENV2/VTTFB引腳，該引腳可綁定到外部提供的邏輯HI。信號(hào)EN2A可以由電路(例如，系統(tǒng)控制邏輯322)使用來(lái)了解電源控制器302c正根據(jù)內(nèi)部生成的Vref2工作。例如，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)控制邏輯322可以執(zhí)行常規(guī)“軟啟動(dòng)”序列來(lái)打開(kāi)buck轉(zhuǎn)換器，由此參考電壓Vref2從OV漸進(jìn)地斜升到其最終值。
[0066]如果電源控制器302c被配置成與DDR存儲(chǔ)器設(shè)備一起使用，則例如如上所述，DDROPT信號(hào)可被斷言(例如，邏輯HI)。開(kāi)關(guān)432、434可根據(jù)DDROPT信號(hào)被操作到它們的“I”位置。ENV2/VTTFB引腳將連接到處于0.49XVDDQ到0.51 XVDDQ的范圍內(nèi)的外部提供的參考電壓。這一外部提供的參考電壓將經(jīng)由開(kāi)關(guān)432饋送到誤差放大器410，從而提供正確的參考電壓來(lái)用于生成VTT。
[0067]在一些實(shí)施例中，電源控制器302a_302c可按兩個(gè)普遍已知的操作模式之一來(lái)操作它們各自相應(yīng)的功率級(jí):連續(xù)導(dǎo)電模式或間斷導(dǎo)電模式(可被稱為“脈沖跳躍”模式)。然而，在電源控制器302c被配置成用于DDR模式時(shí)，電源控制器應(yīng)當(dāng)按連續(xù)導(dǎo)電模式被操作來(lái)產(chǎn)生VTT。因此，在一些實(shí)施例中，在DDROPT信號(hào)被斷言時(shí)，EN2A信號(hào)可經(jīng)由開(kāi)關(guān)434連接到邏輯L0。系統(tǒng)控制邏輯322可通過(guò)約束電源控制器302c只在連續(xù)導(dǎo)電模式中操作來(lái)對(duì)EN2A信號(hào)被斷言為L(zhǎng)O進(jìn)行響應(yīng)。
[0068]圖5A解說(shuō)典型的DDR模式配置，其使用電源控制器(例如，302b)來(lái)產(chǎn)生VDDQ并將基于VDDQ的參考電壓饋送到電源控制器302c以產(chǎn)生VTT。功率級(jí)522提供VDDQ?？赏ㄟ^(guò)對(duì)電壓參考?jí)K306進(jìn)行編程以生成用于Vref I的適當(dāng)電平的方式，來(lái)將VDDQ的電壓水平設(shè)為2.5V、1.8V或1.5V。分壓網(wǎng)絡(luò)524提供可連接到ENV2/VTTFB引腳的VDDQ 二分壓輸出(1/2XVDDQ)。功率級(jí)542可由電源控制器302c控制以提供參考了從功率級(jí)302b產(chǎn)生的1/2 X VDDQ 的 VTT。
[0069]參考圖6，模塊304可包括轉(zhuǎn)換速率單元602，它提供兩個(gè)輸出級(jí):1X輸出和2X輸出。轉(zhuǎn)換速率單元602的每一輸出饋送到控制單元604a、604b、604c、604d，控制單元604a、604b、604c、604d 生成相應(yīng)負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào) EXTSEQO、EXTSEQ1、EXTSEQ2、EXTSEQ3。每一次電源控制器304a-304d因此可包括結(jié)合相應(yīng)控制單元604a_604d來(lái)操作的轉(zhuǎn)換速率單元602。
[0070]轉(zhuǎn)換速率單元602從系統(tǒng)控制邏輯322接收各種信號(hào)。例如，時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC#向轉(zhuǎn)換速率單元602提供時(shí)間基礎(chǔ)。系統(tǒng)控制邏輯322可為每個(gè)活動(dòng)的次電源控制器304a-304d斷言分開(kāi)的時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC#。系統(tǒng)控制邏輯322還斷言與活動(dòng)的次電源控制器 304a-304d 相對(duì)應(yīng)的啟用信號(hào) SRCENO、SRCENl、SRCEN2、SRCEN3。
[0071]模式選擇器606選擇與每一主電源控制器302a_302c相對(duì)應(yīng)的模式指不符HV00、HV01、HV02。模式指示符指示對(duì)應(yīng)的主電源控制器302a-302d在高電壓模式(例如，輸出
2.5V-5.0V)還是低電壓模式(例如，輸出0.5V-2.5V)中操作。系統(tǒng)控制邏輯322斷言位ICH10和ICH1l以標(biāo)識(shí)主電源控制器302a_302c之一。例如，’ 00’b可以與主電源控制器302a相關(guān)聯(lián)并且因此選擇HV00，’ 01’ b可以與主電源控制器302b相關(guān)聯(lián)并且因此選擇HVOl，而’ 10’ b可以與主電源控制器302c相關(guān)聯(lián)并且因此選擇HV02。在一些實(shí)施例中，模式選擇器606可以是多路復(fù)用器(例如，4:1多路復(fù)用器)，該多路復(fù)用器取決于哪一 /哪些次電源控制器304a-304d是活動(dòng)的以及哪一主電源控制器302a-302c與該(些)活動(dòng)的次電源控制器相關(guān)聯(lián)，向控制單元604a-604d中的每一個(gè)輸出模式指示符HV00、HVOl或HV02 之一。
[0072]控制單元604a_604d各自具有對(duì)應(yīng)的啟用信號(hào)(例如，ENA_SRC0)和禁用信號(hào)(例如，E0SRC0)，系統(tǒng)控制邏輯322可斷言這些信號(hào)來(lái)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)換速率單元602的操作。
[0073]圖6A示出轉(zhuǎn)換速率單元602和控制單元604a的細(xì)節(jié)，它們合起來(lái)作為次電源控制器304a工作?？刂茊卧?04b-604d是類似地構(gòu)造的。次電源控制器304b包括轉(zhuǎn)換速率單元602和控制單元604b的組合，次電源控制器304c包括轉(zhuǎn)換速率單元602和控制單元604c的組合，以此類推。
[0074]轉(zhuǎn)換速率單元602包括用于以由傳入時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC0所設(shè)置的速率生成脈沖的單觸發(fā)電路(one-shot)。該單觸發(fā)電路操作非重疊(NOL)開(kāi)關(guān)來(lái)以時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC0設(shè)置的速率對(duì)電容器Csrc充電?？珉娙萜鰿sm連接的接地開(kāi)關(guān)將該電容器維持在放電狀態(tài)，直至系統(tǒng)控制邏輯322斷言啟用信號(hào)SRCENO為止。電容器電壓VesK。饋送到緩沖器612。緩沖器612可包括配置成具有增益因子2的非反相放大器的運(yùn)算放大器。緩沖器612的輸出可被稱為“2X輸出”以反映該運(yùn)算放大器的2X增益。另一輸出(稱為“IX輸出”)是從電阻分壓器反饋網(wǎng)絡(luò)取得的，并且具有單位增益。
[0075]控制單元604a包括輸出負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)EXTSEQ0的輸出驅(qū)動(dòng)器622，在一些實(shí)施例中，輸出驅(qū)動(dòng)器622可以是MOSFET器件。輸出驅(qū)動(dòng)器622可通過(guò)閉合三個(gè)開(kāi)關(guān)624、626以及628中的任一個(gè)而被開(kāi)啟。開(kāi)關(guān)624將緩沖器612的IX輸出連接到輸出驅(qū)動(dòng)器622的柵極。開(kāi)關(guān)626將緩沖器612的2X輸出連接到輸出驅(qū)動(dòng)器622的柵極。開(kāi)關(guān)628將VDDH連接到輸出驅(qū)動(dòng)器622的柵極，在一些實(shí)施例中，VDDH可以是10V。信號(hào)ENA_SRC0和EOSRCO連同來(lái)自模式選擇器606的模式指示符HV00、HV01或HV02根據(jù)邏輯632來(lái)控制開(kāi)關(guān)624-628的閉合和斷開(kāi)。
[0076]現(xiàn)在將結(jié)合圖7的時(shí)序圖來(lái)解釋圖6A中示出的次電源控制器304a的操作。一般而言，根據(jù)本公開(kāi)的原理，轉(zhuǎn)換速率單元604生成可控制負(fù)載開(kāi)關(guān)610的轉(zhuǎn)換速率的負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)EXTSEQ0。這允許負(fù)載開(kāi)關(guān)610按漸進(jìn)的方式被開(kāi)啟到由該負(fù)載開(kāi)關(guān)連接到的主電源決定的最終輸出電壓水平。在負(fù)載開(kāi)關(guān)610已達(dá)到其最終輸出電壓水平后，次電源控制器304a可以將該負(fù)載開(kāi)關(guān)維持在開(kāi)啟狀態(tài)，直至到了要關(guān)斷的時(shí)間(例如，在掉電操作期間)為止。
[0077]參考圖7，在系統(tǒng)控制邏輯322準(zhǔn)備好啟用次電源控制器302a時(shí)，它將斷言時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC0，時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC0將設(shè)置負(fù)載開(kāi)關(guān)610的轉(zhuǎn)換速率。例如，存儲(chǔ)器324可以存儲(chǔ)表示每一次電源控制器304a-304d的轉(zhuǎn)換速率的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可由系統(tǒng)控制邏輯322用來(lái)生成合適的時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC#。
[0078]斷言時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC0將啟動(dòng)該單觸發(fā)電路運(yùn)行。然而，電容器CSK。將直至系統(tǒng)控制邏輯322斷言SRCENO才被充電。系統(tǒng)控制邏輯322可以根據(jù)與次電源控制器304a相關(guān)聯(lián)的主電源控制器302a-302c來(lái)設(shè)置模式選擇器606上的ICH10和ICH1l位。相關(guān)聯(lián)的主電源控制器的高電壓模式指示符HVO#將通過(guò)模式選擇器606饋送到邏輯632。
[0079]在圖7的時(shí)刻A，系統(tǒng)控制邏輯322可斷言ENA_SRC0和SRCENO (E0SRC0此時(shí)被解除斷言)。取決于高電壓模式指示符HV0#，輸出驅(qū)動(dòng)器622將經(jīng)由開(kāi)關(guān)624被連接到IX輸出或經(jīng)由開(kāi)關(guān)626被連接到2X輸出。例如，如果HV0#指示符指示高電壓操作，則輸出驅(qū)動(dòng)器622將連接到2 X輸出。本公開(kāi)的這一方面將在下文更詳細(xì)地討論。
[0080]在單觸發(fā)電路對(duì)電容器Csm充電時(shí)，電容器電壓V.以階梯的方式增加并且開(kāi)始驅(qū)動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)器622 ;由于開(kāi)環(huán)控制，可能存在等待時(shí)間。負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)EXTSEQ0將漸進(jìn)地增加，從而提供負(fù)載開(kāi)關(guān)610的轉(zhuǎn)換速率控制并漸進(jìn)地開(kāi)啟負(fù)載開(kāi)關(guān)。如在圖7中可看到的，負(fù)載開(kāi)關(guān)610的電壓輸出\sw開(kāi)始與VesK。的階梯上升相呼應(yīng)地斜升(轉(zhuǎn)換)。
[0081]在本公開(kāi)的特定實(shí)施例中，系統(tǒng)控制邏輯322計(jì)數(shù)了時(shí)鐘信號(hào)CLKSRC0的357次脈動(dòng)，并且在該時(shí)間段中使Vraffi從OV斜升到3.5V。這可通過(guò)正確地設(shè)計(jì)單觸發(fā)電路Tw的脈沖寬度來(lái)達(dá)成。當(dāng)然，將明白，這些設(shè)計(jì)參數(shù)因本公開(kāi)的特定實(shí)施例而異，并且可以使用其他值。在圖7的時(shí)刻B，在最后的脈動(dòng)已被計(jì)數(shù)時(shí)，系統(tǒng)控制邏輯322斷言信號(hào)EOSRCO以指定轉(zhuǎn)換速率控制的結(jié)束。在EOSRCO被斷言時(shí)，邏輯632將使得開(kāi)關(guān)624和626被斷開(kāi)，并且閉合開(kāi)關(guān)628。開(kāi)關(guān)628將驅(qū)動(dòng)器622拉到VDDH，VDDH是足以完全開(kāi)啟輸出驅(qū)動(dòng)器622的電壓水平(例如，10V)，輸出驅(qū)動(dòng)器622進(jìn)而完全開(kāi)啟負(fù)載開(kāi)關(guān)610。
[0082]在時(shí)刻C，關(guān)斷負(fù)載開(kāi)關(guān)610的時(shí)刻到了，系統(tǒng)控制邏輯322可以解除斷言ENA_SRCO0這將斷開(kāi)開(kāi)關(guān)628并且因而關(guān)斷輸出驅(qū)動(dòng)器622。
[0083]現(xiàn)在將描述轉(zhuǎn)換速率單元602在低電壓模式期間與在高電壓模式操作期間的操作。之前提到主電源控制器302a-302c可在范圍為0.5V-2.5V的低電壓模式中操作。因此參考圖6A，在低電壓模式中，負(fù)載開(kāi)關(guān)610的漏極將最高連接到VOUT = 2.5V，這是在低電壓模式中負(fù)載開(kāi)關(guān)連接到的主電源的最高輸出電壓。如上文解釋的，系統(tǒng)控制邏輯322操作轉(zhuǎn)換速率單元602以將VesK。從OV斜升到3.5V。如上文解釋的，在低電壓模式操作中，輸出驅(qū)動(dòng)器622由緩沖器612的IX輸出(它將在OV-3.5V之間變化)來(lái)驅(qū)動(dòng)。同樣，考慮到輸出驅(qū)動(dòng)器622和負(fù)載開(kāi)關(guān)的電壓閾值Vth，負(fù)載開(kāi)關(guān)610將由EXTSEQ0驅(qū)動(dòng)到大約3.5V。通過(guò)使EXTSEQ0斜升到約3.5V，轉(zhuǎn)換速率單元604可以確保負(fù)載開(kāi)關(guān)610將被轉(zhuǎn)換到主電源在低電壓模式中在系統(tǒng)控制邏輯斷言信號(hào)EOSRCO時(shí)(例如，圖7的時(shí)刻B)所產(chǎn)生的任何輸出電壓。
[0084]參考圖7，例如，該時(shí)序圖示出其中負(fù)載開(kāi)關(guān)610連接到被配置成輸出1.2V電壓水平(即，低電壓模式)的主電源的示例。在時(shí)刻D，在輸出驅(qū)動(dòng)器622被開(kāi)關(guān)628上拉到VDDH的時(shí)刻B之前，負(fù)載開(kāi)關(guān)610的輸出電壓已轉(zhuǎn)換到1.2V。
[0085]另一方面，如果負(fù)載開(kāi)關(guān)610連接到的主電源被配置成用于高電壓模式操作，則主電源的輸出電壓可以在2.5V-5.0V的范圍中操作。如上文解釋的，輸出驅(qū)動(dòng)器622將在高電壓模式中由緩沖器612的2X輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槟Ｊ街甘痉麑⒅甘靖唠妷耗Ｊ讲僮鳌?X輸出的輸出電壓范圍將是0.0V-7.0V。因此，負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)EXTSEQ0將斜升到約7.0V,這確保負(fù)載開(kāi)關(guān)610將被轉(zhuǎn)換到主電源在高電壓模式中在系統(tǒng)控制邏輯斷言信號(hào)EOSRCO的時(shí)刻(例如，圖7中的時(shí)刻B)產(chǎn)生的任何輸出電壓。
[0086]本公開(kāi)的一方面是序列控制。根據(jù)本公開(kāi)，系統(tǒng)控制邏輯322可以控制對(duì)主電源控制器302a-302d和次電源控制器304a-304d(在此更方便地統(tǒng)稱為“通道”)的定序。存儲(chǔ)器324可以存儲(chǔ)可被系統(tǒng)控制邏輯322用來(lái)指示啟用各通道的次序的數(shù)據(jù)。一般而言，各通道可以按適于給定設(shè)計(jì)的任何次序來(lái)啟用。另外，一個(gè)或多個(gè)通道可以同時(shí)啟用。當(dāng)然，將明白，次電源控制器應(yīng)當(dāng)只在其相關(guān)聯(lián)的主電源控制器先前已被啟用之后才被啟用，以確保由該次電源控制器控制的負(fù)載開(kāi)關(guān)在該負(fù)載開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)有功率輸出。
[0087]以下表示通道激活序列的說(shuō)明性示例，其中Pi表示第i個(gè)主電源控制器且可以是主電源控制器302a-302d中的任何一個(gè)。類似地，Si表示每一序列中的第i個(gè)次電源控制器，且可以是次電源控制器304a-304d中的任一個(gè)。
[0088]P1，P2，P3，P4，S1，S2，S3，S4_在此，主電源控制器首先被按序啟用，隨后次電源控制器被按序啟用。
[0089]P1，S1，P2，[S2，S3]，P3，S4，P4_在此，主電源控制器Pl被首先啟用，此后是次電源控制器SI，再后是另一主電源控制器P2，以此類推。括號(hào)記號(hào)指示次電源控制器S2和S3被同時(shí)啟用。在SI使用來(lái)自Pl的功率、S2和S3使用來(lái)自P2的功率且S4使用來(lái)自P3的功率的情況下，這一序列示例可以是適當(dāng)?shù)摹Ｗ⒁?，P4不與任何次電源控制器相關(guān)聯(lián)。
[0090]PI, [S1，S2]，P2，S3_這一序列解說(shuō)了并非所有電源控制器都要被啟用，示出了只有主電源控制器中的兩個(gè)以及次電源控制器中的三個(gè)被激活。例如，該設(shè)計(jì)可只使用兩個(gè)主電源和三個(gè)次電源。
[0091]本公開(kāi)的一方面是同步操作。根據(jù)本公開(kāi)，系統(tǒng)控制邏輯322可以同步一序列通道的激活，以控制何時(shí)啟用該序列中的后續(xù)通道。系統(tǒng)控制邏輯322可被編程(使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器324中的配置數(shù)據(jù))以使用多個(gè)同步觸發(fā)器中的任一個(gè)。在一些實(shí)施例中，觸發(fā)器可以是時(shí)間延遲。例如，系統(tǒng)控制邏輯322可被編程以在激活一個(gè)通道之后在激活該序列中的下一通道之前延遲某一時(shí)段。
[0092]在其他實(shí)施例中，系統(tǒng)控制邏輯322可以使用電源控制器件300上的一個(gè)或多個(gè)引腳來(lái)接收外部生成的信號(hào)作為觸發(fā)器。如下文將描述的，電壓監(jiān)視電路可被提供以檢測(cè)過(guò)電壓和電壓不足狀況。在啟動(dòng)期間，系統(tǒng)邏輯322可以使用電壓不足信號(hào)作為觸發(fā)器來(lái)決定何時(shí)啟用該序列中的下一通道。例如，系統(tǒng)控制邏輯322可以在當(dāng)前通道的電壓不足狀況被解除斷言時(shí)或者一段時(shí)間已過(guò)去之后啟用后續(xù)通道。
[0093]在又一些其他實(shí)施例中，觸發(fā)器可以是I2C總線(SDA引腳，圖3)上的通信。例如，電源控制器件300外部的邏輯可以通過(guò)I2C總線向系統(tǒng)控制邏輯322傳遞觸發(fā)消息。
[0094]本公開(kāi)的一方面是過(guò)電壓和電壓不足檢測(cè)。在一些實(shí)施例中，電源控制器件300可以提供對(duì)與由相應(yīng)主電源控制器302a-302d和次電源控制器304a_340d控制的主電源和次電源中的每一個(gè)有關(guān)的過(guò)電壓和電壓不足狀況的監(jiān)視。電源控制器件300可包括用于監(jiān)視過(guò)電壓和電壓不足狀況的監(jiān)視電路。在發(fā)生任何一種狀況時(shí)，PGOOD引腳(圖3)可被解除斷言。PGOOD引腳可由電源控制器件300外部的邏輯使用來(lái)確定已發(fā)生過(guò)電壓或電壓不足狀況。
[0095]圖8解說(shuō)可以與主電源控制器302a_302d —起使用的監(jiān)視電路800的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，向每一主電源控制器302a-302d提供監(jiān)視電路800的實(shí)例。該附圖示出主電源控制器302b的監(jiān)視電路800，如信號(hào)線標(biāo)記中的“I”標(biāo)記所指示的。向其他主電源控制器中的每一個(gè)提供了類似的監(jiān)視電路。
[0096]輸入引腳CSLl連接到由主電源控制器302b控制的主電源(例如，buck轉(zhuǎn)換器的功率級(jí)，參見(jiàn)圖5)的輸出V0UT。比較器部分802將VOUT對(duì)照與主電源控制器302b相關(guān)聯(lián)的(來(lái)自電壓參考?jí)K306)參考電壓Vrefl進(jìn)行比較。
[0097]電壓參考?jí)K306的輸出電壓范圍是0.5V-2.5V。因此，VrefI將是0.5V和2.5V之間的某一值。之前提及每一主電源可以在高電壓模式(例如,2.5V-5.0V)或低電壓模式(例如，0.5V-2.5V)中操作。因此，根據(jù)本公開(kāi)，取決于主電源在高電壓模式還是低電壓模式中操作(如模式指示符HVOl確定的)，開(kāi)關(guān)804將CSLl或1/2XCSLl (經(jīng)由分壓器806)饋送到比較器部分802。
[0098]比較器部分802可包括過(guò)電壓(OV)比較器和電壓不足(UV)比較器。OV和UV比較器從電壓參考?jí)K306將Vrefl接收到它們相應(yīng)的非反相和反相輸入上。Vthovi是用于過(guò)電壓確定的可編程閾值。Vthuvi是用于電壓不足確定的可編程閾值。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器324可存儲(chǔ)可被用來(lái)確定Vthwi和Vthuvi的閾值數(shù)據(jù)。例如,存儲(chǔ)器324可以存儲(chǔ)百分比值，使得Vthqvi被確定為Vrefl的百分比且Vthuvi確定為Vrefl的百分比。
[0099]取決于模式指示符HVOl，OV比較器將Vrefl與量(VOUT-Vthqvi)或量(1/2VOUT-Vthov1)進(jìn)行比較，并在Vrefl小于被比較的量的情況下斷言信號(hào)0V_CH1以指示過(guò)電壓狀況。取決于模式指示符HV01，UV比較器將Vrefl與量(V0UT+Vthuv1)或量(1/2V0UT+Vthuv1)進(jìn)行比較，并在Vrefl大于被比較的量的情況下斷言信號(hào)UV_CH1以指示電壓不足狀況。
[0100]200ns和400ns的時(shí)間延遲提供了在噪聲環(huán)境情況下的信號(hào)延遲，其中可存在微小的電壓波動(dòng)。出于類似原因，OV和UV比較器可包括滯后(例如，25mV)以允許可造成0V_CHl和UV_CH1擾動(dòng)的微小電壓波動(dòng)。
[0101]OV復(fù)位比較器和OV 25mV比較器的操作不依賴于Vrefl或模式指示符HVOl并且因此將不討論。
[0102]圖8所示出的監(jiān)視電路用于監(jiān)視由電源控制器302b控制的功率級(jí)的輸出電壓。向電源控制器302c提供了類似電路，并且操作是相同的。然而，回憶圖4C，取決于DDR模式是否在實(shí)行中，電壓參考Vref2可以是電壓參考?jí)K306的輸出或者可以是外部提供的電平。因此，電源控制器302c的監(jiān)視電路的比較器部分802將自動(dòng)接收正確參考電壓Vref 2以用于檢測(cè)過(guò)電壓或電壓不足狀況。
[0103]圖9解說(shuō)可以與次電源控制器304a_304d —起使用的監(jiān)視電路900的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，向每一次電源控制器304a-304d提供監(jiān)視電路900的實(shí)例。該附圖示出次電源控制器304a的監(jiān)視電路900，如信號(hào)線標(biāo)記中的“O”標(biāo)記所指示的。向其他次電源控制器中的每一個(gè)提供了類似的監(jiān)視電路。
[0104]輸入引腳SEQFBO連接到由次電源控制器304b控制的次電源的輸出VOUT ;例如，負(fù)載開(kāi)關(guān)910。比較器部分902將VOUT對(duì)照與次電源控制器304a相關(guān)聯(lián)的(來(lái)自電壓參考?jí)K306)參考電壓進(jìn)行比較。參考電壓基于由與次電源控制器304a相關(guān)聯(lián)的主電源控制器控制的電源的輸出電壓。
[0105]開(kāi)關(guān)904將SEQFBO或1/2 X SEQFBO (經(jīng)由分壓器906)饋送到比較器部分902。與次電源控制器304a相關(guān)聯(lián)的主電源可以在高電壓模式(例如，2.5V-5.0V)或低電壓模式(例如，0.5V-2.5V)中操作。然而，如上文解釋的，電壓參考?jí)K306中的每一電壓(Vref [0_2])的輸出電壓范圍是0.5V-2.5V。因此，如果相關(guān)聯(lián)的主電源在高電壓模式中操作，則開(kāi)關(guān)904由與該主電源相對(duì)應(yīng)的模式指示符HVO#來(lái)操作以將1/2XSEQFB0饋送到比較器部分904。
[0106]因?yàn)榇坞娫纯刂破?04a可以與主電源控制器302a_302c中的任一個(gè)相關(guān)聯(lián)，所以電壓參考選擇器908a可以被提供以選擇與該次電源控制器所關(guān)聯(lián)的主電源控制器相對(duì)應(yīng)的參考電壓。模式選擇器908b可被提供以選擇相關(guān)聯(lián)的主電源控制器的對(duì)應(yīng)的模式指示符。
[0107]回憶圖4C，電源控制器302c可以在DDR模式中操作，在這種情況下，參考電壓Vref2是外部提供的電壓水平而非來(lái)自電壓參考?jí)K306。這在圖9中由標(biāo)記“VKEF2A”來(lái)反映，從而指示電壓參考選擇器908a可在非DDR模式中接收來(lái)自電壓參考?jí)K306的Vref 2，或在DDR模式中接收來(lái)自外部提供的源的Vref2。
[0108]Vthovlswo是用于過(guò)電壓確定的可編程閾值。Vthuvlswo是用于電壓不足確定的可編程閾值。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器324可存儲(chǔ)可被用來(lái)確定Vthwmci和Vramswtl的閾值參數(shù)。例如，存儲(chǔ)器324可以存儲(chǔ)百分比值，使得Vrara被確定為電壓參考選擇器908a所選擇的參考電壓的百分比，且Vramswtl被確定為所選擇的參考電壓的百分比。
[0109]圖9中的OV比較器和UV比較器的操作與在圖8中描述的相同。
[0110]圖10解說(shuō)可以與主電源控制器302d(即，低壓差控制器)一起使用的監(jiān)視電路1000的實(shí)施例。輸入引腳LDOFB連接到由主電源控制器302d控制的功率級(jí)1010的輸出VOUT。比較器部分1002對(duì)照來(lái)自電壓參考?jí)K306的參考電壓Vref 3來(lái)比較VOUT。圖10中的OV比較器和UV比較器的操作與在圖8中描述的相同。
[0111]以上描述解說(shuō)了本公開(kāi)的各實(shí)施例連同特定實(shí)施例的各方面可被如何實(shí)現(xiàn)的示例。以上示例不應(yīng)被認(rèn)為是唯一實(shí)施例，并且被呈現(xiàn)來(lái)解說(shuō)所附權(quán)利要求所定義的特定實(shí)施例的靈活性和優(yōu)點(diǎn)?；谝陨瞎_(kāi)和所附權(quán)利要求書，其他安排、實(shí)施例、實(shí)現(xiàn)、以及等效方案可被采用而不背離權(quán)利要求書所定義的本公開(kāi)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電路,包括: 具有多個(gè)電壓參考輸出的電壓參考發(fā)生器，每一電壓參考輸出具有可選擇的電壓水平; 多個(gè)主電源控制器，每一主電源控制器被連接成從所述電壓參考發(fā)生器的所述電壓參考輸出之一接收電壓參考水平，每一主電源控制器操作來(lái)生成能控制功率級(jí)的操作以產(chǎn)生參考了所述電壓參考水平的輸出電壓的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；以及 選擇器電路，所述選擇器電路具有連接成接收來(lái)自所述電壓參考發(fā)生器的第一電壓參考輸出的第一輸入、用于連接到外部提供的電壓水平的第二輸入、以及連接到第一主電源控制器的電壓參考輸出，其中所述第一主電源控制器能選擇性地參考所述第一電壓參考輸出或所述外部提供的電壓水平。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，還包括存儲(chǔ)器，其中所述選擇器電路還包括能接收來(lái)自所述存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)的選擇器輸入。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，還包括通信端口，其中所述選擇器電路還包括能接收來(lái)自所述通信端口的數(shù)據(jù)的選擇器輸入。
4.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，還包括多個(gè)次電源控制器，每一次電源控制器與所述主電源控制器之一相關(guān)聯(lián)，每一次電源控制器操作來(lái)生成負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，所述負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)能控制負(fù)載開(kāi)關(guān)以按可選擇的轉(zhuǎn)換速率產(chǎn)生參考了與所述每一次電源控制器相關(guān)聯(lián)的主電源控制器的電壓參考水平的輸出電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，還包括操作來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換信號(hào)的轉(zhuǎn)換速率控制器，每一次電源控制器包括選擇性地連接到所述轉(zhuǎn)換信號(hào)并由所述轉(zhuǎn)換信號(hào)控制以產(chǎn)生所述負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器。
6.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器還選擇性地由恒定電壓電位控制以產(chǎn)生所述負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。
7.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，還包括控制所述轉(zhuǎn)換速率控制器的工作頻率的時(shí)鐘信號(hào)，所述時(shí)鐘信號(hào)能依賴于連接所述轉(zhuǎn)換速率控制器的次電源控制器來(lái)選擇。
8.如權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，還包括其中存儲(chǔ)有關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，所述關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)闡明每一次電源控制器與所述主電源控制器之一之間的關(guān)聯(lián)。
9.如權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，還包括操作來(lái)產(chǎn)生用于根據(jù)可選擇的次序啟用所述次電源控制器以生成負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的控制信號(hào)的控制邏輯。
10.如權(quán)利要求9所述的電路，其特征在于，所述控制邏輯還操作來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，所述時(shí)鐘信號(hào)控制與已被啟用的次電源控制器相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換速率。
11.如權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，由所述次電源控制器之一控制的負(fù)載開(kāi)關(guān)連接到由與所述次電源控制器中的所述一個(gè)相關(guān)聯(lián)的主電源控制器控制的功率級(jí)。
12.—種集成電路器件,包括: 用于生成用來(lái)控制多個(gè)相應(yīng)電源的操作的多個(gè)主電源控制信號(hào)的第一電路裝置； 用于生成用來(lái)控制連接到所述電源的多個(gè)相應(yīng)負(fù)載開(kāi)關(guān)的操作的多個(gè)負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的第二電路裝置； 用于生成轉(zhuǎn)換速率控制信號(hào)的第三電路裝置，所述第二電路裝置包括用于選擇性地連接到所述第三電路裝置的輸出以使用所述轉(zhuǎn)換速率控制信號(hào)生成負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的連接裝置； 第四電路裝置，用于存儲(chǔ): 與每一電源相關(guān)聯(lián)的指示所述第一電路裝置是在高電壓模式還是低電壓模式中操作所述每一電源的模式指示符；以及 指示電源與負(fù)載開(kāi)關(guān)之間的關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)信息；以及 用于在內(nèi)部生成的參考電壓水平或外部提供的電壓水平之間進(jìn)行選擇的第五電路裝置，其中第一主電源控制信號(hào)是基于所述第五電路裝置所選擇的電壓水平來(lái)生成的。
13.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其特征在于，所述第五電路裝置基于所述第四電路裝置中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在所述內(nèi)部生成的參考電壓水平和所述外部提供的電壓水平之間進(jìn)行選擇。
14.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其特征在于，還包括通信端口，其中所述第五電路裝置基于從所述通信端口接收到的數(shù)據(jù)在所述內(nèi)部生成的參考電壓水平和所述外部提供的電壓水平之間進(jìn)行選擇。
15.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其特征在于，所述第三電路裝置生成針對(duì)第一負(fù)載開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換速率控制信號(hào)，用于以基于與所述第一負(fù)載開(kāi)關(guān)相關(guān)聯(lián)的電源的模式指示符確定的速率來(lái)轉(zhuǎn)換所述第一負(fù)載開(kāi)關(guān)的輸出。
16.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其特征在于，所述第一電路裝置包括多個(gè)主電源控制器電路，每一主電源控制器電路生成對(duì)應(yīng)的主電源控制信號(hào)。
17.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其特征在于，所述第二電路裝置包括多個(gè)控制電路，每一控制電路生成對(duì)應(yīng)的負(fù)載開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。
18.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其特征在于，還包括用于生成參考電壓的電壓參考發(fā)生器，所述第一電路裝置使用所述參考電壓來(lái)控制所述電源以根據(jù)所述參考電壓產(chǎn)生輸出電壓。
19.如權(quán)利要求18所述的集成電路，其特征在于，還包括監(jiān)視電路，所述監(jiān)視電路用于監(jiān)視由所述第二電路裝置控制的負(fù)載開(kāi)關(guān)的電壓水平以基于來(lái)自所述負(fù)載開(kāi)關(guān)連接到的電壓參考發(fā)生器的參考電壓來(lái)檢測(cè)電壓不足和過(guò)電壓狀況。
20.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其特征在于，所述第四電路裝置存儲(chǔ)與每一負(fù)載開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換速率參數(shù)，其中所述第三電路裝置生成第一轉(zhuǎn)換速率控制信號(hào)，所述第一轉(zhuǎn)換速率控制信號(hào)是使用與由所述第一轉(zhuǎn)換速率控制信號(hào)控制的負(fù)載開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換速率參數(shù)來(lái)生成的。
21.—種電路中的方法，包括: 將指示與多個(gè)電源相關(guān)聯(lián)的多個(gè)參考電壓水平的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述電路中； 在所述電路內(nèi)生成多個(gè)主控制信號(hào)來(lái)根據(jù)所述電源的對(duì)應(yīng)參考電壓水平操作所述電源以輸出對(duì)應(yīng)的電壓水平；以及 在所述電路內(nèi)生成多個(gè)次控制信號(hào)以操作連接到所述主電源的負(fù)載開(kāi)關(guān)，其中所述次控制信號(hào)根據(jù)存儲(chǔ)在所述電路中的與每一負(fù)載開(kāi)關(guān)電路連接到的主電源相對(duì)應(yīng)的參考電壓水平來(lái)控制所述每一負(fù)載開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換速率， 其中生成第一主控制信號(hào)包括在內(nèi)部生成的參考電壓水平和外部提供的電壓水平之間進(jìn)行選擇以生成所述第一主控制信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括使用所述主控制信號(hào)來(lái)控制連接到所述電路的電源以及使用所述次控制信號(hào)來(lái)控制連接到所述電路的負(fù)載開(kāi)關(guān)。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括將指示生成所述主控制信號(hào)和所述次控制信號(hào)的序列的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述電路中。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括監(jiān)視所述負(fù)載開(kāi)關(guān)的輸出電壓水平并使用存儲(chǔ)在所述電路中的參考電壓水平以基于所述負(fù)載開(kāi)關(guān)的輸出電壓水平與所儲(chǔ)存的參考電壓水平的比較來(lái)觸發(fā)電壓不足信號(hào)或過(guò)電壓信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G05F3/24GK104169834SQ201380013734
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月15日
【發(fā)明者】C·S·沈, A·侯賽因 申請(qǐng)人:高通股份有限公司