專利名稱：電壓供應(yīng)電路及驅(qū)動(dòng)電路裝置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與一種電壓供應(yīng)電路有關(guān)。本發(fā)明也與一種用以驅(qū)動(dòng)電路裝置的方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
使用者的高度移動(dòng)性，使其需要配備不同的技術(shù)應(yīng)用，舉例而言，移動(dòng)式無電線、個(gè)人桌上型助理(PDA，Personal Desktop Assistance)、可攜式計(jì)算機(jī)(桌上型、筆記型)以及用于娛樂工業(yè)、電池操作的移動(dòng)式設(shè)備。為了供應(yīng)移動(dòng)式設(shè)備所需的電流與電壓，便提供電池或可充電式蓄電池。最小可能、容易攜帶與輕型裝置的使用者要求，導(dǎo)致蓄電池尺寸的減少，并因此減少可用電容。不過為了達(dá)成不更動(dòng)電池下的移動(dòng)式設(shè)備一最長的可能服務(wù)壽命，便常在所述移動(dòng)式設(shè)備中，提供一種用于不同電路的特別省電狀態(tài)。
在稱為”省電模式”的操作狀態(tài)中，不需要的電路組件便與電壓或電流供應(yīng)絕緣。此減少整體電力耗費(fèi)，并延長所使用蓄電池服務(wù)壽命或是所述電池的壽命。
另一方面，所述移動(dòng)式設(shè)備在使用之前，需要從省電模式快速切換回到主動(dòng)操作狀態(tài)。在此初始化階段期間，所述之前與電力供應(yīng)絕緣的移動(dòng)式設(shè)備開關(guān)組件，必須被重新激活。根據(jù)在移動(dòng)式設(shè)備中的電路組件，尤其需要被充電至一特定電壓的多個(gè)電容器。藉由范例，對(duì)于用以供應(yīng)低供應(yīng)電壓與低噪音的供應(yīng)電路而言，必須充電具有一大電容的電容器。在所述移動(dòng)式設(shè)備中的主動(dòng)濾波器電路，有時(shí)也需要配有一電壓或電荷的電荷儲(chǔ)存。
在EP A 1 361 664中包含一范例。其中所顯示的能隙參考電路，控制一供應(yīng)電路，其輸出電壓只有稍微地低于由所述電池或所述蓄電池所提供的供應(yīng)電壓。在此情況中，即使在省電操作狀態(tài)期間，用于供應(yīng)電路所需要的電容器，仍具有對(duì)其施加的電荷。然而，即使在所述省電狀態(tài)中，在所述電容器中的泄漏電流仍造成一連續(xù)的電力耗費(fèi)，此意味著這樣的設(shè)計(jì)并不總是有利。
另一種確保之前已經(jīng)中斷的移動(dòng)式設(shè)備，可以盡可能快速地再激活的可能方式，則與縮短在個(gè)別組件中電容器到達(dá)所述設(shè)想電壓的充電時(shí)間有關(guān)。這通常是一個(gè)問題，因?yàn)榈驮胍綦娐方M件是設(shè)計(jì)用于相對(duì)小的電流，其顯著地延長充電時(shí)間，這與所述電容有關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一目標(biāo)是提供一種裝置，其可以提供用于電容基礎(chǔ)電路的快速充電處理，并具有在一省電操作狀態(tài)期間的低電力耗費(fèi)。本發(fā)明的另一目標(biāo)是為了電容基礎(chǔ)電路，提供一種從一省電操作狀態(tài)激活為一種主動(dòng)操作狀態(tài)的方法。
此目標(biāo)是以獨(dú)立權(quán)利要求的主題方法達(dá)成。本發(fā)明的有利細(xì)微改變則形成為所述獨(dú)立權(quán)利要求的主題方法。
所述電壓供應(yīng)電路包括一調(diào)節(jié)器電路，其可以采用一第一與第二操作狀態(tài)。在所述第二操作狀態(tài)中，所述調(diào)節(jié)器電路是設(shè)計(jì)用以將一供應(yīng)電壓所衍生的調(diào)節(jié)電壓，輸出至一輸出。所述調(diào)節(jié)器電路另外包括一供應(yīng)輸入，用以供應(yīng)所述供應(yīng)電壓。此外，所述裝置包含一種具有非主動(dòng)操作狀態(tài)與主動(dòng)操作狀態(tài)的電路，所述主動(dòng)操作狀態(tài)具有所述電路動(dòng)作的特征。其提供一電荷儲(chǔ)存，其在所述電路的主動(dòng)操作狀態(tài)中形成所述電路的部分，用以產(chǎn)生所述動(dòng)作。在所述電路的非主動(dòng)操作狀態(tài)或所述調(diào)節(jié)器電路的第一操作狀態(tài)中，所述電荷儲(chǔ)存是耦接至所述調(diào)節(jié)器電路的輸出。在所述第一操作狀態(tài)中，所述調(diào)節(jié)器電路是設(shè)計(jì)用以輸出一充電電流至所述電荷儲(chǔ)存。此意味著在所述電路的非主動(dòng)操作狀態(tài)期間，所述電荷儲(chǔ)存是耦接至所述調(diào)節(jié)器電路，而在所述電路的主動(dòng)操作狀態(tài)期間，則耦接至所述電路。最后，所述電壓供應(yīng)電路包含一控制電路，其連接至所述開關(guān)。所述控制電路具有一感測(cè)裝置，用以評(píng)估用于所述電荷儲(chǔ)存的參數(shù)，并且設(shè)計(jì)用以在用于所述電荷儲(chǔ)存的參數(shù)達(dá)到一特定值時(shí)，將所述電荷儲(chǔ)存耦接至所述電路。因此，所述電路可用其主動(dòng)操作狀態(tài)。較佳地，所述調(diào)節(jié)器電路是一種電壓調(diào)節(jié)器或電流調(diào)節(jié)器的型式，用以輸出一調(diào)節(jié)電壓或電流信號(hào)。
本發(fā)明裝置達(dá)到的效果，是需要一充電電荷儲(chǔ)存操作的電路，可以非?？焖俚氐竭_(dá)其主動(dòng)操作狀態(tài)。這是由所述調(diào)節(jié)器電路所達(dá)成，其是被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)以進(jìn)行用于所述電荷儲(chǔ)存的充電處理。由于一較高的載流容量，用于所述電路操作所需要的充電荷或在所述電荷儲(chǔ)存上的電壓，比起所述電荷儲(chǔ)存關(guān)聯(lián)的電路，可以由所述調(diào)節(jié)器電路更快地輸出。
因此，所述電壓供應(yīng)電路包括一充電裝置與一電路，所述電路具有一關(guān)聯(lián)的電荷儲(chǔ)存。所述充電裝置也設(shè)計(jì)為在一第一操作狀態(tài)中，輸出一第一供應(yīng)電壓與一充電電流至一輸出，以及在一第二操作狀態(tài)中輸出一第二供應(yīng)電流至所述輸出。在所述第一操作狀態(tài)中，與所述電路關(guān)聯(lián)的電荷儲(chǔ)存是連接至所述充電裝置，以供應(yīng)所述充電電流。在所述第二操作狀態(tài)中，所述電荷儲(chǔ)存是連接至所述電路，以操作所述電路。
所述裝置因此在所述電路是設(shè)計(jì)為只提供小電流時(shí)是特別有利的。在一初始化階段期間，在所述電荷儲(chǔ)存中以使用所述電路供應(yīng)一充電電流的充電處理，因此是比透過所述電壓調(diào)節(jié)器或充電裝置供應(yīng)充電電流為久，因?yàn)樗龊笳咄ǔＪ窃O(shè)計(jì)為處理較大的電流。所述充電裝置也不需要用于供應(yīng)電流或電壓的供應(yīng)電路。而是任何電路可以被設(shè)計(jì)為用以充電一電荷儲(chǔ)存，其為了本身操作是由另外的電路所需要。與本發(fā)明一致的，所述設(shè)計(jì)用于充電處理，并可以耦接至所述電荷儲(chǔ)存的電路，比起在提供電荷儲(chǔ)存所操作的電路，具有一較高的載流容量。
在一種用于激活一電路裝置的方法中，一第一步驟便因此需要施加一大充電電流至一電路中的電荷儲(chǔ)存。然而，此充電電流并不由所述電路提供，而是由一設(shè)計(jì)用于處理大電流的第二電路所提供。因此，所述第二電路不是所述電路的部分。當(dāng)在所述電荷儲(chǔ)存上已經(jīng)達(dá)到足夠的電荷，所述電荷儲(chǔ)存便耦接至所述電路，而所述電路便置于所述主動(dòng)操作狀態(tài)之中。
本發(fā)明特別可以較佳地使用于具有一省電操作狀態(tài)的移動(dòng)式設(shè)備之中。在此省電操作狀態(tài)中，在移動(dòng)式設(shè)備中使用的開關(guān)組件與一電壓供應(yīng)絕緣。為了改變至所述主動(dòng)操作狀態(tài)，這些開關(guān)組件需要連接至所述電壓供應(yīng)。其也需要施加一電荷至電荷儲(chǔ)存。在所述初始化或驅(qū)動(dòng)階段期間，所有電荷儲(chǔ)存都被施加一電荷，因此在所述移動(dòng)式設(shè)備中與其關(guān)聯(lián)電荷絕緣，并連接至其它電路，其以一大充電電流充電。所述電荷儲(chǔ)存因此具有被施加的一大充電電流。一旦遍及所述個(gè)別電荷儲(chǔ)存的所需電壓，或在所述電荷儲(chǔ)存上的所需電荷已經(jīng)累積，所述電荷儲(chǔ)存便與所述充電電流絕緣，并耦接至所述電路。所述電路接著便置于一主動(dòng)操作狀態(tài)之中。
此方法造成在一初始化操作或一驅(qū)動(dòng)操作期間的有效減少。在同時(shí)，因?yàn)樗霾恍枰拈_關(guān)組件以及特別是所述電荷儲(chǔ)存，便與一電池供應(yīng)的殘余電力絕緣，而降低在省電模式中的電力耗費(fèi)。
在本發(fā)明的一發(fā)展中，所述控制電路包括一差分放大器，其具有一第一與一第二輸入。所述第一輸入是連接至所述電荷儲(chǔ)存的耦接。所述第二輸入是設(shè)計(jì)為供應(yīng)一參考信號(hào)。在此實(shí)施例中，所述差分放大器是設(shè)計(jì)為比較遍及所述電荷儲(chǔ)存的電壓與一相關(guān)的參考電壓，并且根據(jù)所述比較，控制開關(guān)以耦接所述電荷儲(chǔ)存至所述電路或所述充電電路。在另一實(shí)施例中，所述控制電路包括一用以評(píng)估在所述電荷儲(chǔ)存上電荷的組件。
在另一適當(dāng)?shù)膶?shí)施例中，所述控制電路是連接至所述調(diào)節(jié)器電路及/或所述電路。其設(shè)計(jì)用以輸出一信號(hào)，其將耦接的電路置于一要求的操作狀態(tài)。舉例而言，此意味著所述控制電路也可以將所述電路，從所述非主動(dòng)操作狀態(tài)改變至所述主動(dòng)操作狀態(tài)。
此確保所述電路的無錯(cuò)操作，因?yàn)樵谝贿m當(dāng)?shù)膶?shí)施例中，所述控制電路是設(shè)計(jì)為在所述電荷儲(chǔ)存確定耦接至所述電路的時(shí)間，輸出一激活信號(hào)至所述電路。
在本發(fā)明的一發(fā)展中，所述電路包括一主動(dòng)濾波器，其與所述電荷儲(chǔ)存一起形成。在本發(fā)明的另一細(xì)微改變中，所述電路與其關(guān)聯(lián)的電荷儲(chǔ)存是設(shè)計(jì)用以在所述調(diào)節(jié)器電路的第二操作狀態(tài)中，輸出所述調(diào)節(jié)電壓。較佳地，所述電荷儲(chǔ)存形成一種具有載流的電阻電容(RC)組件。在一較佳實(shí)施例中，所述電路包括一能隙參考電路。其耦接至所述調(diào)節(jié)器電路，并設(shè)計(jì)為與所述調(diào)節(jié)器電路一起控制，因此在所述第二操作狀態(tài)中的調(diào)節(jié)器電路輸出由所述能隙參考位準(zhǔn)所調(diào)節(jié)的電壓。
在本發(fā)明的一發(fā)展中，所述調(diào)節(jié)器電路具有一差分放大器，其具有一第一輸入、一第二輸入與一輸出。所述第一輸入是與所述電路耦接，而所述第二輸入是與所述調(diào)節(jié)器電路的輸出耦接。所述差分放大器是以此設(shè)計(jì)，以比較由所述電路輸出的信號(hào)與可在所述調(diào)節(jié)器電路輸出處分線的電壓。方便的是，所述電路是設(shè)計(jì)為產(chǎn)生一恒定與均一的信號(hào)。在同時(shí)，所述裝置是設(shè)計(jì)為調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)器電路。
在所述調(diào)節(jié)器電路的第一操作狀態(tài)中，是有利于耦接所述電荷儲(chǔ)存與所述調(diào)節(jié)器電路的供應(yīng)輸入。因此，所述電荷儲(chǔ)存的充電電流是特別的高，因?yàn)槠洮F(xiàn)在是直接耦接至所述供應(yīng)電壓。
所述調(diào)節(jié)器電路與所述電路較佳的是一種在一半導(dǎo)體主體中的集體電路型式。這在所述半導(dǎo)體主體具有以耦接至所述調(diào)節(jié)器電路輸出所供應(yīng)的其它集體電路時(shí)是特別有利的。在本發(fā)明的一發(fā)展中，所述電荷儲(chǔ)存是配置在所述半導(dǎo)體主體外部。這在所述電荷儲(chǔ)存具有一非常大的電容，并因此也提供一相對(duì)長的充電時(shí)間時(shí)，是特別有利的。在有一非常大電容的電荷儲(chǔ)存可以在所述半導(dǎo)體主體外部制造，以節(jié)省表面面積。所述調(diào)節(jié)器電路的輸入與輸出是由在所述半導(dǎo)體主體表面上制造的接觸墊所提供。
在本發(fā)明的另一發(fā)展中，所述控制電路包括一用于中斷的信號(hào)輸入。此信號(hào)輸入是與所述電路耦接，在所述主動(dòng)操作狀態(tài)中的電路，是設(shè)計(jì)為輸出一中斷信號(hào)至所述控制電路。此減少所述控制電路的電力耗費(fèi)，因?yàn)樵谒鲋鲃?dòng)操作狀態(tài)期間不再需要所述控制電路。


本發(fā)明是以參考圖標(biāo)詳細(xì)說明，其中圖1顯示本發(fā)明裝置的塊狀圖，圖2顯示本發(fā)明的一第一示范實(shí)施例，圖3顯示本發(fā)明的一第二示范實(shí)施例，以及圖4顯示本發(fā)明方法的流程圖。
附圖標(biāo)號(hào)的說明1調(diào)節(jié)器電路2、2a、2b電路3、3a、3b電容器4、4a、4b控制電路11、11a 供應(yīng)輸入13 調(diào)節(jié)晶體管14、41 差分放大器15、16 電阻5、5a、5b開關(guān)17 電容器23 能隙電容器21 能隙參考電路22 電阻8觸發(fā)電路VS1、VS2、VS3、SA信號(hào)VB電池供應(yīng)電壓、供應(yīng)電位48 控制輸出19 控制輸入
具體實(shí)施例方式
圖1顯示本發(fā)明一第一示范實(shí)施例。以塊狀圖標(biāo)顯示的電路則主要在移動(dòng)式設(shè)備中使用。這些包含所有配備一受限電源供應(yīng)的設(shè)備，像是電池、蓄電池等等的型式。這樣的設(shè)備不但包含移動(dòng)式電話，也包含像是Diskman、MP3播放機(jī)、I-Pod等等的消費(fèi)電子商品。
所述移動(dòng)式設(shè)備通常具有一電壓調(diào)節(jié)器，其利用施加至所述輸入的一供應(yīng)電壓，衍生出用于操作所述設(shè)備中各自開關(guān)組件所需的第二電壓。在此情況中，所述供應(yīng)電壓由所述移動(dòng)式設(shè)備中的電池或蓄電池所提供。所述電壓調(diào)節(jié)器，其也稱為低壓降調(diào)節(jié)器(LDOs)，是由所述輸入與輸出之間的特別小電壓差異所區(qū)別。在同時(shí)，他們可以將一穩(wěn)定電壓連接至被供應(yīng)的電路，直到施加至所述輸入的供應(yīng)電壓到達(dá)所述調(diào)節(jié)輸出電壓的值。假設(shè)所述連接電路不再需要一供應(yīng)電壓，所述調(diào)節(jié)器電路可以被中斷。
舉例而言，在配備移動(dòng)式無線電標(biāo)準(zhǔn)全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)(GSM)的移動(dòng)式電話中，所述傳輸路徑只在一非常短的時(shí)間周期期間作用。在所述時(shí)間周期的剩余期間，其因此可能中斷所述部分傳輸路徑。此明顯地減少電力耗費(fèi)，并因此增加所述蓄電池的服務(wù)壽命。如果現(xiàn)在需要再一次進(jìn)行傳輸，必須再一次供應(yīng)所述各自的電路以及所述電壓調(diào)節(jié)器所需要的電壓。在同時(shí)，例如對(duì)主動(dòng)濾波器與電壓參考電路而言，需要對(duì)電容器充電至一要求的電壓值。
設(shè)計(jì)用以只處理非常低電壓或小電流的電路，也在同時(shí)間需要一用以操作的充電電容器，因此需要非常長時(shí)間來激活。本發(fā)明提供一種可能加速所述電荷儲(chǔ)存充電處理的方法，并因此縮短處于一省電操作狀態(tài)的電路激活時(shí)間。
就這一點(diǎn)而言，在圖1中顯示的電壓調(diào)節(jié)器電路1，具有透過一開關(guān)5耦接結(jié)至一電容器3連接的輸出。在本示范實(shí)施例中，所述電容器的其它連接是處于接地勢(shì)能。所述電壓調(diào)節(jié)器電路1的輸出也同時(shí)形成用于其它開關(guān)組件電壓供應(yīng)的調(diào)節(jié)供應(yīng)輸出12，而為了清楚說明的理由在此并不顯示。此外，提供一電二電路2，其需要所述充電電容器3以主動(dòng)操作。
因此所述開關(guān)5是一種型式，其在一開關(guān)狀態(tài)中將所述電壓調(diào)節(jié)器1的輸出連接至所述電容器3的連接，而在一第二開關(guān)狀態(tài)中，其將所述電路2的一輸入24連接至所述電容器3的連接。
此外，提供一控制電路4，其部分包含一傳感器49。所述傳感器49確定遍及所述電容器3的電壓值或在所述電容器3上的電荷儲(chǔ)存。據(jù)此，所述控制電路4產(chǎn)生一輸出至所述開關(guān)5的信號(hào)。此信號(hào)將所述開關(guān)5從所述電容器3是連接至所述節(jié)點(diǎn)18的開關(guān)狀態(tài)，切換至所述第二開關(guān)狀態(tài)。
在同時(shí)，所述控制電路4的輸出48產(chǎn)生一額外信號(hào)SA，其供應(yīng)至所述電路的一輸入220與一輸入19。所述信號(hào)SA切換所述電路2為一主動(dòng)操作狀態(tài)。所述信號(hào)是由所述控制電路，于所述電容器3已經(jīng)連接至所述電路2的輸出24時(shí)間點(diǎn)處所輸出。對(duì)于所述電路2而言，此確保無錯(cuò)轉(zhuǎn)變至一主動(dòng)操作狀態(tài)。此外，所述信號(hào)SA被供應(yīng)至所述電壓調(diào)節(jié)器的輸入19。當(dāng)所述信號(hào)SA是被供應(yīng)時(shí)，所述電壓調(diào)節(jié)器切換至所述第一操作狀態(tài)，并接著在所述節(jié)點(diǎn)18或所述輸出12處輸出所述調(diào)節(jié)電壓。
圖2顯示本發(fā)明另一示范實(shí)施例的詳細(xì)型式，其具有一電壓調(diào)節(jié)器以及一能隙參考電路。在此情況中具有相同功能的組件也具有相同的參考符號(hào)。
所述電壓調(diào)節(jié)器與所述能隙參考電路是在一半導(dǎo)體主體7中制造。所述半導(dǎo)體主體7基本上包含硅、硅鍺、砷化鍺或其它的半導(dǎo)體材料。是用于制造所述各自電路組件的技術(shù)是適用于使用的個(gè)別半導(dǎo)體材料。所述半導(dǎo)體主體7的頂部帶有多數(shù)接觸墊。這些通常是從一具有低電阻，并耦接至所述半導(dǎo)體主體中電路組件的金屬薄層所形成。在所述半導(dǎo)體主體頂部上的接觸墊71可以被供應(yīng)信號(hào)或電壓。所述接觸墊71因此也同時(shí)形成本發(fā)明裝置的輸入與輸出。
一種接觸墊型式的輸入11a，是被提供用以供應(yīng)一電池電壓VB。所述輸入11a是在所述半導(dǎo)體主體7中經(jīng)過至用于電壓調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)晶體管型式場(chǎng)效晶體管13的連接。所述晶體管13的第二連接則連接至所述節(jié)點(diǎn)18與一電阻15。所述節(jié)點(diǎn)18接著連至所述半導(dǎo)體主體7頂部上的一接觸墊，并形成所述輸出12a。所述輸出12a是連接至所述半導(dǎo)體主體7外部的一電容器17。在同時(shí)，所述輸出12a形成所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出。
所述電阻15與所述串聯(lián)電阻16一起形成一分壓器。介于所述電阻15與16之間的耦接，是連至一差分放大器14的非反向輸入。此差分放大器14的輸出連接至所述場(chǎng)效晶體管13的控制連接。所述場(chǎng)效晶體管13因此代表一種控制路徑，電壓降可以由所述控制連接設(shè)定。由所述電阻15與16形成的分壓器、所述差分放大器14與所述開關(guān)晶體管13，則一起形成所述電壓調(diào)節(jié)器。
此外，所述節(jié)點(diǎn)18是透過一開關(guān)5a連接至在所述半導(dǎo)體主體7表面上的一接觸墊71a、連接至一開關(guān)5b以及連接至另一差分放大器41的反向輸入。在所述接觸墊71a處，一電容器3是在所述半導(dǎo)體主體7外部連接。所述開關(guān)5b的其它連接是連接至一電阻42。所述電阻42是接著連接至所述能隙參考電路2的輸入24。此外，所述電阻42是耦接至所述非反向輸入41與所述電壓調(diào)節(jié)器差分放大器14的反向輸入。
所述能隙參考電路2包括一耦接至所述輸入24的電阻22，與其串聯(lián)的一能隙參考位準(zhǔn)21，以及與所述電阻22并聯(lián)及所述能隙參考位準(zhǔn)21并聯(lián)的一第二電容器23。所述第二電容器23的電容明顯小于所述電容器3的電容。
所述差分放大器41、所述電阻42與所述開關(guān)5a及5b形成所述控制電路4。所述差分放大器41也是確定所述電容器3電壓的感測(cè)裝置。為了激活完全的控制電路4以及特別是所述差分放大器41，所述后者具有透過一開關(guān)82連接至所述供應(yīng)輸入11a的供應(yīng)輸入。所述開關(guān)82可以由一觸發(fā)電路8的裝置控制。
所述能隙參考電路2是設(shè)計(jì)為輸出一恒定電壓信號(hào)至所述電壓調(diào)節(jié)器電路。因此，所述電壓調(diào)節(jié)器電路在所述輸出處12a產(chǎn)生一調(diào)節(jié)電壓。這是由所述能隙參考電路2的輸出24處，輸出一恒定電壓信號(hào)至所述差分放大器14反向輸入的完全電路操作期間中完成。為了無錯(cuò)操作與特別為恒定能隙參考位準(zhǔn)電壓，其必須將所述輸出42耦接至一電阻電容濾波器。此電阻電容濾波器是由包括外部配置電容器3與所述電阻42的串聯(lián)電路所形成。然而，為這目的，必須在操作所述能隙參考電路之前，將所述電容器3充電至一要求電壓。通常此電壓與所述能隙電路21所產(chǎn)生的能隙電壓有關(guān)。
在一省電操作狀態(tài)期間，本電路與所述電壓供應(yīng)VB絕緣。所述半導(dǎo)體主體7的各自組件被激勵(lì)。在同時(shí)，所述開關(guān)5a被關(guān)閉，而從所述外部電容器3至所述電壓調(diào)節(jié)器12a之間存在一連接。所述開關(guān)82也被關(guān)閉。
在一起動(dòng)命令之后，所述供應(yīng)電壓VB便施加至所述供應(yīng)輸入11a。所述供應(yīng)電壓VB因此自動(dòng)地供應(yīng)所述控制電路的差分放大器41。在同時(shí)，在所述電壓調(diào)節(jié)器中的所述開關(guān)晶體管13被關(guān)閉，其意味著所述電壓VB也同樣地存在于所述節(jié)點(diǎn)18，并透過所述關(guān)閉開關(guān)5a施加一充電電流至所述電容器3與所述電容器17兩者。此充電電流很大，因此所述晶體管13的載流容量也同樣的很大。
在同時(shí)，所述能隙參考電路2中的能隙參考位準(zhǔn)21是連接至所述集體電容器23。盡管只有小量電流通過所述能隙參考位準(zhǔn)21，所述電容器由于其小電容特性也由所述能隙參考位準(zhǔn)21非?？焖俚爻潆姟Ｒ虼?，所述能隙參考電路2的輸出24產(chǎn)生一電壓，其足以激活所述差分放大器14以及所述電壓調(diào)節(jié)器電路。
如果所述電容器23的電容是足夠小的，在所述電壓調(diào)節(jié)器的激活期間，由于所述小電容特性，因此在所述能隙參考電路2中的高度噪音或低精確度便不重要。相較之下，在此情況中，只需要確保所述電壓調(diào)節(jié)器電路可以激活操作。因此，用于所述輸出電容器17與所述濾波器所需電容器3的充電電流，便透過所述開關(guān)晶體管13流動(dòng)。因?yàn)樗鲭妷赫{(diào)節(jié)器是設(shè)計(jì)為處理大電流，所述充電處理便很快地發(fā)生，特別是對(duì)于所述電容器3而言。
遍及所述電容器3所增加的電壓是以所述差分放大器41的反向輸入量測(cè)，并與所述能隙參考電路2在為反向輸入處產(chǎn)生的電壓比較。當(dāng)?shù)竭_(dá)一特定值時(shí)，一般上所述能隙參考位準(zhǔn)電壓、所述差分放大器41在其輸出處產(chǎn)生一信號(hào)。此信號(hào)打開所述開關(guān)5a，并因此將所述電容器3與所述節(jié)點(diǎn)18及所述電池供應(yīng)電壓VB絕緣。所述電容器3現(xiàn)在已經(jīng)被充電至一要求值，其是足夠用于所述電路2的正常操作。
在同時(shí)，所述開關(guān)5b便關(guān)閉。所述充電電容器3與所述電阻42一起形成一種電阻電容濾波器，其現(xiàn)在從所述能隙參考電路濾過噪音，并傳送一精確恒定電壓值。來自所述電容器的小量漏電流則由所述電路2補(bǔ)償。
所述開關(guān)5b關(guān)閉的結(jié)果，所述能隙參考電路2便開始其正常主動(dòng)操作。在所述輸出18或12a處的電壓調(diào)節(jié)現(xiàn)在則受到利用所述分壓器15與16所區(qū)分的電壓，與由所述能隙參考電路2輸出參考電壓比較的影響。包括所述差分放大器14、所述開關(guān)晶體管與所述分壓器的電壓調(diào)節(jié)器，現(xiàn)在則受到所述能隙參考電路2以及包括所述電阻42與所述電容器3的電阻電容組件控制。
在所述切換信號(hào)輸出至所述開關(guān)5a與5b的同時(shí)，所述觸發(fā)電路8便重新設(shè)定。因此，所述開關(guān)82被開啟，并將所述差分放大器41與所述供應(yīng)絕緣。所述完整的控制電路因此在開關(guān)組件剩余的主動(dòng)操作期間不耗費(fèi)電力。其自然可以在任何時(shí)間再次撤銷所述電壓供應(yīng)VB。
以帶有一大載流容量的電路1使用，意味著其可能平行地連接與所述電路1所關(guān)聯(lián)不同電路的多數(shù)電容器?？蓮膱D3中看到，一個(gè)具有三個(gè)平行連接電路的實(shí)施例，每個(gè)都需要用于本身操作的充電電容器。
所述電壓調(diào)節(jié)器1，其供應(yīng)輸入是連接至所述輸入11，用以供應(yīng)一供應(yīng)電壓VB，在此情況中也以與第1與圖2中的相同方式設(shè)計(jì)。
所述節(jié)點(diǎn)18是連至一第一開關(guān)5，其將所述電容器3耦接至所述節(jié)點(diǎn)18。此外，所述開關(guān)5將一能隙參考位準(zhǔn)型式的電路2耦接至所述電容器。一控制電路根據(jù)一電壓或根據(jù)在所述電容器3上儲(chǔ)存的電荷量，將所述電容器耦接至所述節(jié)點(diǎn)18或耦接至所述電路2。因此，所述電路的此部分是與圖1中示范實(shí)施例相同。
此外，然而所述節(jié)點(diǎn)18也連接至一第二開關(guān)5a。在一開關(guān)位置中，此第二開關(guān)將所述節(jié)點(diǎn)18耦接至另一電容器3a。在另一開關(guān)位置中，所述電容器則連接至一電路2a。此電路是一種主動(dòng)濾波器的型式，并需要用于操作的充電電容器3a。所述開關(guān)位置是以一計(jì)時(shí)電路4a所設(shè)定。此電路則耦接至所述電壓調(diào)節(jié)器1，以及在所述電容器3a充電程序開始時(shí)，在一預(yù)定時(shí)間之后打開所述開關(guān)5a，并將所述電容器3a連接至所述電路2a。
所述計(jì)時(shí)電路可以是一種非常簡單的型式，因?yàn)槠淇偸窃谝活A(yù)定時(shí)間之后用于轉(zhuǎn)換。所述時(shí)間較佳地可以被調(diào)整，以補(bǔ)償在所述電容器3a中的組件變化。
最后，提供一第三電路2b。此電路也透過另一開關(guān)5b耦接至一電容器3b，在其另外的開關(guān)位置中，連接所述電容器的一連接至所述節(jié)點(diǎn)18。在此情況中，所述控制電路4b同樣地設(shè)計(jì)用以量測(cè)所述電容器的充電狀態(tài)。此外，其連接至所述控制單元4a。
在所述實(shí)施例中，所述電容器3b只在用于所述電容器3a的充電程序已經(jīng)結(jié)束時(shí)，耦接至所述節(jié)點(diǎn)18，這是說當(dāng)所述開關(guān)5a將所述電容器3a連接至所述濾波器電路2a的剩余部分時(shí)。靠著所述各自的充電程序，使他們可以被額外控制。因此避免同時(shí)連接所有電容器產(chǎn)生的過度電流。所述平行與獨(dú)立的型式，使其可能將所述電容器3與3a充電至不同的電壓。
圖4顯示一種用于初始集體電路中一電路的方法序列。在此情況中，所述電路最初是處于一省電操作狀態(tài)，其中大部分的開關(guān)組件是與所述電壓供應(yīng)絕緣。在所述方法的第一步驟中，輸出一適當(dāng)?shù)拿钪劣糜诔跏寄康?，或用于激活初始與主動(dòng)操作的開關(guān)組件。
接著，在步驟2中，所有與電路關(guān)聯(lián)的電荷儲(chǔ)存，以及其電路用于無錯(cuò)操作，需要已經(jīng)施加電荷的電荷儲(chǔ)存，是連接至用于供應(yīng)一大充電電流的連接。在步驟3中，此充電電流則供應(yīng)至所述電荷儲(chǔ)存，且電荷被儲(chǔ)存在所述電荷儲(chǔ)存上。在此方法中，遍及所述電荷儲(chǔ)存也產(chǎn)生一電壓降。這是有利于以一適當(dāng)電路供應(yīng)所述充電電流。藉由犯離，此可以是一種電壓調(diào)節(jié)器電路，其首先具有一大載流容量，并接著設(shè)計(jì)用以供應(yīng)開關(guān)組件一調(diào)節(jié)供應(yīng)電壓。然而，任何其它充電電路也可以為此目的而使用，只要其在一主動(dòng)操作期間，具有大于所述電荷儲(chǔ)存所關(guān)聯(lián)電路的載流容量。
設(shè)計(jì)所述充電電容器是有意義的，因此其可以在所述電荷儲(chǔ)存充電的初始相位期間與另外的開關(guān)組件絕緣。此避免這些開關(guān)組件接收一過度供應(yīng)電壓或過度的充電電流。
在所述充電處理期間，步驟4實(shí)作遍及所述電荷儲(chǔ)存的電壓降，是否足夠用于操作所述關(guān)聯(lián)電路的檢查。如果此電壓是不足的，便繼續(xù)供應(yīng)電荷。
當(dāng)已經(jīng)到達(dá)所述電容器關(guān)聯(lián)電路的足夠電壓時(shí)，所述電荷儲(chǔ)存便在步驟5中與所述充電電流供應(yīng)絕緣。因此現(xiàn)在在所述電荷儲(chǔ)存上有一固定的規(guī)定電荷。在步驟6中，所述充電電荷儲(chǔ)存連接至所述電路。在步驟7中，一信號(hào)是為了致能主動(dòng)操作而傳輸至所述電路。輸出此額外信號(hào)避免所述電路改變至一未定義的操作狀態(tài)。因此確保所述電荷儲(chǔ)存已經(jīng)完全地連接至用于無錯(cuò)操作的電路。
在所述各自示范實(shí)施例之中所呈現(xiàn)的特征也可以被整合。所述目前方法與所述裝置較佳地是在移動(dòng)式設(shè)備中使用，其包含一正常主動(dòng)操作模式與一省電模式。對(duì)所述初始相位而言，在此情況中，其常常發(fā)生一電壓調(diào)節(jié)器或電容基礎(chǔ)電路，需要從所述省電操作狀態(tài)實(shí)作至所述主動(dòng)操作狀態(tài)。在電容器充電操作期間，使用具有大載流容量取代所述關(guān)聯(lián)電路的本發(fā)明構(gòu)想，使充電時(shí)間及所述初始相位期間明顯減少。所述電荷儲(chǔ)存的充電行為因此主要與所述載流容量行為與所述載流容量初始化行為有關(guān)。一旦所述電荷儲(chǔ)存已經(jīng)充電至要求電壓，其與負(fù)責(zé)所述充電處理的電路絕緣，并連接至與操作有關(guān)的電路。
權(quán)利要求
1.一種電壓供應(yīng)電路，包括一電荷儲(chǔ)存(3)；一調(diào)節(jié)器電路(1)，其具有一第一可用操作狀態(tài)與一第二可用操作狀態(tài)，且在所述第二可用操作狀態(tài)中，所述調(diào)節(jié)器電路(1)是設(shè)計(jì)為輸出的一第一供應(yīng)信號(hào)(VB)所衍生一調(diào)節(jié)電流，所述調(diào)節(jié)電流是由施加至一供應(yīng)輸入(11)，或是輸出一調(diào)節(jié)電壓至一輸出(12、18)；一電路(2)，其具有一可用第一操作狀態(tài)與一可用第二操作狀態(tài)，具有所述第二操作狀態(tài)的電路(2)是設(shè)計(jì)為與所述電荷儲(chǔ)存(3)同時(shí)執(zhí)行電子信號(hào)處理；其中在所述電路(2)的所述第二操作狀態(tài)中的電荷儲(chǔ)存(3)與所述電路(2)連接，以執(zhí)行所述電路(2)的電子信號(hào)處理，而在所述調(diào)節(jié)器電路(1)第一操作狀態(tài)中的電荷儲(chǔ)存(3)則與所述調(diào)節(jié)器電路(1)的輸出(18、12)耦接，在所述第一操作狀態(tài)中的調(diào)節(jié)器電路(1)是設(shè)計(jì)為輸出一充電電流至所述電荷儲(chǔ)存(3)；一控制電路(4)，其包括用以評(píng)估所述電荷儲(chǔ)存(3)的一充電狀態(tài)的一感測(cè)裝置(49)，且當(dāng)所述電荷儲(chǔ)存(3)的充電狀態(tài)達(dá)到一特定值時(shí)，所述控制電路則設(shè)計(jì)為將所述電荷儲(chǔ)存(3)耦接至所述電路(2)，因而所述電路(2)采取其第二操作狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述電壓供應(yīng)電路具有可由所述控制電路所控制的一開關(guān)(5)，所述開關(guān)(5)是設(shè)計(jì)以將所述電荷儲(chǔ)存(3)輪流耦接至所述調(diào)節(jié)器電路(1)及所述電路(2)。
3.如權(quán)利要求1及2中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述控制電路(4)包括一差分放大器(41)，其具有一第一(-)與一第二(+)輸入，其中所述第一輸入(-)是連接至所述電荷儲(chǔ)存(3)的一接點(diǎn)，所述第二輸入(+)則是設(shè)計(jì)以供應(yīng)一第一參考信號(hào)，且所述差分放大器(41)的輸出是連接至所述開關(guān)(5a、5b)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述充電狀態(tài)可以表示為所述電荷儲(chǔ)存(3)間的一電壓降。
5.如權(quán)利要求1至4中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述控制電路(4)具有一計(jì)時(shí)電路，其設(shè)計(jì)為在一預(yù)定時(shí)間后輸出一切換信號(hào)至所述開關(guān)(5a、5b)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述充電狀態(tài)是表示為從所述充電電流輸出開始后所經(jīng)過的時(shí)間。
7.如權(quán)利要求1至6中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述電路(2)具有以所述電荷儲(chǔ)存(3)所形成的一主動(dòng)濾波器。
8.如權(quán)利要求1至7中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述電路(2)是設(shè)計(jì)以控制所述調(diào)節(jié)器電路(1)，以在所述調(diào)節(jié)器電路(1)的第二操作狀態(tài)中輸出所述調(diào)節(jié)電壓。
9.如權(quán)利要求1至8中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述電路(2)包括一能隙參考電路(21)，其與所述電荷儲(chǔ)存(3)耦接，并具有與所述調(diào)節(jié)器電路(1)耦接的輸出。
10.如權(quán)利要求8及9中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述調(diào)節(jié)器電路(1)包括一差分放大器(41)，其具有一第一(-)與一第二(+)輸入，所述第一輸入(-)是與所述電路(2)耦接，而所述第二輸入(+)是與所述調(diào)節(jié)器電路(1)的輸出(18、12)耦接。
11.如權(quán)利要求10的電壓供應(yīng)電路，其中所述調(diào)節(jié)器電路(1)的第二輸入(+)是經(jīng)由一分壓器(15、16)而連接至所述調(diào)節(jié)器電路(1)的輸出(18、12)。
12.如權(quán)利要求1至11中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中在所述調(diào)節(jié)器電路(1)的第一操作狀態(tài)中，所述電荷儲(chǔ)存(3)是耦接至所述調(diào)節(jié)器電路(1)的供應(yīng)輸入。
13.如權(quán)利要求1至12中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述調(diào)節(jié)器電路(1)與所述電路(2)是以集體電路的形式集成于一半導(dǎo)體主體(7)中。
14.如權(quán)利要求13的電壓供應(yīng)電路，其中所述電荷儲(chǔ)存(3)是配置在所述半導(dǎo)體主體(7)的外部。
15.如權(quán)利要求13的電壓供應(yīng)電路，其中所述調(diào)節(jié)器電路(1)的供應(yīng)輸入(11)是與形成在所述半導(dǎo)體主體(7)表面上的接觸墊(71)連接。
16.如權(quán)利要求13的電壓供應(yīng)電路，其中所述電荷儲(chǔ)存(3)是連接至一接觸墊(71a)，其形成在所述半導(dǎo)體主體(7)表面上，并與所述電路(2)耦接。
17.如權(quán)利要求1至16中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述控制電路(4)包括用以中斷連接與所述電路(2)連接的控制電路(4)，且電路(2)在所述第二操作狀態(tài)中是設(shè)計(jì)以輸出一中斷信號(hào)至所述控制電路(4)。
18.如權(quán)利要求1至17中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述控制電路具有一輸出(48)以輸出一信號(hào)至所述電路(2)的控制輸入(220)，且所述電路(2)是設(shè)計(jì)以根據(jù)在所述控制輸入(220)處的一控制信號(hào)，而從所述第一操作狀態(tài)改變至所述第二操作狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求1至18中任一所述的電壓供應(yīng)電路，其中所述電荷儲(chǔ)存(3)具有一電容器。
20.一種電壓供應(yīng)電路，包括一電荷儲(chǔ)存(3)；一充電電路(1)，其在一第一可用操作狀態(tài)中是與所述電荷儲(chǔ)存(3)耦接，并設(shè)計(jì)以在所述第一操作狀態(tài)中對(duì)所述電荷儲(chǔ)存(3)充電；一信號(hào)處理電路，其為了操作而需要經(jīng)充電的電荷儲(chǔ)存，且在所述充電電路(1)的可用第二操作狀態(tài)中，與所述充電的電荷儲(chǔ)存耦接(3)；一感測(cè)裝置(4)，其耦接至所述電荷儲(chǔ)存(3)，所述感測(cè)裝置(4)是設(shè)計(jì)以使所述充電電路位于所述第一或所述第二操作狀態(tài)中。
21.如權(quán)利要求20的電壓供應(yīng)電路，其中在所述第二可用操作狀態(tài)中，所述充電電路(1)是設(shè)計(jì)以輸出一供應(yīng)信號(hào)至所述信號(hào)處理電路。
22.一種用于驅(qū)動(dòng)電路裝置的方法，其包括以下的步驟提供一具有一電荷儲(chǔ)存(3)的裝置(2)，其中為操作所述裝置(2)，可施加一電荷制所述電荷儲(chǔ)存(3)；提供所述電荷儲(chǔ)存(3)；供應(yīng)一充電電流至所述電荷儲(chǔ)存(3)；將所述電荷儲(chǔ)存(3)耦接至所述裝置(2)。
23.如權(quán)利要求22的方法，其中在提供一裝置(2)的步驟中，更包括以下步驟提供具有一第一載流容量的一電壓調(diào)節(jié)器(1)；提供具有一第二載流容量的一第二裝置(2)，其中所述第二載流容量低于所述第一載流容量，且所述第二裝置包括被施加電荷的一電荷儲(chǔ)存(3)以供操作。
24.如權(quán)利要求22與23中任一所述的方法，其中在耦接所述電荷儲(chǔ)存的步驟中，更包括以下的步驟確定所述電荷儲(chǔ)存(3)的一充電狀態(tài)值；比較所述值與一參考值；根據(jù)比較結(jié)果將所述電荷儲(chǔ)存(3)耦接至所述裝置(2)。
25.如權(quán)利要求22至24中任一所述的方法，其中在供應(yīng)一充電電流至所述電荷儲(chǔ)存(3)的步驟中，更包括以下的步驟將所述電荷儲(chǔ)存(3)耦接至所述電壓調(diào)節(jié)器(1)的輸出；輸出一充電電流至所述電壓調(diào)節(jié)器(1)的輸出。
26.一種在一移動(dòng)式設(shè)備中所使用如權(quán)利要求1至21中任一所述的電壓供應(yīng)電路應(yīng)用，所述移動(dòng)式設(shè)備具有用以供應(yīng)電力的電池或蓄電池。
全文摘要
本發(fā)明具體指明一種電路裝置，所述電路裝置包括一電壓調(diào)節(jié)器(1)，其設(shè)計(jì)以將施加至一供應(yīng)輸入(11)的第一供應(yīng)電壓所衍生的一調(diào)節(jié)電流，輸出至一輸出(18)。本發(fā)明也提供一種具有非主動(dòng)與主動(dòng)操作狀態(tài)的電路(2)，所述電路(2)的特征為可在主動(dòng)操作狀態(tài)中動(dòng)作。在所述電路(2)的主動(dòng)操作狀態(tài)中，一電荷儲(chǔ)存(3)為所述電路(2)的一部份。在所述非主動(dòng)操作狀態(tài)中，所述電荷儲(chǔ)存(3)則耦接至所述電壓調(diào)節(jié)器(1)的輸出(18)，所述調(diào)節(jié)器電路(2)是設(shè)計(jì)以輸出一充電電流至所述電荷儲(chǔ)存(3)。此外，提供一控制電路(4)，其是設(shè)計(jì)以評(píng)估用于所述電荷儲(chǔ)存(3)的電力參數(shù)，所述電荷儲(chǔ)存(3)即根據(jù)所述評(píng)估而耦接至所述電路(2)。因此，所述電路(2)便可用所述主動(dòng)操作狀態(tài)。
文檔編號(hào)G06F1/32GK1755569SQ20051009984
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
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