CN101523327B - 模拟组合调节器 - Google Patents

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    • G06F1/305—Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations in the event of power-supply fluctuations

Abstract

方法及设备可提供多重输入电压调节，其中当输入电压中的差落在一电压范围内时，被供应到输出节点的电流根据电压调节器的相应输入电压在电压调节器之间进行分流。当输入电压中的所述差落在所述电压范围之外时，那么大致通过具有最高输入电压的电压调节器供应到所述输出节点的电流。在某些实施方案中，可至少部分地通过晶体管栅极到源极阈值电压特性来确定所述电压范围。在一个实例中，组合智能卡中的双输入电压调节器系统基于所述相应输入电压之间的相对电压而从接触及/或不接触(例如，以感应方式耦合)的电源供应电流。

Description

模拟组合调节器
技术领域
各种实施方案涉及电系统。
背景技术
可使用数字及/或模拟电路(例如，微处理器)的电子系统(举例来说)通常在被供以供电电压时操作。许多电子系统经设计以根据经调节以提供在适合于电路的电压范围内的电压的供电电压操作。
电压调节器通常可包括具有耦合到电源的输入及耦合到负载的输出的装置。在操作中，电压调节器可从电源汲取能量且以经调节的电压将能量递送到负载。一般来说，电源及负载的电压可大致取决于彼此，且所述电压可大致不同。在正常操作中，电压调节器操作以以标称电压的操作范围内的电压向负载供应电流。可指定某些电压调节器将被供应到负载的电压调节到(举例来说)标称电压的1％、5％或10％的公差内。
调节器供应到负载的标称电压可取决于被供电的负载的类型。在某些数字系统中，电压调节器可供应(举例来说)3.3伏或5伏的标称电压。在某些模拟系统中，电压调节器可供应(举例来说)-5伏、2.5伏、5伏或12伏的标称电压。许多其它公差及/或标称电压也是可行的。
电压调节器可以是各种设计。举例来说，某些切换模式的dc到dc变换器可通过将能量快速存储到能量存储元件(例如，感应器、电容器)中及从所述能量存储元件快速释放能量来产生经调节的输出电压。某些切换模式的电压调节器拓扑的实例包括电荷泵、升压、降压、升降压、反激、SEPIC、Cuk及正激变换器。另一种类型的电压调节器是线性调节器。线性调节器的实例可包括串联旁路及并联调节器。
发明内容
若干种方法及设备可提供多重输入电压调节，其中当输入电压中的差落在一电压范围内时，被供应到输出节点的电流根据电压调节器的相应输入电压在电压调节器之间进行分流。当输入电压中的差落在所述电压范围之外时，那么大致通过具有最高输入电压的电压调节器供应到所述输出节点的电流。在某些实施方案中，可至少部分地通过晶体管栅极到源极阈值电压特性来确定所述电压范围。在一个实例中，组合智能卡中的双输入电压调节器系统基于相应输入电压之间的相对电压从接触及/或不接触(例如，以感应方式耦合)的电源供应电流。
某些实施方案可提供一个或一个以上优点。举例来说，某些实施方案可大致减轻可因瞬时功率条件而产生的可能误操作。因此，可在可用电源的相对强度变化期间维持强健的性能。在某些实施方案中，用于多个独立电源输入中的每一者的调节器之间的电流分流的平滑转换可大致减少或防止(举例来说)数据错误或其它假信号。单个晶体管压降架构在不大致增加晶体管大小的情况下提供低去励电压调节能力。某些实施方案可通过连接到非现用功率输入的调节器来大致防止逆电流。另外，通过借助未选定或未耦合到现用电源的调节器晶体管大致减小或防止逆(例如，反馈)电流可在宽广的操作条件范围上实现低功率操作。在某些实施方案中，可通过选择从最高可用电源汲取电力来增强性能。
在附图及下文说明中阐述一个或一个以上实施方案的细节。根据所述说明及图式且根据权利要求书，将明了其它特征、目的及优点。
附图说明
图1显示包括经配置以从多个电源接收电力的双输入电压调节器的实例性系统。
图2图解说明经配置以在多个电源之间进行转换的双输入电压调节器的实例。
图3是显示一个电源的电压相对于另一电源变化时的电流转换的实例的曲线图。
图4显示实施使用PMOS及NMOS晶体管的双输入电压调节器的实例性电路的示意图。
图5A-B显示电压选择模块的实例性实施方案。
在各个图式中，相同的参考符号指示相同的元件。
具体实施方式
图1显示包括经配置以从多个(例如，独立)电源接收电力的双输入电压调节器(DIVR)105的实例性系统100。DIVR 105分别从输入节点110、115接收输入电压V1、V2，且在输出节点125处以经调节的电压V输出将输出电流I输出供应到装置(例如，处理系统120)。在一个实施方案中，当V1及V2在彼此的电路相依窗口内时，DIVR 105从两个输入节点110、115汲取电流以供应I输出。当V1与V2之间的差落在所述窗口之外时，DIVR 105从分别具有最高电压输入V1或V2的输入节点110或115汲取电流以供应I输出。因此，举例来说，当输入电压V1、V2独立地变化(例如，接通、关断、加强、减弱)时，DIVR 105可在输出节点125处供应输出电压V输出，而具有大致减小或消除的瞬时效应。
在某些实施方案中，DIVR 105可包括操作以大致阻挡从输出节点125到输入节点110、115中的一者的逆电流的晶体管。举例来说，当V1与V2之间的差落在电路相依窗口之外时，可大致阻挡到具有最低电压输入V1、V2的输入节点110、115的逆电流。
系统100从外部源130、135接收电力，所述外部源分别通过接口140、145耦合到系统100。在所描绘的实例中，系统100从源130、135接收电力及/或数据。在某些实施方案中，接口140、145中的一者或其两者可将所接收的数据信号变换为功率信号以向处理系统120供应操作功率。在某些实例中，接口140、145中的任一者可包括单独或集成的功率及数据端口以用于耦合到对应的源130、135。
在所描绘的实例中，源130包括电源150及数据接口155，且源135包括电源160及数据接口165。电源150、160可分别通过接口140、145向系统100传输电力。数据接口155、165可通过分别通过接口140、145传输及/或接收数据来与系统100进行通信。
在各种实施方案中，接口140、145可经配置以接收有线信号及/或无线信号。
在某些实例中，系统100可从电缆接口(例如，经由通用串行总线(USB)接口)接收电力及数据。在某些实例中，处理系统120可通过对应的接口140、145与源130、135中的任一者或其两者进行通信。
可将某些实施方案集成在智能卡中。在某些实施方案中，智能卡通过与适当的读卡器系统进行通信来发送及/或接收数据。当卡建立到读卡器系统的直接电连接时，某些卡(通常称作接触卡)与读卡器系统进行通信。经由所述直接接触接口传递的数据信号可依从特定的通信协议，例如ISO/IEC 7816或ISO/IEC 7810(ISO是指国际标准化组织；IEC是指国际电信联盟)。其它卡(称作不接触卡)可使用RF(射频)信号无线地与读卡器系统进行通信。由不接触卡使用的RF数据信号可依从特定的通信协议，例如ISO/IEC 14443或ISO/IEC 15693。
各种类型的电源可供应用于操作集成电路卡中的电路的电力。举例来说，某些卡由集成电力存储装置(例如，电池或大值电容器)供电。可通过建立与连接到电源的端子的直接电接触来对接触类型的卡供电，所述电源可以是(举例来说)集成在读卡器系统中的电力供应。可通过捕获并存储由读卡器系统传输的射频(RF)能量来对不接触类型的智能卡供电。
混合类型的智能卡(有时称作组合卡)可通过直接电接触或到读卡器系统的RF耦合来交换数据。
在说明性实例中，接口140可以是接触接口，且接口145可以是无线接口。接触接口140可从原电池、二次电池接收电力及/或效用电力。无线接口145可通过(举例来说)对所接收的射频(RF)信号进行整流使得能量可被存储在电池或电容器中来接收电力。
从电源150、160提供的电压可独立地变化。举例来说，V1可由接触读卡器装置中的相对硬的电压源供应，且当建立与接口140的接触时，V1可呈现接通，且当断开与接口140的接触时，V1可呈现关断。可通过到不接触读卡器装置的电磁耦合来供应V2。在此实例中，V2可大致依据天线相对于场的定向、距离传输器的距离、场失真对象(例如，金属及/或损失电介质对象)的存在或缺少、信号反射、湿度等而变化。相应地，V2可在小于V1、大致接近V1或大于V1之间变化。
因此，V1与V2之间的差有时在电路相依窗口内(例如，0.2V、0.3V、0.4V、0.5V、0.6V、0.7V、0.8V、0.9V、1V等)。有时，V1与V2之间的差可在所述电路相依窗口之外。在一个实施方案中，当V1及V2在所述窗口内时，DIVR 105从两个电源150、160汲取电力。当V1及V2在所述窗口之外时，DIVR 105大致从分别供应最高电压V1或V2的电源150或160汲取电力。
在说明性实例中，接口140接收电池电力且接口145接收RF电力。V1最初是恒定的且V2最初是无动力的，使得(V1-V2)在电路相依窗口之外。DIVR 105大致从输入节点110汲取电流以供应I输出。另外，大致无电流流过输入节点115。当RF场强度增加(例如，当将接口145带到大致靠近RF源135时)时，V2增加，且因此(V1-V2)减小。当(V1-V2)在所述窗口内时，DIVR 105使用来自两个输入节点110、115的电流供应I输出。在某些实施方案中，从输入节点110、115所汲取电流量与V1、V2直接相关。当RF场强度继续增加时，V2可变得大于V1，使得(V1-V2)在所述窗口之外。当(V1-V2)在所述窗口之外且V2＞V1时，DIVR 105大致从输入节点115汲取电流。参照图3说明相对于V1与V2之间的差的电流转换的实例。
图2图解说明经配置以在其相对电压变化时转换由电源150、160供应的电流的DIVR 105的实例。DIVR 105包括用以调节从输入节点110供应的电压的晶体管205，及用以调节从输入节点115供应的电压的晶体管210。DIVR 105在晶体管205、210的漏极端子处产生调节器输出电压V输出，所述晶体管耦合到输出节点125。如图2中所示，从由穿过晶体管205、210的电流I1、I2指示的任一或两个电流路径供应输出电流I输出。电流I1、I2由晶体管205、210的栅极到源极电压(Vgs)控制。控制所供应的栅极电压，使得在操作期间I输出由I1及/或I2连续地供应。
DIVR 105包括栅极偏置电路215、220以分别控制晶体管205及晶体管210处的栅极电压。栅极偏置电路215、220可通过控制栅极电压来调节V输出。在所描绘的实例中，晶体管205、210是p沟道增强型金属氧化物半导体场效晶体管(PMOS)。当Vgs大于电路相依电压阈值(Vt)时，可关断PMOS晶体管205、210且其可大致不传导电流。当Vgs小于Vt时，可接通PMOS晶体管205、210且其可传导从源极到漏极的电流。在各种实施方案费中，Vt可取决于晶体管及其它电路元件的类型。通常，PMOS晶体管的Vt的范围可从(举例来说)约-4V到约0V。
栅极偏置电路215、220控制所供应的栅极电压以允许在电源150、160之间进行转换(例如，平滑转换)。栅极偏置电路215由电压V1供电，且栅极偏置电路220由电压V2供电。在某些情况下，例如当V1约等于V2时，栅极偏置电路215、220可向晶体管205、210供应大致相同的栅极电压。
栅极偏置电路215、220可基于V1与V2之间的相对差来控制I1及I2。在操作期间，当电压V1或V2相对于栅极电压过低而不能够满足阈值电压条件(例如，Vgs＞Vt)时，那么关断对应的电流路径。
当V1及V2两者高于所供应的栅极电压时，DIVR 105的操作取决于V1与V2之间的相对差。举例来说，当电压V1及V2在所述窗口内时，晶体管205、210可允许电流I1、I2流过晶体管205、210以供应I输出，因为Vgs低于Vt。基于V1及V2，电流I1、I2的量值变化。举例来说，当V1大于V2时，I1大于I2。当电压V1及V2在所述窗口之外时，可控制Vgs，使得I输出大致由具有最高输入电压V1、V2的源150或160供应。举例来说，当V1＞V2，且V1及V2在所述窗口之外时，I输出大致由源150供应。
栅极偏置电路215、220分别基于从运算放大器225接收的控制信号V偏压及电压V1、V2来产生栅极电压。运算放大器225在节点230处接收参考输入及反馈输入。晶体管205、210、栅极偏置电路215、220及运算放大器225组合以形成反馈电路以调节V输出并控制电流路径中的电流I1、I2。在某些实施方案中，所述反馈电路操作以控制晶体管205、210的Vgs，使得DIVR 105在V1及V2在所述窗口内时依据V输出从输入节点110、115同时汲取电流。基于V1、V2及V输出，所述反馈电路产生晶体管205、210的栅极偏置电压以调节V输出且在电源150、160的电压变化时平滑地转换穿过晶体管205、210的电流。当V1及V2在所述电压窗口以外时，所述反馈电路可控制晶体管205、210处的Vgs，使得大致所有I输出流过耦合到最高可用输入电压V1、V2的晶体管。
图3是图解说明电压差(V2-V1＝ΔV)在一范围上变化时的电流转换(例如，平滑地)的实例性曲线图300。曲线图300包括代表ΔV的数量的水平轴线305及代表穿过图2的晶体管205、210的电流I1、I2的垂直轴线310。
在曲线图300中，线315、320图示I1、I2在ΔV的范围上的特性。在DIVR 105中，I输出＝I1+I2。在所显示的实例中，I1及I2在ΔV的范围上平滑且连续地改变。举例来说，曲线315、320中不存在急剧的不连续。因此，I输出由至少一个电力供应连续地供应。相应地，在某些实施例中，DIVR 105可有利地在假信号大致减少的情况下供应输出电流I输出。特定来说，响应于输入电压V1、V2中的转换。举例来说，当突然从系统100移除电源160，从而迫使DIVR 105从来自电源160的供电电流转换到来自电源150的供电电流时，所述转换可在假信号大致减少的情况下平滑地发生。
如图3中所示，曲线图300显示三个操作区域。当ΔV在-Vd1与Vd2之间的电路相依窗口内(包括-Vd1及Vd2)时，DIVR 105在区域1中操作。当ΔV小于-Vd1时，DIVR 105在区域2a中操作。当ΔV大于Vd2时，DIVR 110可在区域2b中操作。
当DIVR 105在区域1中操作时，电源150、160可同时供应I输出。如曲线图300中所示，DIVR 105汲取电流I1及/或I2以供应I输出。在ΔV＝-Vd1处，DIVR 105可大致仅汲取I1以供应I输出，使得I1大致等于I输出。当ΔV增加时，I2增加且I1减小，使得大约I1+I2＝I输出。在ΔV＝Vd2处，DIVR 105可大致仅汲取I2以供应I输出，使得I2大致等于I输出。窗口宽度的范围是从-Vd1到Vd2。在某些实例中，Vd1及Vd2可相同(例如，|Vd1|＝|Vd2|＝0.4V)。在其它实例中，电源150、160的阈值Vd1、Vd2可不均衡。举例来说，Vd1可以是约0.6V且Vd2可以是约0.4V。Vd1及Vd2是且可以基于电路相依特性(例如，晶体管205、210的栅极到源极阈值)而确定。在说明性实例中，工艺参数变化可引起Vt的变化(例如，约+/-100mV)。各种其它因素也可影响窗口宽度。在某些实例中，当温度降低及/或当PMOS装置的从源极到漏极的电压降低时，Vt可增加。另外，装置匹配可影响窗口宽度。
当DIVR 105在区域2a中操作时，电源150供应大致所有I输出且耦合到电源160的电流路径供应很少或不供应电流。在所描绘的实例中，I2大致为零但在区域2a中保持为非负。当DIVR 105在区域2b中操作时，电源160提供大致所有I输出且耦合到电源150的电流路径供应很少或不供应电流。在所描绘的实例中，I1大致为零但在区域2b中保持为非负。
作为说明性实例，假设DIVR 105正将输出节点125调节到2.5V，同时供应约1.7mA的负载电流。假设电源150正将V1供应到大致恒定的电压3.7V，且V2从0V上升到6V。最初，DIVR 105在区域2a中操作。当V2从0V上升到约(3.7-Vd1)V时，DIVR 105继续在区域2a中操作且大致所有I输出从I1供应(例如，I1大致为1.7mA，且I2大致为零且非负)。当V2及V1在所述窗口内(例如，V2大于(3.7-Vd1)V但小于(3.7+Vd2)V)时，DIVR 105在区域1中操作且I输出大致从I1及I2供应。在针对区域1所显示的实例中，当V2增加时，I1的贡献降低且I2的贡献增加。在各种实施方案中，I1与I2的和大致等于I输出，而ΔV在操作区域1中。如图所示，当V2上升时，I1的贡献平滑地(例如，单调地)降低且I2的贡献平滑地(例如，单调地)增加。在某些实施方案中，例如当V1大致等于V2时，电力供应150、160大致相等地共享负载电流(例如，I1＝I2＝850μA)。当V2大于(3.7+Vd2)V时，DIVR 105在区域2b中操作且大致所有I输出从I2供应(例如，I2大致为1.7mA，且I1大致为零且非负)。
图4显示实施参照图2所说明的DIVR 105的实例性电路400的示意图电路400以额外细节显示偏置电路215、220及运算放大器225。在某些实施方案中，可使用离散及/或集成的组件或其任何组合来实施电路400。
如参照图2所说明，DIVR 105调节输出电压V输出且在输出节点125处供应电流I输出且DIVR 105分别从输入节点110、115汲取电流I1、I2。晶体管205、210可基于晶体管205、210处由栅极偏置电路215、220供应的栅极电压来分别控制第一及第二电流路径中的电流I1、I2。
在某些情况下，栅极偏置电路215、220可向晶体管205、210的栅极供应大致类似的栅极电压。栅极电路215、220分别由电压V1、V2供应。因此，由栅极偏置电路215、220中的每一者供应的栅极偏压可各自取决于对应的所供应电压V1、V2。在所描绘的实例中，栅极偏置电路215、220响应于来自运算放大器225的控制信号V偏压。在与所供应电压V1、V2相关联的限制内，在此实例中，栅极偏置电路215、220可响应于V偏压来分别产生到晶体管205、210的栅极电压。
当V1与V2之间的差在所述窗口(例如，图3中的电压区域1)内时，栅极偏置电路215、220经配置以允许I1及I2组合以供应I输出。当V1与V2之间的差在所述窗口(例如，图3中的电压区域2a及2b)之外时，栅极偏置电路215、220经配置使得大致所有I输出通过其源极耦合到V1、V2之间的较高电压的晶体管205、210供应。
栅极偏置电路215、220也可使用V偏压来调节输出电压V输出。为产生V偏压，运算放大器225使用所接收的反馈电压及输入Vref。所接收的反馈电压与V输出直接相关。根据Vref及反馈电压，运算放大器225将电压V偏压输出到栅极偏置电路215、220。基于V偏压、V1及V2，栅极偏置电路215、220允许电流I1、I2供应I输出，或使得仅一个电流路径供应I输出且大致阻挡逆电流。
当V1、V2中的仅一者低于(例如，电路相依)阈值时，运算放大器225可控制栅极偏置电路215、220以大致阻挡穿过晶体管205或210的电流。可影响电路相依阈值的因素包括但不限于用于实施栅极偏置电路215、220的晶体管的特性(例如，阈值电压)及由运算放大器225输出的控制电压。在说明性实例中，假设晶体管205被关断。电路400可通过关断晶体管205来大致防止逆电流从输出节点125流到输入节点110。因此，输出电流I输出大致由电流I2支持，且I2不供应穿过晶体管205的反馈电流。
当V1及V2两者高于电路相依阈值时，栅极偏置电路215、220可使用由运算放大器225产生的V偏压来控制流过晶体管205、210的电流I1及I2。电流I1、I2可取决于(举例来说)V1与V2之间的差在所述窗口之内还是在所述窗口之外。
如果V1与V2之间的差在所述窗口之内，那么运算放大器225可控制栅极偏置电路215、220以使得两个电流路径传导经由晶体管205、210的电流I1、I2。如果V1与V2之间的差在所述窗口之外，那么运算放大器225可控制栅极偏置电路215、220以使得具有最高电压的电流路径大致供应电流I输出。电流I1、I2的相对振幅可与相对电压V1及V2直接相关。在某些实例中，对于特定的差分电压，当负载电流变化时，电流路径之间的相对电流分流可大致保持恒定。电流I1、I2的比率可在V1与V2之间的电压差范围上变化，如曲线图300中所示。
电路400还包括选择供电电压V1与V2之间的最高电压的电压选择模块450。电压选择模块450接收供电电压且在节点V选择处产生输出电压。在所描绘的实例中，将输出电压供应到偏置电路215、220的PMOS晶体管的本体端子。
当V1及V2变化时，V选择处的输出电压可提供可从两个供电电压V1、V2获得的大致最高供电电压。V选择可将大致最高的可用电压提供到PMOS晶体管的本体端子。举例来说，将所述最高可用电压供应到PMOS装置的衬底可(举例来说)大致减小或防止PMOS晶体管中内部结的无意正向偏置。此外，在某些实施方案中，V选择可引起减小及/或防止(举例来说)穿过未使用输出PMOS装置的源极体的逆电流。参照图5A-B进一步详细说明电压选择模块450的某些实例。
图5A-B显示实施电压选择模块450的实例性电路500、550。如图5A中所示，电路500包括分别连接到电压供应V1及V2的两个NMOS晶体管505、510。电路500可将V1及V2中的较高者供应到输出节点V选择。如在参照图4的实例中所说明，举例来说，V选择电压可被供应到偏置电路215、220中的各个PMOS晶体管及/或晶体管205、210的衬底(例如，本体连接)。在某些实施方案中，将最高可用电压供应到PMOS衬底可大致防止PMOS晶体管中内部结的无意正向偏置。
在某些实施方案中，NMOS晶体管505、510可具有大致为零的Vt。在某些实施方案中，NMOS晶体管505、510可具有正的阈值电压(例如，高达至少约1V的Vt)。在某些实例中，举例来说，NMOS晶体管505、510的Vds可能与Vt直接相关。NMOS晶体管505、510处的小Vt可引发跨越漏极端子及源极端子的小电压降(Vds)。
在操作中，电压选择模块450可在V选择处选择V1与V2之间的最高电压。举例来说，假设Vt大致为0V。当V1＞V2时，V选择处的电压可大致为V1且可关断NMOS晶体管510，因为NMOS晶体管510处的Vds(其为V选择-V2)小于Vt(其大致为0V)。当V2＞V1时，V选择处的电压可大致为V2且可关断NMOS晶体管505，因为NMOS晶体管505处的Vds(其为V选择-V1)小于Vt(其大致为0V)。
如图5B中所示，电路550包括PMOS晶体管555、560。举例来说，当使用具有约为0的Vt的NMOS装置时，电路550可提供优点，例如额外的逆电流保护。在各种实施方案中，PMOS装置可促进实现去励电压的减小及/或大小的减小。
另一选择为，可使用电压选择模块450的其它实施方案。举例来说，电压选择模块可经实施以使用具有大致为0的Vt的PMOS来选择最低输入电压作为输出。
尽管已参照以上图式说明了便携式的系统实例，但可在其它应用中部署其它实施方案，例如其它电路应用、计算应用、网络应用等。
在某些事实方案中，系统100可从两个以上电源获得电力。举例来说，使用相同的技术，DIVR 105可使用三个或三个以上电源来调节V输出。通过控制PMOS晶体管中的每一者的栅极电压(其调节输入电压)，DIVR 105可控制所述电源中的每一者之间的电流分流。当输入电压在电压范围以外时，输出功率由具有最高输入电压的电源供应。另外，通过对应晶体管的适当偏置，可针对多个源中的每一者大致防止逆电流。
在具有两个以上电压调节器的实施方案中，可使用各种操作模式。举例来说，DIVR105可从两个以上输入节点(例如，三个或三个以上电压输入)接收电流。每一输入可由栅极偏置电路响应于从运算放大器225产生的V偏压信号而控制。当一个以上电压高于电路相依阈值时，(举例来说)栅极偏置电路可基于输入电压之间的相对电压差来控制流过每一电流路径的电流量。
在某些其它实施方案中，举例来说，可通过以电流比较器取代运算放大器(opamp)电路225(参见图2)及将参考电流与所递送的负载电流相比较来以电流调节器替代电压调节器。
在某些实施方案中，DIVR 105可经配置以使用相对于电路参考电压(例如，接地)为负的电压供应。举例来说，DIVR 105可针对所述负电压使用N沟道MOS晶体管。当DIVR 105由负电压供电时，栅极偏置电路215、220可在输入电压之间的差在所述窗口以外时选择来自具有最低(例如，最负)电压的输入节点110、115的现用电流。当输入电压之间的差在所述窗口之内时，栅极偏置电路215、220可允许多个(例如，两个)电流路径同时支持输出电流。在某些实施方案中，线性可足以在窗口的边缘中或周围操作时大致避免颤动。在某些实施方案中，可任选地实施选择性窗口特征以将调节器中的一者暂时锁定为其当前状态(例如，以供应所有负载电流I输出)。举例来说，如果V1源在V2可在其周围操作的操作点处提供有限的稳定性或较差的抗扰抗拒，那么所述实施方案可是有利的。
尽管已说明架构的特定特征，但可并入其它特征以改善性能。举例来说，可提供其它硬件及软件以使用一个或一个以上协议、无线(例如，红外线)通信、所存储的操作能量及电力供应(例如，电池)、切换及/或线性电力供应电路、软件维护(例如，自测试、升级)来执行例如网络或其它通信等操作。可提供一个或一个以上通信接口以支持数据存储及相关操作。
可将某些系统实施为可与本发明的实施方案一同使用的计算机系统。举例来说，各种实施方案可包括数字及/或模拟电路、计算机硬件、固件、软件或其组合。
在各种实施方案中，系统100可使用合适的通信方法、装备及技术进行通信。举例来说，系统100可使用点对点通信(其中消息经由专用物理链路(例如，光纤链路、点对点线路、菊链)从源直接输送到接收器)来与兼容的装置(例如，能够向及/或从系统100传送数据的装置)进行通信。所述系统的组件可在通信网络上通过任何模拟或数字数据通信形式或媒体(包括基于包的消息)来交换信息。通信网络的实例包括(例如)LAN(局域网)、WAN(广域网)、MAN(城域网)、无线及/或光学网络及形成因特网的计算机及网络。其它实施方案可(举例来说)通过使用单向射频(RF)信号通过向通过通信网络耦合在一起的所有或大致所有装置进行广播来输送消息。另外其它实施方案可输送以高方向性为特征的消息，例如使用方向性(即，窄束)天线或红外线信号(其可任选地与聚焦光学器件一同使用)传输的RF信号。使用适当的接口及协议的另外其它实施方案也是可行的，例如(以实例的方式而非打算限制)USB 2.0、火线(Firewire)、ATA/IDE、RS-232、RS-422、RS-485、802.11a/b/g、Wi-Fi、以太网、IrDA、FDDI(光纤分布式数据接口)、权标环网络或基于频分、时分或码分的多路复用技术。某些实施方案可任选地并入例如针对数据完整性的错误检查及校正(ECC)或安全措施(例如，加密(例如，WEP)及口令保护)等特征。
已说明了本发明的多个实施方案。然而，应了解，可在不背离本发明的精神及范围的前提下对本发明做各种修改。举例来说，只要可实现有利结果，便可以不同的顺序来执行所揭示技术的步骤，以不同的方式组合所揭示系统中的组件，或以其它组件来取代或补充所述组件。可在硬件、软件或其组合中执行所述功能及过程(包括算法)，且可在不同于所说明的那些模块或硬件的模块或硬件上执行某些实施方案。因此，其它实施方案归属于以上权利要求书的范围内。

Claims (22)

1.一种供电系统，其包含：
第一电流路径，其在第一供应节点与输出节点之间提供第一电流I1；
第二电流路径，其在第二供应节点与所述输出节点之间提供第二电流I2；及
控制电路，其用以通过向每一电流路径供应控制信号来调节所述输出节点处的电压，所述控制电路可操作以在所述第一供应节点处的电压与所述第二供应节点处的电压之间的差落在一电压范围内时沿所述电流路径分流被供应到所述输出节点的电流，所述分流由一函数界定，所述函数被由两个阈值电压电平分界的三个区域表征，其中所述三个区域包含第一区域、第二区域及第三区域，其中
在所述第一区域内I1＞I2，
在所述第二区域内I1＝I2，及
在所述第三区域内I1＜I2，
且否则从具有较高电压的所述供应节点供应所有所述输出电流。
2.如权利要求1所述的系统，其中当所述第二供应节点处的电压在所述电压范围内增加时，被供应到所述输出节点的电流从所述第一电流路径平滑地转换到所述第二电流路径。
3.如权利要求1所述的系统，其中当所述第一供应节点处的电压在所述电压范围内增加时，被供应到所述输出节点的电流从所述第二电流路径平滑地转换到所述第一电流路径。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述控制电路通过供应所述控制信号以偏置所述电流路径中的一者中的晶体管来分流所述电流。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述第一电流路径包含具有连接到所述第一供应节点的源极端子的第一PMOS晶体管。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述第二电流路径包含具有连接到所述第二供应节点的源极端子的第二PMOS晶体管。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述输出节点连接到所述第一电流路径中的所述第一PMOS晶体管的漏极端子且连接到所述第二电流路径中的所述第二PMOS晶体管的漏极端子。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述控制电路提供偏置信号以调制所述第一及第二PMOS晶体管。
9.如权利要求6所述的系统，其进一步包含栅极偏置电路，以在所述差落被所述第二区域表征时，向所述第一PMOS晶体管的栅极端子及向所述第二PMOS晶体管的栅极端子供应相同的电压。
10.如权利要求1所述的系统，其进一步包含智能卡，所述智能卡包括所述第一电流路径、所述第二电流路径及所述控制电路。
11.如权利要求1所述的系统，其中所述电压范围的跨度高达1伏。
12.如权利要求1所述的系统，其中所述电压范围的跨度在0.2伏与0.8伏之间。
13.如权利要求1所述的系统，其中所述第一电流路径及所述第二电流路径各自包含结型场效晶体管。
14.如权利要求1所述的系统，其中所述第一电流路径及所述第二电流路径各自包含双极结型晶体管。
15.一种供电方法，其包含：
在电压调节器的第一输入处接收第一电压；
在所述电压调节器的第二输入处接收第二电压；
调节所述电压调节器的输出处的电压；及
当所述第一电压与所述第二电压之间的差落在一电压范围之外时，仅从具有较高输入电压的输入向所述输出供应电流，且当所述第一与第二电压之间的差落在所述电压范围内时，向所述输出供应电流使得从所述第一及第二输入中的每一者供应的所述电流根据其相应输入处的电压来分流。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述电压范围取决于晶体管的栅极到源极阈值电压。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述电压范围包含一第一触发和一第二触发之间的电压差，其中每个触发界定了从实质上仅一个输入供应电流到从所述第一及第二输入两者供应电流的转换阈值，所述电压差选自由以下各项组成群组：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9及1.0伏。
18.如权利要求15所述的方法，其进一步包含通过与连接器的物理接触向所述第一输入供应电力。
19.如权利要求15所述的方法，其进一步包含通过无线接口向所述第二输入供应电力。
20.如权利要求15所述的方法，其进一步包含通过可操作以接收所述第一电压的接口传送数据。
21.如权利要求20所述的方法，其进一步包含通过可操作以接收所述第二电压的接口传送数据。
22.如权利要求15所述的方法，其进一步包含选择所述第一及第二输入处的最高可用电压以偏置所述电压调节器中的晶体管的衬底。
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