CN104169826A - 用于电压转换器的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于电压转换器的装置和方法。在一个实施例中，电压转换系统包括旁路电路和电压转换器，所述电压转换器包括电感器和被配置为控制通过所述电感器的电流的多个开关。所述旁路电路包括第一p-型场效应晶体管(PFET)、第二PFET、第一n-型场效应晶体管(NFET)和第二NFET。所述第一和第二NFET晶体管以及所述第一和第二PFET晶体管电连接在所述电感器的第一端和第二端之间，使得所述第一PFET晶体管的源极和所述第一NFET晶体管的漏极电连接到所述电感器的第一端，并且使得所述第二PFET晶体管的漏极和所述第二NFET晶体管的源极电连接到所述电感器的第二端。

Description

用于电压转换器的装置和方法
技术领域
本发明的实施例涉及电子系统，并且具体地涉及用于射频(RF)电子设备的电压转换器。
背景技术
功率放大器可以被包括在移动设备中以放大经由天线发射的RF信号。例如，在具有例如在全球移动通信系统(GSM)中发现的时分多址(TDMA)架构、码分多址(CDMA)和宽带码分多址(W-CDMA)系统的移动设备中，功率放大器可以用于放大具有相对低功率的RF信号。管理RF信号的放大可能是重要的，因为希望的发射功率电平可以取决于用户离基站多远和/或移动环境。还可以采用功率放大器以帮助随时间调节RF信号的功率电平，以便在分配的接收时隙期间防止来自发送的信号干扰。
功率放大器的功率消耗可以是重要的考虑。一种用于减少功率放大器的功率消耗的技术是包络跟踪，其中关于RF信号的包络使功率放大器的电源的电压电平改变或变化。因此，当RF信号的包络增大时，向功率放大器供应的电压可以增大。同样，当RF信号的包络减小时，向功率放大器供应的电压可以减小以减少功率消耗。
例如DC到DC转换器的电压转换器可以被包括在包络跟踪器中，以减少包络跟踪器的设计复杂度和/或提高移动设备的整体功率效率。例如，包络跟踪器可以包括用于生成多个DC输出电压的DC到DC转换器、以及用于通过调整在电压电平上最接近希望的功率放大器电源电压的DC输出电压的幅度而生成功率放大器电源电压的放大器。
存在对改进的电压转换器的需要，所述改进的电压转换器包括例如用于在功率放大器系统中使用的改进的电压转换器。
发明内容
在某些实施例中，本公开涉及一种电压转换系统，其包括电压转换器和旁路电路。电压转换器包括电感器和被配置为控制通过电感器的电流的多个开关。旁路电路包括第一p-型场效应晶体管(PFET)、第二PFET、第一n-型场效应晶体管(NFET)和第二NFET。第一和第二NFET晶体管以及第一和第二PFET晶体管电连接在电感器的第一端和第二端之间，使得第一PFET晶体管的源极和第一NFET晶体管的漏极电连接到电感器的第一端，并且使得第二PFET晶体管的漏极和第二NFET晶体管的源极电连接到电感器的第二端。
在一些实施例中，第一PFET晶体管的漏极电连接到第二PFET晶体管的源极、第一NFET晶体管的源极和第二NFET晶体管的漏极。
在各种实施例中，第一PFET晶体管的基体(body)电连接到电池电压，并且第一NFET晶体管的基体电连接到地电压。根据某些实施例，第二PFET晶体管的基体电连接到升压电压，该升压电压具有大于电池电压的幅度。在一些实施例中，第二NFET晶体管的基体电连接到可切换电压，并且可切换电压被配置为基于由电压转换器生成的输出电压的幅度而在等于大约地电压的电压和大于地电压的电压之间切换。
在一些实施例中，电压转换系统还包括第一电平移动器和第二电平移动器。第一电平移动器被配置为生成用于第一PFET晶体管的栅极和用于第一NFET晶体管的栅极的栅极控制信号，并且第二电平移动器被配置为生成用于第二PFET晶体管的栅极和用于第二NFET晶体管的栅极的栅极控制信号。在某些实施例中，第一电平移动器使用电池电压和地电压供电，并且第二电平移动器使用所述升压电压和可切换电压供电，以防止第二PFET晶体管发生栅极和漏极之间的击穿。根据许多实施例，电压转换系统还包括被配置为生成调节电压的低压降(drop out)稳压器，并且反相器使用所述调节电压和地电压供电。反相器的输出被配置为基于输入保护控制信号生成所述可切换电压。
在一些实施例中，电压转换系统还包括具有电连接到地电源的阳极和电连接到第一NFET晶体管的漏极的阴极的二极管。该二极管被配置为当电感器的第一端具有小于地电压的电压时保护第一NFET晶体管不被损坏。
在各种实施例中，电压转换器的多个开关包括具有电连接到电感器的第一端的第一端和电连接到地电源的第二端的开关。在许多实施例中，电压转换器还包括被布置在开关的第二端和地电源之间的电路径中的电组件，并且该电组件具有电阻。在某些实施例中，第一NFET晶体管的基体电连接到开关的第二端。
根据一些实施例，电压转换器包括被配置为控制多个开关以生成多个输出电压的开关控制块。
在某些实施例中，本公开涉及一种旁路电路，其用于包括电感器和被配置为控制通过电感器的电流的多个开关的电压转换器。该旁路电路包括第一PFET晶体管、具有电连接到第一PFET晶体管的源极和电感器的第一端的漏极的第一NFET晶体管、具有电连接到第一PFET晶体管的漏极的源极的第二PFET晶体管、以及第二NFET晶体管，该第二NFET晶体管具有电连接到第一NFET晶体管的源极的漏极以及电连接到第二PFET晶体管的漏极和电感器的第二端的源极。
在各种实施例中，第一PFET晶体管的漏极电连接到第一NFET晶体管的源极和第二NFET晶体管的漏极。
在一些实施例中，第一和第二PFET每一个都是p-型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，并且第一和第二NFET每一个都是n-型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。
在许多实施例中，第一PFET晶体管的基体电连接到电池电压，并且第一NFET晶体管的基体电连接到地电压。在某些实施例中，第二PFET晶体管的基体电连接到升压电压，升压电压具有大于电池电压的幅度。在若干实施例中，第二NFET晶体管的基体电连接到可切换电压，并且可切换电压被配置为可以在等于大约地电压的电压和大于地电压的电压之间切换。
根据一些实施例，旁路电路还包括第一电平移动器和第二电平移动器。第一电平移动器被配置为生成用于第一PFET晶体管的栅极和用于第一NFET晶体管的栅极的栅极控制信号，并且第二电平移动器被配置为生成用于第二PFET晶体管的栅极和用于第二NFET晶体管的栅极的栅极控制信号。在某些实施例中，第一电平移动器使用电池电压和地电压供电，并且第二电平移动器使用所述升压电压和可切换电压供电，以防止第二PFET晶体管发生栅极和漏极之间的击穿。
在一些实施例中，旁路电路还包括具有电连接到地电源的阳极和电连接到第一NFET晶体管的漏极的阴极的二极管。该二极管被配置为当电感器的第一端具有小于地电压的电压时保护第一NFET晶体管免于基体和漏极之间的击穿。
在某些实施例中，本公开涉及一种减小包括电感器和被配置为控制通过电感器的电流的多个开关的电压转换器中的激振(ringing)的方法。所述方法包括使用电压转换器生成多个输出电压，并且使用旁路电路将电感器旁路。旁路电路包括第一PFET、第二PFET、第一NFET和第二NFET。第一和第二NFET晶体管以及第一和第二PFET晶体管电连接在电感器的第一端和第二端之间，使得第一PFET晶体管的源极和第一NFET晶体管的漏极电连接到电感器的第一端，并且使得第二PFET晶体管的漏极和第二NFET晶体管的源极电连接到电感器的第二端。
在一些实施例中，所述方法还包括在大于第一PFET晶体管的基体的电压的电压上将第二PFET晶体管的基体偏置。
在各种实施例中，所述方法还包括将第一NFET晶体管的基体偏置到地电压和使第二NFET晶体管的基体偏置到可切换电压。
根据若干实施例，所述方法还包括当生成多个输出电压中的至少一个时将可切换电压的电压增大到大于地电压的电压。
在某些实施例中，本公开涉及一种无线设备。该无线设备包括具有电池电压的电池、电压转换器和旁路电路。电压转换器包括电感器和被配置为控制通过电感器的电流的多个开关，并且电压转换器被配置为从电池电压生成多个输出电压。旁路电路包括第一PFET、第二PFET、第一NFET和第二NFET。第一和第二NFET晶体管以及第一和第二PFET晶体管电连接在电感器的第一端和第二端之间，使得第一PFET晶体管的源极和第一NFET晶体管的漏极电连接到电感器的第一端，并且使得第二PFET晶体管的漏极和第二NFET晶体管的源极电连接到电感器的第二端。
在各种实施例中，第一PFET晶体管的漏极电连接到第二PFET晶体管的源极、第一NFET晶体管的源极和第二NFET晶体管的漏极。在一些实施例中，第一PFET晶体管的基体电连接到电池电压，并且第一NFET晶体管的基体电连接到地电压。
根据某些实施例，第二PFET晶体管的基体电连接到升压电压，并且升压电压具有大于电池电压的幅度。在某些实施例中，第二NFET晶体管的基体电连接到可切换电压，并且可切换电压被配置为基于由电压转换器生成的多个输出电压中的一个的幅度而在等于大约地电压的电压和大于地电压的电压之间切换。
在某些实施例中，无线设备还包括第一电平移动器和第二电平移动器。第一电平移动器被配置为生成用于第一PFET晶体管的栅极和用于第一NFET晶体管的栅极的栅极控制信号，并且第二电平移动器被配置为生成用于第二PFET晶体管的栅极和用于第二NFET晶体管的栅极的栅极控制信号。在一些实施例中，第一电平移动器使用电池电压和地电压供电，并且第二电平移动器使用升压电压和可切换电压供电，以防止第二PFET晶体管发生栅极和漏极之间的击穿。
在某些实施例中，无线设备还包括多个输出开关和电压调整模块。多个输出开关被配置为在多个输出电压中选择，并且电压调整模块被配置为通过调整选择的输出电压的电压幅度生成功率放大器电源电压。
在若干实施例中，无线设备还包括被配置为接收功率放大器电源电压的功率放大器。
在一些实施例中，多个输出电压包括具有大于电池电压的幅度的幅度的至少一个输出电压。
在某些实施例中，多个输出电压包括具有小于电池电压的幅度的幅度的至少一个输出电压。
附图说明
图1是用于放大射频(RF)信号的功率放大器模块的示意图。
图2是可以包括图1的功率放大器模块中的一个或多个的示例无线设备的示意性框图。
图3是包括包络跟踪器的功率放大器系统的一个示例的示意性框图。
图4A-4C示出电源电压对时间的三个示例。
图5是包括包络跟踪器的功率放大器系统的另一示例的示意性框图。
图6是多级电源控制模块和电池的一个实施例的电路图。
图7是旁路电路和电感器的一个实施例的电路图。
图8是用于生成图7的可切换电压的电压生成器的一个实施例的电路图。
图9是降压升压转换器的一个示例的一部分的电路图。
图10是旁路电路和电感器的另一实施例的电路图。
图11是旁路电路和电感器的再一实施例的电路图
具体实施方式
这里提供的标题(如果有的话)仅为了方便，并且并不一定影响所要求保护的发明的范围或含义。
功率放大器系统的概述
图1是用于放大射频(RF)信号的功率放大器模块10的示意图。图示的功率放大器模块10可以被配置为放大RF信号IN以生成放大后的RF信号OUT。如这里描述的，功率放大器模块10可以包括一个或多个功率放大器。
图2是可以包括图1的功率放大器模块10中的一个或多个的示例无线设备11的示意性框图。无线设备11还可以包括实现本公开的一个或多个特征的电压转换器。
图2中描绘的示例无线设备11可以表示例如多频带/多模式移动电话的多频带和/或多模式设备。作为示例，全球移动通信系统(GSM)标准是在世界上的许多地方利用的数字蜂窝通信的模式。GSM模式移动电话可以在以下四个频带中的一个或多个处工作：850MHz(大约824-849MHz用于Tx，869-894MHz用于Rx)、900MHz(大约880-915MHz用于Tx，925-960MHz用于Rx)、1800MHz(大约1710-1785MHz用于Tx，1805-1880MHz用于Rx)以及1900MHz(大约1850-1910MHz用于Tx，1930-1990MHz用于Rx)。在世界上的不同地方还利用GSM频带的变体和/或地区/国家实现方式。
码分多址(CDMA)是可以在移动电话设备中实现的另一标准。在某些实现方式中，CDMA设备可以在800MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz频带中的一个或多个中工作，而某些W-CDMA和长期演进(LTE)设备可以在例如大约22个射频频谱频带上工作。
本公开的一个或多个特征可以在上述示例模式和/或频带中以及在其他通信标准中实现。例如，3G、4G、LTE和高级LTE是这种标准的非限制性示例。
在某些实施例中，无线设备11可以包括开关12、收发器13、天线14、功率放大器17、控制组件18、计算机可读介质19、处理器20、电池21和电源控制块22。
收发器13可以生成用于经由天线14发射的RF信号。此外，收发器13可以从天线14接收进入的RF信号。
将理解，可以通过在图2中共同表示为收发器13的一个或多个组件实现与发射和接收RF信号相关联的各种功能。例如，单个组件可以被配置为提供发射和接收功能两者。在另一示例中，可以由分开的组件提供发射和接收功能。
类似地，将理解，可以通过在图2中共同表示为天线14的一个或多个组件实现与发射和接收RF信号相关联的各种天线功能。例如，单个天线可以被配置为提供发射和接收功能两者。在另一示例中，可以由分开的天线提供发射和接收功能。在再一示例中，可以使用不同天线提供与无线设备11相关联的不同频带。
图2中，来自收发器13的一个或多个输出信号被描绘为经由一个或多个发射路径15被提供给天线14。在示出的示例中，不同发射路径15可以表示与不同频带和/或不同功率输出相关联的输出路径。例如，示出的两个示例功率放大器17可以表示与不同功率输出配置(例如，低功率输出和高功率输出)相关联的放大、和/或与不同频带相关联的放大。虽然图2将无线设备11图示为包括两个发射路径15，但是无线设备11可以被适配为包括更多或更少的发射路径15。
图2中，来自天线14的一个或多个检测到的信号被描绘为经由一个或多个接收路径16被提供给收发器13。在示出的示例中，不同接收路径16可以表示与不同频带相关联的路径。例如，示出的四个示例路径16可以表示一些无线设备具备的四频带能力。虽然图2将无线设备11图示为包括四个接收路径16，但是无线设备11可以被适配为包括更多或更少的接收路径16。
为了帮助在接收和发射路径之间切换，开关12可以被配置为将天线14电连接到选择的发射或接收路径。因此，开关12可以提供与无线设备11的操作相关联的许多切换功能。在某些实施例中，开关12可以包括许多开关，其被配置为提供与例如不同频带之间的切换、不同功率模式之间的切换、发射和接收模式之间的切换或它们的某种组合相关联的功能。开关12还可以被配置为提供额外的功能，包括对信号进行滤波和/转接(duplexing)。
图2示出在某些实施例中，可以提供控制组件18，用于控制与开关12、功率放大器17、电源控制块22和/或其他操作组件的操作相关联的各种控制功能。
在某些实施例中，处理器20可以被配置为便利于这里描述的各种处理的实现。为了描述的目的，还可以参考对方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述本公开的实施例。将理解，可以由计算机程序指令实现流程图图示和/或框图的每个块、以及流程图图示和/或框图中的多个块的组合。可以向通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器提供这些计算机程序指令以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的动作的部件。
在某些实施例中，这些计算机程序指令还可以存储在可以指导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式操作的计算机可读存储器19中，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的动作的指令部件的制造物。计算机程序指令还可以加载到计算机或其他可编程数据处理装置上以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作以产生计算机实现的处理，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图的一个或多个块中指定的动作的步骤。
图示的无线设备11还包括电源控制块22，其可以用于向功率放大器17中的一个或多个提供电源电压。例如，电源控制块22可以包括包络跟踪器，其被配置为基于要放大的RF信号的包络，使向功率放大器17提供的电源电压的电压电平改变或变化。然而，在某些实现方式中，电源控制块22可以包括不同组件。
电源控制块22可以电连接到电池21，并且电源控制块22可以被配置为生成用于功率放大器17的电源电压。电池21可以是包括例如锂离子电池的、在无线设备11中使用的任何适当的电池。如下面将进一步详细描述的，通过改变向功率放大器提供的电压，可以减少从电池21消耗的功率，因此提高无线设备11的电池寿命。在某些实现方式中，电源控制块22可以基于要放大的RF信号的包络控制功率放大器电源电压。可以从收发器13向电源控制块22提供包络信号。然而，可以以其他方式确定包络。例如，可以通过使用任何适当的包络检测器检测来自RF信号的包络而确定包络。
图3是包括包络跟踪器30的功率放大器系统25的一个示例的示意性框图。图示的功率放大器系统25包括包络跟踪器30、功率放大器32、电感器37、阻抗匹配网络31、开关12和天线14。图示的包络跟踪器30被配置为接收RF信号的包络，并生成用于功率放大器32的功率放大器电源电压VCC_PA。
图示的功率放大器32包括具有发射极、基极和集电极的双极晶体管39。双极晶体管39的发射极可以电连接到地电源，并且可以向双极晶体管39的基极提供射频(RF)信号。双极晶体管39可以放大RF信号并且在集电极提供放大后的RF信号。双极晶体管39可以是任何适当的器件。在一个实现方式中，双极晶体管39是异质结双极晶体管(HBT)。
功率放大器32可以被配置为向开关12提供放大后的RF信号。阻抗匹配网络31可以用于帮助终止功率放大器32和开关12之间的电连接。例如，阻抗匹配网络31可以用于增加功率转移和/或减小使用功率放大器32生成的放大后的RF信号的反射。
可以包括电感器37以帮助利用由包络跟踪器30生成的功率放大器电源电压VCC_PA来偏置功率放大器32。电感器37可以包括电连接到包络跟踪器30的第一端和电连接到双极晶体管39的集电极的第二端。
虽然图3图示功率放大器32的一个实现方式，但是技术人员将理解这里描述的教导可以应用于各种功率放大器结构，例如多级功率放大器结构和采用其他晶体管结构的功率放大器。例如，在一些实现方式中，在采用例如硅FET、砷化镓(GaAs)高电子迁移率晶体管(HEMT)、或横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管的场效应晶体管(FET)的情况下，可以省略双极晶体管39。
图4A-4C示出电源电压对时间的三个示例。
图4A中，曲线图47图示RF信号41的电压和功率放大器电源电压43对时间。RF信号41具有包络42。
可能重要的是功率放大器的电源电压43具有比RF信号41的电压更大的电压。例如，向功率放大器提供具有比RF信号41的幅度更小的幅度的电源电压可能对RF信号进行限幅，因此产生信号失真和/或其他问题。因此，可能重要的是电源电压43大于包络42的电压。然而，可能希望减少功率放大器电源电压43和RF信号41的包络42之间的电压差，因为功率放大器电源电压43和包络42之间的面积可以表示损失的能量，其可以减少电池寿命和增加在移动设备中生成的热量。
图4B中，曲线图48图示RF信号41的电压和功率放大器电源电压44对时间。相比于图4A的功率放大器电源电压43，图4B的功率放大器电源电压44关于RF信号41的包络42而变化。图4B中功率放大器电源电压44和包络42之间的面积小于图4A中功率放大器电源电压43和包络42之间的面积，因此图4B的曲线图48可以与具有更大能量效率的功率放大器系统相关联。
图4C是图示关于RF信号41的包络42而变化的电源电压45的曲线图49。相比于图4B的电源电压44，图4C的电源电压45以离散电压增量变化。可以在以离散增量使用于功率放大器的电源电压变化的电源控制块中采用这里描述的某些实施例。
图5是包括包络跟踪器30的功率放大器系统50的另一示例的示意性框图。图示的功率放大器50包括电池21、包络跟踪器30、功率放大器32、延迟控制块33和延迟元件34。包络跟踪器30包括多级电源控制模块51、开关52、开关控制块53和电压调整模块54。
如图5中所示，示例功率放大器系统50可以接收RF信号和RF信号的包络，并且可以使用包络来生成用于功率放大器32的电源电压VCC_PA。为了补偿在生成功率放大器电源电压VCC_PA中的延迟，可以包括延迟元件34和延迟控制块33。例如，延迟控制块33可以用于基于RF信号的包络来控制延迟元件34的延迟以帮助对准RF信号和功率放大器电源电压VCC_PA。
多级电源控制模块51可以被包括在包络跟踪器30中并且可以用于从电池21生成多个基本上DC输出电压。例如，多级电源控制模块51可以用于从电池电压VBATT生成输出电压VMLS1、VMLS2、VMLS3。虽然多级电源控制模块51被图示为生成三个输出电压，但是多级电源控制模块51可以被配置为生成更多或更少输出电压。多级电源控制模块51可以包括例如降压升压转换器或任何其他适当的DC到DC转换器。
开关控制块53可以被配置为在由多级电源控制模块51生成的输出电压中选择，以帮助提供具有适当电源电压的功率放大器32。由开关控制块53选择的电压可以在向例如功率放大器32的一个或多个功率放大器提供之前由电压调整模块54调整。例如，电压调整模块54可以包括被配置为提供包络信号的线性跟踪以生成电源电压VCC的放大器。在某些实现方式中，电压调整模块54可以包括放大器和加法器，并且加法器可以将来自放大器的误差信号加到由开关52选择的输出电压上以生成功率放大器电源电压VCC_PA。
通过提供多级电源控制模块51和电压调整模块54两者，可以减少对包络跟踪器30的设计的限制，从而允许具有更大灵活性和改进的功率效率的系统。
电压转换器电路的概述
图6是包括多级电源控制模块72和电池21的电子系统70的一部分的一个实施例的电路图。多级电源控制模块72被配置为从电池21接收电池电压VBATT，并且生成多个输出电压。例如，在图6中图示的配置中，多级电源控制模块72被配置为生成第一输出电压VMLS1、第二输出电压VMLS2和第三输出电压VMLS3。然而，多级电源控制模块72可以被配置为生成更多或更少输出电压。
多级电源控制模块72包括降压升压转换器73和控制块74。降压升压转换器73包括第一到第六开关S1-S6、电感器75和旁路电路76。第一开关S1包括电连接到电池电压VBATT的第一端，以及在节点N1电连接到第二开关S2的第一端、电感器75的第一端和旁路电路76的第一端的第二端。第二开关S2还包括电连接到第一或地电源VGND的第二端。虽然图2图示使用地电源和电池电压供电的电压转换器的配置，但是这里的教导适用于使用任何适当高功率电源和低功率电源供电的电压转换器。电感器75还包括在节点N2电连接到旁路电路76的第二端和第三到第六开关S3-S6中的每一个的第一端的第二端。第三开关S3还包括电连接到地电源VGND的第二端。第四、第五和第六开关S4-S6每一个包括被配置为分别生成第一、第二和第三输出电压VMLS1、VMLS2和VMLS3的第二端。
控制块74被配置为接收第一、第二和第三输出电压VMLS1、VMLS2和VMLS3，并且可以基于第一、第二和第三输出电压VMLS1、VMLS2和VMLS3的电压电平控制降压升压转换器73。例如，控制块74可以被配置为生成用于接通和断开第一到第六开关S1-S6以维持在目标电压电平的特定误差容限内的第一、第二和第三输出电压VMLS1、VMLS2和VMLS3的控制信号。
控制块74可以被配置为控制降压升压转换器73以生成具有大于电池电压VBATT的幅度的幅度的一个或多个升压电压。例如，当降压升压转换器73连续操作时，控制块74可以通过在与降压升压转换器73的第一升压阶段相关联的配置和与降压升压转换器73的第二升压阶段相关联的配置之间定时切换第一到第六开关S1-S6的状态生成第一输出电压VMLS1上的升压电压。例如，在降压升压转换器73的第一升压阶段期间，控制块74可以被配置为断开第二和第四到第六开关S2、S4-S6并接通第一和第三开关S1、S3以通过提供从电池21通过电感器75以及第一和第三开关S1、S3到地电源VGND的电流而增大电感器75的磁场。此外，在降压升压转换器73的第二升压阶段期间，控制块74可以被配置为接通第二和第四开关S2、S4并断开第一、第三、第五和第六开关S1、S3、S5-S6，使得电感器75的磁场生成从地电源VGND通过电感器75以及第二和第四开关S2、S4到第一输出电压VMLS1的电流。
虽然降压升压转换器73被描述为当生成升压电压时在两个阶段上操作，但是降压升压转换器可以被配置为使用额外的阶段操作。例如，降压升压转换器73可以被配置为使用被配置为将降压升压转换器73在第一升压阶段、第二升压阶段和与断开第一到第六开关S1-S6中的每一个相关联的第三升压阶段之间切换的控制块74间歇地操作。在一些实现方式中，可以在降压升压转换器73中采用间歇操作以帮助防止当输出电压VMLS1-VMLS3具有相对轻的电流负载时降压升压转换器73对输出电压VMLS1-VMLS3进行过充电。
控制模块74还可以被配置为控制降压升压转换器73以生成具有小于电池电压VBATT的幅度的幅度的一个或多个降压电压。例如，当降压升压转换器73连续操作时，控制块74可以通过在与降压升压转换器73的第一降压阶段相关联的配置和与降压升压转换器73的第二降压阶段相关联的配置之间定时切换第一到第六开关S1-S6的状态生成第三输出电压VMLS3上的降压电压。例如，在降压升压转换器73的第一降压阶段期间，控制块74可以被配置为断开第二到第五开关S2-S5并接通第一和第六开关S1、S6以通过提供从电池21通过电感器75以及第一和第六开关S1、S6到第三输出电压VMLS3的电流而对电感器75的磁场进行充电。此外，在降压升压转换器73的第二降压阶段期间，控制块74可以被配置为接通第二和第六开关S2、S6并断开第一以及第三到第五开关S1、S3-S5，使得电感器75的磁场生成从地电源VGND通过电感器75以及第二和第六开关S2、S6到第三输出电压VMLS3的电流。
虽然降压升压转换器73被描述为当生成降压电压时在两个阶段上操作，但是降压升压转换器可以被配置为使用额外的阶段操作。例如，降压升压转换器73可以被配置为使用被配置为将降压升压转换器73在第一降压阶段、第二降压阶段和与断开第一到第六开关S1-S6中的每一个相关联的第三降压阶段之间切换的控制块74间歇地操作。
多级电源控制模块72可以被配置为生成降压和/或升压电压的任何适当组合。例如，在一些实现方式中，第一和第二输出电压VMLS1、VMLS2为升压电压并且第三输出电压VMLS3为降压电压。然而，在其他实现方式中，降压升压转换器73可以被配置为生成全部降压或全部升压电压。此外，多级电源控制模块72可以被配置为生成更多或更少输出电压。
当使用降压升压转换器73生成降压和/或升压电压时，第一到第六开关S1-S6的切换可以导致电感器75中的激振。例如，当控制块74确定第一、第二和第三输出电压VMLS1-VMLS3每一个被充电到希望的电压电平时，控制块74可以断开第四到第六开关S4-S6中的每一个。类似地，当间歇地操作时，降压升压转换器73可以处于其中第一到第六开关S1-S6每一个都断开的状态。当在某些状态之间转换第一到第六开关S1-S6时，与电感器75的电磁场相关联的能量可导致第一节点N1和/或第二节点N2上的电压尖峰。在某些配置中，电感器75的激振可以导致可超过最大电压操作条件的电压尖峰和/或可以引起可生成电子系统70中的接收频带噪声的毛刺。
为了帮助减少降压升压转换器73内的激振，包括了旁路电路76。控制块74可以被配置为在未激活或高阻抗状态与激活或低阻抗状态之间控制旁路电路76。在一些实现方式中，控制块74可以被配置为在某些时间激活旁路电路76，以便减少电感器电流的激振和减少第一节点N1和/或第二节点N2上的电压尖峰。例如，当第一到第六开关S1-S6每一个处于断开状态时，控制块74可以激活旁路电路76，以便使第一节点N1电短路到第二节点N2并且减少激振。然而，控制块74可以被配置为在其他时间激活旁路电路76。
将旁路电路76与电感器75并联电连接可以相对于某些其他旁路方案增强降压升压转换器73的性能。例如，将旁路电路76与降压升压转换器73并联电连接可以相对于在旁路期间第一和第二节点N1、N2被短路到地电源VGND的方案提供提高的性能，因为与第一和第二节点N1、N2相关联的寄生电容在旁路之后不需要再充电，并且不需要包括用于防止输出电压VMLS1-VMLS3和地电源VGND之间的短路的额外的调节电路。
图7是旁路电路86和电感器75的一个实施例的电路图80。旁路电路86包括第一电平移动器91、第二电平移动器92、第一p-型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管93、第二PMOS晶体管94、第一n-型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管95和第二NMOS晶体管96。旁路电路86包括用于接收旁路控制信号BYPASS的输入，并且旁路电路86与电感器75并联电连接。如这里使用的以及如本领域普通技术人员将理解的，MOS晶体管可以具有例如多晶硅的非金属材料制成的栅极，并且可以具有并非只使用二氧化硅而是使用例如高-k电介质的其他电介质实现的电介质区域。
第一和第二电平移动器91、92每一个包括被配置为接收旁路控制信号BYPASS的输入。第一电平移动器91包括电连接到第一NMOS晶体管95的栅极的第一或非反相输出，以及电连接到第一PMOS晶体管93的栅极的第二或反相输出。第一电平移动器91使用电池电压VBATT和地电源VGND供电。第二电平移动器92包括电连接到第二NMOS晶体管96的栅极的第一或非反相输出，以及电连接到第二PMOS晶体管94的栅极的第二或反相输出。第二电平移动器91使用升压电压VBOOST和切换电源(switch supply)VSW供电。
第一PMOS晶体管93包括在第一节点N1电连接到第一NMOS晶体管95的漏极和电感器75的第一端的源极。第一PMOS晶体管93还包括电连接到第一NMOS晶体管95的源极、第二NMOS晶体管96的漏极和第二PMOS晶体管94的源极的漏极。第一PMOS晶体管93还包括电连接到电池电压VBATT的基体，并且第一NMOS晶体管95还包括电连接到地电源VGND的基体。第二PMOS晶体管94还包括在第二节点N2电连接到第二NMOS晶体管96的源极的漏极。第二PMOS晶体管94还包括电连接到升压电压VBOOST的基体，并且第二NMOS晶体管96还包括电连接到可切换电压VSW的基体。第一和第二PMOS晶体管93、94以及第一和第二NMOS晶体管95、96电连接在电感器75的第一和第二端之间的电桥中。
电池电压VBATT、升压电压VBOOST和可切换电压VSW的电压电平可以具有相对于地电源VGND的任何适当电压电平。在一个实现方式中，电池电压VBATT范围在大约2.5V和大约5.25V之间，并且升压电压VBOOST被选择为在大约0.15V到大于电池电压VBATT的大约2.9V之间。在一个实施例中，升压电压VBOOST被选择为使用电压转换器生成的输出电压中的一个，例如具有最大电压幅度的电压转换器的输出电压。例如，参考图6，当将降压升压转换器73的第一输出电压VMLS1升压到大于电池电压VBATT时，第一输出电压VMLS1可以用作升压电压VBOOST。
在某些配置中，可切换电压VSW可以在约等于地电源VGND的电压和在大约1.7V到大约1.9V的范围中的电压之间切换。下面将进一步描述可切换电压VSW的额外细节。虽然上面描述了特定电压电平，但是本领域技术人员将容易地确定其他电压电平。
当旁路控制信号BYPASS为逻辑高时，第一电平移动器91的非反相和反相输出可以分别等于大约电池电压VBATT和地电源VGND的电压，并且第二电平移动器92的非反相和反相输出可以分别等于大约升压电压VBOOST和可切换电压VSW的电压。因此，旁路控制信号BYPASS以及第一和第二电平移动器91、92可以用于接通第一和第二PMOS晶体管93、94以及第一和第二NMOS晶体管95、96。然而，当旁路控制信号BYPASS为逻辑低时，第一电平移动器91的非反相和反相输出可以分别等于大约地电源VGND和电池电压VBATT的电压，并且第二电平移动器92的非反相和反相输出可以分别等于大约可切换电压VSW和升压电压VBOOST的电压。因此，当旁路控制信号BYPASS为逻辑低时，第一和第二PMOS晶体管93、94以及第一和第二NMOS晶体管95、96可以断开。
旁路电路86可以被包括在包括电感器75的电压转换器中，并且可以用于将电感器75旁路以减少激振。例如，图7的旁路电路86可以操作为图6的降压升压转换器73中的旁路电路76，并且可以用于当降压升压转换器73间歇地操作时和/或在任何其他适当配置期间，例如当第一到第六开关S1-S6每一个处于断开状态时将电感器75旁路。当图7的旁路电路86被包括在图6的降压升压转换器73中时，旁路电路可以被电连接为使得图7的第一和第二节点N1、N2与图6的第一和第二节点N1、N2对应。
虽然旁路电路76可以在图6的降压升压转换器73中使用，但是旁路电路76可以在大量IC和其他电子设备中使用，包括例如在具有不同电路拓扑的降压转换器、升压转换器或电压转换器中使用。
电池电压VBATT可以由电池生成，并且因此电池电压VBATT可以具有关于电池充电电平变化的电压电平。因此，当电池具有相对小的电量时电池电压可以相对小。然而，电压转换器可以使用电池电压VBATT以生成多个输出电压，包括具有大于电池电压VBATT的电压的升压后的输出电压。
第一和第二PMOS晶体管93、94以及第一和第二NMOS晶体管95、96以允许所述晶体管具有相对高的电压容限的晶体管的配置电连接。例如，第一和第二PMOS晶体管93、94以及第一和第二NMOS晶体管95、96可以具有最大操作电压，例如最大栅极-漏极、栅极-源极、主体(bulk)-漏极和主体-源极击穿电压，并且所述晶体管被配置为即使当电感器75的磁场中的能量引起激振时，也避免击穿。
例如，为了提高旁路电路86对第二节点N2上的电压尖峰的鲁棒性，包括当电池电压VBATT具有相对低的电压电平时，第二PMOS晶体管94的基体电连接到升压电压VBOOST，并且第二NMOS晶体管96的基体电连接到可切换电压VSW。此外，相比于使用电池电压VBATT和地电源VGND供电的第一电平移动器91，第二电平移动器92使用升压电压VBOOST和可切换电压VSW供电。
如下面将详细描述的，升压电压VBOOST可以具有大于电池电压VBATT的电压幅度的电压幅度。此外，当电压转换器生成相对大的输出电压时，可切换电压VSW可以增大以具有大于地电源VGND的电压幅度的电压幅度。通过以该方式配置升压电压VBOOST和可切换电压VSW，即使当电池电压VBATT的电压幅度相对低和/或第二节点N2具有相对大的电压摆动时，第一和第二PMOS晶体管93、94以及第一和第二NMOS晶体管95、96也可以在安全操作电压限制内操作。因此，可以在电压转换器中采用图7的旁路电路86以相对于省略旁路电路86的方案减少电感器电流激振。在一些实现方式中，旁路电路86不将高电压或其他特殊晶体管用于第一和第二PMOS晶体管93、94以及第一和第二NMOS晶体管95、96，从而减少电路布局面积和/或增强采用旁路电路86的电压转换器的操作性能。在一些实现方式中，旁路电路86在旁路电路86中使用高电压或其他特殊晶体管以允许电压转换器在甚至更高的输出电压电平处操作。
虽然图7图示使用MOS晶体管的配置，但是这里描述的旁路电路可以使用其他晶体管结构，包括例如其他场效应晶体管(FET)。因此，在某些实现方式中，晶体管93-96可以是金属半导体FET(MESFET)、结型FET(JFET)、和/或任何其他适当类型的晶体管。
图8是用于生成图7的可切换电压VSW的电压生成器100的一个实施例的电路图。电压生成器100包括低压降稳压器(LDO)101、第一反相器102和第二反相器103。电压生成器100被配置为接收保护控制信号PROTECT。此外，电压生成器100被配置为接收电池电压VBATT和生成可切换电压VSW。
第一反相器102包括被配置为接收保护信号PROTECT的输入和电连接到第二反相器103的输入的输出。第二反相器103还包括被配置为生成可切换电压VSW的输出。LDO101包括被配置为接收电池电压VBATT的输入和被配置为生成LDO电压VLDO的输出。第一和第二反相器102、103使用LDO电压VLDO和地电源VGND供电。
电压生成器100可以用于生成可切换电压VSW，使得可切换电压VSW具有基于保护控制信号PROTECT的状态而改变的幅度。例如，当保护控制信号PROTECT为逻辑高时，电压生成器100可以被配置为将可切换电压VSW的幅度控制为大于地电源VGND的幅度。例如，在一些实现方式中，LDO电压VLDO可以被配置为处于大约1.7V到大约1.9V的范围中，例如，大约1.8V，并且可切换电压VSW可以被配置为当保护控制信号PROTECT为逻辑高时约等于LDO电压VLDO。然而，当开关为逻辑低时，可切换电压VSW可具有约等于地电源VGND的电压幅度。虽然上面描述了特定电压电平，但是本领域技术人员将容易地确定其他电压值。
参考图7和8，保护信号PROTECT可以在任何适当时间窗口期间被有效化(assert)。例如，当电压转换器生成具有相对大的幅度的输出电压时，电感器激振可导致在电感器的第一和/或第二端上的相对大的电压尖峰。因此，在某些实现方式中，保护信号PROTECT被配置为逻辑高，以便当电压转换器生成旁路电路的第二PMOS晶体管94的相对于地电压VGND的相对大的输出电压(例如大于栅极-漏极击穿电压的电压)时，增大可切换电压VSW。因为可切换电压VSW可以通过第二电平移动器92提供给第二NMOS晶体管96的基体和第二PMOS晶体管94的栅极，当生成大的输出电压时增大可切换电压VSW可以防止第二PMOS和NMOS晶体管94、96的漏极-基体、漏极-源极、漏极-栅极和/或漏极-源极电压超过击穿电压条件。
图9是降压升压转换器的一部分的一个示例的电路图110。降压升压转换器的该部分包括旁路电路76、电感器75、第二开关S2、第四开关S4、键合线(bondwire)111和电阻器112。
键合线111包括电连接到外部地电源VGND_EXT的第一端和电连接到地电源VGND的第二端。电阻器112包括电连接到地电源VGND的第一端和电连接到第二开关S2的第一端的第二端。第二开关S2还包括在第一节点N1电连接到旁路电路76的第一端和电感器75的第一端的第二端。第四开关S4包括在第二节点N2电连接到旁路电路76的第二端和电感器75的第二端的第一端。第四开关S4还包括电连接到第一输出电压VMLS1的第二端。
在一些配置中，降压升压转换器可以用于生成在第一输出电压VMLS1上的升压电压。例如，当旁路电路76处于高阻抗状态时，第二和第四开关S2、S4接通，并且电感器75的磁场相对大，电流可以从地电源VGND流到第一输出电压VMLS1，如前面结合图6描述的。通过电感器75的电流流动可以引起沿电流路径布置的电组件上的电压降，其可以导致第一节点N1的电压下降到相对低的电压，包括小于外部地电源VGND_EXT的电压。例如，地电源VGND可以使用键合线111电连接到外部地电源VGND_EXT，键合线111可以具有电阻性和/或电感性组件。电压降还可以来自其他源，例如与布置在第二开关S2和地电源VGND之间的电路径中电阻器112相关联的电压降和/或第二开关S2上的电压降。在一些实现方式中，电阻器112可以表示例如晶体管和/或二极管结构的不是无源电阻器的电组件的电阻。
参考图7和9，当第一节点N1的电压下降到低于地电源VGND时，第一NMOS晶体管95的基体-漏极结可以变为正向偏置。例如，第一NMOS晶体管95的基体可以由p-型阱形成，并且第一NMOS晶体管95的漏极可以由n-型有源区形成。因此，当第一NMOS晶体管95的漏极电压减小到低于第一NMOS晶体管95的基体电压时，第一NMOS晶体管95的基体-漏极结可以变为正向偏置。相对大的基体-漏极结的正向偏置可以生成可以引起对第一NMOS晶体管95的损坏的大电流。
图10是旁路电路126和电感器75的另一实施例的电路图120。旁路电路126包括第一电平移动器91、第二电平移动器92、第一PMOS晶体管93、第二PMOS晶体管94、第一NMOS晶体管95、第二NMOS晶体管96和二极管128。旁路电路126包括用于接收旁路控制信号BYPASS的输入，并且旁路电路126与电感器75并联电连接。
图10的旁路电路126类似于图7的旁路电路86。然而，相比于图7的旁路电路86，图10的旁路电路126还包括二极管128。例如，二极管128包括电连接到地电源VGND的阳极和电连接到第一节点N1的阴极。包括二极管128可以帮助在第一节点N1下降到低于地电源VGND时保护第一NMOS晶体管95免于损坏。例如，二极管128可以被配置为具有相对大的尺寸，并且因此可以在第一节点N1下降到低于地电源VGND的情况下传导相对大的电流，从而帮助增大第一节点N1的电压并防止第一NMOS晶体管95的基体-源极结传导相对大的电流。
图11是旁路电路136和电感器75的再一实施例的电路图130。旁路电路136包括第一电平移动器91、第二电平移动器92、第一PMOS晶体管93、第二PMOS晶体管94、第一NMOS晶体管95和第二NMOS晶体管96。旁路电路136包括用于接收旁路控制信号BYPASS的输入，并且旁路电路136与电感器75并联电连接。
图11的旁路电路136类似于图7的旁路电路86。然而，相比于图7的旁路电路86，第一NMOS晶体管95的基体电连接到第三节点N3而非地电源VGND。在某些实现方式中，第三节点N3可以与图9的第三节点N3对应。因此，在一些配置中，第一NMOS晶体管95的基体可以电连接到布置在电压转换器的开关和电压转换器的电阻器之间的电流路径中的电压转换器内的节点。
应用
上面描述的实施例中的一些提供与移动电话有关的示例。然而，所述实施例的原理和优点可以用于需要电压转换器的任何其他系统或装置。
这种电压转换器可以在各种电子设备中实现。电子设备的示例可以包括但不限于消费电子产品、消费电子产品的一部分、电子测试设备等。电子设备的示例还可以包括但不限于存储器芯片、存储器模块、光网络或其他通信网络的电路以及盘驱动器电路。消费电子产品可以包括但不限于移动电话、电话、电视、计算机监视器、计算机、手持式计算机、个人数字助理(PDA)、微波炉、冰箱、汽车、立体声系统、盒式磁带录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、MP3播放器、收音机、便携式摄像机、相机、数字相机、便携式存储器芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、复印机、传真机、扫描仪、多功能外围设备、腕表、时钟等。此外，电子设备可以包括未完成的产品。
结论
除非上下文清楚地另外要求，贯穿整个说明书和权利要求，词语“包括”和“包含”等应以包含性的含义来解释，而非排他性或穷举性的含义；也就是说，以“包括但不限于”的含义来解释。如这里通常使用的，词语“耦接”指代可以直接连接或通过一个或多个中间元件连接的两个或多个元件。同样，如这里通常使用的，词语“连接”指代可以直接连接或通过一个或多个中间元件连接的两个或多个元件。此外，当在本申请中使用时，词语“这里”、“上面”、“下面”和类似意思的词语应指代本申请整体，而非本申请的任何特定部分。当上下文允许时，上面的具体实施方式中的、使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。在提到两个或多个项的列表时的词语“或”，该词语覆盖对该词语的全部下列解释：列表中的任何项，列表中的全部项以及列表中的项的任何组合。
此外，除非另有具体说明，或如使用的在上下文内另有理解，这里使用的条件性语言，除了其他的以外例如有“可以”、“能够”、“可能”、“会”、“例”、“例如”和“诸如”等通常意图传达某些实施例包括而其他实施例不包括某些特征、元件和/或状态。因此，这种条件性语言通常不意图意指特征、元件和/或状态以任何方式为一个或多个实施例所需，或一个或多个实施例必须包括用于在有或没有作者输入或提示的情况下决定这些特征、元件和/或状态是否包括在任何特定实施例中或要在任何特定实施例中执行的逻辑。
对本发明的实施例的上面的详细描述不意图是穷举性的或将本发明限制为上面公开的精确形式。如相关领域技术人员将理解的，虽然为了说明的目的在上面描述了本发明的具体实施例和示例，在本发明的范围内各种等效修改是可能的。例如，虽然以给定顺序呈现处理或块，替换实施例可以执行具有不同顺序的步骤的例程，或采用具有不同顺序的块的系统，并且可以删除、移动、添加、细分、组合和/或修改一些处理或块。可以以各种不同方式实现这些处理或块中的每一个。此外，虽然处理或块有时被示出为串行执行，可替换地，这些处理或块可以并行执行，或可以在不同时间执行。
这里提供的本发明的教导可以应用于其他系统，而不一定是上面描述的系统。可以组合上面描述的各种实施例的元件和动作以提供进一步的实施例。
虽然已描述了本发明的某些实施例，但是这些实施例仅作为示例呈现，并且不意图限制本公开的范围。实际上，这里描述的新方法和系统可以以各种其他形式实施；此外，可以做出这里描述的方法和系统的形式上的各种省略、替代和改变，而不背离本公开的精神。所附权利要求及其等效物意图覆盖将落入本公开的范围和精神内的这种形式或修改。

Claims (37)

1.一种电压转换系统，包括：
电压转换器，其包含电感器和被配置为控制通过所述电感器的电流的多个开关；以及
旁路电路，其包含第一p-型场效应晶体管(PFET)、第二PFET、第一n-型场效应晶体管(NFET)和第二NFET，所述第一和第二NFET晶体管以及所述第一和第二PFET晶体管电连接在所述电感器的第一端和第二端之间，使得所述第一PFET晶体管的源极和所述第一NFET晶体管的漏极电连接到所述电感器的第一端，并且使得所述第二PFET晶体管的漏极和所述第二NFET晶体管的源极电连接到所述电感器的第二端。
2.如权利要求1所述的电压转换系统，其中所述第一PFET晶体管的漏极电连接到所述第二PFET晶体管的源极、所述第一NFET晶体管的源极和所述第二NFET晶体管的漏极。
3.如权利要求1所述的电压转换系统，其中所述第一PFET晶体管的基体电连接到电池电压，并且所述第一NFET晶体管的基体电连接到地电压。
4.如权利要求3所述的电压转换系统，其中所述第二PFET晶体管的基体电连接到升压电压，所述升压电压具有大于所述电池电压的幅度。
5.如权利要求4所述的电压转换系统，其中所述第二NFET晶体管的基体电连接到可切换电压，所述可切换电压被配置为基于由所述电压转换器生成的输出电压的幅度在等于大约所述地电压的电压和大于所述地电压的电压之间切换。
6.如权利要求5所述的电压转换系统，还包括第一电平移动器和第二电平移动器，所述第一电平移动器被配置为生成用于所述第一PFET晶体管的栅极和用于所述第一NFET晶体管的栅极的栅极控制信号，并且所述第二电平移动器被配置为生成用于所述第二PFET晶体管的栅极和用于所述第二NFET晶体管的栅极的栅极控制信号。
7.如权利要求6所述的电压转换系统，其中所述第一电平移动器使用所述电池电压和所述地电压供电，并且所述第二电平移动器使用所述升压电压和所述可切换电压供电，以防止所述第二PFET晶体管发生所述栅极和所述漏极之间的击穿。
8.如权利要求5所述的电压转换系统，还包括反相器和被配置为生成调节电压的低压降稳压器，所述反相器使用所述调节电压和所述地电压供电，所述反相器的输出被配置为基于输入保护控制信号生成所述可切换电压。
9.如权利要求3所述的电压转换系统，还包括具有电连接到所述地电源的阳极和电连接到所述第一NFET晶体管的漏极的阴极的二极管，所述二极管被配置为当所述电感器的第一端具有小于所述地电压的电压时保护所述第一NFET晶体管不被损坏。
10.如权利要求1所述的电压转换系统，其中所述电压转换器的多个开关包含具有电连接到所述电感器的第一端的第一端和电连接到地电源的第二端的开关。
11.如权利要求10所述的电压转换系统，还包括被布置在所述开关的第二端和所述地电源之间的电路径中的电组件，所述电组件具有电阻。
12.如权利要求10所述的电压转换系统，其中所述第一NFET晶体管的基体电连接到所述开关的第二端。
13.如权利要求1所述的电压转换系统，其中所述电压转换器包含被配置为控制所述多个开关以生成多个输出电压的开关控制块。
14.一种用于包含电感器和被配置为控制通过电感器的电流的多个开关的电压转换器的旁路电路，所述旁路电路包括：
第一p-型场效应晶体管(PFET)晶体管；
第一n-型场效应晶体管(NFET)晶体管，其具有电连接到所述第一PFET晶体管的源极和所述电感器的第一端的漏极；
第二PFET晶体管，其具有电连接到所述第一PFET晶体管的漏极的源极；以及
第二NFET晶体管，其具有电连接到所述第一NFET晶体管的源极的漏极以及电连接到所述第二PFET晶体管的漏极和所述电感器的第二端的源极。
15.如权利要求14所述的旁路电路，其中所述第一PFET晶体管的漏极电连接到所述第一NFET晶体管的源极和所述第二NFET晶体管的漏极。
16.如权利要求14所述的旁路电路，其中所述第一和第二PFET每一个都是p-型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，并且所述第一和第二NFET每一个都是n-型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。
17.如权利要求14所述的旁路电路，其中所述第一PFET晶体管的基体电连接到电池电压，并且所述第一NFET晶体管的基体电连接到地电压。
18.如权利要求17所述的旁路电路，其中所述第二PFET晶体管的基体电连接到升压电压，所述升压电压具有大于所述电池电压的幅度。
19.如权利要求18所述的旁路电路，其中所述第二NFET晶体管的基体电连接到可切换电压，所述可切换电压被配置为可在等于大约所述地电压和大于所述地电压的电压之间切换。
20.如权利要求19所述的旁路电路，还包括第一电平移动器和第二电平移动器，所述第一电平移动器被配置为生成用于所述第一PFET晶体管的栅极和用于所述第一NFET晶体管的栅极的栅极控制信号，并且所述第二电平移动器被配置为生成用于所述第二PFET晶体管的栅极和用于所述第二NFET晶体管的栅极的栅极控制信号。
21.如权利要求20所述的旁路电路，其中所述第一电平移动器使用所述电池电压和所述地电压供电，并且所述第二电平移动器使用所述升压电压和所述可切换电压供电，以防止所述第二PFET晶体管发生所述栅极和所述漏极之间的击穿。
22.如权利要求17所述的旁路电路，还包括具有电连接到所述地电源的阳极和电连接到所述第一NFET晶体管的漏极的阴极的二极管，所述二极管被配置为当所述电感器的第一端具有小于所述地电压的电压时保护所述第一NFET晶体管免于所述基体和所述漏极之间的击穿。
23.一种减少电压转换器中的激振的方法，所述方法包括：
使用所述电压转换器生成多个输出电压，所述电压转换器包含电感器和用于控制通过所述电感器的电流的多个开关；
使用旁路电路将所述电感器旁路，所述旁路电路包含第一p-型场效应晶体管(PFET)、第二PFET、第一n-型场效应晶体管(NFET)和第二NFET，所述第一和第二NFET晶体管以及所述第一和第二PFET晶体管电连接在所述电感器的第一端和第二端之间，使得所述第一PFET晶体管的源极和所述第一NFET晶体管的漏极电连接到所述电感器的第一端，并且使得所述第二PFET晶体管的漏极和所述第二NFET晶体管的源极电连接到所述电感器的第二端。
24.如权利要求23所述的方法，还包括在大于所述第一PFET晶体管的基体的电压的电压处将所述第二PFET晶体管的基体偏置。
25.如权利要求24所述的方法，还包括将所述第一NFET晶体管的基体偏置到地电压和将所述第二NFET晶体管的基体偏置到可切换电压。
26.如权利要求24所述的方法，还包括当生成所述多个输出电压中的至少一个时将所述可切换电压的电压增大到大于所述地电压的电压。
27.一种无线设备，其包括：
电池，其具有电池电压；
电压转换器，其包含电感器和被配置为控制通过所述电感器的电流的多个开关，所述电压转换器被配置为从所述电池电压生成多个输出电压；以及
旁路电路，其包含第一p-型场效应晶体管(PFET)、第二PFET、第一n-型场效应晶体管(NFET)和第二NFET，所述第一和第二NFET晶体管以及所述第一和第二PFET晶体管电连接在所述电感器的第一端和第二端之间，使得所述第一PFET晶体管的源极和所述第一NFET晶体管的漏极电连接到所述电感器的第一端，并且使得所述第二PFET晶体管的漏极和所述第二NFET晶体管的源极电连接到所述电感器的第二端。
28.如权利要求27所述的无线设备，其中所述第一PFET晶体管的漏极电连接到所述第二PFET晶体管的源极、所述第一NFET晶体管的源极和所述第二NFET晶体管的漏极。
29.如权利要求28所述的无线设备，其中所述第一PFET晶体管的基体电连接到所述电池电压，并且所述第一NFET晶体管的基体电连接到地电压。
30.如权利要求29所述的无线设备，其中所述第二PFET晶体管的基体电连接到升压电压，所述升压电压具有大于所述电池电压的幅度。
31.如权利要求30所述的无线设备，其中所述第二NFET晶体管的基体电连接到可切换电压，所述可切换电压被配置为基于由所述电压转换器生成的多个输出电压中的一个的幅度在等于大约所述地电压的电压和大于所述地电压的电压之间切换。
32.如权利要求31所述的无线设备，还包括第一电平移动器和第二电平移动器，所述第一电平移动器被配置为生成用于所述第一PFET晶体管的栅极和用于所述第一NFET晶体管的栅极的栅极控制信号，并且所述第二电平移动器被配置为生成用于所述第二PFET晶体管的栅极和用于所述第二NFET晶体管的栅极的栅极控制信号。
33.如权利要求32所述的无线设备，其中所述第一电平移动器使用所述电池电压和所述地电压供电，并且所述第二电平移动器使用所述升压电压和所述可切换电压供电，以防止所述第二PFET晶体管发生所述栅极和所述漏极之间的击穿。
34.如权利要求27所述的无线设备，还包括多个输出开关和电压调整模块，所述多个输出开关被配置为在所述多个输出电压中选择，并且所述电压调整模块被配置为通过调整所选择的输出电压的电压幅度生成功率放大器电源电压。
35.如权利要求34所述的无线设备，还包括被配置为接收所述功率放大器电源电压的功率放大器。
36.如权利要求34所述的无线设备，其中所述多个输出电压包含具有大于所述电池电压的幅度的幅度的至少一个输出电压。
37.如权利要求34所述的无线设备，其中所述多个输出电压包含具有小于所述电池电压的幅度的幅度的至少一个输出电压。
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