CN106249792A - 稳压器电路及稳压器电路的操作方法 - Google Patents

稳压器电路及稳压器电路的操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供一种稳压器电路，包括稳压器输出节点、至少(N+1)个稳压器控制电路和N个驱动器。N是大于1的整数。N个驱动器的每一个都包括多路复用器、驱动器级和前置驱动器级。多路复用器包括输入端口和输出端口，其中，多路复用器的输入端口与至少(N+1)个稳压器控制电路的输出节点耦合。驱动器级与稳压器输出节点耦合。前置驱动器级配置为基于多路复用器的输出端口上的信号来控制驱动器级。本发明的实施例还提供了稳压器电路的操作方法。

Description

稳压器电路及稳压器电路的操作方法
技术领域
本发明的实施例涉及半导体领域，更具体地，涉及稳压器电路及稳压器电路的操作方法。
背景技术
半导体集成电路(IC)产业经历了快速增长。IC材料和设计的技术进步产生了多代IC，其中，每一代都具有比先前一代更小且更复杂的电路。在集成电路演化过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)通常在增大，而几何尺寸(即，可以使用制造工艺产生的最小组件或线)减小。IC已经应用于各种电子器件中，并且由电子器件接收的外部电压通常不同于用于操作电子器件的IC的电压。例如，在一些应用中，移动器件从电池接收3.6V功率，同时在从1.8V至0.9V的范围的电压电平下操作移动器件的IC。此外，在一些应用中，IC在较低的电压电平处接收电源电压和在其中的内部操作逻辑电路以获得较高的操作速度和较低的功耗。在这些情况下，可使用直流(DC)至DC(DC-DC)稳压器以将一个DC电压电平转化为另一DC电压电平。
发明内容
本发明的实施例提供一种稳压器电路，包括：稳压器输出节点；至少(N+1)个稳压器控制电路，N是大于1的整数；以及N个驱动器，所述N个驱动器的每一个都包括：多路复用器，包括输入端口和输出端口，所述多路复用器的输入端口与所述至少(N+1)个稳压器控制电路的输出节点耦合；驱动器级，与所述稳压器输出节点耦合；和前置驱动器级，配置为基于所述多路复用器的输出端口上的信号来控制所述驱动器级。
本发明的实施例还提供一种稳压器电路，包括：稳压器输出节点；至少(N+1)个稳压器控制电路，所述至少(N+1)个稳压器控制电路的N个稳压器控制电路配置为分别产生与N个不同相位对应的N个控制信号，并且N是整数且大于1；N个驱动器，所述N个驱动器的第p个驱动器配置为：基于所述N个控制信号中的与所述N个不同相位的第p个相位对应的控制信号来向所述稳压器输出节点提供第p个电流，并且p是范围从1至N的整数；以及任务控制器，耦合至所述N个驱动器和所述至少(N+1)个稳压器控制电路，所述任务控制器配置为：设置所述第p个驱动器，以基于所述N个控制信号中的与所述第p个相位对应的控制信号来提供所述第p个电流；设置所述至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路以产生与所述第p个相位对应的另一控制信号；以及设置所述第p个驱动器，以基于来自所述至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路的另一控制信号而不是基于所述N个控制信号中的与所述第p个相位对应的控制信号来提供所述第p个电流。
本发明的实施例还一种操作稳定器电路的方法，包括：设置N个驱动器，以基于来自至少(N+1)个稳压器控制电路中的N个稳压器控制电路的N个对应的控制信号来进行操作，基于所述N个控制信号中的与N个不同相位中的第p个相位对应的一个控制信号来操作所述N个驱动器的第p个驱动器，N是整数且大于1，并且p是范围从1至N的整数；设置至少(N+1)个稳压器控制电路中的另一稳压器控制电路，从而使得所述另一稳压器控制电路产生与所述N个不同相位中的第p个相位对应的另一控制信号；以及响应于触发事件，设置所述第p个驱动器以基于来自所述另一稳压器控制电路的与所述第p个相位对应的另一控制信号来进行操作。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。
图1是根据一些实施例的稳压器电路的功能框图。
图2是根据一些实施例的稳压器电路的一部分的电路图。
图3是根据一些实施例的稳压器电路的各个节点处的逻辑值和波形的时序图。
图4A是根据一些实施例的由稳压器电路的不同驱动器提供的各个电流的波形的示图。
图4B是由具有与本发明的一些实施例不同的配置的稳压器电路的不同驱动器提供的各个电流的波形的示图。
图5是根据一些实施例的操作稳压器电路的方法的流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多用于实现本发明的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成附加的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
在一些实施例中，稳压器电路包括N个驱动器，N个驱动器对应于N个不同相位和配置为产生与N个不同相位对应的N个控制信号的(N+1)个稳压器控制电路。通过轮换N个驱动器和(N+1)个稳压器控制电路的组合，由(N+1)个稳压器控制电路的失配或工艺变化造成的控制信号中的相位误差按时间平均的方式均匀地分布至N个驱动器。结果，N个驱动器均匀地共用负载并且具有平衡的输出电流。
图1是根据一些实施例的稳压器电路100的功能框图。稳压器电路100包括：第一电源节点102；第二电源节点104；稳压器输出节点106；与稳压器输出节点106耦合并且由第一和第二电源节点102和104限定的电源域供电的N个驱动器110[1]、110[2]、110[3]、...、110[N]；与N个驱动器110[N:1]耦合的至少(N+1)个稳压器控制电路120[1]、120[2]、120[3]、120[4]、...、120[N+1]；以及与N个驱动器110[N:1]和至少(N+1)个稳压器控制电路120[(N+1):1]耦合的任务控制器130。稳压器电路100还包括位于稳压器输出节点106和至少(N+1)个稳压器控制电路120[(N+1):1]之间的误差放大器140和位于稳压器输出节点106和第二电源节点104之间的电容器件150。负载160与稳压器输出节点106耦合。负载160不是稳压器电路100的一部分。
第一电源节点102配置为承载电压VDD。第二电源节点104配置为承载电压VSS。在一些实施例中，电压VSS具有可用作稳压器电路100的接地参考电平的电压电平，并且电压VDD具有又称为电源电压电平的电压电平。在一些实施例中，接地参考电平低于电源电压电平。在一些实施例中，如果接地参考电平用于限定0V电压电平，则电源电压电平范围为从1.2V至2.5V。
稳压器电路100配置为在稳压器输出节点106处产生用于驱动负载160的调节的DC电压VOUT。在一些实施例中，电压VOUT具有介于电源电压电平和接地参考电平之间的电压电平。在一些实施例中，如果接地参考电平用于限定0V电压电平，则电压VOUT的电压电平范围为从电源电压电平的30％至70％。
驱动器110[N:1]配置为向稳压器输出节点106并且然后向负载160提供对应的电流I[1]、I[2]、I[3]、...、I[N]。驱动器110[N:1]的每一个都配置为从稳压器控制电路120[(N+1):1]接收(N+1)个控制信号CTRL[1]、CTRL[2]、CTRL[3]、CTRL[4]、...、CTRL[N+1]并且从任务控制器130接收对应的一组选择信号SEL[1]、SEL[2]、SEL[3]、...、SEL[N]。稳压器控制电路120[1]至120[N+1]配置为产生对应的控制信号CTRL[(N+1):1]。
稳压器控制电路120[(N+1):1]配置为从误差放大器140接收误差信号VE并且接收时钟信号CLK和(N+1)组相位控制信号PH[1]、PH[2]、PH[3]、PH[4]、...、PH[N+1]。每一个稳压器控制电路120[(N+1):1]都配置为：基于时钟信号CLK、误差信号VE和对应的一组相位信号PH[(N+1):1]，产生对应的控制信号CTRL[(N+1):1]。任务控制器130接收时钟信号CLK并且配置为以轮换的方式设置每一个稳压器控制电路120[(N+1):1]以产生与N个不同的相位对应的控制信号CTRL[(N+1):1]。在一些实施例中，基于时钟信号CLK的频率和相位来限定N个相位。此外，在稳压器电路100的操作期间的任何给定的时间处，稳压器控制电路120[(N+1):1]的N个稳压器控制电路配置为分别产生与N个不同相位对应的N个控制信号。
任务控制器130还配置为以轮换的方式设置驱动器110[N:1]，从而基于来自稳压器控制电路120[(N+1):1]的与N个不同相位的第p个相位对应的控制信号来操作第p个驱动器110[p]，其中，指数“p”是范围从1至N的整数。因此，在稳压器电路100的操作期间的任何给定的时间处，第p个驱动器110[p]配置为：基于N个控制信号中的与第p个相位(如，来自稳压器控制电路120[N:1]的CTRL[N:1]中的CTRL[p])对应的控制信号来向稳压器输出节点106提供第p个电流I[p]。
此外，任务控制器130配置为设置另一稳压器控制电路(如，稳压器控制电路120[N+1])以产生与N个不同相位的第p个相位对应的另一控制信号CTRL[N+1]。任务控制器130还配置为设置第p个驱动器110[p]，以基于另一控制信号CTRL[N+1]而不是控制信号CTRL[p]来提供第p个电流I[p]，控制信号CTRL[p]对应于第p个相位并且当前被第p个驱动器110[p]使用。在一些实施例中，使用用于N个不同相位的稳压器控制电路120[(N+1):1]的组合的轮换包括：在时钟信号CLK的每个时钟周期期间用闲置的稳压器控制电路替代一个正在工作的稳压器控制电路。
误差放大器140具有配置为接收参考电压VREF的非反向输入端142、配置为接收反馈电压VFB的反向输入端144以及输出端146。误差放大器140配置为：基于反馈电压VFB的电压电平和参考电压VREF的参考电压电平，在输出端146处产生误差信号VE。在一些实施例中，反馈电压VFB的电压电平与稳压器输出节点106处的电压VOUT的电压电平相等。在一些实施例中，稳压器电路100还包括分压器(未示出)，该分压器配置为以预定比率将电压VOUT的电压电平转换为反馈电压VFB的电压电平。在一些实施例中，电压VREF具有介于电源电压电平和接地参考电平之间的电压电平。
电容器件150用作低通滤波器以稳定电压VOUT。电容器件150的电性能由等效串联电容(描述为电容器152)和等效串联电阻(ESR，描述为电阻器154)表示。
还结合图2和图3示出关于驱动器110[N:1]、稳压器控制电路120[(N+1):1]和任务控制器130的细节。
图2是根据一些实施例的还具有一个驱动器110[p]和一个稳压器控制电路120[q]的细节的稳压器电路100的一部分的电路图。指数“q”是范围从1至(N+1)的整数。驱动器110[N:1]而不是驱动器110[p]由方框(box)110[x]正确地表示，并且稳压器控制电路120[(N+1):1]而不是稳压器控制电路120[q]由方框120[x]正确地表示。图2中的与图1中的组件相同或类似的组件具有相同的参考标号，并且因此省略其详细描述。
驱动器110[p]包括与稳压器控制电路120[q]和120[x](即，稳压器控制电路120[(N+1):1])耦合的多路复用器212、与多路复用器212耦合的前置驱动器级214、耦合在前置驱动器级214和稳压器输出节点106之间的驱动器级216以及驱动器级216和稳压器输出节点106之间的电感器件218。驱动器110[p]配置为向稳压器输出节点106提供电流I[p]。
多路复用器212包括输入端口212a和输出端口212b。多路复用器212的输入端口212a与稳压器控制电路120[(N+1):1]的输出节点222耦合并且配置为接收控制信号CTRL[(N+1):1]。响应于来自任务控制器130的选择信号SEL[p]，设置多路复用器212以将控制信号CTRL[(N+1):1]中的与N个不同相位的第p个相位对应的一个控制信号与多路复用器212的输出端口耦合，诸如将来自稳压器控制电路120[q]的控制信号CTRL[q]与多路复用器212的输出端口耦合。结果，基于多路复用器212的输出端口处的控制信号，通过任务控制器130设置驱动器110[p]来进行操作。
前置驱动器级214配置为产生控制信号DU和DL从而基于多路复用器212的输出端口212b上的信号来控制驱动器级。驱动器级216包括上部驱动器216a、下部驱动器216b以及上部驱动器216a和下部驱动器216b之间的输出节点216c。上部驱动器216a是耦合在驱动器级216的输出节点216c和第一电源节点102之间的P型晶体管。下部驱动器216b是耦合在驱动器级216的输出节点216c和第二电源节点104之间的N型晶体管。在一些实施例中，响应于多路复用器212的输出端口处的控制信号，控制信号DU和DL开启上部驱动器216a和下部驱动器216b中的一个，从而将电流注入稳压器输出节点或从稳压器输出节点抽取电流。
此外，电感器件218介于驱动器级216的输出节点216c和稳压器输出节点106之间。电感器件218与电容器件150一起用作低通滤波器以稳定电压VOUT。
在一些实施例中，每个驱动器110[x]的配置都等同于驱动器110[p]的配置。在一些实施例中，基于常见的电路原理图来制造驱动器110[x]和驱动器110[p](即，驱动器110[N:1])。
稳压器控制电路120[q]包括输出节点222、斜坡发生器224以及耦合在稳压器控制电路120[q]的输出节点222和斜坡发生器224之间的比较器226。斜坡发生器224配置为接收时钟信号CLK和来自任务控制器130的一组相位控制信号PH[q]并且配置为产生斜坡信号VRAMP。斜坡信号是具有由任务控制器130通过相位控制信号PH[q]指定的N个不同相位中的一个的三角波信号或锯齿波信号。比较器226配置为：通过比较斜坡信号VRAMP和误差信号VE来产生控制信号CTRL[q]，基于稳压器输出节点106处的电压电平和参考电压VREF的电压电平产生误差信号VE。这样，控制信号CTRL[q]是与由任务控制器130指定的斜坡信号VRAMP的相位对应的脉冲宽度调制PWM信号。
在一些实施例中，每一个稳压器控制电路120[x]的配置都等同于稳压器控制电路120[q]的配置。在一些实施例中，基于常见的电路原理图来制造稳压器控制电路120[x]和稳压器控制电路120[q](即，稳压器控制电路120[(N+1):1])。
图3是根据一些实施例的稳压器电路的各个节点处的逻辑值和波形的时序图，诸如当N设置为四(4)时的稳压器电路100。波形310[1]至310[5]分别代表稳压器控制电路120[1]至120[5]的斜坡信号VRAM的波形。在该实施例中，稳压器控制电路120[1]至120[5]的斜坡信号VRAM是锯齿波信号。等效的十进制值320[1]至320[4]分别代表各组选择信号SEL[4:1]的值。波形330代表时钟信号CLK的波形。任务控制器130配置为：在时钟信号CLK的每个时钟周期期间，激活闲置的稳压器控制电路来替换正在工作的稳压器控制电路。
例如，在时间点T0处，设置稳压器控制电路120[1]以产生具有相位的斜坡信号310[1]，该相位用于限定0度相位；设置稳压器控制电路120[2]以产生具有90度相位的斜坡信号310[2]；设置稳压器控制电路120[3]以产生具有180度相位的斜坡信号310[3]；闲置稳压器控制电路120[4]；以及设置稳压器控制电路120[5]以产生具有270度相位的斜坡信号310[5]。此外，将选择信号SEL[1]的值设置为‘1’(320[1])以将来自稳压器控制电路120[1]的控制信号CTRL[1]耦合至驱动器110[1]的前置驱动器级214；将选择信号SEL[2]设置为‘2’(320[2])以将来自稳压器控制电路120[2]的控制信号CTRL[2]耦合至驱动器110[2]的前置驱动器级214；将选择信号SEL[3]设置为‘3’(320[3])以将来自稳压器控制电路120[3]的控制信号CTRL[3]耦合至驱动器110[3]的前置驱动器级214；以及将选择信号SEL[4]设置为‘5’(320[4])以将来自稳压器控制电路120[5]的控制信号CTRL[5]耦合至驱动器110[4]的前置驱动器级214。
此外，在开始于时间点T0的时钟周期内，控制电路120[5]将被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[4]将被设置为代替控制电路120[5]并且产生具有270度相位的斜坡信号310[4]。在当斜坡信号310[5]具有下降沿时的时间点T0'处，任务控制器130将选择信号SEL[4]的值320[4]从‘5’改变为‘4’。相应地，驱动器110[4]的多路复用器212将控制信号CTRL[5]与驱动器110[4]的前置驱动器级214解耦以及将控制信号CTRL[4]耦合至驱动器110[4]的前置驱动器级214。不改变其他值320[1]、320[2]和320[3]。
在开始于时间点T1的时钟周期内，控制电路120[1]将被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[5]将被设置为代替控制电路120[1]并且产生具有0度相位的斜坡信号310[5]。因为在时间点T1处斜坡信号310[1]具有下降沿，所以在时间点T1处，任务控制器130将选择信号SEL[1]的值320[1]从‘1’改变为‘5’。相应地，驱动器110[1]的多路复用器212将控制信号CTRL[1]与驱动器110[1]的前置驱动器级214解耦以及将控制信号CTRL[5]耦合至驱动器110[1]的前置驱动器级214。不改变其他值320[2]、320[3]和320[4]。
在开始于时间点T2的时钟周期内，控制电路120[2]将被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[1]将被设置为代替控制电路120[2]并且产生具有90度相位的斜坡信号310[1]。在当斜坡信号310[2]具有下降沿时的时间点T2'处，任务控制器130将选择信号SEL[2]的值320[2]从‘2’改变为‘1’。相应地，驱动器110[2]的多路复用器212将控制信号CTRL[2]与驱动器110[2]的前置驱动器级214解耦以及将控制信号CTRL[1]耦合至驱动器110[2]的前置驱动器级214。不改变其他值320[1]、320[3]和320[4]。
在开始于时间点T3的时钟周期内，控制电路120[3]将被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[2]将被设置为代替控制电路120[3]并且产生具有180度相位的斜坡信号310[2]。在当斜坡信号310[3]具有下降沿时的时间点T3'处，任务控制器130将选择信号SEL[3]的值320[3]从‘3’改变为‘2’。相应地，驱动器110[3]的多路复用器212将控制信号CTRL[3]与驱动器110[3]的前置驱动器级214解耦以及将控制信号CTRL[2]耦合至驱动器110[3]的前置驱动器级214。不改变其他值320[1]、320[2]和320[4]。
在开始于时间点T4的时钟周期内，控制电路120[4]将被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[3]将被设置为代替控制电路120[4]并且产生具有270度相位的斜坡信号310[3]。在当斜坡信号310[4]具有下降沿时的时间点T4'处，任务控制器130将选择信号SEL[4]的值320[4]从‘4’改变为‘3’。相应地，驱动器110[4]的多路复用器212将控制信号CTRL[4]与驱动器110[4]的前置驱动器级214解耦以及将控制信号CTRL[3]耦合至驱动器110[4]的前置驱动器级214。不改变其他值320[1]、320[2]和320[3]。
之后，在时间点T5处，控制电路120[5]被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[4]被设置为代替控制电路120[5]并且产生具有0度相位的斜坡信号310[4]。在时间点T6之后的时间点T6'处，控制电路120[1]被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[5]被设置为代替控制电路120[1]并且产生具有90度相位的斜坡信号310[5]。在时间点T7之后的时间点T7'处，控制电路120[2]被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[1]被设置为代替控制电路120[2]并且产生具有180度相位的斜坡信号310[1]。在时间点T8之后的时间点T8'处，控制电路120[3]被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[2]被设置为代替控制电路120[3]并且产生具有270度相位的斜坡信号310[2]。
之后，在时间点T9处，控制电路120[4]被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[3]被设置为代替控制电路120[4]并且产生具有0度相位的斜坡信号310[3]。在时间点T10之后的时间点T10'处，控制电路120[5]被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[4]被设置为代替控制电路120[5]并且产生具有90度相位的斜坡信号310[4]。在时间点T11之后的时间点T11'处，控制电路120[1]被设置为闲置，并且闲置的控制电路120[5]被设置为代替控制电路120[1]并且产生具有180度相位的斜坡信号310[5]。
结果，稳压器控制电路120[5:1]中的每一个都被以轮换的方式设置为产生与四个不同相位(诸如0度相位、90度相位、180度相位和270度相位)对应的控制信号CTRL[5:1]。此外，驱动器110[4:1]的多路复用器212使得：基于来自稳压器控制电路120[5:1]的与四个不同相位中的第p个相位对应的控制信号，以轮换的方式操作第p个驱动器。在图3所述的实施例中，稳压器控制电路120[5:1]和驱动器110[4:1]的每个组合都将每20个时钟周期重复一次。因此，由稳压器控制电路120[5:1]的失配或工艺变化造成的控制信号CTRL[5:1]中的相位误差均匀地分布至驱动器110[4:1]。
在图3的实施例中，用于改变选择信号SEL[4:1]的值的时间设置在当对应的斜坡信号VRAMP具有下降沿时的时间处。这样，当控制信号CTRL[5:1]的PWM波形具有下降沿或上升沿时，切换稳压器控制电路120[5:1]。在一些实施例中，如果斜坡信号VRAMP是三角波信号，用于改变选择信号SEL[4:1]的值的时间设置在当对应的斜坡信号VRAMP具有诸如在最高峰处或在最低峰处的峰值时的时间处。这样，当控制信号CTRL[5:1]的PWM波形具有已知的逻辑值时，切换稳压器控制电路120[5:1]。
图4A是根据一些实施例的由诸如当N设置为四(4)时的稳压器电路100的稳压器电路的不同的驱动器110[N:1]提供的各个电流I[N:1]的波形的示图。波形410[1]代表电流I[1]的波形；波形410[2]代表电流I[2]的波形；波形410[3]代表电流I[3]的波形；以及波形410[4]代表电流I[4]的波形。在开启稳压器电路并且稳压器电路工作在稳定状态(如，时间T402)之后，由于稳压器控制电路120[5:1]的控制信号CTRL[5:1]中的相位误差已经均匀地且以时间平均的方式分布至驱动器110[4:1]，所以来自每一个驱动器110[4:1]的输出电流都具有相同的均方根(RMS)值。
图4B是由具有与本发明的一些实施例不同的配置的稳压器电路的不同驱动器提供的各个电流的波形的示图。具体地，图4B依据的稳压器电路对于与不同的相位对应的驱动器不轮换使用稳压器控制电路。波形420[1]代表与电流I[1]对应的电流的波形；波形420[2]代表与电流I[2]对应的电流的波形；波形420[3]代表与电流I[3]对应的电流的波形；以及波形420[4]代表与电流I[4]对应的电流的波形。在开启图4B的稳压器电路并且该稳压器电路工作在稳定状态(时点T404)之后，由于稳压器控制电路的控制信号中的相位误差伴随对应的驱动器并且不均匀地分布至不同的驱动器，所以作为控制信号中的相位误差的结果，来自每一个驱动器的输出电流具有不同的RMS值。在图4B中，与波形420[1]和420[2]对应的电流实际上消耗能量而不是向负载提供能量。因此，与波形420[3]和420[4]对应的电流不仅仅负责为负载提供电流，而且负责补偿由具有与波形420[1]和420[2]对应的电流的驱动器所消耗的能量。
图5是根据一些实施例的操作稳压器电路的方法500的流程图。在一些实施例中，方法500可与图1的稳压器电路100结合使用。应该理解，在图5中示出的方法500之前、期间和/或之后可以实施附加的操作，并且本文中可以仅简要地描述一些其他工艺。
工艺从操作510开始，其中，设置N个驱动器110[N:1]，以基于来自至少(N+1)个稳压器控制电路120[(N+1):1]中的N个稳压器控制电路(如，控制电路120[N:1])的N个对应的控制信号(诸如控制信号CTRL[N:1])来进行操作。设置N个驱动器的第p个驱动器110[p]，以基于N个控制信号中的与N个不同相位的第p个相位对应的一个控制信号来进行操作。
工艺进行至操作520，其中，至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路(如，控制电路120[N+1])，从而另一稳压器控制电路120[N+1]产生与N个不同相位的第p个相位对应的另一控制信号。
在一些实施例中，通过设置至少(N+1)个稳压器控制电路120[(N+1):1]中的每一个以产生与N个不同相位对应的控制信号来以轮换的方式相继执行操作520。
工艺进行至操作530，其中，确定用于任务轮换的触发事件的发生。在一些实施例中，在时钟信号CLK的每个时钟周期期间，用于任务轮换的触发事件是在当对应的斜坡信号VRAMP具有下降沿时。在一些实施例中，在时钟信号CLK的每个时钟周期期间，用于任务轮换的触发事件是在当对应的斜坡信号VRAMP具有诸如在最高峰处或在最低峰处的峰值时。
响应于触发事件的发生，工艺进行至操作540；否则，工艺进行至操作510。
在操作540中，设置第p个驱动器110[p]，以基于来自另一稳压器控制电路120[N+1]的与第p个相位对应的另一控制信号来进行操作。
在一些实施例中，通过设置N个驱动器110[N:1]的多路复用器212从而基于来自至少(N+1)个稳压器控制电路120[(N+1):1]的与N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号，操作N个驱动器的第p个驱动器110[p]，从而以轮换的方式相继执行操作540。
根据一个实施例，稳压器电路包括稳压器输出节点、至少(N+1)个稳压器控制电路和N个驱动器。N是大于1的整数。N个驱动器的每一个都包括多路复用器、驱动器级和前置驱动器级。多路复用器包括输入端口和输出端口，其中，多路复用器的输入端口与至少(N+1)个稳压器控制电路的输出节点耦合。驱动器级与稳压器输出节点耦合。前置驱动器级配置为基于多路复用器的输出端口上的信号来控制驱动器级。
根据另一个实施例，稳压器电路包括稳压器输出节点、至少(N+1)个稳压器控制电路、N个驱动器以及耦合至N个驱动器和至少(N+1)个稳压器控制电路的任务控制器。N是整数且大于1。至少(N+1)个稳压器控制电路配置为分别产生与N个不同相位对应的N个控制信号。N个驱动器的第p个驱动器配置为：基于N个控制信号中的与N个不同相位的第p个相位对应的控制信号来向稳压器输出节点提供第p个电流，其中，p是范围从1至N的整数。任务控制器配置为：设置第p个驱动器，以基于N个控制信号中的与第p个相位对应的控制信号来提供第p个电流；设置至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路以产生与第p个相位对应的另一控制信号；以及设置第p个驱动器，以基于来自至少(N+1)个稳压器控制电路中的另一稳压器控制电路的另一控制信号而不是基于N个控制信号中的与第p个相位对应的控制信号来提供第p个电流。
根据另一个实施例，操作稳压器电路的方法包括：设置N个驱动器，以基于来自至少(N+1)个稳压器控制电路中的N个稳压器控制电路的N个对应的控制信号来进行操作，其中，基于N个控制信号中的与N个不同相位的第p个相位对应的一个控制信号来操作N个驱动器的第p个驱动器。N是整数且大于1，并且p是范围从1至N的整数。设置至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路，从而使得另一稳压器控制电路产生与N个不同相位的第p个相位对应的另一控制信号。响应于触发事件，设置第p个驱动器，以基于来自另一稳压器控制电路的与第p个相位对应的另一控制信号来进行操作。
本发明的实施例提供了一种稳压器电路，包括：稳压器输出节点；至少(N+1)个稳压器控制电路，N是大于1的整数；以及N个驱动器，所述N个驱动器的每一个都包括：多路复用器，包括输入端口和输出端口，所述多路复用器的输入端口与所述至少(N+1)个稳压器控制电路的输出节点耦合；驱动器级，与所述稳压器输出节点耦合；和前置驱动器级，配置为基于所述多路复用器的输出端口上的信号来控制所述驱动器级。
根据本发明的一个实施例，稳压器电路还包括：任务控制器，与所述N个驱动器的多路复用器以及所述至少(N+1)个稳压器控制电路耦合，所述任务控制器配置为：以轮换的方式来设置所述N个驱动器的多路复用器，从而基于来自所述(N+1)个稳压器控制电路的与所述N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号来操作所述N个驱动器的第p个驱动器，p是范围从1至N的整数；以及以轮换的方式设置所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的每一个，从而产生与所述N个不同相位对应的控制信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的一个包括：斜坡发生器，配置为产生斜坡信号，所述斜坡信号是三角波信号或锯齿波信号；以及比较器，配置为通过比较所述斜坡信号和基于所述稳压器输出节点处的电压电平而产生的误差信号来产生所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的一个的控制信号。
根据本发明的一个实施例，稳压器电路还包括：误差放大器，配置为基于所述稳压器输出节点处的电压电平和参考电压电平来产生误差信号，其中，所述至少(N+1)个稳压器控制电路配置为接收所述误差信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述N个驱动器中的每一个都还包括：电感器件，介于所述驱动器级的输出节点和所述稳压器输出节点之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述N个驱动器中的一个的驱动器级包括：上部驱动器，耦合在所述驱动器级的输出节点和第一电源节点之间，所述第一电源节点配置为承载电源电压电平；以及下部驱动器，耦合在所述驱动器级的输出节点和第二电源节点之间，所述第二电源节点配置为承载比所述电源电压电平低的接地参考电平。
根据本发明的一个实施例，稳压器电路还包括：误差放大器，配置为基于所述稳压器输出节点处的电压电平和参考电压电平来产生误差信号，所述参考电压电平介于所述电源电压电平和所述接地参考电平之间。
根据本发明的一个实施例，其中：基于第一常见电路原理图来制造所述N个驱动器；以及基于第二常见电路原理图来制造所述至少(N+1)个稳压器控制电路。
本发明的实施例还提供了一种稳压器电路，包括：稳压器输出节点；至少(N+1)个稳压器控制电路，所述至少(N+1)个稳压器控制电路的N个稳压器控制电路配置为分别产生与N个不同相位对应的N个控制信号，并且N是整数且大于1；N个驱动器，所述N个驱动器的第p个驱动器配置为：基于所述N个控制信号中的与所述N个不同相位的第p个相位对应的控制信号来向所述稳压器输出节点提供第p个电流，并且p是范围从1至N的整数；以及任务控制器，耦合至所述N个驱动器和所述至少(N+1)个稳压器控制电路，所述任务控制器配置为：设置所述第p个驱动器，以基于所述N个控制信号中的与所述第p个相位对应的控制信号来提供所述第p个电流；设置所述至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路以产生与所述第p个相位对应的另一控制信号；以及设置所述第p个驱动器，以基于来自所述至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路的另一控制信号而不是基于所述N个控制信号中的与所述第p个相位对应的控制信号来提供所述第p个电流。
根据本发明的一个实施例，稳压器电路还包括：误差放大器，配置为基于所述稳压器输出节点处的电压电平和参考电压电平来产生误差信号，其中，所述至少(N+1)个稳压器控制电路配置为接收所述误差信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的一个包括：斜坡发生器，配置为产生斜坡信号，所述斜坡信号是具有由所述任务控制器设置的N个不同相位中的一个的三角波信号或锯齿波信号；以及比较器，配置为通过比较所述斜坡信号和基于所述稳压器输出节点处的电压电平而产生的误差信号来产生控制信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述N个驱动器的第p个驱动器包括：驱动器级，配置为提供所述第p个电流；前置驱动器级，配置为基于与所述N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号来控制所述驱动器级；以及多路复用器，配置为将所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的产生与所述N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号的一个稳压器控制电路与所述前置驱动器级耦合。
根据本发明的一个实施例，其中，所述N个驱动器的第p个驱动器还包括：电感器件，介于所述驱动器级的输出节点和所述稳压器输出节点之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述N个驱动器的第p个驱动器的驱动器级包括：上部驱动器，耦合在所述驱动器级的输出节点和第一电源节点之间，所述第一电源节点配置为承载电源电压电平；以及下部驱动器，耦合在所述驱动器级的输出节点和第二电源节点之间，所述第二电源节点配置为承载比所述电源电压电平低的接地参考电平。
根据本发明的一个实施例，稳压器电路还包括：误差放大器，配置为基于所述稳压器输出节点处的电压电平和参考电压电平来产生误差信号，所述参考电压电平介于所述电源电压电平和所述接地参考电平之间。
根据本发明的一个实施例，其中，基于第一常见电路原理图来制造所述N个驱动器；以及基于第二常见电路原理图来制造所述至少(N+1)个稳压器控制电路。
本发明的实施例还提供了一种操作稳定器电路的方法，包括：设置N个驱动器，以基于来自至少(N+1)个稳压器控制电路中的N个稳压器控制电路的N个对应的控制信号来进行操作，基于所述N个控制信号中的与N个不同相位中的第p个相位对应的一个控制信号来操作所述N个驱动器的第p个驱动器，N是整数且大于1，并且p是范围从1至N的整数；设置至少(N+1)个稳压器控制电路中的另一稳压器控制电路，从而使得所述另一稳压器控制电路产生与所述N个不同相位中的第p个相位对应的另一控制信号；以及响应于触发事件，设置所述第p个驱动器以基于来自所述另一稳压器控制电路的与所述第p个相位对应的另一控制信号来进行操作。
根据本发明的一个实施例，方法还包括：如果p小于N，则将p更新为(p+1)，并且如果p等于N，则将p更新为1；以及执行使N个驱动器进行操作，执行设置另一稳压器控制电路，并且执行使用更新的p来设置第p个驱动器。
根据本发明的一个实施例，其中，通过设置所述至少(N+1)个稳压器控制电路的每一个来产生与所述N个不同相位对应的控制信号从而以轮换的方式相继执行设置另一稳压器控制电路。
根据本发明的一个实施例，其中，通过设置所述N个驱动器的多路复用器从而基于来自所述至少(N+1)个稳压器控制电路的与所述N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号来操作所述N个驱动器的第p个驱动器，从而以轮换的方式相继执行设置所述第p个驱动器以基于所述另一控制信号来进行操作。
上面概述了若干实施例的部件，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实现与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围、并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，在此他们可以做出多种变化、替换以及改变。

Claims (13)

1.一种稳压器电路，包括：
稳压器输出节点；
至少(N+1)个稳压器控制电路，N是大于1的整数；以及
N个驱动器，所述N个驱动器的每一个都包括：
多路复用器，包括输入端口和输出端口，所述多路复用器的输入端口与所述至少(N+1)个稳压器控制电路的输出节点耦合；
驱动器级，与所述稳压器输出节点耦合；和
前置驱动器级，配置为基于所述多路复用器的输出端口上的信号来控制所述驱动器级。
2.根据权利要求1所述的稳压器电路，还包括：
任务控制器，与所述N个驱动器的多路复用器以及所述至少(N+1)个稳压器控制电路耦合，所述任务控制器配置为：
以轮换的方式来设置所述N个驱动器的多路复用器，从而基于来自所述(N+1)个稳压器控制电路的与所述N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号来操作所述N个驱动器的第p个驱动器，p是范围从1至N的整数；以及
以轮换的方式设置所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的每一个，从而产生与所述N个不同相位对应的控制信号。
3.根据权利要求2所述的稳压器电路，其中，所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的一个包括：
斜坡发生器，配置为产生斜坡信号，所述斜坡信号是三角波信号或锯齿波信号；以及
比较器，配置为通过比较所述斜坡信号和基于所述稳压器输出节点处的电压电平而产生的误差信号来产生所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的一个的控制信号。
4.根据权利要求1所述的稳压器电路，还包括：
误差放大器，配置为基于所述稳压器输出节点处的电压电平和参考电压电平来产生误差信号，
其中，所述至少(N+1)个稳压器控制电路配置为接收所述误差信号。
5.根据权利要求1所述的稳压器电路，其中，所述N个驱动器中的每一个都还包括：
电感器件，介于所述驱动器级的输出节点和所述稳压器输出节点之间。
6.根据权利要求1所述的稳压器电路，其中，所述N个驱动器中的一个的驱动器级包括：
上部驱动器，耦合在所述驱动器级的输出节点和第一电源节点之间，所述第一电源节点配置为承载电源电压电平；以及
下部驱动器，耦合在所述驱动器级的输出节点和第二电源节点之间，所述第二电源节点配置为承载比所述电源电压电平低的接地参考电平。
7.根据权利要求6所述的稳压器电路，还包括：
误差放大器，配置为基于所述稳压器输出节点处的电压电平和参考电压电平来产生误差信号，所述参考电压电平介于所述电源电压电平和所述接地参考电平之间。
8.根据权利要求1所述的稳压器电路，其中：
基于第一常见电路原理图来制造所述N个驱动器；以及
基于第二常见电路原理图来制造所述至少(N+1)个稳压器控制电路。
9.一种稳压器电路，包括：
稳压器输出节点；
至少(N+1)个稳压器控制电路，所述至少(N+1)个稳压器控制电路的N个稳压器控制电路配置为分别产生与N个不同相位对应的N个控制信号，并且N是整数且大于1；
N个驱动器，所述N个驱动器的第p个驱动器配置为：基于所述N个控制信号中的与所述N个不同相位的第p个相位对应的控制信号来向所述稳压器输出节点提供第p个电流，并且p是范围从1至N的整数；以及
任务控制器，耦合至所述N个驱动器和所述至少(N+1)个稳压器控制电路，所述任务控制器配置为：
设置所述第p个驱动器，以基于所述N个控制信号中的与所述第p个相位对应的控制信号来提供所述第p个电流；
设置所述至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路以产生与所述第p个相位对应的另一控制信号；以及
设置所述第p个驱动器，以基于来自所述至少(N+1)个稳压器控制电路的另一稳压器控制电路的另一控制信号而不是基于所述N个控制信号中的与所述第p个相位对应的控制信号来提供所述第p个电流。
10.根据权利要求9所述的稳压器电路，其中，所述N个驱动器的第p个驱动器包括：
驱动器级，配置为提供所述第p个电流；
前置驱动器级，配置为基于与所述N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号来控制所述驱动器级；以及
多路复用器，配置为将所述至少(N+1)个稳压器控制电路中的产生与所述N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号的一个稳压器控制电路与所述前置驱动器级耦合。
11.一种操作稳定器电路的方法，包括：
设置N个驱动器，以基于来自至少(N+1)个稳压器控制电路中的N个稳压器控制电路的N个对应的控制信号来进行操作，基于所述N个控制信号中的与N个不同相位中的第p个相位对应的一个控制信号来操作所述N个驱动器的第p个驱动器，N是整数且大于1，并且p是范围从1至N的整数；
设置至少(N+1)个稳压器控制电路中的另一稳压器控制电路，从而使得所述另一稳压器控制电路产生与所述N个不同相位中的第p个相位对应的另一控制信号；以及
响应于触发事件，设置所述第p个驱动器以基于来自所述另一稳压器控制电路的与所述第p个相位对应的另一控制信号来进行操作。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
如果p小于N，则将p更新为(p+1)，并且如果p等于N，则将p更新为1；以及
执行使N个驱动器进行操作，执行设置另一稳压器控制电路，并且执行使用更新的p来设置第p个驱动器。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，通过设置所述N个驱动器的多路复用器从而基于来自所述至少(N+1)个稳压器控制电路的与所述N个不同相位中的第p个相位对应的控制信号来操作所述N个驱动器的第p个驱动器，从而以轮换的方式相继执行设置所述第p个驱动器以基于所述另一控制信号来进行操作。
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