CN106716804B - 用于旁路电压调节器中的电压调节的电路、设备及方法 - Google Patents

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Abstract

用于旁路电压调节器中的电压调节的电路、设备及方法。电压调节器可包括：占空比组件，其被配置为确定电压调节器的占空比是否大于阈值占空比。该电压调节器还可包括：第一感测组件，其被配置为确定电压调节器的输出电压是否小于第一阈值电压。该电压调节器还可包括：调节组件，其耦接至占空比组件及第一感测组件，调节组件被配置为基于占空比大于阈值占空比的第一确定及电压调节器的输出电压小于第一阈值电压的第二确定而将输入电压传送至电压调节器的输出。

Description

用于旁路电压调节器中的电压调节的电路、设备及方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年6月30日提交的、名称为“用于旁路电压调节器中的电压调节的电路、设备及方法”的美国临时申请No.62/019,021的优先权。由此，每个上述申请的内容出于所有目的而通过引用明确地整体合并于此。
技术领域
本公开总体上涉及电压调节器和/或包括电压调节器的无线通信系统。
背景技术
电压调节器可接收输入电压且可调节输入电压以产生输出电压。举例而言，电压调节器可在输入电压变化时维持恒定输出电压。当输入电压降低至低于某个电压时，电压调节器的占空比可增加(例如，可增加至百分之百的占空比)。当电压调节器在较高占空比下操作时，电压调节器可能产生更多噪声和/或可能使用更多电力。
发明内容
在某些实现方式中，本公开涉及一种电压调节器，其包括：占空比组件，其被配置为确定电压调节器的占空比是否大于阈值占空比。该电压调节器还包括第一感测组件，其被配置为确定电压调节器的输出电压是否小于第一阈值电压。该电压调节器还包括调节组件，其耦接至占空比组件及第一感测组件，调节组件被配置为基于占空比大于阈值占空比的第一确定及电压调节器的输出电压小于第一阈值电压的第二确定而将输入电压传送至电压调节器的输出。
在某些实施例中，调节组件进一步被配置为基于占空比小于或等于阈值占空比的第三确定或电压调节器的输出电压大于或等于第一阈值电压的第四确定而调节电压调节器的输出。
在某些实施例中，电压调节器可进一步包括耦接至调节组件的第二感测组件，第二感测组件被配置为确定电压调节器的输入电压是否大于第二阈值电压。
在某些实施例中，调节组件进一步被配置为基于电压调节器的输入电压大于第二阈值电压的第五确定而调节电压调节器的输出。
在某些实施例中，第二阈值电压大于第一阈值电压。
在某些实施例中，第一感测组件包括第一比较器。
在某些实施例中，第二感测组件包括第二比较器。
在某些实施例中，第一比较器耦接至电压调节器的输出及参考组件。
在某些实施例中，第二比较器耦接至电压调节器的输出及参考组件。
在某些实施例中，调节组件包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
在某些实施例中，该MOSFET被配置为将输入电压传送至电压调节器的输出或调节电压调节器的输出。
在某些实施例中，本公开涉及一种电子设备，包括：电压源，其被配置为提供输入电压。该电子设备还包括电压调节器，其耦接至电压源，电压调节器包括：占空比组件，其被配置为确定电压调节器的占空比是否大于阈值占空比；第一感测组件，其被配置为确定电压调节器的输出电压是否小于第一阈值电压；以及调节组件，其耦接至占空比组件及第一感测组件，调节组件被配置为基于占空比大于阈值占空比的第一确定及电压调节器的输出电压小于第一阈值电压的第二确定而将输入电压传送至电压调节器的输出。
在某些实施例中，调节组件进一步被配置为基于占空比小于或等于阈值占空比的第三确定或电压调节器的输出电压大于或等于第一阈值电压的第四确定而调节电压调节器的输出。
在某些实施例中，电压调节器进一步包括耦接至调节组件的第二感测组件，第二感测组件被配置为确定电压调节器的输入电压是否大于第二阈值电压。
在某些实施例中，调节组件进一步被配置为基于电压调节器的输入电压大于第二阈值电压的第五确定而调节电压调节器的输出。
在某些实施例中，第二阈值电压大于第一阈值电压。
在某些实施例中，第一感测组件包括第一比较器。
在某些实施例中，第二感测组件包括第二比较器。
在某些实施例中，第一比较器耦接至电压调节器的输出及参考组件。
在某些实施例中，第二比较器耦接至电压调节器的输出及参考组件。
在某些实施例中，调节组件包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
在某些实施例中，该MOSFET被配置为将输入电压传送至电压调节器的输出或调节电压调节器的输出。
在某些实施例中，本公开涉及一种用于操作电压调节器的方法。该方法包括确定电压调节器的占空比是否大于阈值占空比。该方法还包括确定电压调节器的输出电压是否小于第一阈值电压。该方法还包括基于占空比大于阈值占空比的第一确定及电压调节器的输出电压小于第一阈值电压的第二确定而将输入电压传送至电压调节器的输出。
在某些实施例中，该方法进一步包括基于占空比小于或等于阈值占空比的第三确定或电压调节器的输出电压大于或等于第一阈值电压的第四确定而调节电压调节器的输出。
在某些实施例中，该方法进一步包括确定电压调节器的输入电压是否大于第二阈值电压。
在某些实施例中，该方法进一步包括基于电压调节器的输入电压大于第二阈值电压的第五确定而调节电压调节器的输出。
附图说明
图1是示出根据本公开的一个实施例的电压调节器的框图。
图2是示出根据本公开的一个实施例的示例性电压调节器100的框图。
图3是示出根据本公开的一个实施例的示例性表的图。
图4是示出根据本公开的一个实施例的可以在示例性电压调节器中实现的示例性时序配置的图。
图5是示出根据本公开的一个实施例的用于操作具有如本文所述的一个或多个特征的电压调节器的示例性过程的图。
图6是示出根据本公开的一个实施例的示例性电子设备的框图。
图7是示出根据本公开的一个实施例的电压调节器及电压检测模块的框图。
图8是示出根据本公开的一个实施例的示例性电压调节器的框图。
图9描绘出具有一个或多个本文描述的有利特征的示例性无线设备900。
具体实施方式
在此所提供的标题，若有，仅为了方便起见而不必然影响所要求保护的发明的范围或含义。
与用于调节输入电压以产生输出电压的技术相关的系统、设备、电路和/或方法的非限制性示例被公开。这样的技术可被实现于例如电压调节器中。尽管在电压调节器的上下文中进行描述，但可以理解的是本公开的一个或多个特征也可以在其他应用中使用。
在此描述当电压调节器的输入电压和/或电压调节器的占空比变化时如何操作电压调节器的示例。在一个实施例中，电压调节器可监视电压调节器的占空比、输入电压和/或输出电压。电压调节器可提供输入电压至电压调节器的输出(例如，旁路调节输入电压的电压调节器的一个或多个组件)，或可基于输入电压、输出电压和/或占空比来调节输入电压。尽管在电压调节器的示例性上下文中进行描述，可以理解的是本公开中的一个或多个特征也可用于其他类型的电压调节应用中。
图1是示出根据本公开的一个实施例的电压调节器100的框图。在一个实施例中，电压调节器100可以是可维持恒定输出电压电平的组件。电压调节器100可用以调节一个或多个交流(AC)和/或直流(DC)电压以产生输出电压。电压调节器也可称为开关调节器。电压调节器的示例可包括，但不限于，降压调节器、升压调节器、升降压调节器等。电压调节器100包括调节组件105、占空比组件115、第一感测组件120，以及第二感测组件125。
电压调节器100耦接至电压源110。电压源110可提供输入电压至电压调节器100并且电压调节器100可使用来自电压源110的输入电压产生输出电压。在一个实施例中，电压调节器100可调节从电压源110接收的输入电压以产生输出电压。举例而言，电压调节器100可通过产生可保持恒定而不管输入电压的改变和/或电压调节器100的负载状况如何的固定输出电压，来调节由电压源110提供的输入电压。在一个实施例中，调节组件105可调节输入电压以产生输出电压。电压调节器100的固定输出电压也可被称为目标电压或经调节电压。输出电压可经由电压调节器100的输出而提供至其他组件、电路、设备等。举例而言，电压调节器100的输出可耦接至功率放大器(PA)且电压调节器可提供输出电压至PA。
在一个实施例中，当输出电压(由电压调节器产生)大于或等于第一阈值电压时，电压调节器100可调节由电压源110提供的输入电压以产生输出电压(如下文更详细地描述)。第一感测组件120可检测和/或确定输出电压是否大于或等于第一阈值电压。在另一实施例中，当占空比(例如，电压调节器100操作的时间的百分比和/或量)低于阈值占空比时，电压调节器100可调节由电压源110提供的输入电压以产生输出电压(如下文更详细地描述)。占空比组件115可检测和/或确定占空比是否低于阈值占空比。在另一实施例中，当电压调节器100的占空比大于阈值占空比且输出电压小于第一阈值电压时，电压调节器100可将由电压源110提供的输入电压传送至电压调节器的输出而不调节输入电压(如下文更详细地描述)。在一个实施例中，当电压调节器将输入电压传送至电压调节器的输出时，调节输入电压的电压调节器100的组件(例如，调节组件105的部分或组件)可停止操作以节省电力和/或减少噪声。在一个实施例中，当输入电压大于或等于第二阈值电压时，电压调节器100可重新开始调节由电压源110提供的输入电压(如下文更详细地描述)。在一个实施例中，当电压调节器重新开始调节输入电压时，调节输入电压的电压调节器100的组件可重新开始操作。第二感测组件125可检测和/或确定输入电压是否大于或等于第二阈值电压。
在一个实施例中，电压调节器100的占空比可随着输入电压接近电压调节器100的目标电压或经调节电压而增加。当输入电压降低至目标/经调节电压或更低时，电压调节器100的占空比可增加(例如，可增加至百分之百的占空比)。当电压调节器100在较高占空比下操作时，电压调节器100可能产生噪声(其可影响其他电路、组件、设备等的操作和/或性能)和/或可能使用(例如，消耗)更多的电力。当输入电压低于第一电压阈值时且在占空比高于占空比阈值时允许电压调节器100将输入电压(自电压源110接收)传送至电压调节器的输出(例如，允许电压调节器100旁路调节输入电压的电压调节器的一个或多个组件)可允许电压调节器100产生较少的噪声和/或使用(例如，消耗)较少的电力。举例而言，当输出电压低于第一电压阈值时且在占空比高于占空比阈值时，调节组件105可以不调节输入电压(例如，调节输入电压的调节组件的组件可停止操作)。
图2是示出根据本公开的一个实施例的示例性电压调节器100的框图。如上文所述，电压调节器100可耦接至电压源(例如，图1所示的电压源110)且电压源可提供输入电压VIN至电压调节器100。仍如上文所述，电压调节器100可调节输入电压VIN(例如，交流(AC)和/或直流(DC)电压)以产生输出电压VOUT(例如，目标电压或经调节电压)和/或可将输入电压VIN传送至电压调节器100的输出(例如，可旁路调节组件105且可将输入电压VIN直接提供至电压调节器100的输出)。示例电压调节器100包括调节组件105。调节组件105可耦接至开关201、振荡器205、占空比组件115、以及反相器240。
占空比组件耦接至逻辑组件230(例如，与门或可实现逻辑结合的任何设备、组件、电路等)。在一个实施例中，占空比组件115可监视调节组件105的占空比(例如，调节组件105操作或调节输入电压VIN的时间的百分比和/或量)。当调节组件105的占空比大于或等于阈值占空比时，占空比组件115可产生具有逻辑高状态的信号S1。举例而言，当调节组件105的占空比大于或等于85％、90％、100％等时，占空比组件115可产生具有逻辑高状态(例如，“1”)的信号S1。当调节组件105的占空比小于阈值占空比时，占空比组件115可产生具有逻辑低状态(例如，“0”)的信号S1。举例而言，当调节组件105的占空比小于85％、90％、100％等时，占空比组件115可产生具有逻辑低状态的信号S1。
逻辑组件230还耦接至比较器220。比较器220可以是感测组件的示例。在其他实施例中，感测组件可以是可用以确定第一电压是否大于第二电压的设备、电路、模块、组件等的任意组合。比较器220耦接至第一电阻器分压器224及参考组件210。第一电阻器分压器224可包括通过节点221串联地连接的第一电阻222(例如，电阻器或可实现电气电阻的任何组件、设备、电路等)及第二电阻223(例如，电阻器或可实现电气电阻的任何组件、设备、电路等)。第二电阻223可耦接至地，以便形成电阻器分压器电路。第一及第二电阻值(分别为第一电阻222及第二电阻223的)可以是相同的或可以是不相同的。以此示例方式配置，输出电压VOUT可由第一电阻器分压器224向下分压以在节点221处产生成比例地较小的电压F1。参考组件210可产生第一阈值电压R1且可提供第一阈值电压R1至比较器220。第一阈值电压R1也可称为跌落(dropout)电压。在一个实施例中，跌落电压可以是电压调节器100不再能够调节输入电压VIN所处的电压。
在一个实施例中，比较器220可比较电压F1与第一阈值电压R1。当F1小于R1时，比较器220可产生具有逻辑高状态(例如，“1”)的信号S2。当F1大于或等于R1时，比较器220可产生具有逻辑低状态(例如，“0”)的信号S2。在一个实施例中，逻辑组件230可基于信号S1及信号S2而产生信号S3。当信号S2及信号S3皆具有逻辑高状态时，逻辑组件230可产生具有逻辑高状态的信号S3。举例而言，当输出电压VOUT小于第一阈值电压且占空比大于或等于阈值占空比时，逻辑组件230可产生具有逻辑高状态的信号S3。当信号S2及信号S3中的一个或多个具有逻辑低状态时，逻辑组件230可产生具有逻辑低状态的信号S3。举例而言，当输出电压VOUT大于或等于第一阈值电压和/或占空比小于阈值占空比时，逻辑组件230可产生具有逻辑低状态的信号S3。
比较器225耦接至第二电阻器分压器229及参考组件210。比较器225可以是感测组件的示例。在其他实施例中，感测组件可以是可用以确定第一电压是否大于第二电压的设备、电路、模块、组件等的任意组合。第二电阻器分压器229可包括通过节点226串联地连接的第一电阻227(例如，电阻器或可实现电气电阻的任何组件、设备、电路等)及第二电阻228(例如，电阻器或可实现电气电阻的任何组件、设备、电路等)。第二电阻228可耦接至地以便形成电阻器分压器电路。第一及第二电阻值(分别为第一电阻227及第二电阻228的)可以是相同的或可以是不相同的。以此示例方式配置，输入电压VIN可由第二电阻器分压器229向下分压以在节点226处产生成比例地较小的电压F2。参考组件210可产生第二阈值电压R2且可提供第二阈值电压R2至比较器225。在一个实施例中，比较器225可比较电压F2与第一阈值电压R2。当F2小于R2时，比较器225可产生具有逻辑低状态(例如，“0”)的信号S4。当F2大于或等于R2时，比较器225可产生具有逻辑高状态(例如，“1”)的信号S2。
如在图2中所示，逻辑组件230及比较器225可耦接至触发器235。在一个实施例中，触发器235可以是SR触发器。在其他实施例中，可使用能够保持当前状态的其他类型的触发器和/或其他设备、组件、电路等。逻辑组件230可提供信号S3至触发器235且比较器225可提供信号S4至触发器235。触发器235可基于信号S3及S4(分别自逻辑组件230及比较器225接收)而产生信号S5。举例而言，当信号S3具有逻辑低状态(例如，“0“)且信号S4具有逻辑低状态时，触发器235可产生具有逻辑低状态的信号S5。在另一示例中，当信号S3具有逻辑高状态且信号S4具有低高状态时，触发器235可产生具有逻辑低状态的信号S5。在另一示例中，当信号S3具有逻辑高状态且信号S4具有逻辑高状态时，触发器235可产生具有逻辑高状态的信号S5。
触发器235耦接至反相器240。反相器240可使从触发器235接收的信号S5反相(例如，翻转或反向)以产生信号S6。举例而言，若信号S5具有逻辑高状态，则反相器240可反相信号S5以产生具有逻辑低状态的信号S6。在另一示例中，若信号S5具有逻辑低状态，则反相器240可反相信号S5以产生具有逻辑高状态的信号S6。
如上文所论述，反相器240耦接至调节组件105。调节组件105可使用信号S6(自反相器240接收)以确定调节组件105是应将输入电压VIN传送至电压调节器100的输出(例如，旁路输入电压VIN的调节)还是应当调节输入电压VIN以产生输出电压VOUT。举例而言，当输出电压VOUT大于或等于第一阈值电压时，调节组件105可调节输入电压VIN。在另一示例中，当电压调节器100的占空比低于阈值占空比时，调节组件105可调节输入电压VIN。在另一示例中，当电压调节器100的占空比大于阈值占空比且输出电压VOUT小于第一阈值电压时，电压调节器100可将由电压源110提供的输入电压传送至电压调节器100的输出而不调节输入电压。在一个实施例中，当将输入电压VIN传送至输出时，调节输入电压的调节组件105的组件可停止操作以节省电力和/或减少噪声。在又一示例中，当输入电压大于或等于第二阈值电压时，电压调节器100可重新开始调节由电压源110提供的输入电压。
在一个实施例中，调节组件105可使用开关201以将输入电压VIN传送至电压调节器100的输出或调节输入电压VIN以产生输出电压VOUT。举例而言，当调节组件105确定输出电压VOUT大于或等于第一阈值电压和/或电压调节器100的占空比低于阈值占空比时，调节组件105可配置开关201，使得输入电压VIN被提供至调节组件105以使得调节组件105可调节输入电压VIN。在另一示例中，当调节组件105确定输入电压VIN小于第一阈值电压且电压调节器100的占空比大于或等于阈值占空比时，调节组件105可配置开关201，使得输入电压VIN被传送至电压调节器的输出(例如，使得输入电压VIN旁路调节输入电压VIN的调节组件105的部分且被直接提供至电压调节器100的输出)。在又一示例中，在配置开关201以提供输入电压VIN至电压调节器100的输出(例如，以旁路调节组件105)之后，调节组件105可配置(或重新配置)开关201使得当调节组件105确定输入电压VIN大于或等于第二阈值电压时，输入电压VIN被提供至调节输入电压VIN的调节组件105的部分。在一个实施例中，当输入电压VIN大于或等于第二阈值电压时，调节输入电压VIN的调节组件105的组件可重新开始操作。
在一个实施例中，开关201可以是P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在其他实施例中，开关201可以是另一类型的MOSFET(例如，N沟道MOSFET)。在另外的实施例中，开关201可以是可用以将输入电压VIN选择性地传送至电压调节器的输出或提供输入电压VIN至调节输入电压VIN的调节组件105的部分的设备、组件、电路等的任意组合。
电压调节器100还包括可耦接至开关201的输出的电感202。电感202可通过电感器、通过到电压调节器100的输出的路径中的一些或全部、或其某种组合来提供。电感202可被配置为在其对输出充电以产生到电压调节器的输出的输出电压VOUT时建立能量。
图3是图示示例性表300的图。表300可图示当电压调节器(例如，图2所示的电压调节器100)在不同占空比下操作且产生不同输出电压(VOUT)时的该电压调节器的操作。表300包括三列。第一列标记为“占空比”，第二列标记为“阈值电压”且第三列标记为“调节”。表300的每一行可指示电压调节器是否会针对不同占空比及VOUT电压而调节输入电压VIN。
如图3所示，表300的第一行可指示当电压调节器的占空比小于100％且电压调节器的输出电压VOUT大于或等于阈值电压(VREG)时，电压调节器可调节输入电压VIN以产生输出电压VOUT。表300的第二行可指示当电压调节器的占空比等于100％且电压调节器的输出电压VOUT大于或等于阈值电压(VREG)时，电压调节器可调节输入电压VIN以产生输出电压VOUT。表300的第三行可指示当电压调节器的占空比等于100％且电压调节器的输出电压VOUT小于阈值电压(VREG)时，电压调节器可不调节输入电压VIN。举例而言，电压调节器可旁路电压调节器的调节组件的部分和/或可提供输入电压VIN至电压调节器的输出。
尽管表300图示100％的阈值占空比，但在其他实施例中，可使用其他阈值占空比。举例而言，可使用75％的阈值占空比或可使用95％的阈值占空比。
图4是图示可在图2的示例性电压调节器100中实现的示例性时序配置400的图。时序配置400的X轴可表示不同的时间。时序配置400的Y轴可表示不同电压。时序配置400包括可表示电压调节器的输入电压随时间的改变的线VIN。时序配置400还包括可表示电压调节器的输出电压随时间的改变的线VOUT。时序配置400还包括可分别指示第一阈值电压及第二阈值电压的线R1及R2。时序配置进一步包括可指示沿着时序配置400的X轴的不同时间点的线T0、T1、T2、T3及T4。
如图4所示，输入电压在时间T0处开始降低。在一个实施例中，电压调节器在时间T0之前调节输入电压VIN以产生输出电压VOUT。在时间T1处，输出电压开始降低。尽管输出电压VOUT可以基于输入电压VIN，但输出电压VOUT在较晚的时间处(例如，在时间T1处而非在时间T0处)开始降低。电压调节器在时间T1处开始在100％占空比下操作。电压调节器可在100％占空比下操作，这是因为由于输入电压VIN已降低，电压调节器可连续调节输入电压VIN。还如图4所示，输出电压VOUT可跟踪输入电压VIN。举例而言，输出电压VOUT可以以与VIN电压相同的速率降低。在一个实施例中，输出电压VOUT与输入电压VIN之间的差可以是可在电压调节器的输入与电压调节器的输出之间提供的开关(例如，图2中图示的开关201)及电感器(例如，图2中图示的电感202)的合计电阻。在时间T2处，电压输出电压降低至阈值电压R1。阈值保持R1可被称为电压调节器的跌落电压。在一个实施例中，在时间T2处，电压调节器可被配置为将输入电压VIN传送至电压调节器的输出(例如，可被配置为旁路图1及2中图示的调节输入电压VIN的示例性调节组件的部分)。举例而言，往回参考图2，调节组件105可配置开关201，使得输入电压VIN被提供至电压调节器100的输出(例如，被直接提供至电压调节器100的输出)。如上文所述，调节输入电压VIN的调节组件的部分可停止操作(例如，可关断或关闭)以节省电力和/或减少由电压调节器产生的噪声量。
在时间T3处，输入电压VIN开始增加。在一个实施例中，尽管输入电压VIN正在增加，但电压调节器可继续将输入电压VIN传送至电压调节器的输出，直至输入电压大于或等于第二阈值电压R2。这可允许电压调节器避免在调节输入电压与将输入电压传送至输出(例如，旁路调节组件)之间频繁地切换。在时间T4处，输入电压VIN大于等于第二阈值电压R2。在一个实施例中，电压调节器在时间T4处可重新开始调节输入电压VIN以产生输出电压VOUT。举例而言，往回参考图2，调节组件105可配置开关201，使得输入电压VIN被提供至调节组件105以使得调节组件105可调节输入电压VIN。如上文所述，调节输入电压VIN的调节组件的部分可重新开始操作(例如，可接通)。如图4所示，电压调节器在时间T1与时间T4之间在100％占空比下操作，并且在时间T0与时间T1之间以及在时间T4之后在小于100％的占空比下操作。
图5是示出根据本公开的一个实施例的用于操作具有如这里所述的一个或多个特征的电压调节器的示例性过程500的图。在框505处，电压调节器可确定电压调节器是否应继续操作。举例而言，电压调节器可确定包括电压调节器的电子设备是仍在操作还是已经被用户切断或关闭。若电压调节器不应继续操作，则过程500结束。若电压调节器应继续操作，则在框510处检测电压调节器的输出电压。在框515处，电压调节器可确定电压调节器的输出电压是否小于第一阈值电压。举例而言，往回参考图2，第一比较器可确定输出电压VOUT是否小于电压R1。若电压调节器的输出不小于第一阈值电压，则在框520处电压调节器调节输入电压。在框520之后，过程500可进行至框505。
若电压调节器的输出小于第一阈值电压，则电压调节器可确定电压调节器的占空比是否大于或等于阈值占空比(例如，大于或等于75％、80％、90％、100％等)。举例而言，占空比组件(如在图2中所示)可分析电压调节器的占空比。若电压调节器的占空比不大于或等于阈值占空比(例如，小于阈值占空比)，则在框520处电压调节器可调节电压。若电压调节器的占空比大于或等于阈值占空比，则在框530处电压调节器可将输入电压传送至电压调节器的输出(例如，可旁路调节输入电压的调节组件的部分)。
在框535处，电压调节器可确定电压调节器的输入电压是否大于或等于第二阈值电压。举例而言，往回参考图2，第二比较器可确定输入电压VIN是否大于或等于电压R2。若输入电压大于或等于第二阈值电压，则在框520处电压调节器可调节输入电压。若输入电压小于第二阈值，则在框540处电压调节器可确定电压调节器是否应继续操作。若电压调节器应继续操作，在框530处电压调节器可继续将输入电压传送至电压调节器处的输出(例如，继续旁路调节输入电压的电压调节器的一个或多个组件)。若电压调节器不应继续操作，则过程500结束。
在一个实施例中，框505和/或框540可以是可选的。举例而言，电压调节器可执行图5中示出的过程(没有框505和/或540)，直至包括电压调节器的电子设备被关闭(例如，关断或断电)。
图6是示出根据本公开的一个实施例的示例性电子设备600的框图。电子设备的示例可包括，但不限于，蜂窝电话、智能电话、具有或不具有电话功能的手持式无线设备、平板、膝上计算机、桌面计算机、个人数字助理(PDA)、网络计算机、无线设备等。电子设备600包括电压源110(例如，电池和/或诸如插头的耦接至外部电源的组件、设备、电路等)、电压调节器100及电子组件605。
电子组件605可以是可以使用从电压源110接收的电力(例如，电压)的设备、组件、电路和/或其他硬件的任意组合。电子组件的示例可包括，但不限于，存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、闪存等)、可处理音频的电路或组件、功率放大器(PA)、图像传感器(例如，电荷耦合器件(CCD)和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件)等。
如上文所述，电压调节器100可调节从电压源110接收的输入电压和/或可将输入电压传送至电子组件605。在一个实施例中，当输出电压(由电压调节器产生)大于或等于第一阈值电压时(如上文所述)，电压调节器100可调节由电压源110提供的输入电压以产生输出电压。在另一实施例中，当占空比低于阈值占空比时，电压调节器100可调节由电压源110提供的输入电压以产生输出电压(如上文所述)。在另一实施例中，当电压调节器100的占空比大于阈值占空比且输出电压小于第一阈值电压时(如上文所述)，电压调节器100可将由电压源110提供的输入电压传送至电压调节器的输出而不调节输入电压。在又一实施例中，当输入电压大于或等于第二阈值电压时(如上文所述)，电压调节器100可重新开始调节由电压源110提供的输入电压。
图7是示出根据本公开的一个实施例的电压调节器700及电压检测模块702的框图。电压检测模块包括占空比组件715、第一感测组件720、第二感测组件725、以及调节组件705。如在图7中所示，电压检测模块702可与电压调节器700分离并可耦接至电压调节器700。
在一个实施例中，电压调节器700可基于从电压检测模块702接收的信号、信息、数据比特等而调节从电压源接收的输入电压和/或可将输入电压传送至电压调节器的输出。举例而言，当第一感测组件720确定输出电压(由电压调节器产生)大于或等于第一阈值电压时(如上文所述)，电压检测模块702可提供一个或多个信号至电压调节器700，所述信号指示电压调节器700应调节输入电压。在另一示例中，当占空比组件715确定占空比低于阈值占空比时(如上文所述)，电压检测模块702可提供一个或多个信号至电压调节器700，所述信号指示电压调节器700应调节输入电压。在另一示例中，当占空比组件715确定电压调节器700的占空比大于阈值占空比时且当第一感测组件720确定输出电压小于第一阈值电压时(如上文所述)，电压检测模块702可提供一个或多个信号至电压调节器700，所述信号指示电压调节器700应将输入电压传送至电压调节器700的输出。在又一示例中，当第二感测组件725确定输入电压大于或等于第二阈值电压时(如上文所述)，电压检测模块702可提供一个或多个信号至电压调节器700，所述信号指示电压调节器700应重新开始调节由电压源提供的输入电压。
图8是示出根据本公开的一个实施例的示例性电压调节器800的框图。电压调节器800可被包括作为集成电路(IC)器件或系统(例如电力管理集成电路(PMIC)806)的一部分。电压调节器800被示出为包括具有本文中所述的一个或多个特征的调节组件805、第一感测组件820、第二感测组件825以及占空比组件815。
在某些实施例中，图8中的PMIC 806可实现于单个芯片上，且可包括一个或多个电压调节器及一个或多个线性调节器。在某些实施例中，这样的PMIC可被配置为用于包括例如无线设备(例如蜂窝电话)的设备、或利用电压调节器的任何设备中。在其他实施例中，电压调节器800可实现为独立的分立设备(例如，可与PMIC 806分离)。
在某些实现方式中，具有如本文中描述的一个或多个特征的设备和/或电路可被包括于诸如无线设备的RF设备中。这样的设备和/或电路可以直接在无线设备中、以如本文中描述的模块形式、或以其某一组合实现。在某些实施例中，这样的无线设备可包括例如蜂窝电话、智能电话、具有或不具有电话功能的手持式无线设备、无线平板等。
图9描绘出具有一个或多个本文中描述的有利特征的示例性无线设备900。在某些实施例中，收发器914可被配置及操作以产生将被放大及发送的RF信号，并处理所接收的信号。一个或多个功率放大器(PA)916可从收发器914接收其各自的RF信号并放大这样的RF信号以用于发送。PA 916的经放大的输出被示出为被匹配(经由一个或多个匹配电路915)并且经由其各自的双工器920及天线开关模块(ASM)922路由至天线924。
在某些实施例中，双工器920可允许使用公共天线(例如，924)同时执行发送及接收操作。如图9所示，接收信号被示出为路由至可包括例如一个或多个低噪声放大器(LNA)917的一个或多个“RX”路径。被LNA 917放大的接收信号被示出为被路由至收发器914以进行进一步处理。
在图9中，收发器914被示出为与被配置为提供适用于用户的数据和/或语音信号与适用于收发器914的RF信号之间的转换的基带子系统910交互。收发器914也被示出为连接至被配置为管理用于无线设备的操作的电力的电力管理组件906。
基带子系统910被示出为连接至用户接口902以促成提供至用户以及从用户接收的语音和/或数据的各种输入及输出。基带子系统910也可连接至存储器904，存储器904被配置为存储数据和/或指令，以促成无线设备的操作，和/或提供用于用户的信息的存储。
在图9的示例中，电力管理组件906可被实现为包括具有如本文中所描述的一个或多个特征的电压调节器905a的PMIC。在某些实施例中，具有如本文中所描述的一个或多个特征的电压调节器905b也可被实现为PMIC外部的独立的设备。
多种其他无线设备配置可利用本文中所描述的一个或多个特征。举例而言，无线设备不必是多频带设备。在另一示例中，无线设备可包括额外天线(例如分集天线)以及额外连接特征(例如Wi-Fi、蓝牙及GPS)。
本公开描述各种特征，这些特征中的单个特征不单独地负责本文中所描述的益处。可被理解的是本文中所描述的各种特征可被组合、修改或省略，如对本领域普通技术人员显而易见的。除了本文中具体描述的组合及子组合之外的组合及子组合对本领域普通技术人员将是显而易见的，且意欲形成本公开的一部分。在本文中结合各种流程步骤和/或阶段描述各种方法。将理解的是，在很多情形中，某些步骤和/或阶段可组合在一起，使得流程图中展示的多个步骤和/或阶段可作为单个步骤和/或阶段执行。此外，某些步骤和/或阶段可分解成单独执行的额外子组件。在某些实例中，步骤和/或阶段的次序可重排且某些步骤和/或阶段可被完全省略。此外，本文中所描述的方法应理解为开放式的，使得也可执行除了本文中展示及描述的步骤和/或阶段以外的步骤和/或阶段。
本文中描述的系统及方法的某些方面可被有利地使用例如计算机软件、硬件、固件或计算机软件、硬件及固件的任意组合来实现。计算机软件可包括存储于计算机可读介质(例如，非暂时性计算机可读介质)中的计算机可执行代码，该计算机可执行代码在被执行时执行本文中所描述的功能。在某些实施例中，计算机可执行代码由一个或多个通用计算机处理器执行。本领域技术人员依据本公开将了解，可使用将在通用计算机上执行的软件实现的任何特征或功能也可使用硬件、软件或固件的不同组合而实现。举例而言，这样的模块可使用集成电路的组合而完全用硬件实现。可替换地或附加地，这样的特征或功能可完全地或部分地使用被设计为执行本文中所描述的特定功能的专门的计算机而非通过通用计算机来实现。
多个分布式计算设备可替代本文中所描述的任何一个计算设备。在这样的分布式实施例中，一个计算设备的功能是分布式的(例如，经由网络)，使得在分布式计算设备中的每一个上执行某些功能。
某些实施例可参考等式、算法和/或流程图图示而描述。这些方法可通过可在一个或多个计算机上执行的计算机程序指令而实现。这些方法也可单独地实现为计算机程序产品，或实现为装置或系统的组件。就此而言，每个等式、算法、块或流程图的步骤及其组合可由包括用计算机可读程序代码逻辑实施的一个或多个计算机程序指令的硬件、固件和/或软件实现。如可被理解的，任何这样的计算机程序指令可加载至一个或多个计算机(包括但不限于通用计算机或专用计算机)或其他可编程处理装置上以产生机器，使得在计算机或其他可编程处理设备上执行的计算机程序指令实现在所述等式、算法和/或流程图中指定的功能。还可以被理解的是每一等式、算法和/或流程图图示中的框及其组合可由执行指定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统、或专用硬件与计算机可读程序代码逻辑部件的组合来实现。
此外，例如用计算机可读程序代码逻辑实施的计算机程序指令也可存储于计算机可读存储器(例如，非暂时性计算机可读介质)，其可以指引一个或多个计算机或其他可编程处理设备以特定方式起作用，使得存储于计算机可读存储器中的指令实现流程图的框中指定的功能。计算机程序指令也可加载至一个或多个计算机或其他可编程计算设备中，以使得在一个或多个计算机或其他可编程计算设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程处理装置上执行的指令提供用于实现在等式、算法和/或流程图的框中指定的功能的步骤。
本文中所描述的方法及任务中的一些或全部可由计算机系统执行并完全自动化。计算机系统在某些情形下可包括经由网络通信且互操作以执行所描述功能的多个不同计算机或计算设备(例如，物理服务器、工作站、存储器阵列等)。每个这样的计算设备通常包括执行存储于存储器或其他非暂时性计算机可读存储介质或设备中的程序指令或模块的处理器(或多个处理器)。本文中公开的各种功能可用此程序指令实施，不过所公开的功能中的某些或所有功能可替换地可以在计算机系统的专用电路(例如，ASIC或FPGA)中实现。在计算机系统包括多个计算设备的情况下，这些设备可以但不需要在相同位置。所公开的方法及任务的结果可通过将物理存储设备(例如固态存储芯片和/或磁盘)变换成不同状态而永久地存储。
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”、“包含”和“具有”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。如本文通常使用的，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。此外，当在本申请中使用时，词语“本文”、“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，上面的具体实现方式中的、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。词语“示例性”在本文中专用于指“充当例子、实例或图示”。在本文中描述为“示例性”的任何实现方式不必理解为较其他实现方式更好或有利。此外，如本文中使用的，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等意为在不同元素间进行区分的标记，且可不必具有根据其数字指示的顺序含义。
本公开不意图限于本文中展示的实现方式。对于本领域技术人员，对本公开中所描述的实现方式的各种修改是显而易见的，且可将本文中所限定的一般原理用于其他实现方式而不背离本公开的精神或范围。本文中提供的本发明的教导可应用于其他方法及系统，而不限于上文阐述的方法及系统，且上文阐述的各种实施例的元素及动作可组合以提供进一步的实施例。因此，本文中所阐述的新颖方法及系统可以各种其他形式实施；此外，可在不背离本公开的精神的情况下进行本文中阐述的方法及系统的形式上的各种省略、替换及改变。所附权利要求及其等效物意图涵盖如将落入本公开的范围及精神内的这种形式或修改。

Claims (26)

1.一种电压调节器，包括：
输入，其被配置为从电压源接收输入电压；
占空比组件，其被配置为确定电压调节器的占空比是否大于阈值占空比；
第一感测组件，其被配置为确定电压调节器的输出电压是否小于第一阈值电压；
调节组件，其耦接至占空比组件及第一感测组件，调节组件被配置为基于占空比大于阈值占空比的第一确定及电压调节器的输出电压小于第一阈值电压的第二确定而将输入电压传送至电压调节器的输出；以及
三端开关，其实现在所述电压调节器的输入和输出之间，所述三端开关被配置为基于所述第一确定及所述第二确定而允许将所述电压调节器的输入耦合至所述电压调节器的输出，以及允许将所述输入耦合至所述调节组件。
2.如权利要求1所述的电压调节器，其中调节组件进一步被配置为基于占空比小于或等于阈值占空比的第三确定或电压调节器的输出电压大于或等于第一阈值电压的第四确定而调节电压调节器的输出。
3.如权利要求1所述的电压调节器，进一步包括耦接至调节组件的第二感测组件，第二感测组件被配置为确定电压调节器的输入电压是否大于第二阈值电压。
4.如权利要求3所述的电压调节器，其中调节组件进一步被配置为基于电压调节器的输入电压大于第二阈值电压的第五确定而调节电压调节器的输出。
5.如权利要求4所述的电压调节器，其中第二阈值电压大于第一阈值电压。
6.如权利要求4所述的电压调节器，其中第一感测组件包括第一比较器。
7.如权利要求6所述的电压调节器，其中第二感测组件包括第二比较器。
8.如权利要求7所述的电压调节器，其中第一比较器耦接至电压调节器的输出及参考组件。
9.如权利要求8所述的电压调节器，其中第二比较器耦接至电压调节器的输入及参考组件。
10.如权利要求1所述的电压调节器，其中调节组件包括金属氧化物半导体场效应晶体管。
11.如权利要求10所述的电压调节器，其中该金属氧化物半导体场效应晶体管被配置为将输入电压传送至电压调节器的输出或调节电压调节器的输出。
12.一种电子设备，包括：
电压源，其被配置为提供输入电压；及
电压调节器，其耦接至电压源，电压调节器包括：输入，其被配置为从电压源接收输入电压；占空比组件，其被配置为确定电压调节器的占空比是否大于阈值占空比；第一感测组件，其被配置为确定电压调节器的输出电压是否小于第一阈值电压；调节组件，其耦接至占空比组件及第一感测组件，调节组件被配置为基于占空比大于阈值占空比的第一确定及电压调节器的输出电压小于第一阈值电压的第二确定而将输入电压传送至电压调节器的输出；以及三端开关，其实现在所述电压调节器的输入和输出之间，所述三端开关被配置为基于所述第一确定及所述第二确定而允许将所述电压调节器的输入耦合至所述电压调节器的输出，以及允许将所述输入耦合至所述调节组件。
13.如权利要求12所述的电子设备，其中调节组件进一步被配置为基于占空比小于或等于阈值占空比的第三确定或电压调节器的输出电压大于或等于第一阈值电压的第四确定而调节电压调节器的输出。
14.如权利要求12所述的电子设备，其中电压调节器进一步包括耦接至调节组件的第二感测组件，第二感测组件被配置为确定电压调节器的输入电压是否大于第二阈值电压。
15.如权利要求14所述的电子设备，其中调节组件进一步被配置为基于电压调节器的输入电压大于第二阈值电压的第五确定而调节电压调节器的输出。
16.如权利要求15所述的电子设备，其中第二阈值电压大于第一阈值电压。
17.如权利要求15所述的电子设备，其中第一感测组件包括第一比较器。
18.如权利要求17所述的电子设备，其中第二感测组件包括第二比较器。
19.如权利要求18所述的电子设备，其中第一比较器耦接至电压调节器的输出及参考组件。
20.如权利要求19所述的电子设备，其中第二比较器耦接至电压调节器的输入及参考组件。
21.如权利要求12所述的电子设备，其中调节组件包括金属氧化物半导体场效应晶体管。
22.如权利要求21所述的电子设备，其中该金属氧化物半导体场效应晶体管被配置为将输入电压传送至电压调节器的输出或调节电压调节器的输出。
23.一种用于操作电压调节器的方法，该方法包括：
从电压源接收输入电压；
确定电压调节器的占空比是否大于阈值占空比；
确定电压调节器的输出电压是否小于第一阈值电压；及
基于占空比大于阈值占空比的第一确定及电压调节器的输出电压小于第一阈值电压的第二确定而通过所述电压调节器的三端开关将输入电压传送至电压调节器的输出，所述三端开关被配置为允许将所述电压调节器的输入耦合至所述电压调节器的输出，以及允许将所述输入耦合至所述电压调节器的调节组件。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括基于占空比小于或等于阈值占空比的第三确定或电压调节器的输出电压大于或等于第一阈值电压的第四确定而调节电压调节器的输出。
25.如权利要求23所述的方法，进一步包括确定电压调节器的输入电压是否大于第二阈值电压。
26.如权利要求25所述的方法，进一步包括基于电压调节器的输入电压大于第二阈值电压的第五确定而调节电压调节器的输出。
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