CN109983691A - 电荷泵输入电流限制器 - Google Patents

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Abstract

一种系统可包括电荷泵和控制器,该电荷泵被配置为在多种模式下操作,该多种模式包括第一模式和第二模式,在第一模式下电荷泵的输出电压对输入电压的比率是第一比率,在第二模式下该比率是第二比率,该控制器被配置为通过响应于所述多个模式中的模式之间的操作的变化限制所述电荷泵的电源和所述电荷泵之间在电荷泵的一开关周期内的电荷转移来限制所述电荷泵的电源到所述电荷泵之间流动的电流,其中所述电源提供所述输入电压。

Description

电荷泵输入电流限制器
交叉参考和相关申请
本公开要求2016年10月14日提交的美国临时专利申请序列号62/408,418和2017年2月10日提交的美国临时专利申请序列号62/457,506的权益,这两个专利申请都通过引用以其全部内容并入本文。
技术领域
本公开一涉及电荷泵电源,包括但不限于诸如无线电话和媒体播放器的个人音频装置,更具体地,涉及用于预测性地限制传送到电荷泵的输入电流的系统和方法。
背景技术
个人音频装置,包括诸如移动/蜂窝电话的无线电话、无绳电话、mp3播放器和其他消费音频装置,被广泛使用。此类个人音频装置可包括用于驱动一对耳机或一个或多个扬声器的电路。此电路通常包括用于将音频输出信号驱动到耳机或扬声器的功率放大器,并且功率放大器通常可能是个人音频装置中的主要功率消耗者,并因此可能对个人音频装置的电池寿命产生最大影响。在具有用于输出级的线性功率放大器的装置中,在低信号电平输出期间浪费功率,因为有源输出晶体管两端的电压降加上输出电压将等于恒定电源的轨电压。因此,放大器拓扑结构诸如G类和H类对于减小一个或多个输出晶体管两端的电压降,并从而减少一个或多个输出晶体管在耗散中浪费的功率是合乎希望的。
为了向此功率放大器提供可变的供电源电压,可使用电荷泵电源,例如,诸如美国专利8,311,243中公开的电荷泵电源,其中电路输出端处的信号电平的指示用于控制G类拓扑结构中的供电源电压。通常,只要音频源中存在低信号电平的周期,上述拓扑结构就可以提高音频放大器的效率。通常在此类拓扑结构中,多个阈值用于限定电荷泵电源的输出信号电平相关的操作模式,其中在每种模式下由电荷泵电源生成不同的供电电压。
在典型的电荷泵电源中,在电荷泵的输入电源(例如,电池)、用于储存电荷的电荷泵的泵送电容(flyback capacitor),以及提供由电荷泵生成的供电源电压的输出负载电容器之间的连接的不同组合的情况下,电荷泵可以根据电荷泵的一开关周期的两个非重叠时钟相位进行操作。然而,电荷泵的一个缺点是当在电荷泵的输出电压模式之间切换时,在一种操作模式下泵送电容(flyback capacitor)上的平均电压可能不等于另一种操作模式所需的输出电压。如果泵送电容(flyback capacitor)上的平均电压高于先前的操作模式,则电荷泵可能需要从其电源(例如,电池)抽取大的浪涌电流。另一方面,如果泵送电容(flyback capacitor)上的平均电压低于先前的操作模式,则电荷泵可能需要灌大电流到其电源。由于电荷泵中通常使用的电容器的尺寸,当在模式之间切换时电荷泵可能抽取或灌的电流量可能无法被电荷泵的电源吸收,这可能导致系统损坏。因此,需要用于限制此类切换电流的方法和系统。
发明内容
根据本公开的教导,已经减少或消除了与电荷泵的性能相关联的某些缺点和问题。
根据本公开的实施例,一种方法可以包括,在被配置为在多种模式下操作电荷泵中,该多种模式包括第一模式和第二模式,在第一模式下电荷泵的输出电压对输入电压的比率是第一比率,在第二模式下该比率是第二比率,通过响应于所述多个模式中的模式之间的操作的变化限制所述电荷泵的电源和所述电荷泵之间在电荷泵的一开关周期内的电荷转移来限制所述电荷泵的电源到所述电荷泵之间流动的电流,其中所述电源提供所述输入电压。
根据本公开的这些和其他实施例,一种系统可以包括电荷泵和控制器,该电荷泵被配置为在多种模式下操作,该多种模式包括第一模式和第二模式,在第一模式下电荷泵的输出电压对输入电压的比率是第一比率,在第二模式下该比率是第二比率,该控制器被配置为通过响应于所述多个模式中的模式之间的操作的变化限制所述电荷泵的电源和所述电荷泵之间在电荷泵的一开关周期内的电荷转移来限制所述电荷泵的电源到所述电荷泵之间流动的电流,其中所述电源提供所述输入电压。
通过本文包括的附图、描述和权利要求,本公开的技术优点对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。至少通过权利要求中特别指出的元件、特征和组合来实现和达到实施例的目的和优点。
应理解,前面的一般性描述和以下的详细描述都是解释性的示例,并且不限制本公开中阐述的权利要求。
附图说明
通过参考以下结合附图的描述,可以获得对本实施例及其某些优点的更完整的理解,在附图中相同的附图标记指示相同的特征,并且其中:
图1是根据本公开的实施例的示例个人音频装置的图示;
图2是根据本公开的实施例的示例集成电路的所选部件的框图,该示例集成电路可以实现为图1中描绘的个人音频装置或任何其他合适装置的音频集成电路;
图3是根据本公开的实施例的示例电荷泵电源的所选部件的框图;
图4是根据本公开的实施例的具有利用可变电阻器实现的限流电路的电荷泵电源的所选部件的框图;
图5是根据本公开的实施例的具有利用可变电导开关实现的限流电路的电荷泵电源的所选部件的框图;
图6是根据本公开的实施例的具有利用可变电压源实现的限流电路的电荷泵电源的所选部件的框图;
图7是根据本公开的实施例的具有利用低压差调节器实现的限流电路的电荷泵电源的所选部件的框图;
图8是根据本公开的实施例的具有利用源极跟随器实现的限流电路的电荷泵电源的所选部件的框图;
图9是根据本公开的实施例的具有利用电流镜实现的限流电路的电荷泵电源的所选部件的框图;以及
图10是根据本公开的实施例的在具有通过控制电荷转移的持续时间来实现的限流电路的电荷泵电源的情况下的各种控制信号的示例时序图。
具体实施方式
图1是根据本公开的实施例的示例个人音频装置1的图示。个人音频装置1是其中可采用根据本公开的实施例的技术的装置的示例,但是应当理解,为了实践权利要求中所述的主题,并不需要在所示的个人音频装置1中或在随后的图示中描绘的电路中实现的所有元件或配置。个人音频装置1可以包括换能器诸如扬声器5,其再现由个人音频装置1接收的远程语音,以及其他本地音频事件,诸如铃声、存储的音频节目素材、提供平衡的会话感知的近端语音(即,个人音频装置的用户1的语音)注入,以及需要由个人音频装置1再现的其他音频,诸如来自个人音频装置1接收的网页或其他网络通信的源,以及音频指示,诸如低电量指示和其他系统事件通知。另外地或另选地,耳机3可以耦接到个人音频装置1以用于生成音频。如图1所示,耳机3可以是一对耳塞式扬声器8A和8B的形式。插头4可以提供耳机3到个人音频装置1的电气端子的连接。在图1中描绘的耳机3和扬声器5仅是示例,并且应当理解,个人音频装置1可以与各种音频换能器,包括但不限于专属或集成扬声器、耳机、耳塞、入耳式耳机和外部扬声器一起使用。
个人音频装置1可以使用触摸屏2向用户提供显示并接收用户输入,或另选地,标准LCD可以与设置在个人音频装置1的正面和/或侧面上的各种按钮、滑块和/或拨盘组合。同样如图1所示,个人音频装置1可以包括音频集成电路(IC)9,其用于生成用于传输到耳机3、扬声器5和/或另一音频换能器的模拟音频信号。
图2是根据本公开的实施例的示例IC 9的所选部件的框图,其可以实现为个人音频装置1或任何其他合适的装置的音频IC 9。如图2所示,数字信号源18(例如,处理器,数字信号处理器、微控制器、测试装置或其他合适的数字信号源)可将数字输入信号DIG_IN供应给数模转换器(DAC)14,其可以继而将数字输入信号DIG_IN转换成等效的模拟输入信号VIN,并将模拟输入信号VIN传送到功率放大器级16,功率放大器级16可放大或衰减模拟输入信号VIN并提供输出信号VOUT,在其中数字输入信号DIG_IN、模拟输入信号VIN和输出信号VOUT是音频信号的实施例中,可以操作扬声器、耳机换能器和/或线路电平信号输出端。然而,如图2所描绘的IC 9的应用可以不限于音频应用。另外,尽管放大器级16被描绘为生成单端音频输出信号VOUT的单端输出端,但是在一些实施例中,放大器级16可以包括差分输出端,并且因此可以提供差分音频输出信号VOUT
电荷泵电源10可将供电电压VSUPPLY的电源轨输入提供给放大器16,并且可接收通常来自电池12或其他电源的电源输入,其可向电荷泵电源10提供输入电压VBATT。控制电路20可向电荷泵电源10提供模式选择信号,其用于选择电荷泵电源10的操作模式,以便根据在放大器16输出端处的预期和/或实际的信号电平调节由电荷泵电源10生成的供电电压VSUPPLY。当在放大器输出VOUT存在和/或预期有低信号电平时,模式控制电路20可通过依照输出信号VOUT或指示输出信号VOUT的信号(例如,数字输入信号DIG_IN)改变供电电压VSUPPLY来改善音频IC 9的效率。因此,为了保持效率,在任何给定时间,控制电路20可以在每个操作模式下操作电荷泵电源10在不同供电电压VSUPPLY的多个操作模式中选择一种操作模式,其中在一个操作模式下的供电电压VSUPPLY是其他操作模式的供电电压的合理倍数或比率。
图3是根据本公开的实施例的示例电荷泵电源10的所选部件的框图。如图3所示的电荷泵电源10可以被配置为在两种模式下操作:第一模式,其中由电荷泵电源10输出的供电电压VSUPPLY等于输入电压VBATT,以及第二模式,其中由电荷泵电源10输出的供电电压VSUPPLY等于输入电压VBATT的两倍。如图3所示,电荷泵电源10可以包括开关32、34、36和38,快速电容(flying capacitor)40和电荷泵输出电容器42。
每个开关32、34、36和38可以包括任何合适的装置、系统或设备,以用于响应于由开关接收的控制信号,当开关被使能(例如,闭合或导通)时在电路中进行连接,并且当开关被禁用(例如,打开或关闭)时断开连接。出于清楚和说明的目的,未描绘出用于开关32、34、36和38的控制信号,尽管存在此类控制信号以选择性地使能和禁用开关32、34、36和38。在一些实施例中,开关32、34、36和38可包括n型金属氧化物半导体场效应晶体管。在这些和其他实施例中,开关32、34、36和38可以包括p型金属氧化物半导体场效应晶体管。开关32可耦接在电荷泵电源10的正输入端子和快速电容(flying capacitor)40的第一端子之间。开关34可耦接在电荷泵电源10的正输入端子和快速电容(flying capacitor)40的第二端子之间。开关36可耦接在电荷泵电源10的负输入端子和快速电容(flying capacitor)40的第二端子之间。开关38可耦接在快速电容(flying capacitor)40的第一端子和电荷泵输出电容器42的第一端子之间。
快速电容(flying capacitor)40和电荷泵输出电容器42可各自包括用于在电场中静电储存能量的无源双端子电气元件,其可响应于电容器两端的时变电压而生成电流(或反之亦然)。电荷泵输出电容器42可耦接在电荷泵电源10的输出端子之间,因此可储存由电荷泵电源10输出的供电电压VSUPPLY
在第一模式下,电荷泵电源10可在单个阶段中操作,其中在操作期间可禁用开关34并且可以使能开关32、36和38,因此将电荷泵输出电容器42上的电压VSUPPLY充电到输入电压VBATT。在第二模式下,电荷泵电源10可在充电阶段和转移阶段中顺序操作,在充电阶段中开关32和36被使能并且开关34和38被禁用,允许从电池12到快速电容(flying capacitor)40的电荷转移,在转移阶段中,开关32和36被禁用并且开关34和38被使能,提升快速电容(flying capacitor)40上的电压并允许从快速电容(flying capacitor)40到电荷泵输出电容器42的电荷转移。
尽管图3描绘了电荷泵电源10的特定实现方式,该电荷泵电源10被配置为在供电电压VSUPPLY和输入电压VBATT的增压比为1的第一模式与供电电压VSUPPLY和输入电压VBATT的增压比为2的第二模式之间切换,但本文的系统和方法通常可以应用于具有两种以上操作模式和/或除1或2之外(例如,1.5、3等)的增压比的电荷泵电源。另外,尽管图3描绘了具有开关32-38、单个快速电容(flying capacitor)40和电荷泵输出电容器42的电荷泵电源10的特定实现方式,但是本文的系统和方法通常可以应用于具有开关、一个或多个泵送电容(flyback capacitor)以及一个或多个负载电容器的任何合适拓扑结构的电荷泵电源。
如图2和图3所示,电池12可向电荷泵电源10供应电流iin,并且电荷泵电源10可以向放大器16生成电流iout。如本申请的背景技术中所述,限制电荷泵电源10从电池12中抽取或向其灌的电流iin的副值的大小是有利的。因此,根据本公开的方法和系统,控制电路20还可被配置为生成如图2所示的电流控制信号以限制输入电流iin,如下面更详细描述的。
可以通过限制电荷泵电源10的一开关相位期间电容器(例如,快速电容(flyingcapacitor)40)上允许的电压变化来限制输入电流iin,如电容器中的电流和电压之间的公知关系所给出的:
其中Δv是电容器电压在时间段Δt内的变化,C是电容器,并且i是电流。如果在电荷泵电源10的总开关期间(switching period)T(例如,开关期间(switching period)包括所有开关相位)内的时间间隔Δt之外不允许电容器电压变化,则平均电流iavg可以如下给出:
其中ΔQ是电容器电荷在开关期间(switching period)T内的变化。上面的等式提出了两种控制平均电流iavg的方法:(1)限制在开关期间(switching period)T中施加到电容器的电压Δv的最大变化,以及(2)限制允许电容器在开关期间(switching period)中充电的时间量。
限制在开关期间(switching period)T中施加到电容器的电压Δv的最大变化的一种方法是,当在电荷泵电源10的操作模式之间切换时,插入与电源(例如,电池12)和电容器(例如,快速电容(flying capacitor)40)串联的电压降。此电压降可以以多种方式实现,包括可变电阻器、可变电导开关、低压差调节器、可变电压源和/或限流器。
图4是根据本公开的实施例的具有利用可变电阻器实现的限流电路系统的电荷泵电源10A的所选部件的框图。图4的电荷泵电源10A在许多方面可类似于图3的电荷泵电源10,除了开关34A和与开关34A串联的可变电阻器52代替开关34之外。尽管电荷泵电源10的特定开关已经用电荷泵电源10A中的串联开关和电阻器组合替换,但可以以此方式替换电荷泵电源10的任何合适的开关以便适当地限制电流。
在操作中,在从第一模式到第二模式的模式切换期间,可变电阻器52可最初具有足够大的电阻,以设置快速电容(flying capacitor)40两端的电压变化的适当限制,并因此当开关34A被使能时,在电荷泵电源10A的一开关周期内限制转移到快速电容(flyingcapacitor)40底板的电荷。可变电阻器52的电阻可在电荷泵电源10A的后续开关周期中减小,直到电荷泵电源10A在第二模式下达到稳态操作,此时可变电阻器52可被设置为具有近似为零的电阻。
图5是根据本公开的实施例的具有利用可变电导开关实现的限流电路系统的电荷泵电源10B的所选部件的框图。图5的电荷泵电源10B在许多方面可类似于图3的电荷泵电源10,除了开关34B代替开关34之外,其中开关34B用一系列开关元件54实现。开关元件54在图5中示为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),但是可以由任何合适的开关元件实现,包括p型MOSFET。尽管电荷泵电源10的特定开关已经用电荷泵电源10B中的可变电导开关替换,但可以此方式替换电荷泵电源10的任何合适的开关以便适当地限制电流。
在操作中,在从第一模式到第二模式的模式切换期间,最初,通过仅使能开关元件54中的一部分以使开关34B可在足够大的电阻的情况下被使能,以设置快速电容(flyingcapacitor)40两端的电压变化的适当限制,并因此当开关34B被使能时,在电荷泵电源10B的开关周期期间限制转移到快速电容(flying capacitor)40底板的电荷。通过使能额外量的开关元件54,可在电荷泵电源10B的连续开关周期中减小开关34B的电阻,直到电荷泵电源10B在第二模式下达到稳态操作,此时所有开关元件54可被使能。因此,使用此方法,最初当将操作从第一模式切换到第二模式时,可以仅使能开关34B的有效装置脉宽的一部分,之后,在电荷泵电源10B的连续开关周期中,使能开关34B的有效装置脉宽的额外部分。
图6是根据本公开的实施例的具有利用可变电压源实现的限流电路系统的电荷泵电源10C的所选部件的框图。图6的电荷泵电源10C在许多方面可类似于图3的电荷泵电源10,除了可变电压源62代替开关34之外。尽管电荷泵电源10的特定开关已经用电荷泵电源10C中的可变电压源62替换,但可以此方式替换电荷泵电源10的任何合适的开关以便适当地限制电流。另外,图4、图5、图7和图8所示的实施例在许多方面可从操作的角度看作等同于图6,因为可变电压源62可以利用图4的串联开关和电阻器组合、图5的可变电导开关、图7的晶体管和低压差调节器组合和/或图8的源极跟随器实现。
在操作中,在从第一模式到第二模式的模式切换期间,可变电压源62的电压VLIMIT可设置为特定的设定点电压,以便限制快速电容(flying capacitor)40两端的电压变化,并因此在电荷泵电源10C的开关周期期间限制转移到快速电容(flying capacitor)40底板的电荷。可在电荷泵电源10C的后续开关周期中修改可变电压源62的电压VLIMIT,直到电荷泵电源10C在第二模式下达到稳态操作。
图7是根据本公开的实施例的具有利用低压差调节器实现的限流电路系统的电荷泵电源10D的所选部件的框图。图7的电荷泵电源10D在许多方面可类似于图3的电荷泵电源10,除了n型MOSFET 58代替开关34并且开关58的栅极由低压差调节器56控制之外,低压差调节器56具有如图所示布置的运算放大器和可变电压源60。尽管在图7中示出了n型MOSFET58代替图3的开关34,但是可以使用任何合适的切换装置,包括p型MOSFET。而且,尽管电荷泵电源10的特定开关已经用电荷泵电源10D中的n型MOSFET 58和低压差调节器56替换,但可以此方式替换电荷泵电源10的任何合适的开关以便适当地限制电流。
在操作中,在从第一模式到第二模式的模式切换期间,可变电压源60的电压VLIMIT可设置为特定的设定点电压,以便限制快速电容(flying capacitor)40两端的电压变化,并因此在电荷泵电源10D的开关周期期间限制转移到快速电容(flying capacitor)40底板的电荷。可变电压源60的电压VLIMIT可在电荷泵电源10D的后续开关周期中被修改,直到电荷泵电源10D在第二模式下达到稳态操作。
图8是根据本公开的实施例的具有利用源极跟随器实现的限流电路系统的电荷泵电源10E的所选部件的框图。图8的电荷泵电源10E在许多方面可类似于图3的电荷泵电源10,除了n型MOSFET 59代替开关34,并且开关59的栅极由具有可变电压限制VLIMIT的可变电压源68控制之外。尽管在图8中示出了n型MOSFET 59代替图3的开关34,但可使用任何合适的切换装置,包括p型MOSFET。而且,尽管电荷泵电源10的特定开关已经用电荷泵电源10E中的n型MOSFET 59和可变电压源68替换,但可以此方式替换电荷泵电源10的任何合适的开关以便适当地限制电流。
在操作中,在从第一模式到第二模式的模式切换期间,可变电压源68的电压限制VLIMIT,和n型MOSFET 59可作为源极跟随器操作,其中此源极跟随器的源极电压可等于电压限制VLIMIT减去n型MOSFET 59的阈值电压。因此,可变电压限制VLIMIT可以设置为特定的设定点电压,以便限制快速电容(flying capacitor)40两端的电压变化,并因此在电荷泵电源10E的开关周期期间限制转移到快速电容(flying capacitor)40底板的电荷。可以在电荷泵电源10E的后续开关周期中修改可变电压源68的电压VLIMIT,直到电荷泵电源10E在第二模式下达到稳态操作。
在图4至图8所示的各种电荷泵电源中,响应于电荷泵电源的操作模式从第一模式到第二模式的变化,通过以下方法控制电流:在第二操作模式下电荷泵电源的第一开关周期期间立即增大电荷泵电源内的电阻,随后在电荷泵电源的后续开关周期中减小此电阻,直到达到第二操作模式下的稳态操作(此时此电阻的值可等于在从第一模式切换到第二模式之前此电阻的值)。在一些实施例中,此电阻可以随着与电荷泵电源相关联的电压,诸如与电容器相关联的电压而变化。
图9是根据本公开的实施例的具有利用电流镜像器实现的限流电路系统的电荷泵电源10F的所选部件的框图。图9的电荷泵电源10F在许多方面可类似于图3的电荷泵电源10,除了电流镜像器64代替开关34之外。电荷泵电源尽管电荷泵电源10的特定开关已经用电荷泵电源10F中的电流镜像器64替换,但可以此方式替换电荷泵电源10的任何合适的开关以便适当地限制电流。
在操作中,在从第一模式到第二模式的模式切换期间,可将电流镜像器64的电流iLIMIT设置为特定的设定点电流,以便在电荷泵电源10F的第二模式中的充电阶段期间限制输入电流iin。因此,使用图9中描绘的方法,通过将偏置电压施加到与电荷泵电源10F集成的开关(例如,n型MOSFET 66)的栅极来限制电流,因此控制此开关的电压偏置并引起此开关作为电流源操作和受控制。
尽管前面的论述已经通过限制电荷泵电源的一开关期间(switching period)期间的电压变化来设想电流控制,但是在一些实施例中,控制电路20可以通过控制在一开关期间(switching period)期间电荷转移到电容器的开关期间(switching period)时间量来限制电流。例如,图10示出了根据本公开的实施例的与电荷泵电源10相关联的时序图。如图10所示,在时间t0,电荷泵电源10可从第一操作模式切换到第二操作模式,如波形模式选择所示。因此,在电荷泵电源10的充电阶段中,控制电路20可发出适当的控制信号,使得响应于模式变化,可仅在充电阶段的一部分期间使能开关34,其中此时间部分在电荷泵电源10的后续周期中增加,直到开关34在充电阶段的持续时间内被使能。在一些实施例中,开关34(或任何合适的电荷泵电源内的另一个适当的开关)的控制可以是开环方式。在其他实施例中,此控制可以是闭环方式,使得开关周期中其中一开关被使能以转移电荷的开关周期部分取决于电荷泵电源10内的电压(例如,与快速电容(flying capacitor)40相关联的电压)。
尽管前述设想了使用可变阻抗限制电流的各种方法,但应理解,与本文阐述的那些技术类似的技术可与任何合适的可控限流装置一起使用,包括但不限于阻抗、快速傅里叶变换装置(例如,这可以等效于可变阻抗,特别是如果在电流镜像器中作为每个循环中的电压的函数运行)或任何其他合适的装置。
本公开包含本领域普通技术人员将理解的对本文的示例性实施例的所有改变、替换、变化、更改和修改。类似地,在适当的情况下,所附权利要求包含本领域普通技术人员将理解的对本文的示例性实施例的所有改变、替换、变化、更改和修改。此外,在所附权利要求中提及适于、布置成、能够、配置为、使能够以、可操作以或操作以执行特定功能的设备或系统或者设备或系统的部件包括该设备、系统或部件,无论其或该特定功能是否被激活、打开或解锁,只要该设备、系统或部件如此适应、布置、有能力、配置、使能、可操作或操作。
本文叙述的所有示例和条件语言旨在用于教学目的以帮助读者理解本公开和本发明人为促进该领域发展而贡献的概念,并且被解释为不限于此类具体叙述的示例和条件。尽管已经详细描述了本发明的实施例,但是应该理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以对实施例进行各种改变、替换和更改。

Claims (26)

1.一种方法,包括在被配置为在多种模式下操作的电荷泵中,所述多种模式包括第一模式和第二模式,在所述第一模式下所述电荷泵的输出电压对输入电压的比率是第一比率,在所述第二模式下所述比率是第二比率:
通过响应于所述多个模式中的模式之间的操作的变化限制所述电荷泵的电源和所述电荷泵之间在电荷泵的一开关周期内的电荷转移来限制所述电荷泵的电源到所述电荷泵之间流动的电流,其中所述电源提供所述输入电压。
2.根据权利要求1所述的方法,其中限制所述电荷转移包括向所述电荷泵提供阻抗。
3.根据权利要求2所述的方法,进一步包括响应于所述模式之间的所述操作的变化提高电荷泵的操作变化后的一开关周期内的所述阻抗。
4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括在所述电荷泵的后续开关周期中减小所述阻抗。
5.根据权利要求2所述的方法,进一步包括根据与所述电荷泵相关联的电压改变所述阻抗。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述电压包括集成到所述电荷泵的电容器的电压。
7.根据权利要求5所述的方法,其中所述阻抗包括场效应晶体管的非栅极端之间的导电阻抗,并且限制所述电荷转移包括利用耦接到所述场效应晶体管的栅极端的低压差调节器控制所述导电阻抗。
8.根据权利要求7所述的方法,进一步包括响应于所述操作的变化在所述电荷泵的多个开关周期内修改所述低压差调节器的设定点,以便获得所述电荷泵的稳态条件。
9.根据权利要求2所述的方法,其中所述阻抗包括场效应晶体管的非栅极端之间的导电阻抗,并且限制所述电荷转移包括通过控制所述场效应晶体管的有效装置脉宽控制所述导电阻抗。
10.根据权利要求2所述的方法,其中所述阻抗包括与电阻器串联的开关。
11.根据权利要求1所述的方法,其中限制所述电荷转移包括控制可变电压源以控制所述电荷转移。
12.根据权利要求1所述的方法,其中限制所述电荷转移包括将偏置电压施加到集成到所述电荷泵的开关,所述开关具有引起所述开关作为电流源操作和受控制的偏置控制。
13.根据权利要求11所述的方法,进一步包括从电流镜像器生成所述偏置电压。
14.一种系统,包括:
电荷泵,所述电荷泵被配置为在多种模式下操作,所述多种模式包括第一模式和第二模式,在所述第一模式下所述电荷泵的输出电压对输入电压的比率是第一比率,在所述第二模式下所述比率是第二比率;以及
控制器,所述控制器被配置为通过响应于所述多个模式中的模式之间的操作的变化限制所述电荷泵的电源和所述电荷泵之间在电荷泵的一开关周期内的电荷转移来限制所述电荷泵的电源到所述电荷泵之间流动的电流,其中所述电源提供所述输入电压。
15.根据权利要求14所述的系统,其中限制所述电荷转移包括向所述电荷泵提供阻抗。
16.根据权利要求15所述的系统,进一步包括响应于所述模式之间的所述操作的变化提高电荷泵的操作变化后的一开关周期内的所述阻抗。
17.根据权利要求16所述的系统,进一步包括在所述电荷泵的后续开关周期中减小所述阻抗。
18.根据权利要求15所述的系统,进一步包括根据与所述电荷泵相关联的电压改变所述阻抗。
19.根据权利要求18所述的系统,其中所述电压包括集成到所述电荷泵的电容器的电压。
20.根据权利要求18所述的系统,其中所述阻抗包括场效应晶体管的非栅极端之间的导电阻抗,并且限制所述电荷转移包括利用耦接到所述场效应晶体管的栅极端的低压差调节器控制所述导电阻抗。
21.根据权利要求20所述的系统,进一步包括响应于所述操作的变化在所述电荷泵的多个开关周期内修改所述低压差调节器的设定点,以便获得所述电荷泵的稳态条件。
22.根据权利要求15所述的系统,其中所述阻抗包括场效应晶体管的非栅极端之间的导电阻抗,并且限制所述电荷转移包括通过控制所述场效应晶体管的有效装置脉宽控制所述导电阻抗。
23.根据权利要求15所述的系统,其中所述阻抗包括与电阻器串联的开关。
24.根据权利要求14所述的系统,其中限制所述电荷转移包括控制可变电压源以控制所述电荷转移。
25.根据权利要求14所述的系统,其中限制所述电荷转移包括将偏置电压施加到集成到所述电荷泵的开关,所述开关具有引起所述开关作为电流源操作和受控制的偏置控制。
26.根据权利要求25所述的系统,进一步包括从电流镜像器生成所述偏置电压。
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