CN111654185B - 基于计数器的频率跳跃开关调节器 - Google Patents

基于计数器的频率跳跃开关调节器 Download PDF

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Abstract

本公开涉及基于计数器的频率跳跃开关调节器。描述用于控制开关调节器开关操作的技术。该技术包括基于控制信号选择多个时钟信号中的给定一个。该技术还包括由所述开关调节器，通过根据与所述选择的多个时钟信号中的给定一个对应的开关频率来控制一个或多个开关，从输入电压产生输出电压。该技术还包括通过改变所述控制信号的值来改变所述开关调节器的开关频率，所述时钟信号用于根据多个刷新率控制信号中的给定一个来选择所述多个时钟信号中的给定一个，所述多个刷新率控制信号中的给定一个与选择的多个时钟信号中的给定一个相对应，所述选择的多个时钟信号中的给定一个具有与所述多个刷新率控制信号中的相应一个相对应的相应值。

Description

基于计数器的频率跳跃开关调节器
技术领域
该文件总体上但非限制性地涉及开关调节器，并且更具体地涉及改变开关调节器的开关频率。
背景技术
开关调节器通常使用一个或多个开关(例如，晶体管)，以根据特定频率来交替地打开和闭合通过诸如电感器的电抗元件的电流路径。在操作中，DC电压施加在电感器两端，电能通过根据频率交替打开和闭合开关而传递到连接到电感器的负载。传递到负载的电能数量是开关打开和关闭的频率的函数。产生低于输入电压的输出电压的开关调节器称为降压或降压转换器，并且产生高于输入电压的输出电压的开关调节器称为升压或升压转换器。开关调节器被广泛用于给电子设备供电，特别是电池供电的设备，例如便携式蜂窝电话、膝上型计算机和其他需要有效利用功率的电子系统。
发明内容
在一些某种实施方案中，提供一种用于控制开关调节器的开关操作的系统，该系统包括：时钟信号选择电路，被配置为基于控制信号来选择多个时钟信号中的给定一个；开关调节器，被配置为通过根据与所述选择的多个时钟信号中的给定一个对应的开关频率来控制一个或多个开关，从输入电压产生输出电压；和控制电路，被配置为通过改变所述控制信号的值来改变所述开关调节器的开关频率，所述控制信号被所述时钟信号选择电路用于根据具有与所述多个时钟信号中的各个时钟信号相对应的相应值的多个刷新率控制信号中的给定一个来选择所述多个时钟信号中的给定一个。
在一些实施方式中，所述时钟信号选择电路包括：多路复用器，该多路复用器具有多个时钟信号输入，每个时钟信号输入被耦合以接收所述多个时钟信号中的各个时钟信号；以及控制输入，耦合以接收所述控制信号,其中所述时钟信号选择电路基于在所述控制输入处接收到的控制信号来输出所述多个时钟信号之一作为所述选择的多个时钟信号中的给定一个。
在一些实施方式中，所述控制电路包括多个计数器，被配置为基于各自的最大计数值来生成所述多个刷新率控制信号中各自之一，其中所述多个计数器中的第一计数器具有与所述多个时钟信号中的第一个相对应的第一最大计数值，并且其中所述多个计数器中的第二计数器具有与所述多个时钟信号中的第二个相对应的第二最大计数值。多个计数器被配置为接收选择的多个时钟信号中的给定一个，并基于所接收的选择的多个时钟信号中的给定一个来递增或递减计数值。所述控制电路被配置为响应于确定所述多个计数器中的给定一个已经达到所述多个计数器中的给定一个的最大计数值而改变所述控制信号的值。在一些实施方式中，提供计数器选择电路，被配置为基于所述控制信号在所述多个计数器的输出之间进行选择，以基于所选择的输出来生成控制信号，所述多个计数器的输出指示相应的计数器已经到达相应的最大计数值。
在一些实施方式中，所述控制电路还包括随机数发生器电路，被配置为响应于所述多个计数器中选定的一个达到各自的最大计数值而产生随机数或伪随机数。所述随机或伪随机数由多个位表示，并且其中当所述多个时钟信号仅包括两个时钟信号时，将所述多个位中的最高有效位提供给所述时钟信号选择电路作为控制信号。
在一些实施方式中，所述控制电路包括耦合到另一个选择电路的多个逻辑存储元件。所述多个逻辑存储元件中的第一逻辑存储元件被配置为在所述多个时钟信号中的给定一个的边缘处向所述另一个选择电路输出所述刷新率控制信号的第一个的第一值。所述多个逻辑存储元件中的第二逻辑存储元件被配置为在所述多个时钟信号中的给定一个的边缘处向所述另一个选择电路输出所述刷新率控制信号的第二个的第二值。所述另一个选择电路基于所述控制信号在第一和第二值之间选择作为所述另一个选择电路的输出，所述控制信号基于所述另一个选择电路的输出生成。所述控制电路还包括随机数发生器电路，该随机数发生器电路被配置为基于所述另一个选择电路的输出来产生随机或伪随机数，其中所述随机或伪随机数由多个位表示，并且其中所述多个位中的最高有效位被提供给所述时钟信号选择电路作为控制信号。
在一些实施方式中，控制电路包括逻辑存储元件、另一个选择电路和随机数发生器电路。所述另一个选择电路被配置为基于所述控制信号在所述多个刷新率控制信号中的第一和第二之间选择作为所述另一选择电路的输出。所述另一个选择电路的输出使所述随机数发生器电路产生由多个位表示的随机或伪随机数。所述逻辑存储元件被配置为从所述多个位接收位，并且在所述多个时钟信号中的给定一个的边缘处将接收到的位输出到所述另一个选择电路。
在一些实施方式中，前馈补偿电路耦合到开关调节器，所述前馈补偿电路被配置为基于所述控制信号施加电流补偿。所述电流补偿的值基于所述多个时钟信号中的最慢一个的第一频率和所述多个时钟信号中的另一个的第二频率。所述前馈补偿电路被配置为在所述多个时钟信号中的给定一个被选择为所述多个时钟信号中最慢的一个时施加电流补偿，并且在所述多个时钟信号中的给定一个被选择为是所述多个时钟信号中的另一个时防止施加电流补偿。在一些实施方式中，所述前馈补偿电路包括与所述多个时钟信号中的多个时钟信号相对应的多个电流源。
在一些实施方案中，提供一种控制开关调节器的开关操作的方法。该方法包括：基于控制信号来选择多个时钟信号中的给定一个；由所述开关调节器，通过根据与所述选择的多个时钟信号中的给定一个对应的开关频率来控制一个或多个开关，从输入电压产生输出电压；和通过改变所述控制信号的值来改变所述开关调节器的开关频率，所述时钟信号用于根据多个刷新率控制信号中的给定一个来选择所述多个时钟信号中的给定一个，所述多个刷新率控制信号中的给定一个与选择的多个时钟信号中的给定一个相对应，所述选择的多个时钟信号中的给定一个具有与所述多个刷新率控制信号中的相应一个相对应的相应值。
在一些实施方式中，该方法还包括基于多个计数器的各自的最大计数值来生成所述多个刷新率控制信号中各自之一，其中所述多个计数器中的第一计数器具有与所述多个时钟信号中的第一个相对应的第一最大计数值，并且其中所述多个计数器中的第二计数器具有与所述多个时钟信号中的第二个相对应的第二最大计数值。
在一些实施方式中，该方法还包括基于所述控制信号施加电流补偿，使得在所述多个时钟信号中的给定一个被选择为所述多个时钟信号中最慢的一个时施加电流补偿，并且在所述多个时钟信号中的给定一个被选择为是所述多个时钟信号中的不同一个时防止施加电流补偿。
在一些实施方案中，提供一种用于控制开关调节器的开关操作的设备。设备包括：构件，用于基于控制信号来选择多个时钟信号中的给定一个；构件，用于通过根据与所述选择的多个时钟信号中的给定一个对应的开关频率来控制一个或多个开关，从输入电压产生输出电压；并且构件，用于通过改变所述控制信号的值来改变所述开关调节器的开关频率，所述时钟信号用于根据多个刷新率控制信号中的给定一个来选择所述多个时钟信号中的给定一个，所述多个刷新率控制信号中的给定一个与选择的多个时钟信号中的给定一个相对应，所述选择的多个时钟信号中的给定一个具有与所述多个刷新率控制信号中的相应一个相对应的相应值。
在一些实施方式中，设备还包括：构件，用于基于多个计数器的各自的最大计数值来生成所述多个刷新率控制信号中各自之一，其中所述多个计数器中的第一计数器具有与所述多个时钟信号中的第一个相对应的第一最大计数值，并且其中所述多个计数器中的第二计数器具有与所述多个时钟信号中的第二个相对应的第二最大计数值；和构件，用于基于所述控制信号施加电流补偿，使得在所述多个时钟信号中的给定一个被选择为所述多个时钟信号中最慢的一个时施加电流补偿，并且在所述多个时钟信号中的给定一个被选择为是所述多个时钟信号中的不同一个时防止施加电流补偿。
该概述旨在提供本专利申请的主题的概述。并不旨在提供本发明主题的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的更多信息。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式大体上示出了本文档中讨论的各种实施例。
图1是根据各种实施例的开关调节器系统的示例的框图。
图2-4是根据各种实施例的生成用于改变开关调节器的频率的控制信号的控制电路的示例的框图。
图5示出了根据各个实施例的前馈补偿电路的示例的框图。
图6是描绘根据各种实施例的用于控制开关调节器的开关操作的示例过程的流程图。
图7是示出可以在其上实现一个或多个实施例的机器的示例的框图。
具体实施方式
除其他事项外，本发明描述了改变开关调节器的开关频率，例如减少由开关调节器产生的寄生噪声的技术。
由于周期性的开关，开关调节器的输出通常包含电压纹波，该电压纹波的频谱包含在开关频率及其谐波即杂散处的集中能量。在许多情况下，这种杂散输出噪声会干扰负载并显着降低其性能。
减少开关调节器输出处的电压纹波的一种方法涉及随时间改变开关调节器的频率。随时间修改调节器的频率会将每个杂散的功率分成较小的杂散，杂散的减少与所使用的频率数有关。尽管这种方法可以减少由稳压器的周期性开关引起的杂散噪声，但与修改稳压器的开关频率相关的占空比干扰会产生瞬态和毛刺，最终会增加有效电压纹波。避免产生瞬变和毛刺的一种方法涉及降低频率随时间变化的速率，但这又需要增加可用频率的数量。频率数量的增加带来了复杂性、成本和设计复杂性，并且使得应用这种技术不适用于多通道功率管理集成电路应用。
减少开关调节器输出处的电压纹波的另一种方法涉及使用计数器来修改开关调节器的频率。该技术使用单个计数器来控制随机数发生器，以在一个或多个用于驱动开关调节器的频率之间切换。具体地，首先选择特定的频率信号，并且当计数器达到指定值时，指示随机数生成器生成新的随机数以选择另一个频率信号。尽管这种方法可以减少杂散噪声，确定适用于所有使用频率的计数器的值具有挑战性。即，当计数器达到指定值时改变频率信号可以很好地用于在使用第一频率信号时减小杂散噪声，但是在使用第二频率信号时不能以相同的方式减小杂散噪声。这是因为第二频率信号在改变之前可能需要比第一频率信号施加更少或更多的时间。因此，这种“一刀切”的方法还会带来复杂性，例如成本和设计复杂性。
为了解决这种方法的缺点，所公开的技术可以例如通过控制将多个时钟信号中的哪个施加到开关调节器来帮助减少或最小化用于改变开关调节器的开关频率的时钟信号的总数，例如根据根据其相应时钟信号的频率确定的刷新率控制信号的值。例如，可以基于多个时钟信号中的第一个将第一刷新率控制信号设置为第一值，并且可以基于多个时钟信号中的第二个将第二刷新率控制信号设置为第二值。取决于当前选择多个时钟信号中的哪一个来施加到开关调节器，选择不同的刷新率控制信号来控制何时选择后续时钟信号。以这种方式，根据所公开的技术，不是使用一种千篇一律的方法来控制何时更改开关稳压器的频率或使用难以管理的时钟信号数量，而是每个用于控制调节器频率变化的刷新率控制信号都具有一个值，该值基于开关调节器使用的当前时钟信号进行设置。在一些实施方式中，仅两个时钟信号和两个刷新率控制信号用于以减小杂散噪声的方式来控制开关调节器的开关。通过使用不同的刷新率控制信号来控制将哪个时钟信号施加到开关调节器，并通过基于相应的时钟信号值设置刷新率控制信号的值，可以有效、快速且以最小的成本减少由于交替打开和关闭开关调节器的开关而引起的杂散噪声。
图1是根据各种实施例的开关调节器系统100的示例的框图。开关调节器系统100包括开关调节器130、时钟信号选择电路120和刷新率控制电路110。
开关调节器130可以是电流模式(CM)DC/DC开关电源，也称为电流模式DC/DC转换器。许多其他转换器配置也可以从本公开中受益。图1所示的转换器的类型是峰值电流模式转换器。
在操作期间，时钟(Clk)信号被施加到开关调节器130的控制逻辑。时钟信号是由时钟信号选择电路120选择的多个信号之一。控制逻辑可以包括RS触发器，该RS触发器当耦合到RS触发器的设置输入的时钟信号为高电平时，在其Q输出端产生高电平信号。作为响应，这与附加控制逻辑一起将晶体管开关s1(电源开关)打开，并将同步整流器开关s2关闭。以此方式，基于由时钟信号选择电路120提供的时钟信号的频率来接通开关s1。即，由开关调节器130的控制逻辑接收的时钟信号的频率越高，则开关s1接通的频率越高。以相同的方式，对于由开关调节器130的控制逻辑接收的较低频率的时钟信号，开关s1将以较低的频率接通。开关s1和s2都可以是MOSFET或其他晶体管。在一些实施方式中，二极管可以代替同步整流器开关s2。
输入电压Vin通过开关s1施加到电感器L1，并且使斜坡电流流过电感器L1。该电流流过电流感测电路，并且也被输出电容器滤波，并且将电流提供给耦合到开关调节器130的输出的负载。
输出电压Vout被施加到分压器141，并且分压后的电压被施加到跨导误差放大器142的负输入。参考电压Vref被施加到放大器142的正输入。放大器的输出电流142对应于实际输出电压Vout与期望输出电压之间的差。基于放大器142的正或负电流输出，在放大器142的输出处的电容器143上的电压被上调或下调。这种电压被称为控制电压Vcomp。
控制电压Vcomp被施加到脉冲宽度调制(PWM)比较器144(也称为电流比较器)。当开关s1接通时，电流感测电路两端的斜坡电压由差分放大器感测，在电流感测电路中具有一定增益，并且当电流感测电路中的放大器的输出超过控制电压Vcomp时，PWM比较器144被触发以向开关调节器130的控制逻辑输出信号。在一种实现中，斜率补偿装置132被耦合以通过在斜率补偿装置132的输出处加上由电流感测电路中的差分放大器输出的电压而增加电压偏移v斜率133来使电流感测电路中的放大器的输出偏移。该相加的电压被输入到PWM比较器144，以与放大器142的Vcomp电压进行比较，以触发开关调节器130的控制逻辑。
由开关调节器130的控制逻辑从PWM比较器144接收的信号与从时钟信号选择电路120接收的时钟信号在逻辑上组合，以接通或断开开关s1。在一个实施例中，由PWM比较器144输出的信号耦合到RS触发器的复位输入，以引起RS触发器的输出被复位，这继而引起开关s1关断。当开关s1断开时，同步整流器开关s2导通以使电感器L1放电，从而导致向下的斜坡电流。以此方式，调节每个周期通过电感器L1的峰值电流，以提供所需的平均电流，以维持调节后的输出电压Vout。
电容器143上的电压与电感器斜坡电流，PWM比较器144的输出(例如，脉宽调制补偿放大器)以及由时钟信号选择电路120提供的时钟信号一起设置开关s1的占空比，以及均衡放大器142的输入所需的电压电平。
在一些实施例中，时钟信号选择电路120以各自不同的频率(例如，clk1，clk2，…，clkn)接收多个时钟信号。时钟信号选择电路120基于从刷新率控制电路110接收的控制信号112选择多个时钟信号中的给定时钟之一。在一些实施方式中，时钟信号选择电路120接收两个时钟信号clk1和clk2并选择根据控制信号输出clk1或clk2。由时钟信号选择电路120选择的多个时钟信号中的给定时钟之一作为clk_out信号122输出。clk_out信号122被提供给开关调节器130的控制逻辑以控制开关s1和s2的开关操作，并提供给刷新率控制电路110以控制刷新率控制信号的生成。下面结合图2-4讨论用于生成刷新率控制电路110的刷新率控制信号以生成控制信号112的各种实现。
在一示例中，时钟信号选择电路120包括多路复用器。多路复用器可以包括多个输入，这些输入被耦合以接收多个时钟信号中的各个时钟信号。多路复用器可以包括选择输入控制信号，该选择输入控制信号在逻辑上将时钟信号中的给定时钟之一从选择的输入路由到多路复用器的输出。多路复用器的选择输入控制信号可以耦合到刷新率控制电路110输出的控制信号112。多路复用器的输出可以被提供为clk_out信号122。
在一些实施例中，由刷新率控制电路110输出的控制信号112选择时钟信号选择电路120向开关调节器130输出的时钟信号，以便改变开关调节器130的开关频率。例如，刷新率控制电路110可以包括多个刷新速率控制信号。每个刷新率控制信号与触发控制信号112中的变化的不同值相关联。基于由时钟信号选择电路120接收的与刷新率控制信号相对应的多个时钟信号中的各个时钟信号的频率，来确定每个刷新率控制信号的值。以此方式，时钟信号选择电路120改变选择哪个时钟信号以输出到开关调节器130的速率取决于当前选择的时钟的频率。
例如，时钟信号选择电路120可以接收具有相应的第一和第二频率的第一和第二时钟信号。在这种情况下，刷新率控制电路110可以包括分别与第一时钟信号和第二时钟信号相对应的第一刷新率控制信号和第二刷新率控制信号。第一刷新率控制信号的第一值可以基于第一频率，并且第二刷新率控制信号的第二值可以基于第二频率。当最初由时钟信号选择电路120选择第一时钟信号作为clk_out信号122输出时，刷新率控制电路110基于第一刷新率控制信号来调整控制信号112。
当第一刷新率控制信号达到第一值时，刷新率控制电路110调整控制信号112的值以改变时钟信号选择电路120选择输出哪个时钟信号作为clk_out信号122。例如，控制信号112可以从控制时钟信号选择电路120改变为输出第一时钟信号以随后输出第二时钟信号。当随后由时钟信号选择电路120选择第二时钟信号作为clk_out信号122输出时，刷新率控制电路110基于第二刷新率控制信号来调整控制信号112。当第二刷新率控制信号达到第二值(可以大于第一值)时，刷新率控制电路110操作以调整控制信号112的值，以改变时钟信号选择电路120选择输出哪个时钟信号。
在一个实现中，控制信号112是随机或伪随机数发生器的特定位或一组位(例如，最高有效位)，并且刷新率控制电路110通过在选择的刷新率控制信号达到对应值时指示随机或伪随机数发生器输出新的随机或伪随机数，来调整控制信号112的值。从由随机或伪随机数发生器生成的随机或伪随机数使用的控制信号112的位数可以取决于时钟信号选择电路120接收并在其之间选择的时钟信号的数目。具体地，如果所使用的随机或伪随机数的位数为i(例如，控制信号112的位数)，则时钟信号选择电路120可选择的频率或时钟信号n的数量为n<＝2^i。
控制信号112还可以被提供给斜率补偿装置132，以控制施加到由开关调节器130的电流感测电路输出的电压的电压偏移量v斜率133的量。在一些实施方式中，斜率补偿装置132输出的电压偏移v斜率133的量对应于所选时钟信号的频率。具体地，由时钟信号选择电路120接收的每个时钟信号可以具有由斜率补偿装置132生成的相关电压偏移值。这样，随着开关调节器130的开关频率使用控制信号112而变化，电压偏移量v斜率133的量也变化。下面结合图5讨论斜率补偿装置132的各种实施方式。
图2-4是根据各种实施例的生成用于改变开关调节器的频率的控制信号的控制电路的示例的框图200-400。图2-4中所示的每个控制电路表示刷新率控制电路110的不同实现。结合图2-4所示和描述的控制电路示例涉及控制两个时钟信号之间的时钟信号选择电路120的选择，但是可以类似地控制任意数量的其他时钟信号。
在一种实现中，图200中所示的刷新率控制电路110包括多个计数器221和222以及随机或伪随机码生成器210。在该实现中，计数器的数量可以对应于可用时钟信号(时钟信号选择电路120在它们之间进行选择)的总数。例如，时钟信号选择电路120可以在具有两个不同频率的两个时钟信号之间进行选择。在这种情况下，刷新率控制电路110包括第一计数器221和第二计数器222。刷新率控制电路110的每个计数器221和222可以与时钟信号选择电路120接收的时钟信号中的相应一个相关联。计数器221和222根据时钟信号选择电路120输出的clk_out信号122来递增或递减当前计数值。
在一个实现中，当第一计数器221达到给定值(例如，最大计数值)时，第一计数器221将第一刷新率控制信号输出到选择电路230(例如，多路复用器)。例如，对于由时钟信号选择电路120选择的时钟信号的一个或多个周期，第一刷新率控制信号可以从逻辑低状态转变为逻辑高状态。当第二计数器222达到与第一计数器221的值不同的给定值时(例如，最大计数值)，第二计数器222将第二刷新率控制信号输出到选择电路230(例如，多路复用器)。选择电路230接收控制信号112，该控制信号112可以与控制时钟信号选择电路120的选择的控制信号相同。选择电路230被配置为选择将刷新率控制信号之一输出到随机或伪随机码生成器210，该刷新率控制信号与时钟信号选择电路120当前选择的时钟信号相对应。以这种方式，尽管两个计数器221和222被同步以基于相同的时钟信号进行计数，但是它们各自输出不同的刷新率控制信号以控制随机或伪随机码生成器210，因为它们具有不同的最大计数值。
例如，当控制信号112控制时钟信号选择电路120输出第一时钟信号作为clk_out信号122时，选择电路230选择将从第一计数器221接收的与第一时钟信号相对应的第一刷新率控制信号输出到随机或伪随机码生成器210。当控制信号112随后控制时钟信号选择电路120输出第二时钟信号作为clk_out信号122时，选择电路230选择输出从第二计数器222接收的与第二时钟信号相对应的第二刷新率控制信号。以此方式，与当前用于操作开关调节器130的时钟信号相对应的计数器被用于触发随机或伪随机码生成器210以生成新值。
随机或伪随机码生成器210被配置为检测从选择电路230接收的信号从逻辑低状态到逻辑高状态的转变。响应于检测到该转变，随机或伪随机码生成器210生成具有预定位数(例如9位)的新的随机或伪随机数。然后提供随机或伪随机数的一个或多个位作为控制信号112，以调整由时钟信号选择电路120做出的时钟信号的选择。通过这种方式，刷新率控制电路110被配置为当对应于提供给开关调节器130的当前选择的时钟信号的计数器达到给定值时改变开关调节器130的开关频率。第二计数器222的给定值(例如，最大计数值)可以与第一计数器221的给定值(例如，最大计数值)相同或不同。第二计数器222独立于第一计数器221以及基于应用性能的性能可以基于为第一计数器221和第二计数器22设置的给定值而得到改善。具体地，具有最大计数值N1的第一计数器221被配置为以f1/N1的速率刷新施加到开关调节器130的时钟的频率(例如，通过触发将由时钟信号选择电路120进行的新选择)，其中f1是由时钟信号选择电路120接收的第一时钟信号的频率。类似地，具有最大计数值N2的第二计数器222被配置为以f2/N2的速率刷新施加到开关调节器130的时钟的频率(例如，通过触发要由时钟信号选择电路120进行的新选择)，其中f2是由时钟信号选择电路120接收的第二时钟信号的频率。应该注意的是，即使将第一和第二计数器221和222设置为相同的最大计数值，刷新率控制信号也可以通过将不同的时钟信号施加到第一和第二计数器221和222而有所不同。
在一些实施方式中，多个计数器221和222中的每个可以基于由时钟信号选择电路120选择的clk_out信号122，向上计数至各自的最大值(N1，N2)或从最大值(N1，N2)向下计数直至零。可以基于相应的时钟信号的频率来确定每个计数器221和222的最大值(N1，N2)并将其编程到相应的计数器中。例如，第一计数器221可以对应于时钟信号选择电路120的第一时钟信号输入。第一时钟信号可以具有3.2MHz的频率，并且第一计数器221的最大值可以被设置为值6。第二计数器222可以对应于时钟信号选择电路120的第二时钟信号输入。第二时钟信号可以具有4MHz的频率，并且第一计数器221的最大值可以被设置为值8。刷新率控制电路110的计数器的最大值可以与输入到时钟信号选择电路120的时钟信号的频率成比例和/或可以成反比。具体地，对于较大频率的时钟信号，计数器的最大值可以更大，和/或随着时钟信号的频率增加，计数器的最大值可以更低。
在一些实施例中，可以根据以下等式计算计数器221和222的最大计数值：
其中，ω表示潜在的峰值频率，ω1和ω2表示选择电路120在其之间选择的第一和第二时钟信号的频率，并且N1，N2分别表示第一和第二计数器221和222的最大计数值。N1，N2的最佳值可以通过最小化第一和第二时钟信号(f1和f2)中每个信号的潜在频谱峰值来计算，可以表示为：
其中Δf代表f1和f2之差。
图3示出了图300中所示的刷新率控制电路110的另一种实现。在该实现中，刷新率控制电路110不是使用计数器来生成刷新率控制信号，而是使用逻辑存储元件(例如，触发器)。具体地，刷新率控制电路110可以包括多个逻辑存储元件321和322、选择电路230以及随机或伪随机码生成器210。在该实施方式中，逻辑存储元件的数量可以对应于时钟信号选择电路120在其之间选择的可用时钟信号的总数。例如，时钟信号选择电路120可以在具有两个不同频率的两个时钟信号之间进行选择。在这种情况下，刷新率控制电路110包括第一逻辑存储元件321和第二逻辑存储元件322。刷新率控制电路110的每个逻辑存储元件321和322可以与时钟信号选择电路120接收的时钟信号中的相应一个相关联。逻辑存储元件321和322根据时钟信号选择电路120输出的clk_out信号122存储分别接收到的时钟信号clkc1311、clkc2 312的值。
在一个实施方式中，时钟信号clkc1 311、clkc2 312的频率可以与由时钟信号选择电路120选择的时钟信号的频率不同。因为时钟信号clkc1 311、clkc2 312的频率与从时钟信号选择电路120接收的clk_out信号122的频率不同，每个逻辑存储元件321和322有效地实现分数计数器。
在一个实施方式中，当从时钟信号选择电路120接收的clk_out信号122的上升沿从逻辑低转变为逻辑高状态时，第一逻辑存储元件321的输入所接收的时钟信号clkc1 311为逻辑高值，第一逻辑存储元件321将第一刷新率控制信号输出到选择电路230(例如，多路复用器)。类似地，当从时钟信号选择电路120接收的clk_out信号122的上升沿从逻辑低状态转变为逻辑高状态时，第二逻辑存储元件322的输入所接收的时钟信号clkc2312为逻辑高值，第二逻辑存储元件322将第二刷新率控制信号输出到选择电路230(例如，多路复用器)。选择电路230接收控制信号112，该控制信号可以与控制时钟信号选择电路120的选择的控制信号相同。选择电路230被配置为选择将与时钟信号选择电路120当前选择的时钟信号相对应的刷新率控制信号之一输出到随机或伪随机码发生器210。以这种方式，尽管逻辑存储元件321和322都被同步以基于相同时钟信号的上升沿来存储和输出它们分别接收的输入clkc1 321和clkc2 312的值(例如，逻辑存储元件321和322在clk_out信号的上升沿改变其输出)，它们各自输出不同的刷新率控制信号以控制随机或伪随机码生成器210，因为它们在其输入处以不同的频率接收时钟信号clkc1 321和clkc2 312。在一些实施方式中，时钟信号clkc1 321和clkc2 312可以具有相同的频率，但是可以相对于彼此反相，使得clkc1 321相对于clkc2 312异相180度。
例如，当控制信号112控制时钟信号选择电路120输出第一时钟信号作为clk_out信号122时，选择电路230选择从第一逻辑存储元件321接收的与第一时钟信号相对应的第一刷新率控制信号输出到随机或伪随机码生成器210。当控制信号112随后控制时钟信号选择电路120输出第二时钟信号作为clk_out信号122时，选择电路230选择输出与第二时钟信号相对应的从第二逻辑存储元件322接收的第二刷新率控制信号。以这种方式，与当前用于操作开关调节器130的时钟信号相对应的逻辑存储元件被用于触发随机或伪随机码生成器210以生成新值。
逻辑存储元件321和322可以类似地实现并配置为在clk_out信号122的下降沿输出分别接收到的时钟信号clkc1 321和clkc2 312的值(例如，当clk_out信号122从逻辑高状态转变为逻辑低状态时)。刷新率控制电路110的clkc1 311和clkc2 312信号的频率可以与输入到时钟信号选择电路120的时钟信号的频率成比例和/或成反比。具体地，对于输入到时钟信号选择电路120的较大频率的时钟信号，clkc1 311和clkc2 312的频率可以更大，和/或当输入到时钟信号选择电路120的时钟信号的频率增加时，clkc1 311和clkc2 312的频率可以更低。
根据图3所示的实施方式，第一逻辑存储元件321被配置为以时钟信号clkc1 311的频率的速率刷新施加到开关调节器130的时钟的频率(例如，通过触发要由时钟信号选择电路120进行的新选择)。类似地，第二逻辑存储元件322被配置为以时钟信号clkc2 312的频率的速率刷新施加到开关调节器130的时钟的频率(例如，通过触发要由时钟信号选择电路120进行的新选择)。
图4示出了图400中所示的刷新率控制电路110的另一种实现方式。在该实现中，刷新率控制电路110不是使用计数器生成刷新率控制信号(如图表200所示)或使用多个存储元件(如图表300所示)，而是使用一个逻辑存储元件(例如，触发器)。具体地，刷新率控制电路110可以包括逻辑存储元件420、刷新率控制信号选择电路410以及随机或伪随机码生成器210。逻辑存储元件420根据时钟信号选择电路120输出的clk_out信号122，存储由发生器210产生的随机或伪随机数的一个或多个位的值。
具体地，在该实现中，刷新速率控制信号选择电路410可以接收多个时钟信号411和412。多个时钟信号411和412中的每个可以具有由时钟信号选择电路120接收的相应时钟信号之一的频率设置的不同频率。由刷新率控制信号选择电路410选择的时钟信号可以对应于由时钟信号选择电路120选择的时钟信号。具体地，当时钟信号选择电路120基于控制信号112选择第一时钟信号时，刷新率控制信号选择电路410选择第一时钟信号clkcl 411作为第一刷新率控制信号。当时钟信号选择电路120基于控制信号112选择第二时钟信号时，刷新率控制信号选择电路410选择第二时钟信号clkc2 412作为第二刷新率控制信号。
由刷新率控制信号选择电路410选择的时钟信号控制随机或伪随机码生成器210以生成新的随机或伪随机数。例如，当由刷新率控制信号选择电路410选择第一时钟信号clkc1 411时，随机或伪随机码生成器210在第一时钟信号clkc1 411的上升沿或下降沿生成新的随机或伪随机数。当刷新速率控制信号选择电路410选择了第二时钟信号clkc2 412时，随机或伪随机码生成器210在第二时钟信号clkc2 412的上升沿或下降沿生成新的随机或伪随机数。
逻辑存储元件420接收由随机或伪随机码发生器210输出的数字的一位或多位。在一种实现方式中，逻辑存储元件420接收由随机或伪随机码生成器210输出的数字的所有位。在这种情况下，仅将逻辑存储元件420输出的位的子集(例如，仅最高有效位)提供为控制信号112。提供为控制信号112的子集中的位数可以取决于时钟信号选择电路120在其之间接收和选择的时钟信号的数量。在另一种实现中，由随机或伪随机码生成器210输出的仅位的子集(例如，仅最高有效位)被提供给逻辑存储元件420。提供给逻辑存储元件420的子集中的位的数量可以取决于时钟信号选择电路120所接收和选择的时钟信号的数量。在这种情况下，逻辑存储元件420的整个输出被提供为控制信号112。
逻辑存储元件420接收由时钟信号选择电路120输出的clk_out信号122，并且被配置为在时钟信号选择电路120输出的clk_out信号122的上升沿或下降沿输出来自随机或伪随机码生成器210的当前接收的输出。这样，开关调节器130的频率变化的速率取决于选择电路410选择的时钟信号的频率和clk_out信号122的频率。具体地，随机或伪随机码生成器210以基于由选择电路410选择的时钟信号的频率的速率生成新的随机或伪随机数，并且该随机或伪随机码发生器210的输出作为控制信号112提供，以基于clk_out信号122的频率改变开关调节器130的频率。
图5示出了根据各种实施例的斜率补偿装置132(例如，前馈补偿电路)的示例的框图500a、500b和500c。在一个实施方式中，如图500a所示，斜率补偿装置132以峰值电流模式施加并且包括第一电流源I斜率和第二电流源510Icomp。斜率补偿装置132被耦合以从开关调节器130的控制逻辑接收指示开关s1何时接通的信号131(Hs_on)。当信号131指示开关s1被接通时，斜率补偿装置132激活晶体管或开关以防止来自第一和第二电流源的前馈补偿电流被施加到PWM_comp放大器144。或者，当信号131指示开关s1被断开时，则斜率补偿装置132停用晶体管或开关，以使来自第一和第二电流源的前馈补偿电流施加到PWM_comp放大器144。
取决于时钟信号选择电路120当前选择提供哪个时钟信号作为clk_out信号122，斜率补偿装置132施加来自第二电流源510的电流。例如，当第一时钟信号被时钟信号选择电路120选择为要应用于开关调节器130时，斜率补偿装置132断开开关512，该开关512防止来自第二电流源510的电流被组合并与第一电流源一起施加到PWM_comp放大器144。时钟信号选择电路120选择第二时钟信号(其频率可能高于第一时钟信号的频率)以施加到开关调节器130时，斜率补偿装置132闭合开关512，该开关512导致来自第二电流的电流源510被组合并与第一电流源一起被施加到PWM_comp放大器144。在一个实施例中，开关512由控制时钟信号选择电路120选择哪个时钟信号的相同控制信号112控制。
可以根据以下等式计算第二电流源510Icomp的值：
其中k是电流感测电路的电阻Ri，f1和f2对应于时钟信号选择电路120可以选择的时钟信号的频率，Vin是开关调节器130的输入电压，Vout是开关调节器130的输出电压，L是开关调节器130的电感器L1的电感。
在一些实施例中，当多于两个的时钟信号被输入到时钟信号选择电路120以供选择并施加到开关调节器130时，可能存在耦合到多个开关512中的各个开关的多个第二电流源510。多个第二电流源510对应于输入到时钟信号选择电路120的多个时钟信号中的另一个。在这种情况下，当通过将各个开关保持在断开状态中而选择的第一时钟信号是时钟中最慢的时钟时，多个第二电流源510中的任何一个都不可以耦合成与第一电流源I斜率组合。当选择第二时钟信号时，多个第二电流源510中的第一电流源可以与第一电流源I斜率结合，同时通过将它们各自的开关保持在断开状态来防止剩余的电流源(例如，多个电流源510中的第二个和第三个)被合并。当选择第三时钟信号时，多个第二电流源510可以被耦合以与第一电流源I斜率组合，同时通过将它们各自的开关保持在断开状态来防止其余的电流源(例如，多个电流源510中的第一个和第三个)被合并。当选择第四时钟信号时，多个第二电流源510中的第三电流源可被耦合以与第一电流源I斜率结合，同时通过将它们各自的开关保持在断开状态来防止剩余的电流源(例如，多个第二电流源510中的第一个和第二个)被合并。多个第二电流源510中的每一个的值可以以与上面针对Icomp所讨论的类似的方式来计算和设置，其中f1代表多个时钟信号中的最慢频率，f2代表与给定电流源相对应的时钟信号的频率。
在图500b中所示的另一实施方式中，斜率补偿装置132以仿真电流模式应用并且包括第一电流源I斜率和第二电流源530Icomp。斜率补偿装置132被耦合以从开关调节器130的控制逻辑接收指示开关s2何时接通的信号131(Ls_on)。当信号131指示开关s2被接通时，斜率补偿装置132激活晶体管或开关以施加来自第一电流源和第二电流源的前馈补偿电流。图500b中所示的斜率补偿装置132以与图500a中所示的相似的方式操作，不同之处在于当开关s2接通而不是开关s1接通时，它将来自第一和第二电流源的电流与电流IL_感测相结合。在该实现中，可以根据以下等式计算第二电流源530Icomp的值：
其中f1和f2对应于时钟信号选择电路120可以选择的时钟信号的频率。
在图500c中所示的另一实施方式中，斜率补偿装置132以仿真电流模式应用。图500c中所示的斜率补偿装置包括第一电容器560和第二电容器561。图500c中所示的斜率补偿装置132以与图500a中所示的相似的方式操作，不同之处在于当开关s2接通时而不是在开关s1接通时，它基于第一电流源I斜率控制第一电容器560和第二电容器561的充电和放电。
第一电容器560可以与图500a和500b中所示的电容器相同，并且可以具有基于所选择的频率信号的值而设置的值。类似于图500b所示的实现方式，不是使用第二电流源530Icomp将电流添加到第一电流源I斜率，而是使用第二电容器561控制PWM_cmp从第一电流源接收的电流的值。特别地，第二电容器561被充电或放电以基于控制信号112控制第一电流源I斜率提供的值，该控制信号112控制时钟信号选择电路120选择哪个时钟信号。当信号131指示开关s2被接通时，斜率补偿装置132激活晶体管或开关以从第一电流源I斜率施加前馈补偿电流。根据当前由控制信号112选择的时钟信号，通过耦合到第二电容器561的晶体管对第二电容器561的充电和放电来调整由第一电流源I斜率提供的电流值。
例如，当信号131指示开关s2被接通时，斜率补偿装置132激活晶体管或开关以从第一电流源I斜率施加前馈补偿电流。此时，第一电流源I斜率，如果控制信号112指示选择了第一时钟信号，则第一电流源I斜率仅对第一电容器560充电以控制v斜率的值。如果控制信号112指示选择了第二时钟信号，则第一电流源I斜率对第一电容器560和第二电容器561两者充电以控制v斜率的值。即，斜率133的值是充电和放电以及第一电容器560单独输出或与第二电容器561结合输出的电压的函数，基于第二信号由控制信号112当前选择时钟信号。
图6是描绘根据各种实施例的用于控制开关调节器的开关操作的示例过程600的流程图。过程600的操作可以并行地，以不同的顺序执行，或者可以完全省略。在一些实施例中，过程600的一些或全部操作可以体现在计算机可读介质上并且由一个或多个处理器执行。
在操作610，选择电路120基于控制信号112选择多个时钟信号中的给定之一。
在操作620，开关调节器130通过根据与多个时钟信号之一所选择的给定的开关频率(例如，clk_out信号122)控制一个或多个开关s1和s2，来从输入电压产生输出电压。
在操作630，控制电路110通过根据多个刷新率控制信号中给定的一个来改变控制信号112的值，该刷新率控制信号对应于多个时钟信号中所选择的给定的一个，来改变开关调节器130的开关频率，多个刷新率控制信号具有与多个时钟信号中的各个时钟信号相对应的各个值。
图7示出了示例机器700的框图，在此可以执行本文所讨论的任何一种或多种技术(例如方法)。在替代实施例中，机器700可以作为独立设备操作，或者可以连接(例如，联网)到其他机器。在网络部署中，机器700可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器、客户端机器或两者的能力进行操作。在示例中，机器700可以在对等(P2P)(或其他分布式)网络环境中充当对等机器。机器700可以是个人计算机(PC)、平板电脑、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、网络设备、IoT设备、汽车系统、航空系统或任何能够执行指令(顺序或其他方式)的机器，这些指令指定了该机器要采取的行动。此外，尽管仅示出了单个机器，但是术语“机器”也应被理解为包括机器的任何集合，这些机器单独地或共同地执行一组(或多组)指令以执行本文讨论的任何一个或多个方法，例如云计算、软件即服务(SaaS)、其他计算机集群配置。
如本文所述，示例可以包括逻辑、组件、设备、封装或机制，或者可以由其操作。电路是在包括硬件(例如，简单电路、门、逻辑等)的有形实体中实现的电路的集合(例如，一组)。电路成员资格可能随时间推移以及潜在的硬件可变性而变得灵活。电路包括可在操作时单独或组合执行特定任务的成员。在一个示例中，电路的硬件可以被不变地设计为执行特定的操作(例如，硬连线)。在一个示例中，电路的硬件可以包括可变地连接的物理组件(例如，执行单元、晶体管、简单电路等)，包括物理修改(例如，磁性、电气、可移动的不变质量块的放置等)以编码特定操作的指令的计算机可读介质。在连接物理组件时，硬件组件的基础电性能会发生变化，例如从绝缘体更改为导体，反之亦然。该指令使参与的硬件(例如，执行单元或加载机构)能够通过变量连接在硬件中创建电路的成员，以在操作时执行特定任务的一部分。因此，当设备正在操作时，计算机可读介质通信地耦合到电路的其他组件。在一示例中，任何物理组件可以在一个以上电路的一个以上构件中使用。例如，在操作下，执行单元可以在一个时间点在第一电路的第一电路中使用，并且可以在不同的时间被第一电路中的第二电路或第二电路中的第三电路重用。
机器(例如，计算机系统)700可以包括硬件处理器702(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器核或其任意组合，例如存储器控制器等)、主存储器704和静态存储器706，它们中的一些或全部可以经由互连链路(例如，总线)708彼此通信。机器700可以进一步包括显示设备710、字母数字输入设备712(例如，键盘)和用户界面(UI)导航设备714(例如，鼠标)。在示例中，显示设备710、输入设备712和UI导航设备714可以是触摸屏显示器。机器700可以另外包括存储设备722(例如，驱动单元)、信号生成设备718(例如，扬声器)、网络接口设备720，一个或多个传感器716，例如全球定位系统(GPS)传感器、机翼传感器、机械设备传感器、温度传感器、ICP传感器、桥式传感器、音频传感器、工业传感器、指南针、加速度计或其他传感器，以及一个或多个系统级封装数据采集设备790。系统包装数据采集设备790可以实现开关调节器系统100的一些或全部功能。机器700可以包括输出控制器728，例如串行(例如，通用串行总线(USB)、并行或其他有线或无线(例如，红外(IR)、近场通信(NFC)等)连接来通信或控制一个或多个外围设备(例如，打印机、读卡器等)。
存储设备722可以包括机器可读介质，在该机器可读介质上存储由本文描述的任何一种或多种技术或功能体现或利用的一组或多组数据结构或指令724(例如，软件)。在机器700执行指令期间，指令724还可以全部或至少部分地驻留在主存储器704内、静态存储器706内或硬件处理器702内。在示例中，硬件处理器702、主存储器704、静态存储器706或存储设备721的一个或任何组合可以构成机器可读介质。
尽管机器可读介质被示为单个介质，但是术语“机器可读介质”可以包括被配置为存储一个或多个指令724的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，或关联的缓存和服务器)。
术语“机器可读介质”可以包括能够存储、编码或携带暂时性或非暂时性指令以由机器700执行并且使机器700执行本公开的任何一种或多种技术或能够存储、编码或携带由此类指令使用或与之关联的数据结构的任何暂时性或非暂时性介质。非限制性机器可读介质示例可以包括固态存储器以及光学和磁性介质。在示例中，大众化的机器可读介质包括具有多个具有不变(例如，静止)质量的粒子的机器可读介质。因此，大众化的机器可读介质不是瞬时传播信号。大容量机器可读介质的特定示例可以包括：非易失性存储器，例如半导体存储设备(例如，电可编程只读存储器(EPROM)，电擦除可编程只读存储器(EEPROM))和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM磁盘。
存储器704可以访问指令724(例如，软件、程序、操作系统(OS)等)或存储在存储设备721上的其他数据，以供处理器702使用。存储器704(例如，DRAM)通常是快速的但易失的，因此与存储设备721(例如，SSD)的存储类型不同，其适合于长期存储，包括处于“关闭”状态时。用户或机器700正在使用的指令724或数据通常被加载到存储器704中以供处理器702使用。当存储器704已满时，来自存储设备721的虚拟空间可被分配以补充存储器704；但是，由于存储设备721通常比内存704慢，并且写入速度通常至少是读取速度的两倍，因此，由于存储设备的延迟(与内存704(例如DRAM)相反)，使用虚拟内存会大大降低用户体验。此外，将存储设备721用于虚拟存储器可以极大地减少存储设备721的可用寿命。
指令724还可以使用多种传输协议中的任一种(例如，帧中继、互联网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)经由网络接口设备720使用传输介质在通信网络726上发送或接收。示例通信网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如Internet)、移动电话网络(例如蜂窝网络)、普通老式电话(POTS)网络和无线数据网络(例如称为的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11系列标准、称为/>的IEEE 802.16标准系列)、IEEE 802.15.4标准系列、对等(P2P)网络等。在一个示例中，网络接口设备720可以包括一个或多个物理插孔(例如，以太网、同轴或电话插孔)或一个或多个天线，以连接到通信网络726。在一个示例中，网络接口设备720可以包括多个天线，以使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)或多输入单输出(MISO)技术中的至少一种进行无线通信。术语“传输介质”应被认为包括能够存储、编码或携带由机器700执行的指令的任何有形或无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或其他有形或无形介质，以促进此类软件的通信。
本文描述的每个非限制性方面或示例可以独立存在，或者可以与一个或多个其他示例以各种排列或组合的方式组合。
上面的详细描述包括对附图的引用，这些附图形成了详细描述的一部分。附图通过说明的方式示出了可以实践本发明主题的特定实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。除了所示出或描述的元件之外，这样的示例可以包括元件。然而，本发明人还设想了仅提供示出或描述的那些元件的示例。此外，本发明人还设想了使用所示出或描述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或排列的示例，或关于此处显示或描述的特定示例(或其一个或多个方面)，或其他示例(或其一个或多个方面)。
如果本文档与通过引用方式并入的任何文档之间的用法不一致，则以本文档中的用法为准。
在本文件中，术语“一个”或“一种”用于专利文件中，包括一个或多个、独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他情况或用法。在本文档中，除非另有说明，否则术语“或”用于表示非排他性的或，例如“A或B”包括“A但不包括B”、“B但不包括A”和“A和B”。在本文档中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“其中”的等效词。另外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，除权利要求中在此术语之后列出的元件之外，还包括其他元件的系统、设备、物品、组合物、制剂或方法仍被认为属于该权利要求的范围。此外，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并且不旨在对其对象施加数字要求。
本文描述的方法示例可以是至少部分地机器或计算机实现的。一些示例可以包括编码有临时或非临时指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述临时或非临时指令可操作来配置电子设备以执行如以上示例中所述的方法。这样的方法的实现可以包括代码，例如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。这样的代码可以包括用于执行各种方法的暂时性或非暂时性计算机可读指令。该代码可以构成计算机程序产品的一部分。此外，在示例中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如光盘和数字视频光盘)、盒式磁带、存储卡或存储棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
上面的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在回顾以上描述之后，例如可以由本领域的普通技术人员使用其他实施例。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，以允许读者快速确定技术公开的性质。提交本文档时，应理解为不会将其用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在以上详细描述中，各种特征可以被分组在一起以简化本公开。这不应被解释为意在意欲使未声明的公开特征对于任何声明都是必不可少的。而是，发明主题可以在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求由此作为示例或实施例被并入到详细描述中，每个权利要求作为独立的实施例而独立存在，并且可以预期的是，这样的实施例可以以各种组合或置换彼此组合。本发明主题的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同形式的全部范围来确定。

Claims (20)

1.一种用于控制开关调节器的开关操作的系统，该系统包括：
时钟信号选择电路，被配置用于：
同时接收以不同频率振荡的多个时钟信号；以及
基于控制信号来选择所述多个时钟信号中的给定一个；
所述开关调节器，被配置为通过根据与所述多个时钟信号中所选择的给定一个对应的开关频率控制一个或多个开关，来从输入电压产生输出电压，其中根据所述开关频率，一个或多个控制信号被提供到所述一个或多个开关的相应控制端；和
控制电路，被配置为通过根据多个刷新率控制信号中的给定一个来改变所述控制信号的值，来改变所述开关调节器的开关频率，所述控制信号被所述时钟信号选择电路使用来选择所述多个时钟信号中的所述给定一个，所述多个刷新率控制信号具有与所述多个时钟信号中的相应时钟信号相对应的相应值，
其中，所述多个刷新率控制信号中的第一刷新率控制信号使所述时钟信号选择电路响应于所述多个刷新率控制信号中的第一刷新率控制信号达到第一触发值而从所述多个时钟信号中的第一时钟信号切换到所述多个时钟信号中的第二时钟信号，并且其中所述多个刷新率控制信号中的第二刷新率控制信号使所述时钟信号选择电路响应于所述多个刷新率控制信号中的第二刷新率控制信号达到第二触发值而从所述多个时钟信号中的第一时钟信号切换到所述多个时钟信号中的第二时钟信号。
2.权利要求1所述的系统，其中所述时钟信号选择电路包括：多路复用器，该多路复用器具有多个时钟信号输入，每个时钟信号输入被耦合以接收所述多个时钟信号中的相应时钟信号；以及控制输入，耦合以接收所述控制信号，其中所述时钟信号选择电路基于在所述控制输入处接收到的所述控制信号来输出所述多个时钟信号之一作为所述多个时钟信号中所选择的给定一个。
3.权利要求1所述的系统，其中所述控制电路包括多个计数器，被配置为基于各自的最大计数值来生成所述多个刷新率控制信号中相应刷新率控制信号，其中所述多个计数器中的第一计数器具有与所述多个时钟信号中的第一时钟信号相对应的第一最大计数值，并且其中所述多个计数器中的第二计数器具有与所述多个时钟信号中的第二时钟信号相对应的第二最大计数值。
4.权利要求3所述的系统，其中所述多个计数器被配置为接收所述多个时钟信号中所选择的给定一个，并基于所接收的所述多个时钟信号中的所选择的给定一个来递增或递减计数值。
5.权利要求3所述的系统，其中所述控制电路被配置为响应于确定所述多个计数器中的给定一个已经达到所述多个计数器中的所述给定一个的最大计数值而改变所述控制信号的值。
6.权利要求3所述的系统，还包括计数器选择电路，被配置为基于所述控制信号在所述多个计数器的输出之间进行选择，以基于所选择的输出来生成所述控制信号，所述多个计数器的输出指示相应的计数器已经到达相应的最大计数值。
7.权利要求3所述的系统，其中所述控制电路还包括随机数发生器电路，被配置为响应于所述多个计数器中的选定一个达到相应的最大计数值而产生随机数或伪随机数。
8.权利要求7所述的系统，其中所述随机或伪随机数由多个位表示，并且其中当所述多个时钟信号仅包括两个时钟信号时，将所述多个位中的最高有效位提供给所述时钟信号选择电路作为所述控制信号。
9.权利要求1所述的系统，其中所述控制电路包括耦合到另一个选择电路的多个逻辑存储元件，并且其中:
所述多个逻辑存储元件中的第一逻辑存储元件被配置为在所述多个时钟信号中的所述给定一个的边缘处向所述另一个选择电路输出所述多个刷新率控制信号中的第一刷新率控制信号的第一值；
所述多个逻辑存储元件中的第二逻辑存储元件被配置为在所述多个时钟信号中的所述给定一个的所述边缘处向所述另一个选择电路输出所述多个刷新率控制信号中的第二刷新率控制信号的第二值；和
所述另一个选择电路基于所述控制信号在所述第一值和第二值之间选择作为所述另一个选择电路的输出，所述控制信号基于所述另一个选择电路的输出而生成。
10.权利要求9所述的系统，其中所述控制电路还包括随机数发生器电路，该随机数发生器电路被配置为基于所述另一个选择电路的输出来产生随机或伪随机数，其中所述随机或伪随机数由多个位表示，并且其中所述多个位中的最高有效位被提供给所述时钟信号选择电路作为所述控制信号。
11.权利要求1所述的系统，其中所述控制电路包括逻辑存储元件、另一个选择电路和随机数发生器电路，并且其中:
所述另一个选择电路被配置为基于所述控制信号在所述多个刷新率控制信号中的第一刷新率控制信号和第二刷新率控制信号之间选择来作为所述另一选择电路的输出；
所述另一个选择电路的输出使所述随机数发生器电路产生由多个位表示的随机或伪随机数；和
所述逻辑存储元件被配置为从所述多个位接收位，并且在所述多个时钟信号中的所述给定一个的边缘处将接收到的位输出到所述另一个选择电路。
12.权利要求1所述的系统，还包括耦合到所述开关调节器的前馈补偿电路，所述前馈补偿电路被配置为基于所述控制信号施加电流补偿。
13.权利要求12所述的系统，其中所述电流补偿的值基于所述多个时钟信号中的最慢一个的第一频率和所述多个时钟信号中的另一个时钟信号的第二频率。
14.权利要求13所述的系统，其中所述前馈补偿电路被配置为在所述多个时钟信号中的被选择的给定一个为所述多个时钟信号中最慢的一个时施加电流补偿，并且在所述多个时钟信号中的被选择的给定一个为所述多个时钟信号中的另一个时防止施加电流补偿。
15.权利要求12所述的系统，其中所述前馈补偿电路包括与所述多个时钟信号中的时钟信号的数量相对应的数量的电流源。
16.一种控制开关调节器的开关操作的方法，该方法包括：
同时接收以不同频率振荡的多个时钟信号；
基于控制信号来选择所述多个时钟信号中的给定一个；
由所述开关调节器，通过根据与所述多个时钟信号中所选择的给定一个对应的开关频率来控制一个或多个开关，从输入电压产生输出电压，其中根据所述开关频率，一个或多个控制信号被提供到所述一个或多个开关的相应控制端；和
通过根据多个刷新率控制信号中的给定一个改变用于选择所述多个时钟信号中的给定一个的所述控制信号的值，来改变所述开关调节器的开关频率，所述多个刷新率控制信号中的给定一个与所述多个时钟信号中的所选择的给定一个相对应，所述多个时钟信号具有与所述多个刷新率控制信号中的相应刷新率控制信号相对应的相应值，
其中，所述多个刷新率控制信号中的第一刷新率控制信号使得响应于所述多个刷新率控制信号中的第一刷新率控制信号达到第一触发值而从所述多个时钟信号中的第一时钟信号切换到所述多个时钟信号中的第二时钟信号，并且其中所述多个刷新率控制信号中的第二刷新率控制信号使得响应于所述多个刷新率控制信号中的第二刷新率控制信号达到第二触发值而从所述多个时钟信号中的第一时钟信号切换到所述多个时钟信号中的第二时钟信号。
17.权利要求16所述的方法，还包括基于多个计数器的各自的最大计数值来生成所述多个刷新率控制信号中相应刷新率控制信号，其中所述多个计数器中的第一计数器具有与所述多个时钟信号中的第一时钟信号相对应的第一最大计数值，并且其中所述多个计数器中的第二计数器具有与所述多个时钟信号中的第二时钟信号相对应的第二最大计数值。
18.权利要求16所述的方法，还包括基于所述控制信号施加电流补偿，使得在所述多个时钟信号中被选择的给定一个为所述多个时钟信号中最慢的一个时施加电流补偿，并且在所述多个时钟信号中被选择的给定一个为所述多个时钟信号中的不同的一个时防止施加电流补偿。
19.一种用于控制开关调节器的开关操作的设备，所述设备包括：
用于同时接收以不同频率振荡的多个时钟信号的构件；
用于基于控制信号来选择所述多个时钟信号中的给定一个的构件；
用于通过根据与所述多个时钟信号中所选择的给定一个对应的开关频率来控制一个或多个开关而从输入电压产生输出电压的构件；和
构件，用于通过根据多个刷新率控制信号中的给定一个改变用于选择所述多个时钟信号中的所述给定一个的所述控制信号的值来改变所述开关调节器的开关频率，所述多个刷新率控制信号中的所述给定一个与所述多个时钟信号中所选择的给定一个相对应，所述多个时钟信号具有与所述多个刷新率控制信号中的相应刷新率控制信号相对应的相应值，
其中，所述多个刷新率控制信号中的第一刷新率控制信号使得响应于所述多个刷新率控制信号中的第一刷新率控制信号达到第一触发值而从所述多个时钟信号中的第一时钟信号切换到所述多个时钟信号中的第二时钟信号，并且其中所述多个刷新率控制信号中的第二刷新率控制信号使得响应于所述多个刷新率控制信号中的第二刷新率控制信号达到第二触发值而从所述多个时钟信号中的第一时钟信号切换到所述多个时钟信号中的第二时钟信号。
20.权利要求19所述的设备，还包括：
构件，用于基于多个计数器的各自的最大计数值来生成所述多个刷新率控制信号中的相应刷新率控制信号，其中所述多个计数器中的第一计数器具有与所述多个时钟信号中的第一时钟信号相对应的第一最大计数值，并且其中所述多个计数器中的第二计数器具有与所述多个时钟信号中的第二时钟信号相对应的第二最大计数值；和
构件，用于基于所述控制信号施加电流补偿，使得在所述多个时钟信号中被选择的给定一个为所述多个时钟信号中最慢的一个时施加电流补偿，并且在所述多个时钟信号中被选择的给定一个为所述多个时钟信号中的不同一个时防止施加电流补偿。
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