DE102012203730A1

DE102012203730A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Spannungsregelung mit Optimierung dynamischer Transienten

Info

Publication number: DE102012203730A1
Application number: DE102012203730A
Authority: DE
Inventors: Amir Babazadeh; Jinghong Guo; Tim M. Ng; Richard Pierson; Scott Southwell; Benjamin Tang
Original assignee: Infineon Technologies Austria AG
Current assignee: Infineon Technologies Austria AG
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2032-03-10
Also published as: US9065339B2; CN102902295B; DE102012203730B4; CN102902295A; US20120229104A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtungen zur Optimierung dynamischer Transienten in einem Spannungsregler gemäß verschiedener Aspekte der vorliegenden Erfindung können einen Übergangsdetektor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, einen Ausgangsspannungsfehler mit einer Amplitudenschwelle zu vergleichen. Der Spannungsregler kann außerdem einen Frequenzdetektor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, die Frequenz eines Überschreitens der Amplitudenschwelle zu messen und diese Frequenz mit einer Frequenzschwelle zu vergleichen, und eine Antwortschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Maßnahme entsprechend einem Vergleich zwischen der Frequenzschwelle und der Frequenz, mit der die Amplitudenschwelle überschritten wird, zu aktivieren.

Description

HINTERGUND DER ERFINDUNG
Geregelte Leistungsversorgungen oder Spannungsregler werden üblicherweise benötigt, um die Spannungs- und Stromversorgung von mikroelektronischen Vorrichtungen sicher zu stellen. Der Regler ist dazu ausgebildet, Leistung aus einer Primärquelle bei einem vorgegebenen Strom, einer vorgegebenen Spannung und einer vorgegebenen Leistungseffizienz an eine elektrische Last zu liefern. Schaltwandler (switching power converters, SPC), die auch als Tiefsetzsteller bezeichnet werden, sind aufgrund ihrer hohen Effizienz, ihrer hohen Stromergiebigkeit und ihrer flexiblen Topologie weit verbreitete Spannungsregler. Zusätzlich können sie dazu ausgebildet sein, sehr exakte Spannungs- und Stromcharakteristika zu liefern, die durch Vorrichtungen, wie beispielsweise Mikroprozessoren, Microcontroller, Speicheranordnungen, und ähnliche, benötigt werden.
Die Leistungsanforderungen von Mikroprozessoren der Spitzentechnologie sind mittlerweile sehr schwierig zu erfüllen. Da die Geschwindigkeit und die Integration von Mikroprozessoren zunehmen, nehmen auch die Anforderungen an ein Leistungsregelsystem zu. Insbesondere nehmen die Anforderungen an den Leistungsreglerstrom zu, da die Gatteranzahl zunimmt, die Betriebsspannung nimmt ab und Transientenereignisse (engl.: transient events) (wie beispielsweise relativ große Spannungsspitzen oder Spannungsabfälle an der Last) nehmen üblicherweise sowohl hinsichtlich der Amplitude als auch hinsichtlich der Frequenz zu. Es wird erwartet, dass einige zukünftige Mikroprozessoren bei Spannungen von weniger 1,3 V und bei mehr als 100 A laufen.
SPCs mit mehrphasigen Tiefsetzstellern waren die bevorzugte Topologie, um die Niederspannungs- und Hochstromanforderungen von Mikroprozessoren zu erfüllen. Mit dem Aufkommen von zunehmend komplexen Leistungsregeltopologien kann mit digitalen Techniken für die Leistungswandlerregelung, insbesondere bei mehrphasigen Designs, die Präzision erhöht und die Gesamtanzahl von Teilen in dem System reduziert werden, während auch mehrere Anwendungen in demselben Leistungssystem aufgrund einer digital programmierbaren Rückkopplungsregelung unterstützt werden.
Existierende Rückkopplungsregelungen nehmen Spannungs- und Strommessungen an der Last und an den einzelnen Ausgangsphasen vor. Die Rückkopplungsinformation wurde dazu verwendet, den Duty-Cycle, das heißt die Breite der durch jede der Phasen eines mehrphasigen Tiefsetzreglersystems erzeugten Impulse einzustellen, um die bereitgestellte Spannung und den bereitgestellten Strom in Einklang mit den durch den Mikroprozessorhersteller vorgegebenen Toleranzen der Lastkennlinie (engl: load line) zu bringen. Solche mehrphasigen pulsweitenmodulierten (PWM) Spannungsregelsysteme wurden in verschiedenen Umgebungen und Anwendungen eingesetzt.
Eine aktive Transientenantwort (Active Transient Response, ATR) wurde für eine hochfrequente bzw. schnelle (engl.: high frequency) Antwort auf sich rasch ändernde Leistungsanforderungen an der Last verwendet, um schnell mehrere Phasen dahingehend zu aktivieren, dass sie mehr Strom (als der Fall benötigt) an die Last liefern bzw. von der Last ziehen, um dadurch zeitweise die im Allgemeinen langsamere Gesamtsystemantwort des Spannungsreglers zu übergehen. ATR ermöglicht, dass Spannungsregelsysteme mit niedrigerer Gesamtausgangskapazität entworfen werden, während ein entsprechendes dynamisches Verhalten erhalten bleibt. Eine ATR-Schaltung umfasst einen Fensterkomparator, der die Ausgangsversorgungsspannung an der Last mit einer Referenzspannung vergleicht, wie sie durch die vorgegebene Lastkennlinie bestimmt ist. Solange die Ausgangsspannung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs (das heißt des Fensters) oberhalb oder unterhalb der spezifizierten Lastkennlinie bleibt, erzeugt die ATR-Schaltung kein Eingangssignal an den PWM, der dadurch weiterhin in herkömmlicher Weise Leistung an die Last liefert. Andererseits, sobald die Spannung außerhalb des ”Fensters” liegt, signalisiert die ATR-Schaltung an den PWM, dass er seinen Betrieb ändert. Wenn beispielsweise die Spannung unter den spezifizierten Spannungsbereich absinkt, werden alle Low-Side-Leistungsschalter in dem Mehrphasensystem ausgeschaltet und, nach einer kurzen Verzögerung, werden alle High-Side-Leistungsschalter eingeschaltet, wodurch das normalerweise gestaffelte Laden von Induktivitäten parallel erfolgt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Verfahren und Vorrichtungen zur Optimierung dynamischer Transienten in einem Spannungsregler gemäß verschiedener Aspekte der vorliegenden Erfindung können einen Transientendetektor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, einen Ausgangsspannungsfehler mit einer Amplitudenschwelle zu vergleichen. Der Spannungsregler kann außerdem umfassen: einen Frequenzdetektor, der dazu ausgebildet ist, die Frequenz bzw. Häufigkeit (engl.: frequency) zu messen, mit der die Amplitudenschwelle überschritten wird, und die Frequenz bzw. Häufigkeit mit einer Frequenzschwelle zu vergleichen, und eine Antwortschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Antwort entsprechend einem Vergleich zwischen der Frequenzschwelle und der Frequenz, mit der die Amplitudenschwelle überschritten wird, zu erzeugen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann unter Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und Ansprüche im Zusammenhang mit den nachfolgenden beispielhaften Figuren erhalten werden. In den nachfolgenden Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente und Schritte in allen Figuren.
1 – Ein Schaltbild eines Spannungsreglers.
2 – Ein Blockdiagramm, das ein Verfahren einer Optimierung dynamischer Transienten zeigt.
3 – Ein Blockdiagramm, das ein weiteres Verfahren zur Optimierung dynamischer Transienten zeigt.
4 – Ein Schaltbild einer Schaltung zur Detektion dynamischer Transienten.
5 – Ein Schaltbild eines Transientendetektors.
6 – Ein Schaltbild eines Frequenzdetektors.
7 – Ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Spannungsreglers mit Eingängen für eine Schaltung zur Detektion dynamischer Transienten.
8 – Ein Schaltbild einer Schaltung zur Detektion dynamischer Transienten mit mehreren Schwellenwerten und mehreren Antworten (engl.: Multi-Threshold Multi-Response Dynamic Transient Detection Circuit).
Elemente und Schritte der dargestellten Figuren sind aus Gründen der Einfachheit und Klarheit dargestellt und stehen nicht im Zusammenhang mit einer speziellen Folge. So sind in den Figuren beispielsweise Schritte veranschaulicht, die gleichzeitig oder in verschiedener Folge durchgeführt werden können, um das Verständnis von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zu erleichtern.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Die vorliegende Erfindung kann durch Funktionsblöcke und verschiedene Prozessschritte beschrieben werden. Solche Funktionsblöcke können durch eine beliebige Anzahl von Hardware- oder Softwarekomponenten realisiert werden, die dazu ausgebildet sind, die gewünschten Funktionen durchzuführen und die verschiedenen Ergebnisse zu erreichen. So kann die vorliegende Erfindung beispielsweise verschiedene integrierte Bauelemente und elektronische Bauelemente verwenden, die in beliebiger geeigneter Weise implementiert sein können, wie beispielsweise als integrierte Schaltungen, Logik-Arrays, als Prozessoren, Transistoren, Widerstände, Kondensatoren, Induktoren, und ähnliches. Außerdem kann die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einer beliebigen Anzahl von Wandler- und/oder Regleranordnungen verwendet werden, und die beschriebenen Systeme sind lediglich beispielhafte Anwendungen für die Erfindung. Außerdem kann die vorliegende Erfindung eine beliebige Anzahl von herkömmlichen Verfahren zum Regeln der Leistung, Modifizieren eines Signalverlaufs, Ansteuern eines Spannungsschalters, Regeln eines Treibers, Filtern eines Signals, oder ähnliches, beinhalten.
Verschiedene Implementierungen der vorliegenden Erfindung können im Zusammenhang mit einer Leistungsversorgung implementiert sein. Bezugnehmend auf 1 kann ein Spannungsregler beispielsweise eine Leistungsstufe ansteuern, eine Last zu versorgen (Leistungsstufe und Last sind gemeinsam als Element 112 bezeichnet). Der Controller steuert die Leistungsstufe mit einem oder mit mehreren Steuersignalen an, wie beispielsweise mit PWM-Signalen, um die Versorgung der Last zu steuern. Dem Controller 100 können Rückkopplungssignale, wie beispielsweise ein Ausgangsspannungssignal und ein Ausgangsstromsignal zugeführt sein, die die an die Last gelieferte Spannung und den an die Last gelieferten Strom repräsentieren. Der Controller 100 kann die an die Last gelieferte Spannung und den an die Last gelieferten Strom entsprechend einstellen. Die Last kann eine mikroelektronische Komponente, wie beispielsweise einen Mikroprozessor, aufweisen, der eine sehr exakte Leistung benötigt, die geregelt wird und die während sich rasch ändernder Leistungsanforderungen aufrecht erhalten bleibt.
Der Controller 100 kann in beliebiger geeigneter Weise implementiert sein, um die an die Last gelieferte Leistung zu regeln. Der Controller 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst beispielsweise eine Abtast-und-Halteschaltung (engl.: track and hold circuit) 102, einen ersten Summierer 104, einen Spannung-Analog-Zu-Digital-Wandler (Analog to Digital Converter, ADC) 106, ein Proportional-Integral-Differenzier-(PID)-Filter 108 und einen PWM 110. Die Abtast-und-Halteschaltung 102 kann die Spannung des Ausgangsspannungsrückkopplungssignals abtasten und den Wert für eine bestimmte Zeit auf einem konstanten Pegel halten. Der erste Summierer 104 summiert das Ausgangssignal der Abtast-und-Halteschaltung 102 und eine Zielspannung, um die Amplitude eines beliebigen Ausgangsspannungsfehlers zu ermitteln, der durch den Spannungs-ADC 106 in ein digitales Signal gewandelt wird. Das gewandelte digitale Signal ist dem PID-Filter 108 zugeführt, um das Signal zu filtern oder kompensieren, das dann dem PWM 110 zugeführt ist. Der PWM 110 stellt den Duty-Cycle der Signale ein, die einer oder mehrerer Phasen der Leistungsstufe zugeführt sind, um die an die Last gelieferte Leistung zu modulieren.
Das Stromrückkopplungssignal wird durch den Strommesser 128 geliefert, der den an die Last gelieferten Strom misst und ein entsprechendes Signal liefert. Das gemessene Stromsignal kann durch den ADC 126 digitalisiert und an den Stromkanal 124 geliefert werden. Der Stromkanal überträgt die Stromsignale für, die einzelnen Phasen an die AVP-Schaltung 122, die die Referenzspannung entsprechend einer vorgegebenen Lastkennlinie anpassen kann, wie beispielsweise einer Lastkennlinie, die durch einen Hersteller der Last zur Verfügung gestellt wird. Der zweite Summierer 120 summiert das Ausgangssignal der AVP-Schaltung 120 mit einem Spannungsidentifikationscode (Voltage Identification Code, VID), der eine durch den Prozessor oder eine andere Last gelieferte Referenzspannungsspezifikation aufweisen kann. Der VID kann beispielsweise eine durch den Mikroprozessor-Hersteller gelieferte digitale Zahl umfassen, die die spezifischen Leistungsanforderungen beschreibt, insbesondere den Sollwert, das heißt, die anfängliche Lastkennlinienspannung bei minimalem Strom. Der VID-DAC 118 wandelt das digitale Ergebnis in eine analoge Spannung, um die Referenzspannung für den Controller zu erzeugen.
Die Stromausgleichsschaltung 114 kann den Strom zwischen den einzelnen aktivierten Phasen ausgleichen und die Spitzenimpulsstrombegrenzungsschaltung 116 kann den durch eine beliebige Phase gelieferten Spitzenstrom begrenzen. Die ATR-Schaltung 130 bewirkt eine rasche Antwort auf sich rasch ändernde Leistungsanforderungen an der Last durch Aktivieren mehrerer Phasen dahingehend, dass diese mehr Strom (als benötigt) an die Last liefern oder mehr Strom (als benötigt) von der Last ziehen. Verschiedene Elemente des Controllers 100 können herkömmliche Elemente zum Durchführen der einzelnen Funktionen aufweisen und beliebige geeignete Techniken und Konfigurationen können verwendet werden, um eine oder mehrere der verschiedenen Funktionen zu implementieren.
In einigen Fällen können Spannungstransienten aufgrund von Änderungen des Laststroms am Ausgang des Reglers mit hoher Geschwindigkeit auftreten. Wenn die Frequenz bzw. Häufigkeit (engl.: frequency) dieser Spannungstransienten zunimmt, kann es für den Spannungsregler zunehmend schwieriger werden, geeignet zu reagieren. Ergebnis ist, dass eine Verzögerung in der Antwortzeit bzw. Reaktionszeit (engl.: response time) zwischen den Spannungstransienten dazu führen kann, dass die Antwort des Spannungsreglers die Transienten verschlimmert. Zusätzlich können Spannungstransienten schnell zwischen Transienten mit positiver Spannung und Transienten mit negativer Spannung wechseln. Dies kann insbesondere zu Problemen für die Regelschleife beim Messen und Korrigieren führen, da diese Übergänge bei einer Frequenz auftreten können, die dem Regler nicht nur nicht genügend Zeit zum Reagieren ermöglicht, sondern die auch ein korrigierendes Vorgehen erfordert, das sehr unterschiedlich zu dem vorgesehenen Vorgehen ist. Ein hochfrequenter Übergang (engl.: high frequency transition) kann dazu führen, dass der Spannungsregler versucht, eine Transiente mit negativer Spannung durch Bereitstellen eines höheren Strom zu kompensieren, wenn eine positive Transiente stattfindet, was zu einer schlimmeren Spannungstransiente führt.
Bezugnehmend auf 2 kann ein Verfahren 200 zum Optimieren dynamischer Transienten umfassen: Das Messen eines Spannungsfehlers (210), das Erzeugen eine Abweichungssignals, wenn der Spannungsfehler eine Amplitudenschwelle übersteigt (230), das Messen einer Frequenz des Abweichungssignals (240) und das Bereitstellen einer korrigierenden Maßnahme, wenn die Frequenz eine Frequenzschwelle übersteigt (260). Das Messen des Spannungsfehlers V_error kann in beliebiger geeigneter Weise erfolgen, wie beispielsweise durch Vergleichen der Ausgangsspannung des Reglers und/oder an der Last mit einer Referenzspannung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der Spannungsfehler V_error der Differenz zwischen der an die Last gelieferten Ausgangsspannung und der Referenzspannung, wie beispielsweise der durch den ersten Summierer 104 durch den VID-DAC 118 gelieferten Referenzspannung.
Der Spannungsfehler V_error kann mit einer beliebigen geeigneten Amplitudenschwelle verglichen werden (220). Die Amplitudenschwelle kann beispielsweise einer Schwelle entsprechen, die einen ungewöhnlich hohen Spannungsfehler anzeigt, der eine korrigierende Maßnahme erfordert, wie beispielsweise eine Schwelle, die für eine aktive Transientenantwort gewählt ist. Die Amplitudenschwelle kann allerdings entsprechend beliebiger geeigneter Kriterien ausgewählt werden. Wenn der Spannungsfehler V_error die Amplitudenschwelle nicht übersteigt, fährt das Verfahren fort, den Spannungsfehler V_error zu messen (210). Wenn der Spannungsfehler die Amplitudenschwelle übersteigt, wird ein Abweichungssignal erzeugt (230), das anzeigt, dass die Amplitudenschwelle überschritten wurde.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Abweichungssignal ein Signal aufweisen, das den Spannungsfehler V_error anzeigt. Bezugnehmend auf 3 kann der Spannungsfehler V_error beispielsweise mit der Amplitudenschwelle verglichen werden (320). Wenn der Absolutwert des Spannungsfehlers V_error die Amplitudenschwelle nicht übersteigt, wird das Abweichungssignal auf seinem momentanen Zustand gehalten. Wenn der Absolutwert des Spannungsfehlers V_error die Amplitudenschwelle übersteigt, kann das Abweichungssignal modifiziert werden. Wenn der Spannungsfehler V_error positiv ist, wird das Abweichungssignal auf ”high” gesetzt. Wenn der Spannungsfehler negativ ist, wird das Abweichungssignal auf ”low” gesetzt (330). Die Frequenz oder die Periode des Abweichungssignals kann gemessen werden durch Messen der Zeit zwischen Änderungen des Abweichungssignals (340).
Die Frequenz oder Periode des Abweichungssignals kann beispielsweise kontinuierlich, intermittierend oder in regelmäßigen Intervallen gemessen werden (240). Wenn die Frequenz oder Periode geringer ist als die Frequenzschwelle, innerhalb einer ausgewählten Bandbreite liegt, oder außerhalb einer ausgewählten Bandbreite liegt, kehrt das System zum Messen des Spannungsfehlers (210) zurück. Wenn die Frequenz oder Periode größer ist als die Frequenzschwelle oder in anderer Weise ausgewählte Kriterien erfüllt, ergreift das System eine korrigierende Maßnahme (260), um hochfrequenten Transienten entgegen zu wirken.
Bezugnehmend auf 4 kann bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Detektor 400 für hochfrequente Übergänge (engl.: high frequency transition detector) eine Antwortmaßnahme (engl.: response action) ergreifen, wenn ein hochfrequenter Übergang detektiert wird. Der Detektor 400 für hochfrequente Übergänge kann ein Übergangsdetektur 410, einen Frequenzdetektor 420 und eine Antwortschaltung 430 aufweisen. Dem Detektor 400 für hochfrequente Übergänge kann das Spannungsfehlersignal V_error zugeführt sein, das der Differenz zwischen der Ausgangsspannung V_out und der Referenzspannung V_ref entspricht. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Detektor 400 für hochfrequente Übergänge ein Signal für eine korrigierende Maßnahme ausgeben, wenn hochfrequente Übergänge (engl.: high frequency transitions) detektiert werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Übergangsdetektor 410 die Fehlerspannung V_error mit einer Schwelle vergleichen. Die Schwelle kann eine Übergangsschwelle für eine positive Fehlerspannung V_error und eine Schwelle für eine negative Fehlerspannung V_error aufweisen. Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Übergangsschwelle mehrere Schwellen in derselben Richtung aufweisen. Beispielsweise kann die Schwelle eine erste Schwelle für eine positive Fehlerspannung V_error und eine zweite Schwelle mit größerer Amplitude für eine positive Fehlerspannung V_error aufweisen. Entsprechend kann die Schwelle mehrere Schwellen für negative Fehlerspannungen V_error aufweisen. Die Amplitudenschwelle kann auch eine programmierbare Schwelle aufweisen, die abhängig von der Anwendung modifiziert wird.
Bezugnehmend auf 5 kann ein exemplarischer Übergangsdetektor 500 einen Flankenverstärker (engl.: edge enhancer) 510 und einen Komparator 520 aufweisen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Flankenverstärker 510 dazu ausgebildet sein, eine Fehlerspannung V_error mit einer kleinen Amplitude zu identifizieren. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Flankenverstärker 510 eine gewichtete Fehlerspannung W_error erzeugen, die eine gewichtete Summe der Fehlerspannung V_error aufweist. Die gewichtete Summe kann den vorliegenden Spannungsfehler V_error(t) plus der gewichteten Differenz zwischen dem vorliegenden Spannungsfehler V_error(t) und dem letzten Spannungsfehler V_error(t – 1), aufweisen, wie durch die nachfolgende Gleichung gezeigt ist: W_error = V_error(t) + W·(V_error(t) – V_error(t – 1))
Das Gewicht w der Änderung des Fehlers kann eine programmierbare Flankenverstärkungseinstellung umfassen. Das Gewicht w kann ein beliebiges geeignetes Gewicht aufweisen. Das Gewicht w umfasst beispielsweise w = [0; 0,25; 0,5; 0,75].
Der Komparator 520 kann dazu ausgebildet sein, ein Abweichungssignal abhängig davon, ob der gewichtete Fehler die Schwelle übersteigt, erzeugen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Komparator 520 einen Hysteresekomparator aufweisen. Der Hysteresekomparator kann dazu ausgebildet sein, ein Abweichungssignal zu erzeugen, das sich abhängig von einer Änderung des Vorzeichens des Spannungsfehlers V_error ändert. Wenn beispielsweise ein erster Spannungsfehler ein negativer Spannungsfehler ist und die Schwelle übersteigt, kann das Abweichungssignal auf 0 gesetzt werden. Wenn der zweite Spannungsfehler ebenfalls ein negativer Spannungsfehler ist, der die Schwelle übersteigt, kann das Abweichungssignal immer noch 0 sein. Wenn ein dritter Spannungsfehler ein positiver Spannungsfehler ist, der die Schwelle übersteigt, kann das Abweichungssignal auf 1 gesetzt werden. Dadurch ändert sich das Abweichungssignal nur dann, wenn ein Übergang zwischen einer negativen und einer positiven Transiente vorhanden ist. Dadurch kann das Abweichungssignal für einen positiven Laststromübergang von 0 auf 1 wechseln. Entsprechend kann das Abweichungssignal bei einem negativen Laststromübergang von 1 auf 0 wechseln.
Der Hysteresekomparator 520 kann auch einen Hysterese-Einstelleingang aufweisen. Der Hysterese-Einstelleingang kann dazu ausgebildet sein, ein Hysterese-Einstellsignal zu erhalten, das eine Hysterese des Hysteresekomparators steuert. Das Hysterese-Einstellsignal kann eine Hystereseschwelle aufweisen. Die Hystereseschwelle kann dazu verwendet werden, die Sensitivität des Hysteresekomparators 520 einzustellen.
Bezugnehmend auf Die 4 und 6 kann eine beispielhafte Frequenzdetektionsschaltung 420 eine Frequenz des durch die Übergangsdetektionsschaltung 410 erzeugten Abweichungssignals messen, die Frequenz mit einer Frequenzschwelle vergleichen und ein Hochfrequenz-Transientensignal ausgeben, wenn die Frequenzschwelle überschritten wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Frequenzdetektionsschaltung 420 die Frequenz des durch die Übergangsdetektionsschaltung 410 erzeugten Übergangssignals messen. Eine beispielhafte Frequenzdetektionsschaltung 600 kann ein Entstörfilter (engl.: deglitcher) 610, einen Zähler 620, einen Komparator 630 und eine Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit (engl.: window averager) 640 aufweisen.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Entstörfilter 610 dazu ausgebildet sein, das Eingangssignal von der Übergangsdetektionsschaltung 410 zu erhalten und ein Takteingangssignal zu erhalten. Das Entstörfilter 610 kann dazu ausgebildet sein, ein gefiltertes Abweichungssignal an den Zähler 620 zu liefern. Das Entstörfilter 620 kann dazu ausgebildet sein, einen schmalen Impuls oder anderes Rauschen von der Übergangsdetektionsschaltung 410, das nicht auf einen tatsächlichen Übergang hinweist, zu entfernen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Entstörfilter dazu ausgebildet sein, die Anzahl der Taktzyklen zwischen Änderungen des Abweichungssignals zu zählen und Impulse zu entfernen, die nur eine programmierte Anzahl von Taktzyklen dauern. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Entstörfilter 610 das gefilterte Abweichungssignal an den Komparator 630 liefern. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Entstörfilter 610 das gefilterte Abweichungssignal auch an die Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit 640 liefern.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist dem Zähler 620 das gefilterte Ausgangssignal von dem Entstörfilter 610 zugeführt. Der Zähler 620 kann ein beliebiges geeignetes Zählergebnis liefern, um die Periode des Abweichungssignals zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Zähler 620 dazu ausgebildet sein, ein Zählergebnis zu erzeugen, das die Anzahl der Taktzyklen zwischen Änderungen in dem Abweichungssignal enthält. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Zähler 620 dazu ausgebildet sein, die Taktzyklen zwischen dem Erhalten einer steigenden Flanke des Abweichungssignals zu erhalten, und dadurch eine Zeitdauer zwischen einem Übergang zwischen einem negativen Spannungsfehler und einem positiven Spannungsfehler zu messen. Eine steigende Flanke kann eine Änderung in dem Abweichungssignal zwischen einem Low-Signal (0) und einem High-Signal (1) aufweisen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Zähler 620 dazu ausgebildet sein, die Taktzyklen zwischen dem Empfangen einer fallenden Flanke des Abweichungssignals zu ermitteln, um dadurch eine Zeit zwischen einem Übergang zwischen einem positiven Spannungsfehler und einem negativen Spannungsfehler zu messen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Zähler dazu ausgebildet sein, die Frequenz des Abweichungssignals zu messen.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Komparator 630 dazu ausgebildet sein, das Zählergebnis von dem Zähler 620 zu erhalten und das Zählergebnis mit einer Frequenzschwelle (t_min) zu vergleichen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann, wenn die Periode größer als eine Schwelle ist, der Komparator 630 ein Frequenzabweichungssignal erzeugen. Entsprechend kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Komparator 630 die Frequenz des Zählergebnisses mit der Frequenzschwelle vergleichen. Die Frequenzschwelle kann eine oder mehrere geeignete Schwellen aufweisen, wie beispielsweise ein Frequenzfenster mit einer oberen Frequenzschwelle und einer unteren Frequenzschwelle. Die oberen und unteren Frequenzschwellen können gemäß einem beliebigen geeigneten Kriterium gewählt werden, wie beispielsweise entsprechend Frequenzen oder Perioden, die ineffektiven oder kontraproduktiven Antworten des Reglers im Normalbetrieb zugeordnet sind. Wenn das Zählergebnis innerhalb des Frequenzfensters liegt oder anderweitig ausgewählten Kriterien genügt, kann der Komparator 630 ein Frequenzabweichungssignal erzeugen.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann dem Komparator 630 auch das gefilterte Abweichungssignal von dem Entstörfilter 610 zugeführt sein. Das gefilterte Abweichungssignal kann im Zusammenhang mit dem Zählerwert von dem Zähler 620 verwendet werden. Der Komparator 630 kann den Zählerwert mit der Frequenzschwelle zwischen Änderungen des gefilterten Abweichungssignals vergleichen.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Frequenzschwelle eine erste Schwelle für einen Übergang in ein Hochfrequenz-Transienten-Fenster und eine zweite Schwelle zum Verlassen des Hochfrequenz-Transienten-Fensterns aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Frequenzabweichungssignal ”high” wenn die Frequenz des Abweichungsfensters oberhalb des ersten Schwellenwerts liegt. Das Frequenzabweichungssignal bleibt dann ”high” bis die Frequenz des Abweichungssignals bis unter die zweite Schwelle absinkt.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Frequenzschwelle eine Schwelle aufweisen, die durch in Hystereseeinstellsignal eingestellt ist. Das Hystereseeinstellsignal kann dazu ausgebildet sein, dass das Frequenzabweichungssignal sich nicht rasch ändert, wenn das Frequenzabweichungssignal nahe der Frequenzschwelle liegt.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Komparator 630 an die Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit 640 gekoppelt sein. Die Fenster-Durchschnittsberechnung berücksichtigt die Summe mehrerer Ergebnisse während einer vorgegebenen Zeitdauer oder eine Anzahl von Ergebnissen. Die Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit 650 kann eine Schaltung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, ein Hochfrequenz-Transienten-Detektionssignal zu erzeugen, das das durchschnittliche Frequenzabweichungssignal für mehrere Frequenzabweichungssignale aufweist. Die Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit 640 kann beispielsweise nur ein Hochfrequenz-Transienten-Detektionssignal ausgeben, wenn es dasselbe Frequenzabweichungssignal für eine vorgegebene oder programmierbare Zeitdauer oder für eine vorgegebene Anzahl von Taktzyklen erhält.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit 640 an das Entstörfilter 610 gekoppelt sein und das gefilterte Abweichungssignal zusätzlich zu dem Frequenzabweichungssignal von dem Komparator 630 erhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit 640 das Hochfrequenz-Transienten-Detektionssignal aktivieren, wenn es dasselbe aktivierte Frequenzabweichungssignal für eine vorgegebene oder programmierbare Anzahl von Abweichungssignalen von dem Entstörfilter 610 erhält. Die Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit 640 kann das Hochfrequenz-Transientensignal deaktivieren, wenn es dasselbe deaktivierte Hochfrequenz-Abweichungssignal für eine vorgegebene oder programmierbare Anzahl von Abweichungssignalen von dem Entstörfilter 610 erhält. Die Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit 640 kann das Hochfrequenz-Transientensignal auch nach einer vorgebebenen oder programmierbaren Zeitdauer oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Taktzyklen deaktivieren.
Die Antwortschaltung 430 kann eine Schaltung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, das Hochfrequenz-Transientensignal von dem Frequenzdetektor 420 zu erhalten. Die Antwortschaltung kann eine beliebige geeignete Schaltung sein, die dazu ausgebildet ist, eine Antwort zu erzeugen. Die Antwort kann eine beliebige geeignete Antwort zum Beseitigen einer Spannung des Transienten sein. Beispielsweise kann die Antwort das Deaktivieren oder Modifizieren des Ausgangssignals einer nicht-linearen Antwortschaltung dahingehend sein, dass die effektive Verstärkung der Rückkopplungsschleife des Spannungsreglers erhöht wird. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die nicht-lineare Antwortschaltung die ATR-Schaltung 130 aufweisen. Die Antwort kann das Modifizieren der effektiven Ausgangsimpedanz umfassen, beispielsweise durch Modifizieren des AVP-Spannungspegels oder durch Modifizieren des AVP-Betriebs. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die AVP-Bandbreite modifiziert werden, um die Ausgangsimpedanz zu modifizieren.
Die Antwort kann auch das Modifizieren einer Regelschleife umfassen, die ein dynamisches Verhalten des Spannungsreglers beeinflusst. So kann beispielsweise das Beeinflussen des dynamischen Verhaltens das Modifizieren des Stromgleichgewichts (engl.: current balance) zwischen einer ersten Phase und einer zweiten Phase umfassen. Die Antwort kann auch das Bereitstellen eines Ausgangs-Offset umfassen, um einem Versatz aufgrund einer Asymmetrie in der Antwort des Spannungsreglers entgegen zu wirken. Außerdem kann die Antwort das Modifizieren einer durch den PWM 110 erzeugten Schaltfrequenz oder das Modifizieren des Betriebs des PID 108 umfassen.
Bezugnehmend auf 7 kann ein Spannungsregler beispielsweise zusätzliche Funktionalitäten für korrigierende Antworten von der Antwortschaltung 430 aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Spannungsregler einen Controller 700 und eine Leistungsstufe und eine Last. Der Controller 700 umfasst eine Abtast-und-Halteschaltung 702, einen ersten Summierer 704, einen Spannungs-ADC 706, einen PID-Filter 708, einen PWM 710, eine Stromausgleichsschaltung 714, eine Spitzenstromimpulsbegrenzungsschaltung 716, eine Strommessanordnung 728, einen Strom-ADC 726, einen Stromkanal 724, eine adaptive Spannungspositionierungsschaltung (Adaptive Voltage Positioning, AVP) 722, einen zweiten Summierer 720, einen VID-DAC 718 eine aktive Transientenantwort-Schaltung (Active Transient Response, ATR) 730. Zusätzlich umfasst das PID-Filter 708 einen Eingang zum Modifizieren des Filters, der PWM 710 umfasst zusätzlich einen Eingang zum Ändern einer Schaltfrequenz (Fsw), die Stromausgleichschaltung 714 umfasst zusätzlich einen Eingang zum Modifizieren eines Stromgleichgewichts (IBAL), der zweite Summierer 720 umfasst zusätzlich einen Spannungs-Offset-Eingang (ADD Offset), die AVP-Schaltung umfasst zusätzlich einen Eingang zum Ändern des AVP, und die ATR-Schaltung umfasst zusätzlich einen Eingang zum Deaktivieren oder Modifizieren der ATR.
Verschiedene korrigierende Maßnahmen können als Reaktion auf verschiedene Bedingungen ausgewählt werden. Beispielsweise können einige Bedingungen bzw. Zustände das Deaktivieren der ATR-Schaltung 730 erfordern, während andere Zustände das Hinzufügen eines Offset zu der Referenzspannung erfordern. Verschiedene Antworten mit verschiedenen korrigierenden Maßnahmen können als Antwort auf das Detektieren verschiedener Zustände freigegeben werden. Beispielsweise können, bezugnehmend auf 8, mehrere Übergangsdetektoren 810, 811, 812, die an mehrere Frequenzdetektoren 820, 821, 822 gekoppelt sind, an mehrere Antwortschaltungen 830, 831, 832 gekoppelt sein. Jeder Übergangsdetektor 810, 811, 812 kann verschiedene Amplitudenschwellen aufweisen und jeder Frequenzdetektor kann verschiedene Frequenzschwellen aufweisen. Die verschiedenen Amplitudenschwellen und Frequenzschwellen können so gewählt sein, dass sie verschiedene korrigierende Maßnahmen aktivieren.
Voranstehend wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische exemplarische Ausführungsbeispiele erläutert. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können vorgenommen werden, ohne von dem nachfolgend definierten Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Beschreibung und die Figuren sind zur Veranschaulichung gedacht und sind nicht einschränkend und alle Modifikationen sind vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung umfasst. Entsprechend wird der Schutzumfang der Erfindung bestimmt durch generische hierin beschriebene Ausführungsbeispiele und deren äquivalente, und nicht nur durch die zuvor beschriebenen spezifischen Beispiele. Beispielsweise können die bei einem beliebigen Verfahren oder Prozess gemäß einem Ausführungsbeispiel beschriebenen Schritte in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden und sind nicht auf die in den jeweiligen Beispielen dargestellten Reihenfolgen beschränkt. Zusätzlich können die Komponenten und Elemente, die bei einem Ausführungsbeispiel eines Systems vorhanden sind, in verschiedenen Permutationen miteinander kombiniert werden, um im Wesentlichen dasselbe Ergebnis wie die vorliegende Erfindung zu liefern und sind dementsprechend nicht auf die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen angegebene spezifische Konfiguration beschränkt.
Der Nutzen, andere Vorteile und Lösungen von Problemen wurden voranstehend anhand spezieller Ausführungsbeispiele erläutert. Jeglicher Nutzen, Vorteil oder jegliche Lösung für ein Problem oder ein beliebiges Element, das einen speziellen Nutzen, einen speziellen Vorteil oder eine Lösung bietet, soll nicht als kritisch, benötigt oder als wesentliches Merkmal oder als wesentliche Komponente ausgelegt werden.
Die Begriffe ”aufweisen”, ”aufweisend” oder eine beliebige Variation hiervon sind nicht – abschließend, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand, eine Zusammensetzung oder eine Vorrichtung, die eine Anzahl von Elementen aufweist, nicht nur diese Elemente aufweist, sondern auch andere Elemente aufweisen kann, die nicht explizit aufgeführt sind, oder die einem solchen Prozess, einem Verfahren, einem Gegenstand, einer Zusammensetzung, oder einer Vorrichtung inhärent sind. Andere Kombinationen und/oder Modifikationen der oben beschriebenen Strukturen, Anordnungen, Anwendungen, Proportionen, Elemente, Materialien oder Zusammensetzungen, die in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet werden, zusätzlich zu den nicht explizit angegebenen, können variiert werden oder können anderweitig an jeweilige Umgebungen, Herstellungsspezifikationen, Designparameter oder andere Betriebsbedingungen angepasst werden, ohne von dem Grundprinzip abzuweichen.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf ein spezielles Ausführungsbeispiel erläutert. Allerdings können Änderungen und Modifikationen des Ausführungsbeispiels vorgenommen werden, ohne vom Schutz der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass diese und andere Modifikationen vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung umfasst sind.

Claims

Verfahren zur Optimierung dynamischer Transienten in einem Spannungsregler, das aufweist: Messen eines Spannungsfehlers; Erzeugen eines Abweichungssignals, wenn der Spannungsfehler eine Amplitudenschwelle übersteigt; Messen einer Frequenz des Abweichungssignals; und Bereitstellen einer korrigierenden Maßnahme, wenn die Frequenz eine Frequenzschwelle übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Erzeugen eines Abweichungssignals, wenn der Spannungsfehler die Amplitudenschwelle übersteigt, aufweist: Erzeugen eines Abweichungssignals wenn der Spannungsfehler außerhalb eines Spannungsfensters liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Bereitstellen der korrigierenden Maßnahme, wenn die Frequenz eine Frequenzschwelle übersteigt, aufweist: Bereitstellen der korrigierenden Maßnahme wenn die Frequenz innerhalb eines Frequenzfensters liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem wenigstens eine der Amplitudenschwelle und der Frequenzschwelle programmierbar ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Ausgeben eines Signals, wenn der Spannungsfehler eine Amplitudenschwelle übersteigt, aufweist: Ausgeben eines Signals, das das Überschreiten einer ersten Schwelle anzeigt, wenn der Spannungsfehler eine erste Amplitudenschwelle übersteigt; und Ausgeben eines Signals, dass das Überschreiten einer zweiten Schwelle anzeigt, wenn der Spannungsfehler eine zweite Amplitudenschwelle übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Messen der Frequenz des Signals aufweist: Messen einer ersten Frequenz des Signals, das das Übersteigen der ersten Schwelle anzeigt; und Messen einer Frequenz des Signals, das das Übersteigen der zweiten Schwelle anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Bereitstellen der korrigierenden Maßnahme, wenn die Frequenz eine Frequenzschwelle übersteigt, aufweist: Bereitstellen einer ersten korrigierenden Maßnahme, wenn die erste Frequenz eine erste Frequenzschwelle übersteigt; und Bereitstellen einer zweiten korrigierenden Maßnahme, wenn die zweite Frequenz eine zweite Frequenzschwelle übersteigt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Abweichungssignal einen Spannungsfehler anzeigt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Bereitstellen der korrigierenden Maßnahme wenigstens eines der folgenden aufweist: Deaktivieren einer nicht-linearen Antwortschaltung; Verringern einer Schleifenverstärkung durch Ändern der Verstärkungsantwort eines Kompensators; Modifizieren einer Ausgangsimpedanz durch Ändern eines AVP-Spannungsabfalls; Modifizieren einer Ausgangsimpedanz durch Ändern einer Schleifenbandbreite; Ändern einer Regelschleife, um ein dynamisches Verhalten zu bewirken, dass das Modifizieren eines Stromgleichgewichts aufweist; Hinzufügen eines Ausgangs-Offset.
Verfahren zur Optimierung dynamischer Transienten in einem Spannungsregler, das aufweist: Bereitstellen eines pulsweitenmodulierten Signals an eine Leistungsstufe; Bereitstellen eines Stroms durch die Leistungsstufe; Messen einer Ausgangsspannung; Berechnen eines Spannungsfehlers, wobei das Berechnen des Spannungsfehlers das Berechnen einer Differenz zwischen der Ausgangsspannung und einer Zielspannung aufweist; Einstellen des pulsweitenmodulierten Signals entsprechend dem Spannungsfehler; Erzeugen eines Abweichungssignals, wenn der Spannungsfehler eine Amplitudenschwelle übersteigt; Messen einer Frequenz des Abweichungssignals; und Ergreifen einer korrigierenden Maßnahme, wenn die Frequenz eine Frequenzschwelle übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Erzeugen des Abweichungssignals, wenn der Spannungsfehler die Amplitudenschwelle übersteigt, aufweist: Erzeugen eines Abweichungssignals, wenn der Spannungsfehler außerhalb eines Spannungsfensters liegt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem das Bereitstellen korrigierender Maßnahmen, wenn die Frequenz eine Frequenzschwelle übersteigt, aufweist: Bereitstellen der korrigierenden Maßnahme, wenn die Frequenz innerhalb eines Frequenzfensters liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem wenigstens eine der Amplitudenschwelle und der Frequenzschwelle programmierbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem das Ausgeben eines Signals, wenn der Spannungsfehler eine Frequenzschwelle übersteigt, aufweist: Ausgeben eines Signals, das das Übersteigen einer Schwelle anzeigt, wenn der Spannungsfehler eine erste Amplitudenschwelle übersteigt; und Ausgeben eines Signals, das das Übersteigen einer zweiten Schwelle anzeigt, wenn der Spannungsfehler eine zweite Amplitudenschwelle übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Messen des Frequenzsignals aufweist: Messen einer ersten Frequenz des Signals, das das Überschreiten der ersten Schwelle anzeigt; Messen einer zweiten Frequenz des Signals, das das Übersteigen der zweiten Schwelle anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Bereitstellen der korrigierenden Maßnahme, wenn die Frequenz eine Frequenzschwelle übersteigt, aufweist: Bereitstellen einer ersten korrigierenden Maßnahme, wenn die erste Frequenz eine erste Frequenzschwelle übersteigt; und Bereitstellen einer zweiten korrigierenden Maßnahme, wenn die zweite Frequenz eine zweite Frequenzschwelle übersteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem das Erzeugen eines Abweichungssignals, wen der Spannungsfehler die Amplitudenschwelle übersteigt, bei dem das Abweichungssignal den Spannungsfehler anzeigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei dem das Bereitstellen der korrigierenden Maßnahme eines der Folgenden aufweist: Deaktivieren einer nicht-linearen Antwortschaltung; Verringern einer Schleifenverstärkung durch Ändern der Verstärkungsantwort eines Kompensators; Modifizieren einer Ausgangsimpedanz durch Ändern eines AVP-Spannungsabfalls; Modifizieren einer Ausgangsimpedanz durch Ändern einer Schleifenband breite; Ändern einer Regelschleife, um ein dynamisches Verhalten zu bewirken, dass das Modifizieren eines Stromgleichgewichts aufweist; Hinzufügen eines Ausgangs-Offset.
Schaltung zur Optimierung dynamischer Transienten, die aufweist: Einen Übergangsdetektor, der dazu ausgebildet ist, einen Ausgangsspannungsfehler mit einer Amplitudenschwelle zu vergleichen; Einen Frequenzdetektor, der dazu ausgebildet ist, die Frequenz eines Überschreitens der Amplitudenschwelle zu messen und die Frequenz mit einer Frequenzschwelle zu vergleichen; und Eine Antwortschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Maßnahme entsprechend eines Vergleichs zwischen der Frequenzschwelle und der Frequenz, mit der die Amplitudenschwelle überschritten wird, zu aktivieren.
Die Schaltung zur Optimierung dynamischer Transienten gemäß Anspruch 19, bei der der Übergangsdetektor aufweist: einen Flankenverstärker, der dazu ausgebildet ist, eine geringe Amplitude zu ermitteln; und einen Komparator, der dazu ausgebildet ist, den Ausgangsspannungsfehler mit einer Amplitudenschwelle zu vergleichen.
Schaltung zur Optimierung dynamischer Transienten gemäß Anspruch 20, bei der der Komparator einen Hysteresekomparator aufweist, der dazu ausgebildet ist, ein Abweichungssignal mit einem High-Pegel bei einem positiven Spannungsfehler, der die Amplitudenschwelle übersteigt, zu erzeugen und ein Abweichungssignal mit einem Low-Pegel bei einem negativen Spannungsfehler, der die Amplitudenschwelle übersteigt, zu erzeugen.
Schaltung zur Optimierung dynamischer Transienten gemäß Anspruch 20 oder 21, bei der Frequenzdetektor aufweist: einen an dem Übergangsdetektor gekoppelten Zähler; einen Komparator der dazu ausgebildet ist, ein durch den Zähler erzeugtes Zählergebnis mit einem minimalem Grenzwert und einem maximalen Grenzwert zu vergleichen; und eine Fenster-Durchschnittsberechnungseinheit, die dazu ausgebildet ist, das Ausgangssignal des Komparators mit einem vorangehenden Ausgangssignal zu vergleichen.
Schaltung zur Optimierung dynamischer Transienten gemäß Anspruch 22, bei der Frequenzdetektor außerdem einen Entstörfilter aufweist, das dazu ausgebildet ist, Rauschen aus dem Übergangsdetektor zu filtern.
Schaltung zur Optimierung dynamischer Transienten gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, bei der wenigstens eine der Amplitudenschwellen und der Frequenzschwellen eine programmierbare Schwelle aufweist.
Schaltung zur Optimierung dynamischer Transienten gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, die weiterhin aufweist: einen Pulsweitenmodulator, der dazu ausgebildet ist, eine Duty-Cycle entsprechend einer Zielspannung bereit zu stellen; eine Leistungsstufe, die an einen Pulsweitenmodulator gekoppelt ist, wobei die Leistungsstufe eine Ausgangsspannung erzeugt und wobei der Ausgangsspannungsfehler die Differenz zwischen der Ausgangsspannung und einer Referenzspannung aufweist.