DE102018129910A1

DE102018129910A1 - Konzept für einen gepufferten umgedrehten Spannungsfolger und für einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout

Info

Publication number: DE102018129910A1
Application number: DE102018129910.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Gruber; Michael Kalcher
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-05-28
Also published as: CN113424440A; WO2020112255A1; US20220103142A1

Abstract

Beispiele beziehen sich auf eine gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, Spannungsregler mit niedrigem Dropout, einen kapazitiven Digital-zu-Analog-Wandler, einen Sendeempfänger für drahtlose Kommunikation, eine mobile Kommunikationsvorrichtung, einen Basisstation-Sendeempfänger und auf ein Verfahren zum Bilden einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst einen ersten Transistor (M), der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst einen zweiten Transistor (M), der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst eine Pufferschaltung, die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst eine Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g), die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst. Der erste Anschluss des ersten Transistors (M) ist mit einer Versorgungsspannung der umgedrehten Spannungsfolger-Schaltung gekoppelt. Der zweite Anschluss des ersten Transistors (M) ist mit dem ersten Anschluss des zweiten Transistors (M) und mit einem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt. Der zweite Anschluss des zweiten Transistors (M) ist mit dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g) gekoppelt. Der Gate-Anschluss des ersten Transistors (M) ist mit dem Ausgangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g) gekoppelt.

Description

Gebiet
Beispiele beziehen sich auf eine gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, Spannungsregler mit niedrigem Dropout, einen kapazitiven Digital-zu-Analog-Wandler, einen Sendeempfänger für drahtlose Kommunikation, eine mobile Kommunikationsvorrichtung, einen Basisstation-Sendeempfänger und auf ein Verfahren zum Bilden einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung.
Hintergrund
Die Transformation von zuvor rein analogen Schaltungsblöcken zu entweder vollständig digitalen oder digital-ähnlichen Schaltungsstrukturen bietet viele Vorteile, wie beispielsweise reduzierte Versorgungsspannung, geringe Siliziumfläche, maximierte Vorteile von Technologieskalierung und verringerter Leistungsverbrauch, um nur einige zu nennen. Im Gegensatz zu digitalen Schaltungen ist bei vielen solcher digital-ähnlichen Schaltungsimplementierungen das analoge Verhalten (d. h. Verzögerung, Anstiegs-/Abfallzeiten etc.) der digitalen Schaltungsstrukturen von Bedeutung. Im Vergleich zu rein analogen Implementierungen leiden digital-ähnliche Architekturen im Vergleich zu ihren rein analogen Vorgängern üblicherweise unter einer stark reduzierten (oder sogar verschwundenen) Leistungsversorgungsunterdrückung. Daher werden viele der wichtigen analogen Eigenschaften stark von der Versorgungsspannung und deren (dynamischen) Variationen abhängig, was den Performance-Gewinnen widerspricht.
Figurenliste
Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen gilt:

1 zeigt ein schematisches Diagramm einer gepufferten umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung;
2 zeigt ein schematisches Diagramm einer gepufferten umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem Beispiel;
3a bis 3c zeigen schematische Diagramme von gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen gemäß Beispielen;
4a zeigt ein Steuerungs-Transkonduktanzmodell (open loop transconductance model) einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung;
4b zeigt ein Bode-Diagramm eines Steuerungs-Transkonduktanzmodells einer gepufferten, umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung;
5a und 5b zeigen schematische Diagramme von Beispielen von gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen mit einem Kopplungskondensator am Eingang einer Feed-Forward-Kompensationsschaltung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen;
5c und 5d zeigen schematische Diagramme von Beispielen von gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen mit einem Kopplungskondensator am Ausgang einer Feed-Forward-Kompensationsschaltung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen;
5e und 5f zeigen Steuerungs-Transkonduktanzmodelle von Beispielen von gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen;
5g und 5h zeigen schematische Diagramme von Beispielen von gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen, wobei ein äußerer Regelkreis der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen gezeigt ist;
6a und 6b zeigen eine Steuerungs-Übertragungsfunktion (open loop transfer function) für unterschiedliche Lastströme für einen ersten Entwurf eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers;
6c und 6d zeigen einen Vergleich einer Steuerungs-Übertragungsfunktion für einen ersten Entwurf eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers mit einem und ohne einen Kompensationszweig;
6e und 6f zeigen eine Steuerungs-Übertragungsfunktion für unterschiedliche Lastströme für einen ersten Entwurf eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers bei abgetrenntem Kompensationszweig;
6g zeigt den Ausgangswiderstand für unterschiedliche Lastströme eines ersten Entwurfs eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers;
6h zeigt ein Transientenverhalten eines ersten Entwurfs eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers bei Anlegen einer 10-mA-Stromstufe;
6i und 6j zeigen eine Steuerungs-Übertragungsfunktion für unterschiedliche Lastströme für einen zweiten Entwurf eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers;
6k und 61 zeigen eine Steuerungs-Übertragungsfunktion für unterschiedliche Lastströme für einen zweiten Entwurf eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers bei abgetrenntem Kompensationszweig;
6m zeigt den Ausgangswiderstand für unterschiedliche Lastströme eines zweiten Entwurfs eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers;
6n zeigt ein Transientenverhalten eines zweiten Entwurfs eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers bei Anlegen einer 10-mA-Stromstufe;
7a zeigt ein schematisches Diagramm einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem Beispiel;
7b zeigt ein Blockdiagramm eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gemäß einem Beispiel;
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bilden einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung;
9a zeigt ein Blockdiagramm eines kapazitiven Digital-zu-Analog-Wandlers, der einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout gemäß einem Beispiel umfasst;
9b zeigt ein Blockdiagramm eines Sendeempfängers für drahtlose Kommunikation, einer mobilen Kommunikationsvorrichtung und eines Basisstation-Sendeempfängers, umfassend einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout gemäß einem Beispiel;
10 stellt ein Benutzergerät gemäß einem Aspekt dar;
11 stellt eine Basisstation oder einen Infrastrukturausrüstung-Funkkopf gemäß einem Aspekt dar;
12a stellt eine beispielhafte Millimeterwellen-Kommunikationsschaltungsanordnung gemäß einigen Aspekten dar;
12b und 12c stellen Beispiele für Sendeschaltungsanordnungen in 12A in einigen Aspekten dar;
12d stellt eine beispielhafte Radiofrequenzschaltungsanordnung in 12A gemäß einigen Aspekten dar;
12e stellt die beispielhafte Empfangsschaltungsanordnung in 12A gemäß einigen Aspekten dar; und
13 stellt eine RF-Schaltungsanordnung gemäß einigen Aspekten dar.

Detaillierte Beschreibung
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Stärken von Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, sind dementsprechend einige bestimmte Beispiele derselben in den Figuren gezeigt und werden nachfolgend ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Rahmen der Offenbarung fallen. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente, die bei einem Vergleich miteinander identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktionalität bereitstellen.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt oder über ein oder mehrere Zwischenelemente verbunden oder gekoppelt sein können. Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B sowie A und B, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig definiert ist. Eine alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“ oder „A und/oder B“. Das Gleiche gilt entsprechend für Kombinationen von mehr als zwei Elementen.
Die Terminologie, die hierin zu dem Zweck des Beschreibens bestimmter Beispiele verwendet wird, soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wenn eine Singularform, z. B. „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird, und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente verwenden, um die gleiche Funktionalität zu implementieren. Gleichermaßen können, wenn eine Funktionalität nachfolgend als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, weitere Beispiele die gleiche Funktionalität unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Handlungen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Handlungen, Elemente, Komponenten und/oder irgendeiner Gruppe derselben ausschließen.
Sofern nicht anderweitig definiert, werden alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) hier in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem die Beispiele gehören.
Zumindest einige Beispiele stellen eine Feed-Forward-Frequenzkompensationsstruktur für Folger-Schaltungen mit niedrigem Dropout auf Basis eines gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers bereit.
Zumindest einige Beispiele beziehen sich auf einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout (LDO; low dropout voltage regulator), umfassend eine Frequenzkompensationsstruktur, eine ultrahohe Regulierungsbandbreite bei niedrigem Leistungsverbrauch erlaubend.
Im Vergleich zu rein analogen Implementierungen leiden digital-ähnliche Architekturen üblicherweise unter einer stark reduzierten (oder sogar verschwundenen) Leistungsversorgungsunterdrückung im Vergleich zu ihren rein analogen Vorgängern. Daher benötigen viele Schaltungen einen Versorgungsspannungsregler, um die Leistungsversorgungsunterdrückung bereitzustellen. Obwohl mehrere Spannungsregler-Konzepte verfügbar sind, ist der LDO eine populäre und meist richtige Wahl. Während viele hocheffiziente LDO-Architekturen und - Topologien verfügbar sind, können viele von ihnen nur geringe Regulierungsbandbreiten im Bereich von maximal wenigen MHz aufweisen. Diese Einschränkung kann sich als ernsthaftes Problem für die RF- (Radio Frequency; Radiofrequenz) Schaltungsanordnung mit ihren immer weiter erhöhten Bandbreiten und Geschwindigkeiten erweisen, insbesondere für kapazitive RF-Digital-zu-Analog-Wandler (CDAC; capacitive digital-to-analog converters), die ein Musterbeispiel für eine digital-ähnliche Implementierung sind. In solchen RF-CDACs können jüngste 4G- (Mobilkommunikationssysteme der 4. Generation) und WiFi- (Wireless Fidelity-) Spezifikationen einige Ansätze über ihre Grenzen hinausführen. Dieses Problem wird mit den kommenden 5G- (Mobilkommunikationssysteme der 5. Generation) Kommunikationsstandards noch gravierender sein.
Der niedrigen Regulierungsbandbreite kann mit (sehr) großen Entkopplungs-Kondensatoren (nF- bis µF-Bereich), platziert am Reglerausgang, begegnet werden. Dies kann eine niedrige Impedanz bei hohen Frequenzen bereitstellen. Diese Kondensatoren sind aufgrund der erforderlichen Kapazität oft extern zu dem Chip.
Die Einführung von (sehr) großen externen Kondensatoren kann die Kosten auf vielfältige Weise erhöhen: Erstens kann die Komponente selbst gekauft werden, Fläche auf der PCB (Printed Circuit Board; gedruckte Schaltungsplatine) oder dem Package kann in der Nähe des Chips zugeteilt werden und die Kosten für die Anordnung können steigen. Zweitens kann für jeden dieser Kondensatoren ein zusätzlicher Chip-Ausgang erforderlich sein, was den Pin- oder Ball-out (Pin- oder Kugel-Belegung) kompliziert. Drittens, wenn externe Verbindungen eingeführt werden, können erweiterte ESD- (Electro-Static Discharge; elektrostatische Entladung) Strukturen für diese Knoten erforderlich sein, was die Silizium-Fläche und Kosten weiter erhöht.
Zusätzlich kann es unklar sein, ob die Einführung eines externen Kondensators dabei helfen kann, die Ausgangsimpedanz des Reglers in den kritischen Frequenzregionen zu verringern. Erstens kann der Kondensator selbst eine ausreichend hohe selbstresonierende Frequenz aufweisen und zweitens können aufgrund all der (induktiven) Verdrahtungsparasitäreffekte in dem Package und auf der PCB zusätzliche Resonanzen erzeugt werden, die potenziell dem Effekt des Kondensators insgesamt widersprechen und die Situation potenziell verschlimmern. Da dies stark von dem Layout und Routing der betreffenden Leiterbahnen abhängt, ist der Effekt möglicherweise nicht im Voraus bekannt, mehrere Entwurfs- und Messiterationen können erforderlich sein.
Alternativ kann auch ein LDO mit hoher Bandbreite mit einer einzelnen Versorgungsspannung basierend auf einem (gepufferten) umgedrehten Spannungsfolger (FVF; Flipped Voltage Follower) verwendet werden. 1 zeigt einen auf einem gepufferten umgedrehten Spannungsfolger basierenden LDO.
Eine solche Struktur ist ein Doppelschleifenregler (dual-loop regulator): Eine innere Hochfrequenzschleife, die sich aus dem Durchlassbauelement M_P , dem Common-Gate-Verstärker M_c und, im Falle der gepufferten Version, dem Gate-Treiber des M_P zusammensetzt, und zusätzlich eine äußere Vorspannungsschleife, die das Vorspannungspotenzial V_B des Common-Gate-Verstärkers einstellt, was die DC-Ausgangsspannung Vout definiert. Die innere schnelle Schleife kann bei hohen Frequenzen eine (moderate) Verstärkung bereitstellen, während die äußere Schleife bei niedrigen Frequenzen eine (sehr) hohe Verstärkung aufweisen kann, was eine Regulierungsgenauigkeit bereitstellt. Solche Strukturen können höhere Regulierungsbandbreiten erreichen als herkömmliche LDOs.
Der FVF von 1 umfasst den Durchlassbauelementtransistor M_P , den Common-Gate-Verstärkertransistor M_C , einen Operationsverstärker zum Liefern der Vorspannung V_B und einen Puffer, der den Gate-Treiber des Durchlassbauelements implementiert. Ferner umfasst das Schaltschema von 1 zwei Stromquellen I_B (eine Vorspannungsstromquelle) und I_L (Stromquelle zur Modellierung des Laststroms), zwei Kapazitäten C_L (parallel zu der Laststromquelle) und C_X (parallel zu der Vorspannungsstromquelle) sowie Anschlüsse zum Koppeln des gepufferten FVF mit der Versorgungsspannung und mit Masse, einen Referenzspannungsanschluss V_ref und einen Ausgangsspannungsanschluss Vout. Bei zumindest einigen Beispielen ist die Kapazität C_L als eine separate Komponente implementiert, z. B. extern über eine gedruckte Schaltungsplatine oder ein Package verbunden oder intern an dem Halbleiterbauelement/Chip. Kapazitäts- C_X -Modelle der parasitären Kapazität an Knoten V_x , die durch das Layout des FVF oder des LDO verursacht werden, z. B. Eigenkapazitäten der Transistoren oder Kapazitäten der Signal-Leiterbahnen/Zwischenverbindungen. Bei einigen Beispielen kann die Kapazität C_X als eine separate Komponente implementiert sein. Ein erster Anschluss (der Source-Anschluss) des Durchlassbauelements M_P ist mit der Versorgungsspannung des gepufferten FVF gekoppelt, der zweite Anschluss (der Drain-Anschluss) ist mit dem Ausgangs-Knoten/Anschluss Vout und mit dem ersten Anschluss (dem Source-Anschluss) des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C gekoppelt. In den Figuren ist der Knoten Vout ferner mit einem ersten Anschluss der Lastkapazität C_L und mit einem ersten Anschluss der Stromquelle I_L gekoppelt. Der Knoten Vout ist ferner mit einem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers gekoppelt. Der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers ist mit dem Referenzspannungsanschluss V_ref gekoppelt. Der Ausgang des Operationsverstärkers (die Vorspannung V_B ) ist mit dem Gate-Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C gekoppelt. Der zweite Anschluss (der Drain-Anschluss) des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C wird als Knoten V_X bezeichnet, der mit einem Eingang des Puffers gekoppelt ist. In 1 ist der Knoten V_X ferner mit einem ersten Anschluss der Stromquelle I_B und mit einem ersten Anschluss der Kapazität C_X gekoppelt. Der Ausgang des Puffers ist mit einem Gate-Anschluss des Durchlassbauelementtransistors M_P gekoppelt. Die zweiten Anschlüsse der Eingangsquellen I_B und I_L der Kapazitäten C_L und C_X sind mit einem Massepotenzial des gepufferten FVF gekoppelt. In 1 sind der Durchlassbauelementtransistor M_P und der Common-Gate-Verstärkertransistor M_C als p-Kanal-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET; Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) implementiert.
Die (Kleinsignal-)Stabilität einer solchen Schaltung kann fragwürdig sein und ihre Performance, insbesondere Ausgangsimpedanz, könnte für CDAC-Anwendungen noch unzureichend sein. Der in 1 gezeigte umgedrehte Spannungsfolger (FVF) kann Stabilitätsprobleme aufweisen, wenn er als ein Spannungsregler mit niedrigem Dropout (LDO) mit gut über 100 MHz gerichteten Reglerbandbreiten verwendet wird.
Beispiele können ein Feed-Forward-Frequenzkompensationsschema einführen, wie in den 2 und 3a gezeigt, das ultrahohe Reglerbandbreiten und niedrige Ausgangsimpedanzen mit einer einfachen und leistungseffizienten Schaltungsstruktur ermöglichen, die problemlos für CDAC-Anwendungen verwendet werden kann.
Beispiele können LDO-Regler ermöglichen, die ultrahohe Regulierungsbandbreiten, niedrige Ausgangsimpedanzen und robustes stabiles Verhalten mit einer einzelnen Eingangsversorgung aufweisen. Die eingeführte Feed-Forward-Kompensation kann den Leistungsverbrauch vernachlässigbar erhöhen und gleichzeitig einen großen Vorteil für die Stabilität des Reglers einführen, der die Geschwindigkeit und Effizienz erheblich verbessert.
Der in 1 gezeigte umgedrehte Spannungsfolger (FVF) kann Stabilitätsprobleme aufweisen, wenn er als ein Spannungsregler mit niedrigem Dropout (LDO) mit gut über 100 MHz gerichteten Reglerbandbreiten verwendet wird. Um diese Stabilitätsprobleme zu umgehen, wird ein Feed-Forward-Frequenzkompensationsschema, gezeigt in 3a, vorgeschlagen. 2 und 3a zeigen einen gepufferten umgedrehten Spannungsfolger mit der vorgeschlagenen Feed-Forward-Kompensation (-g_mf ), z. B. einen LDO mit dem gepufferten umgedrehten Spannungsfolger mit der vorgeschlagenen Feed-Forward-Kompensation (-g_mf ). Im Folgenden können die Begriffe gepufferter umgedrehter Spannungsfolger, gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung und Spannungsregler mit niedrigem Dropout, umfassend den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger oder die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung austauschbar verwendet werden.
2 und 3a zeigen schematische Diagramme einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung 200/300a (z. B. des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers) gemäß Beispielen. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst einen ersten Transistor M_P (z. B. einen Durchlasstransistor, ein Durchlassbauelement oder einen Durchlassbauelementtransistor), der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst einen zweiten Transistor M_C (z. B. einen Common-Gate-Verstärker oder einen Common-Gate-Verstärkertransistor), der einen ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Gate-Anschluss umfasst. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst eine Pufferschaltung, die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst eine Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf (z. B. eine Transkonduktanz -g_mf oder eine Feed-Forward-Kompensationstranskonduktanz -g_mf ), die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst. Beispielsweise kann die Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf ) eine Transkonduktanzschaltung sein. Der erste Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit einer Versorgungsspannung der umgedrehten Spannungsfolger-Schaltung gekoppelt. Der zweite Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit dem ersten Anschluss des zweiten Transistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt. Der zweite Anschluss des zweiten Transistors M_C ist mit dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf gekoppelt. Der Gate-Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit dem Ausgangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf gekoppelt. Der Gate-Anschluss des zweiten Transistors M_C kann mit einer Vorspannung V_B der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt sein, z. B. mit der durch den Operationsverstärker bereitgestellten Vorspannung V_B . Der zweite Anschluss des zweiten Transistors M_C kann mit einer Vorspannungsstromquelle I_B der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt sein.
Durch Hinzufügen der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf zu dem gepufferten FVF kann ein Phasenrand (PM; phase margin) der Schaltung vergrößert und damit eine Stabilität der Schaltung bei höheren Bandbreiten verbessert werden.
Der gepufferte FVF von 2/3a kann ähnlich dem gepufferten FVF von 1 implementiert sein. Zusätzlich umfasst der gepufferte FVF die Feed-Forward-Kompensations-Transkonduktorschaltung -g_mf . Der Eingang der Feed-Forward-Kompensations-Transkonduktorschaltung -g_mf ist mit dem Gate-Anschluss des Durchlassbauelementtransistors M_P gekoppelt und der Ausgang der Feed-Forward-Kompensations-Transkonduktorschaltung g_mf ist mit dem Knoten V_x gekoppelt. Der Durchlassbauelementtransistor M_P kann dem ersten Transistor M_P von Beispielen entsprechen, der Common-Gate-Verstärkertransistor M_C kann dem zweiten Transistor M_C von Beispielen entsprechen, der Puffer kann der Pufferschaltung von Beispielen entsprechen und die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf kann der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf entsprechen.
Bei Beispielen sind der erste Transistor/Durchlassbauelementtransistor M_P und der zweite Transistor/Common-Gate-Verstärkertransistor M_C als p-Kanal-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (p-MOSFET; p-channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) implementiert. Gemäß weiteren Beispielen können die hierin beschriebenen Transistoren jedoch mit komplementärer Technologie, z. B. als n-MOSFET anstelle von p-MOSFET, bereitgestellt sein. Bei einigen anderen Beispielen können andere Transistortypen verwendet werden. Daher sind Beispiele nicht auf p-Kanal- (oder n-Kanal-) MOSFET-Transistoren beschränkt. Bei dem Beispiel, in dem der erste Transistor/Durchlassbauelementtransistor M_P und der zweite Transistor/Common-Gate-Verstärkertransistor M_C als p-Kanal-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (p-MOSFET) implementiert sind, können die ersten Anschlüsse Source-Anschlüsse sein, die zweiten Anschlüsse können Drain-Anschlüsse sein und die Gate-Anschlüsse können Gate-Anschlüsse der jeweiligen Transistoren sein.
Wie dem Fachmann bekannt ist, können die hierin beschriebenen Transistoren aus einer Mehrzahl von parallel geschalteten (Teil-)Transistorstrukturen zusammengesetzt sein. Beispielsweise können der erste Transistor/Durchlassbauelementtransistor M_P und der zweite Transistor/Common-Gate-Verstärkertransistor M_C jeweils eine Mehrzahl von Transistorstrukturen umfassen, die parallel geschaltet sind und gemeinsame Gate-, Source- und Drain-Anschlüsse aufweisen.
Weitere Details und Aspekte des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder des LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen (z. B. 1 bis 9) erwähnt. Der gepufferte umgedrehte Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder der LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen entsprechen.
In 3b und 3c sind zwei mögliche Architekturen des Kompensationsschemas gezeigt. Wie in den nachfolgenden Figuren gezeigt, kann beispielsweise die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf einen Kopplungskondensator C_C umfassen. Im Folgenden kann der Begriff Feed-Forward-Kompensationsschaltung für die Kombination von Feed-Forward-Kompensationsschaltung und Kopplungskondensator, z. B. für die Kombination von Transkonduktanz -g_mf und Kopplungskondensator C_C , verwendet werden. Der Begriff „der Eingang/Ausgang der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf“ kann als „der Eingang/Ausgang der Feed-Forward-Kompensationsschaltung, umfassend Transkonduktanz -g_mf und optional umfassend den Kopplungskondensator C_C“, verstanden werden. Alternativ kann die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf auch ohne einen Kopplungskondensator, der an dem Eingang und/oder Ausgang der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf angeordnet ist, implementiert sein. Bei einigen Beispielen, wie z. B. in 3b gezeigt, kann die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf über den Einoppelkondensator C_C mit dem Gate-Anschluss des ersten Transistors M_P gekoppelt sein. 3b zeigt einen gepufferten FVF 300b mit Feed-Forward-Transkonduktanz -g_mf mit Kopplungskondensator C_C an dem Eingang der Feed-Forward-Transkonduktanz. 3c zeigt einen gepufferten FVF 300c mit Feed-Forward-Transkonduktanz -g_mf mit Kopplungskondensator C_C an dem Eingang der Feed-Forward-Transkonduktanz. Anders ausgedrückt, kann die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf über den Einoppelkondensator C_C mit dem zweiten Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt sein. Die gepufferten FVFs sind ähnlich dem gepufferten FVF von 3a implementiert. Die Feed-Forward-Transkonduktanz g_mf kann einen zusätzlichen Signalpfad von dem Gate des Durchlassbauelements zu dem Knoten V_x bereitstellen, wobei der Ausgangsknoten Vout umgangen wird. Dies erzeugt zusätzliche Nullen in der Steuerungs-Übertragungsfunktion und kann daher dabei helfen, die Schaltung bei Entwurf für ultrahohe Regulierungsbandbreiten, die 100 MHz überschreiten, zu stabilisieren. Es wird darauf hingewiesen, dass die äußere Vorspannungsschleife im Folgenden nicht gezeigt ist (aus 3b), da sie bei korrektem Entwurf die innere Schleife in der betreffenden Frequenzregion möglicherweise nicht beeinflusst.
Das vereinfachte Transkonduktanzmodell des (gepufferten) FVF ist in 4a gezeigt. 4a zeigt ein Steuerungs-Transkonduktanzmodell des (gepufferten) FVF, wenn die Schleife an dem Gate des Durchlasstransistors M_P unterbrochen wird. In 4a ist ein Eingangsspannungsanschluss v_in mit einem Eingang der Transkonduktanz -g_mp gekoppelt. Der Ausgang der Transkonduktanz ist mit einem Eingang einer spannungsgesteuerten Stromquelle g_mcv_out , mit ersten Anschlüssen eines Modell-Widerstands g_out und einer Modell-Kapazität Cout und mit dem Spannungsausgangsanschluss vout gekoppelt. Der Ausgang der spannungsgesteuerten Stromquelle g_mcv_out ist mit dem Knoten v_x und mit den ersten Anschlüssen der Modell-Leitfähigkeit g_x an dem Knoten V_x und der Kapazität C_X gekoppelt. Die zweiten Anschlüsse der Widerstände und der Kapazitäten sind mit einem Massepotenzial gekoppelt. In 4a ist der Puffer nicht gezeigt. Wenn er umfasst wäre, wäre er zwischen v_in und V_x angeordnet. In einer Steuerung (open loop) wäre der Puffer mit V_x gekoppelt und der Ausgang des Puffers könnte von Interesse sein.
Die resultierende Steuerungs-Übertragungsfunktion ist $A_{O L} (s) = - \frac{g_{m p} \cdot g_{m c}}{g_{x} \cdot (g_{o u t} + g_{m c})} \frac{1}{(1 + s \frac{C_{o u t}}{g_{o u t} + g_{m c}}) \cdot (1 + s \frac{C_{X}}{g_{X}})}$
Für die Berechnung wurde die Frequenzantwort des Puffers vernachlässigt. Dies ist ein gültiger Ansatz, wenn der erste Pol des Spannungspuffers bei ausreichend hohen Frequenzen angeordnet ist. Das entsprechende Bode-Diagramm ist in 4b skizziert. Die y-Achse zeigt die Größe der Frequenzantwort in Dezibel (|A|_dB) und die x-Achse zeigt die (logarithmische) Frequenz. Die Frequenz des Ausgangspols ist $ω_{o u t} \approx \frac{g_{o u t} + g_{m c}}{C_{o u t}}$
und die Frequenz des Pols von V_X ist $ω_{x} \approx \frac{g_{x}}{C_{x}} .$
Das vorgeschlagene Kompensationsschema kann den dem Ausgang zugeordneten Pol überspringen und effektiv eine Null einführen, was Geschwindigkeit und Stabilität begünstigen kann. Wenn der von dem Puffer eingeführte Pol bei ausreichend hohen Frequenzen ist, z. B. gut über der Einsverstärkungsfrequenz, kann er in der Analyse wie angenommen ignoriert werden.
Die beiden Varianten der vorgeschlagenen Frequenzkompensation können unterschiedlich implementiert sein. Zunächst soll der Fokus auf die in 3b gezeigte Variante gelegt werden, bei der der Kopplungskondensator C_C an dem Eingang der Feed-Forward-Transkonduktanz angeordnet ist. Mögliche Schaltungsimplementierungen sind in 5a (gepufferter FVF 500a) und 5b (gepufferter FVF 500b) gezeigt. In 5a ist ein dedizierter Zweig für die Transkonduktanz g_mf verwendet. In 5a ist die Transkonduktanz g_mf durch einen Transistor M_F , eine Stromquelle I'_B , einen Widerstand R_B und einen Kopplungskondensator C_C implementiert. Der erste Anschluss (der Source-Anschluss) des Transistors (z. B. als p-Kanal-MOSFET, wie gezeigt) ist mit der Stromquelle I'_B gekoppelt und der zweite Anschluss (der Drain-Anschluss) des Transistors M_F ist mit dem Knoten V_x gekoppelt, z. B. dem zweiten Anschluss von Common-Gate-Verstärkertransistor M_C . Der zweite Anschluss des Transistors M_F ist der Ausgangsanschluss der Transkonduktanz g_mf . Der Gate-Anschluss des Transistors M_F ist mit dem ersten Anschluss des Widerstands R_B und mit dem ersten Anschluss des Kopplungskondensators C_C gekoppelt. Der zweite Anschluss des Kopplungskondensators ist der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung, umfassend die Transkonduktanz -g_mf und den Kopplungskondensator, und ist mit dem Gate-Anschluss des Durchlassbauelementtransistors M_P gekoppelt. Der zweite Anschluss des Widerstands R_B ist mit einer Vorspannung gekoppelt, z. B. mit der durch den Operationsverstärker ausgegebenen Vorspannung oder irgendeiner anderen Vorspannung.
Anders ausgedrückt, wie in 5a und 5b gezeigt, kann die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf einen Transistor M_F und einen Widerstand R_B umfassen. Ein Gate-Anschluss des Transistors M_F kann mit einem ersten Anschluss des Kopplungskondensators C_C und einem ersten Anschluss des Widerstands R_B gekoppelt sein. Ein zweiter Anschluss des Widerstands (R_B ) kann mit einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt sein. Ein zweiter Anschluss des Kopplungskondensators C_C kann der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung sein. Ein erster Anschluss des Transistors M_F kann der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf sein. Ein zweiter Anschluss des Transistors M_F kann mit einer Stromquelle $I_{B}^{'}$
der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt sein. Bei einigen Beispielen ist die Vorspannung der mit dem zweiten Anschluss des Widerstandes gekoppelten gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung die Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, die mit einem Gate-Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt ist. Dies kann eine Wiederverwendung der Vorspannung ermöglichen. Alternativ kann die Vorspannung der mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelten gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung unterschiedlich zu einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, die mit einem Gate-Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt ist, sein. Dies kann eine Verbesserung des Arbeitspunktes des Transistors M_F unabhängig von dem Arbeitspunkt von Transistor M_C ermöglichen.
In 5b ist eine Stromwiederverwendungsarchitektur gezeigt, bei der die Transkonduktanz g_mf durch Wiederverwendung eines Bruchteils k ≤ 1 des Transistors M_C erzeugt wird, was eine leistungseffiziente Lösung bereitstellt. (Werte für k > 1 sind ebenfalls möglich, müssen aber in Bezug auf die gezeigte Stromwiederverwendungsstruktur unterschiedlich implementiert werden). In 5b ist die Transkonduktanz g_mf durch einen Transistor kM_C , der einen Bruchteil des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C wiederverwendet, einen Widerstand R_B und einen Kopplungskondensator C_C implementiert. Der erste Anschluss (der Source-Anschluss) des Transistors kM_C (z. B. implementiert als p-Kanal-MOSFET, wie gezeigt) ist mit dem ersten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C gekoppelt, der in 5b als (1-k)M_C bezeichnet ist. Die beiden Transistoren kM_C und (1 - k)M_C können den Common-Gate-Verstärkertransistor M_C bilden. Der Transistor kM_C der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf kann eine Halbleiterstruktur mit dem zweiten Transistor (1 - k)M_C gemeinschaftlich verwenden. Der Begriff „eine Halbleiterstruktur gemeinschaftlich verwenden“ kann zwei Transistoren entsprechen, die Finger und/oder Gates einer gemeinsamen Halbleiterstruktur gemeinschaftlich verwenden. Bei diesem Beispiel kann der Transistor kM_C einen oder mehrere Transistorfinger und/oder eine oder mehrere Gate-Strukturen des zweiten Transistors M_C verwenden.
Bei dem Beispiel von 5b ist der zweite Anschluss (der Drain-Anschluss) des Transistors kM_C mit dem Knoten V_X gekoppelt, z. B. dem zweiten Anschluss von Transistor (1-k)M_C . Anders ausgedrückt, im Gegensatz zu dem Beispiel von 5a, wenn der Transistor kM_C dem M_F von 5a entspricht, ist der erste Anschluss des Transistors M_F mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors M_P und dem ersten Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt. Dies kann eine Wiederverwendung einer Halbleiterstruktur des zweiten Transistors M_C für den Transistor M_F ermöglichen und kann die vorangehende Stromquelle I'_B ermöglichen. Bei dem Beispiel von 5b ist der zweite Anschluss des Transistors kM_C der Ausgangsanschluss der Transkonduktanz -g_mf . Der Gate-Anschluss des Transistors M_F ist mit dem ersten Anschluss des Widerstands R_B und mit dem ersten Anschluss des Kopplungskondensators C_C gekoppelt. Der zweite Anschluss des Kopplungskondensators ist der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung, umfassend die Transkonduktanz -g_mf und den Kopplungskondensator C_C , und ist mit dem Gate-Anschluss des Durchlassbauelementtransistors M_P gekoppelt. Der zweite Anschluss des Widerstands R_B ist mit der Vorspannung gekoppelt, z. B. der durch den Operationsverstärker ausgegebenen Vorspannung V_B .
Das resultierende Steuerungs-Transkonduktanzmodell, das auch den Vorspannungswiderstand R_B beinhaltet, ist in 5e gezeigt. In 5e ist zusätzlich zu dem Steuerungs-Transkonduktanzmodell von 4a auch die Transkonduktanz - g_mf gezeigt. Ein Ausgang der Transkonduktanz -g_mf ist mit den ersten Anschlüssen des Modellwiderstands g_x und der Kapazität C_X gekoppelt. Der Eingang der Transkonduktanz -g_mf ist mit den ersten Anschlüssen der Kapazität C_B , des Widerstands R_B und des Kopplungskondensators C_C gekoppelt. Der zweite Anschluss des Kopplungskondensators C_C ist mit der Eingangsspannung v_in gekoppelt, die zweiten Anschlüsse des Widerstands R_B und der Kapazität C_B sind mit dem Massepotenzial gekoppelt. 5e umfasst ferner die Transkonduktanz g_mf . Der Ausgangsanschluss der Transkonduktanz g_mf ist mit dem Ausgangsanschluss v_out gekoppelt und der Eingangsanschluss der Transkonduktanz g_mf ist mit dem Eingangsanschluss der Transkonduktanz - g_mf gekoppelt. Die jeweilige vereinfachte Steuerungs-Übertragungsfunktion für die Implementierung mit dem dedizierten Zweig, gezeigt in 5a, die in 5e mit gestrichelten Linien gezeigte Transkonduktanz g_mf auslassend, ist $\begin{array}{l} A_{O L} (s) \\ = - \frac{g_{m p} \cdot g_{m c}}{g_{x} \cdot (g_{o u t} + g_{m c})} \frac{1 + s R_{B} (C_{B} + C_{C} + C_{C} \frac{g_{m f} (g_{o u t} + g_{m c})}{g_{m p} \cdot g_{m c}}) + s^{2} R_{B} \frac{g_{m f} \cdot C_{C} \cdot C_{o u t}}{g_{m p} \cdot g_{m c}}}{(1 + s \frac{C_{o u t}}{g_{o u t} + g_{m c}}) \cdot (1 + s \frac{C_{X}}{g_{x}}) \cdot (1 + {sR}_{B} [C_{B} + C_{C}])} \end{array}$
Die jeweilige vereinfachte Steuerungs-Übertragungsfunktion der Stromwiederverwendungsarchitektur, gezeigt in 5b, mit g_mf = k · g_mc, umfassend die in 5e mit gestrichelten Linien gezeigte Transkonduktanz, ist $A_{O L} (s) = = - \frac{g_{m p} \cdot g_{m c}}{g_{x} \cdot (g_{o u t} + g_{m c})} \frac{1 + s R_{B} (C_{B} + C_{C} + C_{C} \frac{g_{m f} \cdot g_{o u t}}{g_{m p} \cdot g_{m c}}) + s^{2} R_{B} \frac{g_{m f} \cdot C_{C} \cdot C_{o u t}}{g_{m p} \cdot g_{m c}}}{(1 + s \frac{C_{o u t}}{g_{o u t} + g_{m c}}) \cdot (1 + s \frac{C_{X}}{g_{x}}) \cdot (1 + {sR}_{B} [C_{B} + C_{C}])}$
Im Vergleich zu der oben gezeigten Steuerungs-Übertragungsfunktion des unkompensierten FVF sind ein zusätzlicher Pol (obere Eckfrequenz des eingeführten Kompensationspfads) und zwei Nullen eingeführt. Die Frequenzen der Nullen können durch Wählen der Größe des Kopplungskondensators C_C und der „Stärke“ der Kompensation, der Feed-Forward-Kompensationstranskonduktanz g_mf , modifiziert werden. Dieses Kompensationsschema kann bereits ausreichen, um ein stabiles System mit einer hohen Regulierungsbandbreite zu erreichen.
Weitere Details und Aspekte des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder des LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen (z. B. 1 bis 9) erwähnt. Der gepufferte umgedrehte Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder der LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Im Folgenden wird ein zweites Feed-Forward-Kompensationsschema, wie in 3c gezeigt, näher vorgestellt. Beispielhafte Implementierungen (Abbild-Durchlassbauelement) des zweiten Feed-Forward-Kompensationsschemas sind in 5c und 5d gezeigt. In den gepufferten FVFs der 5c (500c) und 5d (500d) ist die Transkonduktanz -g_mf unter Verwendung der drei Transistoren M_F , M_G and M_D implementiert. Die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf kann einen dritten Transistor M_F , einen optionalen vierten Transistor M_G und einen fünften Transistor M_D umfassen. Der dritte, vierte und fünfte Transistor kann jeweils einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfassen. Der erste Anschluss des dritten Transistors M_F kann mit einer Versorgungsspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt sein. Der Gate-Anschluss des dritten Transistors M_F kann der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf sein. Im Allgemeinen kann der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F direkt oder indirekt mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D . gekoppelt sein. In 5c und 5d ist der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F indirekt mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D über den optionalen vierten Transistor M_G gekoppelt. Folglich kann der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F mit dem ersten Anschluss des vierten Transistors M_G gekoppelt sein. Der Gate-Anschluss des vierten Transistors M_G kann mit einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, z. B. V_B , gekoppelt sein. Der zweite Anschluss des vierten Transistors M_G kann mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt sein. Der zweite Anschluss des fünften Transistors M_D kann mit einem Massepotenzial der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt sein. Bei einigen Beispielen ist, wie in 5c gezeigt, der erste Anschluss des Kopplungskondensators C_C der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung und der zweite Anschluss des Kopplungskondensators C_C ist mit dem zweiten Anschluss des dritten Transistors M_F und mit dem ersten Anschluss des vierten Transistors M_G gekoppelt. Alternativ kann, wie in 5d gezeigt, der erste Anschluss des Kopplungskondensators C_C der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung sein und der zweite Anschluss des Kopplungskondensators C_C kann mit dem zweiten Anschluss des vierten Transistors M_G und mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt sein. In 5c und 5d ist das Gate von Transistor M_D mit dem zweiten Anschluss des Transistors M_G gekoppelt. Alternativ kann das Gate von Transistor M_D mit einer Vorspannung, z. B. V_B , gekoppelt sein. Die Implementierungen verwenden eine Erfassungsvorrichtung/Abbild-Transistor M_F , die/der aus wenigen Fingern des Durchlassbauelements M_P zusammengesetzt sein kann. Anders ausgedrückt, der dritte Transistor M_F kann eine Halbleiterstruktur mit dem ersten Transistor M_P gemeinschaftlich verwenden. Dies kann eine kleinere Halbleitergrundfläche des gepufferten FVF ermöglichen. Im Folgenden wird die Analyse für die in 5c gezeigte Variante vorgenommen, ist aber für die in 5d gezeigte Schaltung sehr ähnlich.
Das Steuerungs-Transkonduktanzmodell ist in 5f gezeigt. Zusätzlich zu dem in 4a gezeigten Steuerungs-Transkonduktanzmodell umfasst das Modell von 5f ferner den Kopplungskondensator C_C , einen Modell-Widerstand g_F , eine Modell-Kapazität C_F und die Transkonduktanz -g_mf . Der Eingang der Transkonduktanz -g_mf ist mit der Eingangsspannung v_in gekoppelt. Der erste Anschluss des Kopplungskondensators C_C ist mit den ersten Anschlüssen des Widerstands g_x und der Kapazität C_X gekoppelt, und der zweite Anschluss von Kopplungskondensator C_C ist mit dem Ausgangsanschluss der Transkonduktanz -g_mf und mit den ersten Anschlüssen des Modell-Widerstands g_F und der Kapazität C_F gekoppelt. Die zweiten Anschlüsse des Modellwiderstands g_F und der Kapazität C_F sind mit einem Massepotenzial gekoppelt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Transistoren M_G und M_D als Z_GD ≈ 1/g_mg approximiert werden können, mit Blick in den Source-Anschluss von M_G in dieser Konfiguration, und sind in der Leitfähigkeit g_F umfasst. Die resultierende Steuerungs-Übertragungsfunktion ist $\begin{array}{l} A_{O L} (s) \\ = - \frac{g_{m p} \cdot g_{m c}}{g_{x} \cdot (g_{o u t} + g_{m c})} \frac{1 + s \frac{1}{g_{F}} [C_{C} + C_{F} + \frac{g_{m f} \cdot C_{C} \cdot [g_{o u t} + g_{m c}]}{g_{m c} \cdot g_{m p}}] + s^{2} R_{B} \frac{g_{m f} \cdot C_{C} \cdot C_{o u t}}{g_{F} \cdot g_{m c} \cdot g_{m p}}}{(1 + s \frac{C_{o u t}}{g_{o u t}}) [1 + s (\frac{C_{F} + C_{C}}{g_{F}} + \frac{C_{C} + C_{X}}{g_{X}}) + s^{2} \frac{C_{C} C_{F} + C_{C} C_{X} + C_{F} C_{X}}{g_{X} \cdot g_{F}}]} \end{array}$
Ähnlich zu dem zuvor analysierten Kompensationsschema werden zwei Nullen erzeugt, die durch die Größe des Kopplungskondensators Cc und wieder durch die „Stärke“ der Kompensation gesteuert werden können.
Alternativ kann auch der vierte Transistor M_G weggelassen werden, und der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F kann direkt mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt sein (Variante ist in den Figs. nicht gezeigt). Ein Strom in dem Zweig ist möglicherweise nicht sehr gut definiert, aber die Bandbreite kann sogar erweitert werden. Folglich umfasst, bei einigen Beispielen, die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf einen dritten Transistor M_F und einem fünften Transistor M_D . Der dritte und fünfte Transistor kann jeweils einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfassen. Der erste Anschluss des dritten Transistors kann mit einer Versorgungsspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt sein. Der Gate-Anschluss des dritten Transistors M_F kann der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf sein. Der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F kann mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt sein. Der zweite Anschluss des fünften Transistors M_D kann mit einem Massepotenzial der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt sein. Der erste Anschluss des Kopplungskondensators C_C kann der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung sein und der zweite Anschluss des Kopplungskondensators C_C kann mit dem zweiten Anschluss des dritten Transistors M_F und mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt sein. Das Gate des fünften Transistors M_D kann mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt sein. Alternativ kann das Gate des fünften Transistors M_D mit einer Vorspannung, z. B V_B , gekoppelt sein.
Weitere Details und Aspekte des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder des LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen (z. B. 1 bis 9) erwähnt. Der gepufferte umgedrehte Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder der LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Im Folgenden werden zwei Entwurfsvarianten vorgestellt. Beide sind kondensatorlose Entwürfe, die nur On-Chip-Kapazitäten aufweisen. Die beiden Entwürfe unterscheiden sich hauptsächlich in der On-Chip-Kapazität an den Ausgangsknoten der Regler und den Gate-Treibern der Durchlassbauelemente. In dem ersten Fall kann eine sehr kleine Ausgangskapazität von nur 25 pF verwendet werden. Bei diesem Entwurf kann der Gate-Treiber des Durchlassbauelements ein eher einfacher Hochgeschwindigkeits-Source-Folger sein. Der zweite Entwurf hingegen verwendet eine Ausgangskapazität von 100 pF und kann einen komplizierteren Hochgeschwindigkeits-Gate-Treiber erfordern, der auf dem sogenannten Super-Source-Folger basiert.
Bei dem ersten Entwurf, bei einem Beispiel, ist das Verhältnis zwischen dem Durchlassbauelement M_P und dem Feed-Forward-Transistor M_F 450/6. 5g zeigt ein Schema des implementierten ersten LDO-Reglers/gepufferten FVF 500g, umfassend die äußere Vorspannungsschleife und den Gate-Treiber des Durchlassbauelements. Zusätzlich zu der Schaltung von 5c umfasst die Schaltung von 5g einen Hochgeschwindigkeits-Source-Folger 510, der den Puffer (Schaltung) implementiert, und einen Operationsverstärker 520. Anders ausgedrückt, die Pufferschaltung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung kann eine Source-Folger-Schaltung 510 umfassen, z. B. den in 5g gezeigten Hochgeschwindigkeits-Source-Folger 510. Der Source-Folger kann eine spannungsgesteuerte Spannungsquelle (mit Einsverstärkung) sein. Der Hochgeschwindigkeits-Source-Folger von 5g umfasst einen Transistor 512 und eine Stromquelle 514. Der erste Anschluss der Stromquelle 514 ist mit einer Versorgungsspannung gekoppelt, und der zweite Anschluss der Stromquelle 514 ist mit dem Gate-Anschluss des Durchlassbauelementtransistors M_P , mit dem Eingang der Feed-Forward-Kompensationstranskonduktanz -g_mf und mit dem ersten Anschluss des Transistors 512 (dem Source-Anschluss des p-Kanal-MOSFET) gekoppelt. Der zweite Anschluss (der Drain-Anschluss) des Transistors 512 ist mit dem Massepotenzial gekoppelt und der Gate-Anschluss des Transistors 512 ist mit dem Knoten V_X gekoppelt und ist der Eingangsanschluss des Puffers. Der Operationsverstärker 520 umfasst die Transistoren 521-528, eine Stromquelle 529 und eine Kapazität C_D . In 5g und 5h sind die Transistoren 521-524 als p-Kanal-MOSFETs implementiert und die Transistoren 525 bis 528 sind als n-Kanal-MOSFETs implementiert. Die ersten Anschlüsse (Source-Anschlüsse) der Transistoren 521-524 sind mit der Versorgungsspannung gekoppelt. Der zweite Anschluss von Transistor 521 ist mit dem ersten Anschluss (Drain-Anschluss) von Transistor 527 gekoppelt und der zweite Anschluss von Transistor 522 ist mit dem ersten Anschluss (Drain-Anschluss) von Transistor 525 und mit den Gate-Anschlüssen der Transistoren 521 und 522 gekoppelt. Der zweite Anschluss von Transistor 524 ist mit dem ersten Anschluss (Drain-Anschluss) von Transistor 528 gekoppelt und der zweite Anschluss von Transistor 523 ist mit dem ersten Anschluss (Drain-Anschluss) von Transistor 526 und mit den Gate-Anschlüssen der Transistoren 523 und 524 gekoppelt. Der Gate-Anschluss von Transistor 525 ist mit dem Ausgangsspannungsanschluss Vout (dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers) gekoppelt, der Gate-Anschluss von Transistor 526 ist mit dem Referenzspannungsanschluss V_ref (dem nicht invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers) gekoppelt. Die zweiten Anschlüsse (Source-Anschlüsse) der Transistoren 525 und 526 sind mit dem ersten Anschluss der Stromquelle 529 gekoppelt. Der zweite Anschluss der Stromquelle 529 ist mit dem Massepotenzial gekoppelt. Die Gate-Anschlüsse der Transistoren 527 und 528 sind mit dem ersten Anschluss von Transistor 527 gekoppelt und die zweiten Anschlüsse (Source-Anschlüsse) der Transistoren 527 und 528 sind mit dem Massepotenzial gekoppelt. Der zweite Anschluss von Transistor 524 und der erste Anschluss von Transistor 528 sind mit einem ersten Anschluss von Kapazität C_D und mit einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 520, die Vorspannung V_B bereitstellend, gekoppelt. Der zweite Anschluss der Kapazität C_D ist mit dem Massepotenzial gekoppelt.
Die Steuerungs-Übertragungsfunktion gemäß einer Simulation ist in 6a und 6b für unterschiedliche Lastströme des ersten Entwurfs gezeigt. Linie 602 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für einen Laststrom von 5 mA, Linie 604 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für einen Laststrom von 10 mA und Linie 606 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für einen Laststrom von 15 mA. Bei 5 mA Last wird ein Phasenrand von 61,6° erreicht, 57° bei 10 mA und 50,4° bei 15 mA Last. Zum Vergleich, die Steuerungs-Bode-Diagramme (open loop bode plots) der gleichen Schaltung, bei abgetrenntem Kompensationszweig, sind in 6c und 6d gezeigt. Linie 612 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für einen Laststrom von 10 mA mit Kompensation, einen Phasenrand von 57° erreichend, und Linie 614 zeigt den Steuerungs-Übertragungsfunktionslaststrom (open loop transfer function load current) von 10 mA, bei abgeschaltetem Kompensationszweig, einen Phasenrand von 12,7° erreichend. Der Phasenrand wird um mehr als 40° verbessert. Die Einsverstärkungsfrequenz des Reglers, bei aktiver Kompensation, ist in allen Fällen gut über 1 GHz und die Steuerungs-Verstärkung (open loop gain) bei 200 MHz ist über 20 dB, was bei diesen hohen Frequenzen einen niedrigen Ausgangswiderstand bereitstellt, was in 6e und 6f gezeigt ist. 6e und 6f zeigen die Steuerungs-Übertragungsfunktion des ersten LDO-Reglers bei abgetrenntem Kompensationszweig zum Vergleich. Die unkompensierte Schaltung weist das zunächst erörterte zweipolige Verhalten ähnlich dem in 4b skizzierten Bode-Diagramm auf Linie 622 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für einen Laststrom von 5 mA, Linie 624 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für einen Laststrom von 10 mA und Linie 626 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für einen Laststrom von 15 mA. Bei 5 mA Last wird ein Phasenrand von 20,3° erreicht, 12,7° bei 10 mA und 9,6° bei 15 mA Last.
Bei einem Beispiel beträgt der Phasenrand im schlimmsten Fall 49,5° bei 15 mA Laststrom, die Schaltung verbraucht 2,1 mA im schlimmsten Fall über PVT (Process, Voltage and Temperature compensation technique; Prozess-, Spannungs- und Temperaturkompensationstechnik), wobei grob 120 µA (~6 %) von dem Kompensationszweig verwendet werden. Die Spitzenstromausbeute bei 15 mA Laststrom beträgt bei dem Beispiel 89,1%. 6g zeigt den Ausgangswiderstand für unterschiedliche Lastströme des ersten Reglerentwurfs. Linie 632 zeigt den Ausgangswiderstand bei 5 mA Last mit f_2Ω = 130,5 MHz, Linie 634 zeigt den Ausgangswiderstand bei 10 mA Last mit f_2Ω = 263,1 MHz, und Linie 636 zeigt den Ausgangswiderstand bei 15 mA Last mit f_2Ω = 399,9 MHz. f_2Ω ist die Frequenz, bei der der Ausgangswiderstand 2 Ω erreicht. Anders ausgedrückt, bis zu dieser Frequenz ist der Ausgangswiderstand kleiner als 2 Ω. Die vorgeschlagene Architektur ermöglicht ultrahohe Reglerbandbreiten bei niedrigem Leistungsverbrauch. 6h zeigt das Transientenverhalten bei Anlegen einer 10-mA-Stromstufe. Linie 642 zeigt die Ausgangsspannung Vout und Linie 644 den Laststrom I_L .
Weitere Details und Aspekte des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder des LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen (z. B. 1 bis 9) erwähnt. Der gepufferte umgedrehte Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder der LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Bei einem weiteren Beispiel weist der zweite Entwurf eine On-Chip-Kapazität von 100 pF auf. Das Verhältnis zwischen dem Durchlassbauelement M_P und dem Feed-Forward-Transistor M_F beträgt bei dem Beispiel 450/4. Im Gegensatz zu dem ersten Entwurf weist es einen verbesserten Hochgeschwindigkeits-Gate-Treiber auf, der auf einem modifizierten Super-Source-Folger basiert. Das implementierte Schema ist in 5h gezeigt. 5h zeigt ein Schema des zweiten implementieren LDO-Reglers/gepufferten FVF 500h, umfassend die äußere Vorspannungsschleife und den auf dem erweiterten Super-Source-Folger basierenden Gate-Treiber. Die äußere Vorspannungsschleife ist durch den Operationsverstärker 520 implementiert, der ähnlich dem Operationsverstärker 520, wie er in Verbindung mit 5g eingeführt wurde, implementiert sein kann. Der LDO/gepufferte FVF von 5h umfasst ferner den Super-Source-Folger 530, der den Puffer (Schaltung) des gepufferten FVF implementiert. Anders ausgedrückt, die Pufferschaltung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung kann eine Super-Source-Folger-Schaltung 530 umfassen, z. B. den in 5h gezeigten Super-Source-Folger 530. Beispielsweise kann die Super-Source-Folger-Schaltung 530 ein herkömmlicher Drain-Verstärker sein. Der Super-Source-Folger umfasst die Stromquellen 531 und 538, die Transistoren 532, 534, 536 und 537, eine Kapazität 533 und einen Widerstand 535. Der erste Anschluss der Stromquelle 531 ist mit einer Versorgungsspannung des gepufferten FVF gekoppelt, der zweite Anschluss der Stromquelle 531 ist mit dem ersten Anschluss des Transistors 532 (z. B. dem Source-Anschluss des p-Kanal-MOSFET 532) gekoppelt, mit dem ersten Anschluss von Transistor 537 (z. B. dem Drain-Anschluss von n-Kanal-MOSFET 537) und mit dem Ausgangsanschluss des Puffers (Schaltung). Der zweite Anschluss (z. B. der Drain-Anschluss) von Transistor 532 ist mit dem ersten Anschluss von Transistor 536 (z. B. dem Drain-Anschluss von n-Kanal-MOSFET 536) und mit dem Gate-Anschluss von Transistor 537 gekoppelt. Der Gate-Anschluss von Transistor 532 ist mit dem ersten Anschluss der Kapazität 533, mit dem ersten Anschluss der Stromquelle 538 und mit dem zweiten Anschluss von Transistor 534 (z. B. mit dem Source-Anschluss von n-Kanal-MOSFET 534) gekoppelt. Der zweite Anschluss der Kapazität 533 ist mit dem Gate-Anschluss von Transistor 536 und mit dem ersten Anschluss des Widerstands 535 gekoppelt. Der zweite Anschluss des Widerstands 535 ist mit einer Vorspannung des gepufferten FVF gekoppelt. Der erste Anschluss von Transistor 534 (z. B. der Drain-Anschluss von n-Kanal-MOSFET 534) ist mit dem Ausgangsspannungsanschluss des gepufferten FVF gekoppelt. Der Gate-Anschluss des Transistors 534 ist der Eingangsanschluss des Puffers (Schaltung) und ist mit dem Knoten V_X gekoppelt. Die zweiten Anschlüsse der Transistoren 536, 537 und der Stromquelle 538 sind mit dem Massepotenzial gekoppelt. Alle Simulationen wurden auf schematischer Ebene durchgeführt, wobei nur geschätzte parasitäre Kapazitäten und Widerstände verwendet wurden.
Die Steuerungs-Übertragungsfunktion ist in 6i und 6j für unterschiedliche Lastströme gezeigt. Linie 652 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für I_load = 5 mA, die einen Phasenrand von 72,1° erreicht, Linie 654 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für I_load = 10 mA, die einen Phasenrand von 72,3° erreicht, und Linie 656 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für I_load = 15 mA, die einen Phasenrand von 70,2° erreicht. Zum Vergleich sind die Steuerungs-Bode-Diagramme der gleichen Schaltung bei abgetrenntem Kompensationszweig in 6k und 61 gezeigt. Linie 662 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für I_load = 5 mA, die einen Phasenrand von 2,0° erreicht, Linie 664 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für I_load = 10 mA, die einen Phasenrand von -15,6° erreicht, und Linie 666 zeigt die Steuerungs-Übertragungsfunktion für I_load = 15 mA, die einen Phasenrand von -26,3° erreicht. Die unkompensierte Schaltung weist das zunächst erörterte zweipolige Verhalten ähnlich dem in 4b skizzierten Bode-Diagramm auf. Ohne die Kompensationsschaltungsanordnung ist die Schaltung instabil. Die Einsverstärkungsfrequenz des Reglers bei aktiver Kompensation ist in allen Fällen gut über 1 GHz und die Steuerungs-Verstärkung bei 200 MHz ist über 20 dB, was bei diesen hohen Frequenzen einen niedrigen Ausgangswiderstand bereitstellt, was in 6m gezeigt ist. 6m zeigt den Ausgangswiderstand des zweiten Reglers für unterschiedliche Lastströme. Linie 672 zeigt den Ausgangswiderstand für I_load = 5 mA mit f_2Ω = 309,0 MHz, Linie 672 zeigt den Ausgangswiderstand für I_load = 10 mA mit f_2Ω = 460,9 MHz und Linie 676 zeigt den Ausgangswiderstand für I_load = 15 mA mit f_2Ω = 577,7 MHz. Bei dem Beispiel beträgt der Phasenrand im schlimmsten Fall 52,1° bei 15 mA Laststrom, die Schaltung verbraucht 1,2 mA im schlimmsten Fall über PVT, wobei grob 75 µA (~6 %) von dem Kompensationszweig verwendet werden. Die Spitzenstromausbeute bei 15 mA Laststrom beträgt 93,8%. 6n zeigt schließlich das Transientenverhalten (Transienten-Ausgangsspannung) bei Anlegen einer 10-mA-Stromstufe. Linie 682 zeigt die Ausgangsspannung Vout und Linie 684 den Laststrom I_L . Die vorgeschlagene Architektur kann ultrahohe Reglerbandbreiten bei niedrigem Leistungsverbrauch ermöglichen.
Weitere Details und Aspekte des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder des LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen (z. B. 1a bis 9) erwähnt. Der gepufferte umgedrehte Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder der LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Bei zumindest einigen Beispielen ist die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf nicht notwendigerweise mit dem Gate des Durchlassbauelementtransistors und mit dem Knoten V_X gekoppelt. 7a zeigt ein schematisches Diagramm einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, z. B. eines LDO, umfassend eine gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, gemäß einem Beispiel. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung kann ähnlich einer der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen der 2 und 5h implementiert sein. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst einen Durchlasstransistor und einen herkömmlichen Gate-Verstärkertransistor M_C . Ein erster Anschluss des Durchlasstransistors ist mit einer Versorgungsspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des Durchlasstransistors ist mit einem ersten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt. Die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf eignet sich zum Bereitstellen einer Feed-Forward-Kompensation zwischen einem zweiten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C und dem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung. Anders ausgedrückt, im Gegensatz zu den gepufferten Feed-Forward-Kompensationsschaltungen, die in Verbindung mit 2 bis 5h eingeführt wurden, ist ein Eingang der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf mit dem zweiten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C gekoppelt und der Ausgang der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist mit dem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt.
7b zeigt ein Blockdiagramm eines Spannungsreglers mit niedrigem Dropout 100 gemäß einem Beispiel. Bei einigen Beispielen umfasst der Spannungsregler mit niedrigem Dropout 100 eine gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der vorherigen Beispiele, z. B. eine von den umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen 200; 300a; 300b; 300c; 500a; 500b; 500b; 500c; 500d: 500g; 500h; 700.
7b zeigt beispielsweise einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout 100, der eine Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf umfasst. Die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf ist geeignet, eine Phasenverschiebung innerhalb eines Regelkreises des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout zumindest teilweise zu kompensieren. So kann beispielsweise der Regelkreis von dem Ausgangsspannungsanschluss des gepufferten FVF über den Common-Gate-Verstärkertransistor M_C , die Pufferschaltung und den Durchlasstransistor M_P zu dem Ausgangsspannungsanschluss führen. Wie beispielsweise in Verbindung mit 7a gezeigt, kann der LDO einen gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (eine gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) gemäß einem der vorherigen Beispiele umfassen. So kann beispielsweise der Spannungsregler mit niedrigem Dropout einen Durchlasstransistor M_P (z. B. den ersten Transistor) und einen Common-Gate-Verstärkertransistor M_C (z. B. den zweiten Transistor) umfassen. Ein erster Anschluss des Durchlasstransistors kann mit einer Versorgungsspannung des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt sein. Der zweite Anschluss des Durchlasstransistors kann mit einem ersten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt sein. Die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf kann geeignet sein, eine Feed-Forward-Kompensation zwischen einem zweiten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C und dem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout bereitzustellen.
Alternativ kann der LDO auch einen gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (eine gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) gemäß einem der in Verbindung mit 2 bis 5h eingeführten Beispiele umfassen. Der Spannungsregler mit niedrigem Dropout kann einen Durchlasstransistor M_P (z. B. den ersten Transistor) und einen Common-Gate-Verstärkertransistor M_C umfassen. Ein erster Anschluss des Durchlasstransistors kann mit einer Versorgungsspannung des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt sein. Ein zweiter Anschluss des Durchlasstransistors kann mit einem ersten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt sein. Die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf kann geeignet sein, eine Feed-Forward-Kompensation zwischen einem Gate-Anschluss des Durchlasstransistors und einem zweiten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C bereitzustellen.
Weitere Details und Aspekte des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder des LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen (z. B. 1a bis 9) erwähnt. Der gepufferte umgedrehte Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) und/oder der LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen entsprechen.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bilden einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung 200; 300a; 300b; 300c; 500a; 500b; 500c; 500d: 500g; 500h, z. B. zum Bilden einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der in Verbindung mit 2 bis 7b eingeführten Beispiele. Das Verfahren umfasst ein Bilden 810 eines ersten Transistors M_P , der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst. Das Verfahren umfasst ferner ein Bilden 820 eines zweiten Transistors M_C , der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst. Das Verfahren umfasst ferner ein Bilden 830 einer Pufferschaltung, die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst. Das Verfahren umfasst ferner ein Bilden 840 einer Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf , die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst. Das Verfahren umfasst ferner ein Bilden 850 von Zwischenverbindungen zwischen dem ersten Transistor M_P , dem zweiten Transistor M_C , der Pufferschaltung und der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf , z. B. zum Bilden von Signal-Leiterbahnen, Vias etc. zum Koppeln des ersten Transistors M_P , des zweiten Transistors M_C , der Pufferschaltung und der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf . Der erste Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit einer Versorgungsspannung der umgedrehten Spannungsfolger-Schaltung gekoppelt. Der zweite Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit dem ersten Anschluss des zweiten Transistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt. Der zweite Anschluss des zweiten Transistors M_C ist mit dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf gekoppelt. Der Gate-Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit dem Ausgangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung - g_mf gekoppelt.
Weitere Details und Aspekte des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung), des LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, und/oder des Verfahrens zum Bilden des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen (z. B. 1a bis 9) erwähnt. Der gepufferte umgedrehte Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung), der LDO, der den gepufferten umgedrehten Spannungsfolger (die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) umfasst, und/oder das Verfahren zum Bilden des gepufferten umgedrehten Spannungsfolgers (der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung) kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispielen entsprechen.
9a zeigt ein Blockdiagramm eines kapazitiven Digital-zu-Analog-Wandlers (CDAC; capacitive digital-to-analog converter) 900, der einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout gemäß einem der in Verbindung mit 7b eingeführten Beispiele umfasst.
9b zeigt ein Blockdiagramm eines Sendeempfängers 910 für drahtlose Kommunikation, einer mobilen Kommunikationsvorrichtung 920 und eines Basisstation-Sendeempfängers 930, umfassend einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout gemäß einem der in Verbindung mit 7b eingeführten Beispiele.
Ein Basisstation-Sendeempfänger kann wirksam sein, um mit einem oder mehreren aktiven mobilen Sendeempfängern zu kommunizieren, und ein Basisstation-Sendeempfänger kann in oder benachbart zu einem Abdeckungsbereich eines anderen Basisstation-Sendeempfängers, z. B. eines Makrozellen-Basisstation-Sendeempfängers oder Kleinzellen-Basisstation-Sendeempfängers, angeordnet sein. Somit können Beispiele ein mobiles Kommunikationssystem bereitstellen, das einen oder mehrere mobile Sendeempfänger und einen oder mehrere Basisstation-Sendeempfänger umfasst, wobei die Basisstation-Sendeempfänger Makrozellen oder Kleinzellen, wie z. B. Piko-, Metro- oder Femtozellen, einrichten können. Eine mobile Kommunikationsvorrichtung kann einem Smartphone, einem Mobiltelefon, einem Benutzerendgerät, einer Funkausrüstung, einer Mobilen, einer Mobilstation, einem Laptop, einem Notebook, einem Personal-Computer, einem Personaldigitalassistenten (PDA; Personal Digital Assistant), einem Universellen-Seriellen-Bus- (USB-; Universal Serial Bus) -Stecker, einem Auto, einem mobilen Relais-Sendeempfänger für D2D-Kommunikation etc. entsprechen. Ein mobiler Sendeempfänger kann auch als Benutzerendgerät (UE; User Equipment) oder Mobile entsprechend der 3GPP-Terminologie bezeichnet werden.
Ein Basisstation-Sendeempfänger kann in dem festen oder stationären Teil des Netzwerks oder Systems angeordnet sein. Ein Basisstation-Sendeempfänger kann einem Remote Radio Head (entfernten Funkkopf), einem Übertragungspunkt, einem Zugriffspunkt, einer Funkausrüstung, einer Makrozelle, einer Kleinzelle, einer Mikrozelle, einer Femtozelle, einer Metrozelle etc. entsprechen. Ein Basisstation-Sendeempfänger kann einer Basisstation entsprechen, die als ein logisches Konzept eines Knotens/einer Entität verstanden wird, der/die einen Funkträger oder eine Konnektivität über die Luftschnittstelle zwischen einem Anschluss/mobilen Sendeempfänger und einem Funkzugriffsnetzwerk terminiert. Ein Basisstation-Sendeempfänger kann eine drahtlose Schnittstelle eines verdrahteten Netzwerks sein, die ein Senden von Funksignalen zu einem UE oder einem mobilen Sendeempfänger ermöglicht. Ein solches Funksignal kann Funksignalen entsprechen, wie sie z. B. durch 3GPP standardisiert sind, oder solchen, die allgemein einem oder mehreren der oben aufgelisteten Systeme entsprechen. Somit kann ein Basisstation-Sendeempfänger einem NodeB, einem eNodeB, einer Basis-Sendeempfänger-Station (BTS; Base Transceiver Station), einem Zugriffspunkt, einem Remote Radio Head, einem Übertragungspunkt, einem Relais-Sendeempfänger etc. entsprechen, möglicherweise ferner in eine entfernte Einheit und eine zentrale Einheit unterteilt.
10 stellt ein Benutzergerät 1000, z. B. die mobile Kommunikationsvorrichtung 920, gemäß einem Aspekt dar. Das Benutzergerät 1000 kann in einigen Aspekten eine mobile Vorrichtung sein und umfasst einen Anwendungsprozessor 1005, einen Basisbandprozessor 1010 (auch als Basisbandmodul bezeichnet), ein Funk-Frontendmodul (RFEM; radio front end module) 1015, einen Speicher 1020, ein Konnektivitätsmodul 1025, eine Nahfeldkommunikations- (NFC-; near field communication) Steuerung 1030, einen Audiotreiber 1035, einen Kameratreiber 1040, einen Berührungsbildschirm 1045, einen Anzeigentreiber 1050, Sensoren 1055, einen entfernbaren Speicher 1060, eine integrierte Leistungsverwaltungsschaltung (PMIC; power management integrated circuit) 1065 und eine Smart-Batterie 1070 umfassen.
In einigen Aspekten kann der Anwendungsprozessor 1005 beispielsweise einen oder mehrere CPU-Kerne und einen oder mehrere Cache-Speicher, Spannungsregler mit niedrigem Dropout (LDOs), z. B. den in Verbindung mit 2 bis 7b eingeführten LDO, Unterbrechungssteuerungen, serielle Schnittstellen, wie etwa eine serielle periphere Schnittstelle (SPI; serial peripheral interface), eine zwischenintegrierte Schaltung (I²C; inter-integrated circuit) oder ein universelles programmierbares serielles Schnittstellenmodul, Echtzeittaktgeber (RTC; real time clock), Zeitgeber-Zähler, die Intervall- und Überwachungszeitgeber umfassen, Mehrzweck-Eingang-Ausgang (IO; input-output), Speicherkartensteuerungen wie sichere digitale / multimediale Karten- (SD-/MMC-; secure digital / multi-media card) oder ähnliche Universeller-Serieller-Bus- (USB-) Schnittstellen, Mobilindustrieprozessorschnittstellen-(MIPI-; mobile industry processor interface) Schnittstellen und Joint Test Access Group-(JTAG-) Testzugriffsports umfassen.
In einigen Aspekten kann das Basisbandmodul 1010 zum Beispiel als ein gelötetes Substrat implementiert sein, umfassend eine oder mehrere integrierte Schaltungen, eine einzelne verpackte integrierte Schaltung, die auf eine Hauptplatine gelötet ist, und/oder ein Mehrchipmodul, das zwei oder mehr integrierte Schaltungen enthält.
11 stellt eine Basisstation oder einen Infrastrukturausrüstung-Funkkopf 1100, z. B. den Basisstation-Sendeempfänger 930, gemäß einem Aspekt dar. Der Basisstation-Funkkopf 1100 kann einen oder mehrere von einem Anwendungsprozessor 1105, Basisbandmodulen 1110, einen oder mehrere Funk-Frontendmodule 1115, Speicher 1120, Leistungsverwaltungsschaltungsanordnung 1125, Leistungs-T-Schaltungsanordnung 1130, Netzwerksteuerung 1135, Netzwerkschnittstellenverbinder 1140, Satellitennavigationsempfängermodul 1145 und Benutzerschnittstelle 1150 umfassen.
In einigen Aspekten kann der Anwendungsprozessor 1105 einen oder mehrere CPU-Kerne und einen oder mehrere Cache-Speicher, Spannungsregler mit niedrigem Dropout (LDOs), Unterbrechungssteuerungen, serielle Schnittstellen, wie etwa SPI, I²C oder ein universelles programmierbares serielles Schnittstellenmodul, Echtzeittaktgeber (RTC), Zeitgeber-Zähler, die Intervall- und Überwachungszeitgeber umfassen, Mehrzweck-IO, Speicherkartensteuerungen wie SD/MMC oder ähnliche USB-Schnittstellen, MIPI-Schnittstellen und Joint Test Access Group- (JTAG-) Testzugriffsports umfassen.
In einigen Aspekten kann der Basisbandprozessor 1110 zum Beispiel als ein gelötetes Substrat implementiert sein, umfassend eine oder mehrere integrierte Schaltungen, eine einzelne verpackte integrierte Schaltung, die auf eine Hauptplatine gelötet ist, oder ein Mehrchipmodul, das zwei oder mehr integrierte Schaltungen enthält.
In einigen Aspekten kann der Speicher 1120 einen oder mehrere flüchtige Speicher, umfassend einen dynamischen Direktzugriffspeicher (DRAM; dynamic random access memory) und/oder einen synchronen dynamischen Direktzugriffspeicher (SDRAM; synchronous dynamic random access memory), und nichtflüchtige Speicher (NVM; nonvolatile memory), umfassend einen elektrisch löschbaren Hochgeschwindigkeitsspeicher (allgemein als Flash-Speicher bekannt), einen Phasenänderungs-Direktzugriffspeicher (PRAM; phase change random access memory), einen magneto-resistiven Direktzugriffspeicher (MRAM; magnetoresistive random access memory) und/oder einen dreidimensionalen Kreuzpunktspeicher, umfassen. Der Speicher 1120 kann als ein/e oder mehrere gelötete verpackte integrierte Schaltungen, gesockelte Speichermodule und Steckspeicherkarten implementiert sein.
In einigen Aspekten kann die integrierte Leistungsverwaltungsschaltungsanordnung 1125 einen oder mehrere Spannungsregler, Überspannungsschutzeinrichtungen, Leistungsalarm-Erfassungsschaltungsanordnungen und eine oder mehrere Backup-Leistungsquellen, wie etwa eine Batterie oder einen Kondensator, umfassen. Eine Leistungsalarm-Erfassungsschaltungsanordnung kann eine oder mehrere Brownout- (Unterspannung) und Surge- (Überspannung) Zustände erfassen.
In einigen Aspekten kann die Leistungs-T-Schaltungsanordnung 1130 eine elektrische Leistung bereitstellen, die aus einem Netzwerkkabel gezogen wird, um dem Basisstation-Funkkopf 1100 sowohl eine Leistungsversorgung als auch eine Datenkonnektivität unter Verwendung eines einzelnen Kabels bereitzustellen.
In einigen Aspekten kann die Netzwerksteuerung 1135 einem Netzwerk eine Konnektivität unter Verwendung eines Standardnetzwerkschnittstellenprotokolls, wie etwa Ethernet, bereitstellen. Eine Netzwerkkonnektivität kann unter Verwendung einer physischen Verbindung bereitgestellt sein, die eines von elektrisch (allgemein als Kupferverbindung bezeichnet), optisch oder drahtlos ist.
In einigen Aspekten kann das Satellitennavigationsempfängermodul 1145 eine Schaltungsanordnung umfassen, um Signale zu empfangen und zu dekodieren, die durch eine oder mehrere Navigationssatellitenkonstellationen, wie etwa das globale Positionierungssystem (GPS; global positioning system), das globale Satellitennavigationssystem (GLONASS; Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema), Galileo und/oder BeiDou, übertragen werden. Der Empfänger 1145 kann dem Anwendungsprozessor 1105 Daten bereitstellen, die eines oder mehrere von Positionsdaten oder Zeitdaten umfassen können. Der Anwendungsprozessor 1105 kann Zeitdaten verwenden, um Operationen mit anderen Funkbasisstationen zu synchronisieren.
In einigen Aspekten kann die Benutzerschnittstelle 1150 einen oder mehrere physische oder virtuelle Knöpfe, wie etwa einen Zurücksetzknopf, einen oder mehrere Indikatoren, wie etwa Leuchtdioden (LEDs; light emitting diodes) und einen Anzeigebildschirm, umfassen.
12A stellt eine beispielhafte Millimeterwellen-Kommunikationsschaltungsanordnung 1200 gemäß einigen Aspekten dar. Die Schaltungsanordnung 1200 ist alternativ gemäß Funktionen gruppiert. Komponenten sind hier, wie in 1200 gezeigt, zu darstellenden Zwecken gezeigt und können andere Komponenten umfassen, die hier in 12A nicht gezeigt sind.
Die Millimeterwellen-Kommunikationsschaltungsanordnung 1200 kann eine Protokollverarbeitungsschaltungsanordnung 1205 umfassen, die eines oder mehrere von einer Mediumzugriffssteuerung (MAC; medium access control), einer Funkverbindungssteuerung (RLC; radio link control), einem Paketdatenkonvergenzprotokoll (PDCP; packet data convergence protocol), einer Funkressourcensteuerung (RRC; radio resource control) und Nichtzugriffsstratum- (NAS-; non-access stratum) Funktionen implementieren kann. Die Protokollverarbeitungsschaltungsanordnung 1205 kann einen oder mehrere Verarbeitungskerne (nicht gezeigt), um Anweisungen auszuführen, und eine oder mehrere Speicherstrukturen (nicht gezeigt), um Programm- und Dateninformationen zu speichern, umfassen.
Die Millimeterwellen-Kommunikationsschaltungsanordnung 1200 kann ferner eine digitale Basisbandschaltungsanordnung 1210 umfassen, die Funktionen einer physikalischen Schicht (PHY; physical layer) implementieren kann, die eine oder mehrere Funktionen einer hybriden automatischen Wiederholungsanfrage (HARQ; hybrid automatic repeat request), Verwürfelung und/oder Entwürfelung, Kodieren und/oder Dekodieren, Schichtabbilden und/oder - rückabbilden, Modulationssymbolabbilden, Bestimmung eines empfangenen Symbols und/oder einer Bitmetrik, Mehrantennenport-Vorkodieren und/oder -dekodieren, das eines oder mehrere von einem Raum-Zeit-, Raum-Frequenz- oder Raumkodieren umfasst, Referenzsignalerzeugung und/oder Erfassung, Präambelsequenzerzeugung und/oder -dekodieren, Synchronisationssequenzerzeugung und/oder -erfassung, Steuerkanalblindsignaldekodieren und andere verwandte Funktionen umfassen können.
Die Millimeterwellen-Kommunikationsschaltungsanordnung 1200 kann ferner eine Sendeschaltungsanordnung 1215, eine Empfangsschaltungsanordnung 1220 und/oder eine Antennengruppenschaltungsanordnung 1230 umfassen.
Die Millimeterwellen-Kommunikationsschaltungsanordnung 1200 kann ferner eine Radiofrequenz- (RF-) Schaltungsanordnung 1225 umfassen. In einem Aspekt der Erfindung kann die RF-Schaltungsanordnung 1225 mehrere parallele RF-Ketten für eine oder mehrere Sende- oder Empfangsfunktionen umfassen, die jeweils mit einer oder mehreren Antennen der Antennengruppe 1230 verbunden sind.
In einem Aspekt der Offenbarung kann die Protokollverarbeitungsschaltungsanordnung 1205 eine oder mehrere Instanzen einer Steuerschaltungsanordnung (nicht gezeigt) umfassen, um einer oder mehreren von der digitalen Basisbandschaltungsanordnung 1210, Sendeschaltungsanordnung 1215, Empfangsschaltungsanordnung 1220 und/oder Radiofrequenzschaltungsanordnung 1225 Steuerfunktionen bereitzustellen.
12B und 12C stellen Beispiele für die Sendeschaltungsanordnung 1215 in 12A in einigen Aspekten dar.
Die beispielhafte Sendeschaltungsanordnung 1215 von 12B kann einen oder mehrere von Digital-zu-Analog-Wandlern (DACs; digital to analog converters) 1240, analoger Basisbandschaltungsanordnung 1245, Aufwärtswandlungsschaltungsanordnung 1250 und Filterungs- und Verstärkungsschaltungsanordnung 1255 umfassen. In einem anderen Aspekt stellt 12C eine beispielhafte Sendeschaltungsanordnung 1215 dar, die eine digitale Sendeschaltungsanordnung 1265 und eine Ausgangsschaltungsanordnung 1270 umfasst.
12D stellt eine beispielhafte Radiofrequenzschaltungsanordnung 1225 in 12A gemäß einigen Aspekten dar.
Die Radiofrequenzschaltungsanordnung 1225 kann eine oder mehrere Instanzen einer Funkkettenschaltungsanordnung 1272 umfassen, die in einigen Aspekten ein oder mehrere Filter, Leistungsverstärker, rauscharme Verstärker, programmierbare Phasenverschieber und Leistungsversorgungen (nicht gezeigt) umfassen kann.
Die Radiofrequenzschaltungsanordnung 1225 kann in einigen Aspekten eine Leistungskombinierungs- und -teilungsschaltungsanordnung 1274 umfassen. In einigen Aspekten kann die Leistungskombinierungs- und -teilungsschaltungsanordnung 1274 bidirektional arbeiten, so dass die gleiche physische Schaltungsanordnung ausgebildet sein kann, um als ein Leistungsteiler beim Senden durch die Vorrichtung und als ein Leistungskombinierer beim Empfangen durch die Vorrichtung zu arbeiten. In einigen Aspekten kann die Leistungskombinierungs- und -teilungsschaltungsanordnung 1274 eine oder mehrere ganz oder teilweise getrennte Schaltungsanordnungen umfassen, um die Leistungsteilung beim Senden durch die Vorrichtung und die Leistungskombination beim Empfangen durch die Vorrichtung durchzuführen. In einigen Aspekten kann die Leistungskombinierungs- und -teilungsschaltungsanordnung 1274 eine passive Schaltungsanordnung umfassen, die einen oder mehrere Zweiwege-Leistungsteiler/-kombinierer in einer Baumanordnung umfasst. In einigen Aspekten kann die Leistungskombinierungs- und -teilungsschaltungsanordnung 1274 eine aktive Schaltungsanordnung umfassen, die Verstärkerschaltungen umfasst.
In einigen Aspekten kann sich die Radiofrequenzschaltungsanordnung 1225 mit der Sendeschaltungsanordnung 1215 und der Empfangsschaltungsanordnung 1220 in 12A über eine oder mehrere Funkkettenschnittstellen 1276 oder eine kombinierte Funkkettenschnittstelle 1278 verbinden.
In einigen Aspekten können eine oder mehrere Funkkettenschnittstellen 1276 eine oder mehrere Schnittstellen zu einem oder mehreren Empfangs- oder Sendesignalen bereitstellen, die jeweils einer einzelnen Antennenstruktur zugeordnet sind, die eine oder mehrere Antennen umfassen kann.
In einigen Aspekten kann die kombinierte Funkkettenschnittstelle 1278 eine einzelne Schnittstelle zu einem oder mehreren Empfangs- oder Sendesignalen bereitstellen, die jeweils einer Gruppe von Antennenstrukturen zugeordnet sind, die eine oder mehrere Antennen umfassen.
12E stellt die beispielhafte Empfangsschaltungsanordnung 1220 in 12A gemäß einigen Aspekten dar. Die Empfangsschaltungsanordnung 1220 kann eine oder mehrere parallele Empfangsschaltungsanordnungen 1282 und/oder eine oder mehrere kombinierte Empfangsschaltungsanordnungen 1284 umfassen.
In einigen Aspekten können die eine oder die mehreren parallelen Empfangsschaltungsanordnungen 1282 und eine oder mehreren kombinierten Empfangsschaltungsanordnungen 1284 eine oder mehrere Zwischenfrequenz- (IF-; Intermediate Frequency) Abwärtsumwandlungsschaltungsanordnungen 1286, IF-Verarbeitungsschaltungsanordnungen 1288, Basisband-Abwärtswandlungsschaltungsanordnungen 1290, Basisband-Verarbeitungsschaltungsanordnungen 1292 und Analog-zu-Digital-Wandler- (ADC-; analog-to-digital converter) Schaltungsanordnungen 1294 umfassen.
13 stellt die RF-Schaltungsanordnung 1225 gemäß einigen Aspekten dar.
In einem Aspekt kann die RF-Schaltungsanordnung 1225 eine oder mehrere von jeweils IF-Schnittstellenschaltungsanordnung 1305, Filterungsschaltungsanordnung 1310, Aufwärtswandlungs- und Abwärtswandlungsschaltungsanordnung 1315, Synthesizer-Schaltungsanordnung 1320, Filterungs- und Verstärkungsschaltungsanordnung 1325, Leistungskombinierungs- und -teilungsschaltungsanordnung 1330 und Funkkettenschaltungsanordnung 1335 umfassen.
Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren erwähnt und beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal zusätzlich in das andere Beispiel einzuführen.
Beispiel 1 bezieht sich auf eine gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, z. B. eine der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnungen 200; 300a; 300b; 300c; 500a; 500b; 500c; 500d: 500g; 500h von einer der 2 bis 5h. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst einen ersten Transistor M_P mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Gate-Anschluss. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst einen zweiten Transistor M_C mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Gate-Anschluss. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst eine Pufferschaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss. Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung umfasst eine Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss. Der erste Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit einer Versorgungsspannung der umgedrehten Spannungsfolger-Schaltung gekoppelt. Der zweite Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit dem ersten Anschluss des zweiten Transistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt, der zweite Anschluss des zweiten Transistors M_C ist mit dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf gekoppelt. Der Gate-Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit dem Ausgangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf gekoppelt.
Bei Beispiel 2 kann der Gegenstand von Beispiel 1 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf eine Transkonduktanzschaltung ist.
Bei Beispiel 3 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 oder 2 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung einen Kopplungskondensator C_C umfasst.
Bei Beispiel 4 kann der Gegenstand von Beispiel 3 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung über den Kopplungskondensator C_C mit dem Gate-Anschluss des ersten Transistors M_P gekoppelt ist.
Bei Beispiel 5 kann der Gegenstand von Beispiel 4 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung ferner einen Transistor M_F ; kM_C und einen Widerstand R_B umfasst, wobei ein Gate-Anschluss des Transistors M_F mit einem ersten Anschluss des Kopplungskondensators C_C und einem ersten Anschluss des Widerstands R_B gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Widerstands R_B mit einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Kopplungskondensators C_C der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist, und wobei ein erster Anschluss des Transistors M_F der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist.
Bei Beispiel 6 kann der Gegenstand von Beispiel 5 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass ein zweiter Anschluss des Transistors M_F mit einer Stromquelle $I_{B}^{'}$
der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Bei Beispiel 7 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 5 oder 6 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, die mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt ist, unterschiedlich zu einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, die mit einem Gate-Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt ist, ist.
Bei Beispiel 8 kann der Gegenstand von Beispiel 5 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass ein zweiter Anschluss des Transistors kM_C mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors M_P und dem ersten Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt ist.
Bei Beispiel 9 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 5 bis 7 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Transistor kM_C der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf eine Halbleiterstruktur mit dem zweiten Transistor 1 - kM_C gemeinschaftlich verwendet.
Bei Beispiel 10 kann der Gegenstand von Beispiel 3 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung über den Kopplungskondensator M_C mit dem zweiten Anschluss des zweiten Transistors C_C gekoppelt ist.
Bei Beispiel 11 kann der Gegenstand von Beispiel 10 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung einen dritten Transistor M_F und einen fünften Transistor M_D umfasst, wobei der dritte und fünfte Transistor jeweils einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss des dritten Transistors M_F mit einer Versorgungsspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei der Gate-Anschluss des dritten Transistors M_F der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf ist, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F direkt oder indirekt mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des fünften Transistors M_D mit einem Massepotenzial der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Bei Beispiel 12 kann der Gegenstand von Beispiel 11 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung einen vierten Transistor M_G umfasst, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D über den vierten Transistor M_G gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F mit einem ersten Anschluss des vierten Transistors M_G gekoppelt ist, wobei ein Gate-Anschluss des vierten Transistors M_G mit einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des vierten Transistors M_G mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt ist.
Bei Beispiel 13 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 11 oder 12 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Kopplungskondensator C_C einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss des Kopplungskondensators C_C der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist, und wobei der zweite Anschluss des Kopplungskondensators C_C mit dem zweiten Anschluss des dritten Transistors M_F gekoppelt ist.
Bei Beispiel 14 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 11 bis 13 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Kopplungskondensator C_C einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss des Kopplungskondensators C_C der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist, und wobei der zweite Anschluss des Kopplungskondensators C_C mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt ist.
Bei Beispiel 15 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 11 bis 14 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der dritte Transistor M_F eine Halbleiterstruktur mit dem ersten Transistor M_P gemeinschaftlich verwendet.
Bei Beispiel 16 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 15 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Pufferschaltung eine Source-Folger-Schaltung 510 umfasst.
Bei Beispiel 17 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 15 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Pufferschaltung eine Super-Source-Folger-Schaltung 530 umfasst.
Bei Beispiel 18 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 17 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Gate-Anschluss des zweiten Transistors M_C mit einer Vorspannung V_B der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Bei Beispiel 19 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 18 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der zweite Anschluss des zweiten Transistors M_C mit einer Vorspannungsstromquelle der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Beispiel 20 bezieht sich auf einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout 100, umfassend die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung 200; 300a; 300b; 300c; 500a; 500b; 500c; 500d: 500g; 500h gemäß einem der Beispiele 1 bis 19.
Beispiel 21 bezieht sich auf einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout 100, umfassend eine Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf , wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf geeignet ist, eine Phasenverschiebung innerhalb eines Regelkreises des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout zumindest teilweise zu kompensieren.
Bei Beispiel 22 kann der Gegenstand von Beispiel 21 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Spannungsregler mit niedrigem Dropout einen Durchlasstransistor M_P und einen Common-Gate-Verstärkertransistor M_C umfasst, wobei ein erster Anschluss des Durchlasstransistors mit einer Versorgungsspannung des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Durchlasstransistors mit einem ersten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt ist, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf geeignet ist, eine Feed-Forward-Kompensation zwischen einem zweiten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C und dem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout bereitzustellen.
Bei Beispiel 23 kann der Gegenstand von Beispiel 21 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Spannungsregler mit niedrigem Dropout einen Durchlasstransistor M_P und einen Common-Gate-Verstärkertransistor M_C umfasst, wobei ein erster Anschluss des Durchlasstransistors mit einer Versorgungsspannung des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Durchlasstransistors mit einem ersten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt ist, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf geeignet ist, eine Feed-Forward-Kompensation zwischen einem Gate-Anschluss des Durchlasstransistors und einem zweiten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors M_C bereitzustellen.
Beispiel 24 bezieht sich auf einen kapazitiven Digital-zu-Analog-Wandler 900, der einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout 100 gemäß einem der Beispiele 20 bis 23 oder gemäß irgendeinem anderen Beispiel umfasst.
Beispiel 25 bezieht sich auf einen Sendeempfänger 910 für drahtlose Kommunikation, umfassend den Spannungsregler mit niedrigem Dropout 100 gemäß einem der Beispiele 20 bis 23 oder gemäß irgendeinem anderen Beispiel.
Beispiel 26 bezieht sich auf eine mobile Kommunikationsvorrichtung 920, die einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout 100 gemäß einem der Beispiele 20 bis 23 oder gemäß irgendeinem anderen Beispiel umfasst.
Beispiel 27 bezieht sich auf einen Basisstation-Sendeempfänger 930, der einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout 100 gemäß einem der Beispiele 20 bis 23 oder gemäß irgendeinem anderen Beispiel umfasst.
Beispiel 28 bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, z. B. der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung 200; 300a; 300b; 300c; 500a; 500b; 500c; 500d: 500g; 500h, die in Verbindung mit einer der 2 bis 5h eingeführt wurden. Das Verfahren umfasst ein Bilden 810 eines ersten Transistors M_P , der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst. Das Verfahren umfasst ein Bilden 820 eines zweiten Transistors M_C , der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst. Das Verfahren umfasst ein Bilden 830 einer Pufferschaltung, die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst. Das Verfahren umfasst ein Bilden 840 einer Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf , die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst. Das Verfahren umfasst ein Bilden 850 von Zwischenverbindungen zwischen dem ersten Transistor M_P , dem zweiten Transistor M_C , der Pufferschaltung und der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf . Der erste Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit einer Versorgungsspannung der umgedrehten Spannungsfolger-Schaltung gekoppelt. Der zweite Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit dem ersten Anschluss des zweiten Transistors M_C und mit einem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt. Der zweite Anschluss des zweiten Transistors M_C ist mit dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf gekoppelt. Der Gate-Anschluss des ersten Transistors M_P ist mit dem Ausgangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf gekoppelt.
Bei Beispiel 29 kann der Gegenstand von Beispiel 28 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf eine Transkonduktanzschaltung ist.
Bei Beispiel 30 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 28 oder 29 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung einen Kopplungskondensator C_C umfasst.
Bei Beispiel 31 kann der Gegenstand von Beispiel 30 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung über den Kopplungskondensator C_C mit dem Gate-Anschluss des ersten Transistors M_P gekoppelt ist.
Bei Beispiel 32 kann der Gegenstand von Beispiel 31 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung ferner einen Transistor M_F und einen Widerstand R_B umfasst, wobei ein Gate-Anschluss des Transistors M_F mit einem ersten Anschluss des Kopplungskondensators C_C und einem ersten Anschluss des Widerstands R_B gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Widerstands R_B mit einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Kopplungskondensators C_C der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist, und wobei ein erster Anschluss des Transistors M_F der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist.
Bei Beispiel 33 kann der Gegenstand von Beispiel 32 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass ein zweiter Anschluss des Transistors M_F mit einer Stromquelle $I_{B}^{'}$
der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Bei Beispiel 34 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 32 oder 33 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, die mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt ist, unterschiedlich zu einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, die mit einem Gate-Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt ist, ist.
Bei Beispiel 35 kann der Gegenstand von Beispiel 32 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass ein zweiter Anschluss des Transistors M_F mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors M_P und dem ersten Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt ist.
Bei Beispiel 36 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 32 bis 35 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Transistor M_F der Feed-Forward-Kompensationsschaltung -g_mf eine Halbleiterstruktur mit dem zweiten Transistor M_C gemeinschaftlich verwendet.
Bei Beispiel 37 kann der Gegenstand von Beispiel 30 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung über den Kopplungskondensator C_C mit dem zweiten Anschluss des zweiten Transistors M_C gekoppelt ist.
Bei Beispiel 38 kann der Gegenstand von Beispiel 37 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung einen dritten Transistor M_F und einen fünften Transistor M_D umfasst, wobei der dritte und fünfte Transistor jeweils einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss des dritten Transistors M_F mit einer Versorgungsspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei der Gate-Anschluss des dritten Transistors M_F der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F direkt oder indirekt mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des fünften Transistors M_D mit einem Massepotenzial der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Bei Beispiel 39 kann der Gegenstand von Beispiel 38 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Feed-Forward-Kompensationsschaltung einen vierten Transistor M_G umfasst, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D über den vierten Transistor M_G gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors M_F mit einem ersten Anschluss des vierten Transistors M_G gekoppelt ist, wobei ein Gate-Anschluss des vierten Transistors M_G mit einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des vierten Transistors M_G mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt ist.
Bei Beispiel 40 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 38 oder 39 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Kopplungskondensator C_C einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss des Kopplungskondensators C_C der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist, und wobei der zweite Anschluss des Kopplungskondensators C_C mit dem zweiten Anschluss des dritten Transistors M_F gekoppelt ist.
Bei Beispiel 41 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 38 bis 40 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Kopplungskondensator C_C einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss des Kopplungskondensators C_C der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist, und wobei der zweite Anschluss des Kopplungskondensators C_C mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors M_D gekoppelt ist.
Bei Beispiel 42 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 38 bis 41 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der dritte Transistor M_F eine Halbleiterstruktur mit dem ersten Transistor M_P gemeinschaftlich verwendet.
Bei Beispiel 43 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 28 bis 42 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Pufferschaltung eine Source-Folger-Schaltung 510 umfasst.
Bei Beispiel 44 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 28 bis 42 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass die Pufferschaltung eine Super-Source-Folger-Schaltung 530 umfasst.
Bei Beispiel 45 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 28 bis 44 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass der Gate-Anschluss des zweiten Transistors M_C mit einer Vorspannung V_B der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Bei Beispiel 46 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 28 bis 45 oder irgendeinem anderen Beispiel ferner umfassen, dass ein zweiter Anschluss des zweiten Transistors M_C mit einer Vorspannungsstromquelle der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren sein oder sich auf ein solches beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, oben beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Handlungen der oben beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Handlungen der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (field) programmable logic arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (field) programmable gate arrays), die zum Ausführen der Handlungen der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich nur darstellenden Zwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.
Ein als „Mittel für...“ bezeichneter Funktionsblock, der eine bestimmte Funktion ausführt, kann sich auf eine Schaltung beziehen, die zum Durchführen einer bestimmten Funktion ausgebildet ist. Somit kann ein „Mittel für etwas“ als ein „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas“ implementiert sein, z. B. eine Vorrichtung oder eine Schaltung, die ausgebildet ist für oder geeignet ist für die jeweilige Aufgabe.
Funktionen verschiedener in den Figuren gezeigter Elemente, umfassend jegliche als „Mittel“, „Mittel zum Bereitstellen eines Signals“, „Mittel zum Erzeugen eines Signals“, etc. bezeichnete Funktionsblöcke, können in Form dedizierter Hardware, z. B „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ etc. sowie als Hardware fähig zum Ausführen von Software in Verbindung mit zugehöriger Software implementiert sein. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzelnen dedizierten Prozessor, durch einen einzelnen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl von individuellen Prozessoren bereitgestellt sein, von denen einige oder von denen alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Allerdings ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei Weitem nicht auf ausschließlich zur Ausführung von Software fähige Hardware begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor- (DSP-; digital signal processor) Hardware, Netzwerkprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC; application specific integrated circuit), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA; field programmable gate array), Nurlesespeicher (ROM; read only memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM; random access memory) und nichtflüchtige Speichervorrichtung (storage) umfassen. Sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, kann auch umfasst sein.
Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein detailliertes Schaltdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist oder nicht. In der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert werden, die ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Handlungen, Prozesse, Operationen, Schritte oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Handlungen oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Handlungen oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen eine einzelne Handlung, Funktion, Prozess, Operation oder Schritt mehrere Teilhandlungen, -funktionen, -prozesse, -operationen oder -schritte umfassen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilhandlungen können umfasst sein und Teil der Offenbarung dieser Einzelhandlung sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.
Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch umfasst sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.

Claims

Eine gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung (200; 300a; 300b; 300c; 500a; 500b; 500c; 500d: 500g; 500h), umfassend: einen ersten Transistor (M_P) mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Gate-Anschluss; einen zweiten Transistor (M_C) mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Gate-Anschluss; eine Pufferschaltung mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss; und eine Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss, wobei der erste Anschluss des ersten Transistors (M_P) mit einer Versorgungsspannung der umgedrehten Spannungsfolger-Schaltung gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des ersten Transistors (M_P) mit dem ersten Anschluss des zweiten Transistors (M_C) und mit einem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des zweiten Transistors (M_C) mit dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) gekoppelt ist, und wobei der Gate-Anschluss des ersten Transistors (M_P) mit dem Ausgangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) eine Transkonduktanzschaltung ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung einen Kopplungskondensator (C_C) umfasst.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 3, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung mit dem Gate-Anschluss des ersten Transistors (M_P) über den Kopplungskondensator (C_C) gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsnachfolger-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 4, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung ferner einen Transistor (M_F; kM_C) und einen Widerstand (R_B) umfasst, wobei ein Gate-Anschluss des Transistors (M_F) mit einem ersten Anschluss des Kopplungskondensators (C_C) und einem ersten Anschluss des Widerstands (R_B) gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Widerstands (R_B) mit einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsnachfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Kopplungskondensators (C_C) der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist, und wobei ein erster Anschluss des Transistors (M_F) der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 5, wobei ein zweiter Anschluss des Transistors (M_F) mit einer Stromquelle $I_{B}^{'}$
der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, die mit dem zweiten Anschluss des Widerstands gekoppelt ist, unterschiedlich zu einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung, die mit einem Gate-Anschluss des zweiten Transistors (M_C) gekoppelt ist, ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 5, wobei ein zweiter Anschluss des Transistors (kM_C) mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (M_P) und dem ersten Anschluss des zweiten Transistors (M_C) gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Transistor (kM_C) der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) eine Halbleiterstruktur mit dem zweiten Transistor ((1 - k)M_C) gemeinschaftlich verwendet.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 3, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung mit dem zweiten Anschluss des zweiten Transistors (M_C) über den Kopplungskondensator (C_C) gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 10, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung einen dritten Transistor (M_P) und einen fünften Transistor (M_D) umfasst, wobei der dritte und fünfte Transistor jeweils einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfassen, wobei der erste Anschluss des dritten Transistors (M_P) mit einer Versorgungsspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei der Gate-Anschluss des dritten Transistors (M_F) der Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) ist, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors (M_F) direkt oder indirekt mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors (M_D) gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des fünften Transistors (M_D) mit einem Massepotential der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 11, wobei die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung einen vierten Transistor (M_G) umfasst, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors (M_P) mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors (M_D) über den vierten Transistor (M_G) gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des dritten Transistors (M_P) mit einem ersten Anschluss des vierten Transistors (M_G) gekoppelt ist, wobei ein Gate-Anschluss des vierten Transistors (M_G) mit einer Vorspannung der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des vierten Transistors (M_G) mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors (M_D) gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Kopplungskondensator (C_C) einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss des Kopplungskondensators (C_C) der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist und wobei der zweite Anschluss des Kopplungskondensators (C_C) mit dem zweiten Anschluss des dritten Transistors (M_P) gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Kopplungskondensator (C_C) einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss des Kopplungskondensators (C_C) der Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung ist und wobei der zweite Anschluss des Kopplungskondensators (C_C) mit dem ersten Anschluss des fünften Transistors (M_D) gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der dritte Transistor (M_F) eine Halbleiterstruktur mit dem ersten Transistor (M_P) gemeinschaftlich verwendet.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Pufferschaltung eine Source-Folger-Schaltung (510) umfasst.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Pufferschaltung eine Super-Source-Folger-Schaltung (530) umfasst.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Gate-Anschluss des zweiten Transistors (M_C) mit einer Vorspannung (V_B) der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der zweite Anschluss des zweiten Transistors (M_C) mit einer Vorspannungsstromquelle der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist.
Ein Spannungsregler mit niedrigem Dropout (100), umfassend die gepufferte umgedrehte Spannungsfolger-Schaltungsanordnung (200; 300a; 300b; 300c; 500a; 500b; 500c; 500d: 500g; 500h) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19.
Ein Spannungsregler mit niedrigem Dropout (100), umfassend eine Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf), wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) geeignet ist, eine Phasenverschiebung innerhalb eines Regelkreises des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout zumindest teilweise zu kompensieren.
Der Spannungsregler mit niedrigem Dropout (100) gemäß Anspruch 21, wobei der Spannungsregler mit niedrigem Dropout einen Durchlasstransistor (M_P) und einen Common-Gate-Verstärkertransistor (M_C) umfasst, wobei ein erster Anschluss des Durchlasstransistors mit einer Versorgungsspannung des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Durchlasstransistors mit einem ersten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors (M_C) und mit einem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt ist, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) geeignet ist, eine Feed-Forward-Kompensation zwischen einem zweiten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors (M_C) und dem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout bereitzustellen.
Der Spannungsregler mit niedrigem Dropout gemäß Anspruch 21, wobei der Spannungsregler mit niedrigem Dropout einen Durchlasstransistor (M_P) und einen Common-Gate-Verstärkertransistor (M_C) umfasst, wobei ein erster Anschluss des Durchlasstransistors mit einer Versorgungsspannung des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss des Durchlasstransistors mit einem ersten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors (M_C) und mit einem Ausgangsspannungsanschluss des Spannungsreglers mit niedrigem Dropout gekoppelt ist, wobei die Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) geeignet ist, eine Feed-Forward-Kompensation zwischen einem Gate-Anschluss des Durchlasstransistors und einem zweiten Anschluss des Common-Gate-Verstärkertransistors (M_C) bereitzustellen.
Ein kapazitiver Digital-zu-Analog-Wandler (900), umfassend einen Spannungsregler mit niedrigem Dropout (100) gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23.
Ein Verfahren zum Bilden einer gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung (200; 300a; 300b; 300c; 500a; 500b; 500c; 500d: 500g; 500h), das Verfahren umfassend: Bilden (810) eines ersten Transistors (M_P), der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst; Bilden (820) eines zweiten Transistors (M_C), der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen Gate-Anschluss umfasst; Bilden (830) einer Pufferschaltung, die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst; Bilden (840) einer Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf), die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst; und Bilden (850) von Zwischenverbindungen zwischen dem ersten Transistor (M_P), dem zweiten Transistor (M_C), der Pufferschaltung und der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf), wobei der erste Anschluss des ersten Transistors (M_P) mit einer Versorgungsspannung der umgedrehten Spannungsfolger-Schaltung gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des ersten Transistors (M_P) mit dem ersten Anschluss des zweiten Transistors (M_C) und mit einem Ausgangsspannungsanschluss der gepufferten umgedrehten Spannungsfolger-Schaltungsanordnung gekoppelt ist, wobei der zweite Anschluss des zweiten Transistors (M_C) mit dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Ausgangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) gekoppelt ist, und wobei der Gate-Anschluss des ersten Transistors (M_P) mit dem Ausgangsanschluss der Pufferschaltung und mit dem Eingangsanschluss der Feed-Forward-Kompensationsschaltung (-g_mf) gekoppelt ist.