DE112006001779T5

DE112006001779T5 - Mehrphasige Spannungsregulierung, bei der parallelisierte induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren verwendet werden

Info

Publication number: DE112006001779T5
Application number: DE112006001779T
Authority: DE
Inventors: James Gig Harbor Dinh; Robert Roy Wickersham
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2008-07-10
Also published as: WO2007018873A1; JP4733183B2; CN101218736A; JP2008545369A; US20070097571A1; TW200711274A

Abstract

Vorrichtung, die aufweist:
eine Umschaltung, um gepulste Signale als Antwort auf Phasen-Steuersignale zu erzeugen; und
mehrere induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren, wobei die mehreren induktiven Schaltungen so gekoppelt sind, daß sie gepulste Signale von der Umschaltung empfangen und kombinieren, um ein Ausgangssignal zu erzeugen,
wobei eine induktive Schaltung dazu gedacht ist, gepulste Signale zu empfangen, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, und
wobei mehrere induktive Schaltungen dazu gedacht sind, ein gepulstes Signal zu empfangen, das derselben Phase entspricht.

Description

GEBIET
Ausführungsformen, die in dieser Patentanmeldung beschrieben sind, betreffen im allgemeinen die Spannungsregulierung.
HINTERGRUND
Einige integrierte Schaltungen sind so gestaltet, daß sie unter Einsatz relativ geringer Versorgungsspannungen arbeiten, um dabei zu helfen, den Energieverbrauch zu verringern. Ein Spannungsregulator kann zum Beispiel verwendet werden, um ein Versorgungsspannungssignal von einer Energiequelle in ein niedrigeres, reguliertes Versorgungsspannungssignal zur Verwendung von einer integrierten Schaltung zu wandeln. Ein Spannungsregulator muß auch ausreichend stromhaltende Kapazität haben, um den Strom, der von der integrierten Schaltung gezogen wird, zu liefern.
KURZBESCHREIBNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen werden beispielhaft und nicht beschränkend in den Figuren der beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente angeben und in denen:
1 als eine Ausführungsform ein Blockschaubild eines Spannungsregulators mit parallelisierten induktiven Schaltungen, die magnetisch gekoppelte Induktoren haben, veranschaulicht;
2 als eine Ausführungsform ein Ablaufdiagramm veranschaulicht, um Spannung zu regulieren, wobei parallelisierte induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren verwendet werden;
3 als eine Ausführungsform eine beispielhafte Umschaltung und eine kombinierende Schaltung für den Spannungsregulator der 1 veranschaulicht;
4 als eine Ausführungsform ein Wellenformschaubild beispielhafter Signalwellenformen für den Spannungsregulator der 3 veranschaulicht;
5 als eine weitere Ausführungsform eine beispielhafte Umschaltung und eine kombinierende Schaltung für den Spannungsregulator der 1 veranschaulicht;
6 als eine Ausführungsform eine beispielhafte Steuerschaltung für den Spannungsregulator der 1 veranschaulicht; und
7 als eine Ausführungsform ein beispielhaftes System veranschaulicht, das einen Spannungsregulator mit parallelisierten induktiven Schaltungen aufweist, die magnetisch gekoppelte Induktoren haben.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die folgende genaue Beschreibung erläutert Beispiele von Ausführungsformen für Verfahren, Vorrichtungen und Systeme, die sich auf die mehrphasige Spannungsregulierung beziehen, wobei parallelisierte induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren verwendet werden. Merkmale, so wie zum Beispiel Struktur(en), Funktion(en) und/oder Eigenschaft(en) werden aus Gründen der Zweckmäßigkeit mit Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben; verschiedene Ausführungsformen können mit irgendeinem oder mehreren zweckmäßigen beschriebenen Merkmal(en) implementiert werden.
1 veranschaulicht bei einer Ausführungsform einen mehrphasigen Spannungsregulator 100 mit parallelisierten induktiven Schaltungen, so wie den induktiven Schaltungen 131 und 133 als Beispiel, die magnetisch gekoppelte Induktoren haben. Der Spannungsregulator 100 kann mit einer Energieversorgung 105 gekoppelt sein, um ein Signal einer Eingangsversorgungsspannung V_EIN an einem Versorgungsknoten 100 zu empfangen und ein reguliertes Si gnal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS an einem Ausgangsknoten 102 zu einer oder mehreren Schaltungen zu liefern, die durch die Last 106 dargestellt sind. Der Spannungsregulator 100 kann mit irgendeiner geeigneten Referenzspannungsversorgung gekoppelt sein, so wie zum Beispiel Masse, um ein Signal einer Referenzversorgungsspannung an einem Versorgungsknoten 103 zu empfangen. Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform für die Gleichstrom (DC – Direct Current)-Spannungsregelung verwendet werden.
Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform auch so gekoppelt sein, daß er von einem Referenzspannungsgenerator 108 ein Signal einer Referenzspannung V_REF empfängt, um ein reguliertes Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS basierend auf dem Signal einer Referenzspannung V_REF zu liefern. Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform dabei helfen, ein reguliertes Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS zu liefern, das im wesentlichen gleich dem Signal einer Referenzspannung V_REF ist.
Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform dabei helfen, das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS am Ausgangsknoten 102 trotz der Schaltung(en) der Last 106 zu halten, die verschiedene Strommengen vom Spannungsregulator 100 ziehen.
Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform parallelisierte induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren haben, um dabei zu unterstützen, daß die Last 106 einen relativ höheren Strom durch den Spannungsregulator 100 zieht. Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform parallelisierte induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren haben, um dabei zu helfen, den Stromfluß durch getrennte Bauelemente des Spannungsregulators 100 zu verringern, was dabei hilft, Wärme des Spannungsregulators 100 zu senken und/oder zu dissipieren und/oder dabei hilft, es möglich zu machen, daß Bauelemente mit einer niedrigeren stromtragenden Kapazität verwendet werden, um den Spannungsregulator 100 zu implementieren.
SPANNUNGSREGULATOR
Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform, wie es in 1 veranschaulicht ist, eine Steuerschaltung 110, eine Umschaltung 120 und eine kombinierende Schaltung 130 aufweisen und kann entsprechend einem Ablaufdiagramm 400 der 2 arbeiten.
Im Block 202 der 2 kann die Steuerschaltung 110 Phasen-Steuersignale erzeugen. Die Steuerschaltung 110 kann irgendeine geeignete Schaltung aufweisen, um in irgendeiner geeigneten Weise irgendwelche geeigneten Phasen-Steuersignale zu erzeugen. Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform wenigstens teilweise in einer oder mehreren integrierten Schaltungen implementiert werden.
Die Steuerschaltung 110 kann irgendeine geeignete Anzahl von Steuersignalen mit irgendeiner geeigneten Anzahl von Phasen erzeugen. Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform, mit Bezug auf die 1, irgendeine geeignete Anzahl aus einem oder mehreren Steuersignalen erzeugen, die jeder der N Phasen Φ₁–Φ_N entsprechen, wobei N eine ganze Zahl größer als Eins ist.
Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform Steuersignale mit irgendeiner geeigneten Phasenbeziehung relativ zueinander und/oder zu einem oder mehreren Referenzsignalen erzeugen. Die Steuerschaltung 110 kann für eine Ausführungsform Steuersignale mit einer Phasenbeziehung von im wesentlichen 360/N Grad relativ zu einem oder mehreren weiteren Steuersignalen und/oder zu einem oder mehreren Referenzsignalen erzeugen. Als ein Beispiel, bei dem N gleich Zwei ist, kann die Steuerschaltung 110 bei einer Ausführungsform ein oder mehrere Steuersignale mit einer Phasenbeziehung von im wesentlichen 180 Grad in bezug auf ein oder mehrere weitere Steuersignale erzeugen.
Die Steuerschaltung 110 kann jedwede geeigneten Phasen-Steuersignale erzeugen, um dabei zu helfen, das Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS am Ausgangsknoten 102 zu regulieren. Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform gepulste Phasen-Steuersignale erzeugen und eine Pulsdauer und/oder einen Arbeitszyklus solcher Steuersignale steuern, um dabei zu helfen, das Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS zu regulieren. Die Steuerschaltung 110 kann solche gepulsten Phasen-Steuersignale mit einem Puls irgendeiner geeigneten Form erzeugen.
Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform so gekoppelt sein, daß sie das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS überwacht, um dabei zu helfen, die Phasen-Steuersignale zu steuern. Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform so gekoppelt sein, daß sie die Spannung und/oder den Strom am Ausgangsknoten 102 überwacht, um das Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS zu überwachen. Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform so gekoppelt sein, daß sie das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS und ein Signal einer Referenzspannung V_REF von dem Referenzspannungserzeuger 108 empfängt und eine Spannung, die dem Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS entspricht, mit einer Referenzspannung, die dem Signal der Referenzspannung V_REF entspricht, vergleicht, um einen Fehler im Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS abzufühlen. Die Steuerschaltung 110 kann dann Phasensteuer-Signale als Antwort auf den abgefühlten Fehler steuern.
Im Block 204 der 2 kann die Umschaltung 120 gepulste Signale als Antwort auf Phasen-Steuersignale erzeugen, die im Block 202 erzeugt worden sind. Die Umschaltung 120 kann bei einer Ausführungsform so gekoppelt sein, daß sie Phasen-Steuersignale von der Steuerschaltung 110 empfängt. Die Umschaltung 120 kann irgendeine geeignete Schaltung aufweisen, um irgendeine geeignete Anzahl irgendwelcher geeigneter pulsierende Signale in irgendeiner geeigneten Weise als Antwort auf Phasen-Steuersignale zu erzeugen.
Die Umschaltung 120 kann für eine Ausführungsform mit dem Versorgungsknoten 110 gekoppelt sein, um das Signal einer Eingangsversorgungsspannung V_EIN zu empfangen. Die Umschaltung 120 kann bei einer Ausführungsform gepulste Signale mit einer Amplitude erzeugen, die dem Signal einer Eingangsversorgungsspannung V_EIN entsprechen.
Die Umschaltung 120 kann jedwede geeigneten gepulsten Signale mit irgendeiner geeigneten Pulsform erzeugen, um dabei zu helfen, das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS am Ausgangsknoten 102 zu regulieren. Die Umschaltung 120 kann bei einer Ausführungsform gepulste Signale mit einer Pulsbreite und/oder einem Arbeitszyklus basierend auf Phasen-Steuersignalen von der Steuerschaltung 110 erzeugen.
Die Umschaltung 120 kann bei einer Ausführungsform mehrere Umschaltbauelemente aufweisen, um entsprechende Sätze aus einem oder mehreren gepulsten Signalen zu erzeugen. Die Umschaltung 120 kann bei einer Ausführungsform, wie sie in 1 veranschaulicht ist, N Umschaltbauelemente aufweisen, so wie als Beispiel die Umschaltbauelemente 121 und 123, die N Phasen von Steuersignalen entsprechen, welche von der Steuerschaltung 110 erzeugt worden sind. Ein Umschaltbauelement kann bei einer Ausführungsform so gekoppelt werden, daß es ein oder mehrere Steuersignale empfängt, die der einen oder den N Phasen entsprechen, um einen Satz aus irgendeiner geeigneten Anzahl aus einem oder mehreren gepulsten Signale zu erzeugen, die der einen Phase entsprechen. Ein Umschaltbauelement kann bei einer Ausführungsform einen Satz aus mehreren gepulsten Signale mit im wesentlichen derselben Phase erzeugen. Ein Umschaltbauelement kann bei einer Ausführungsform einen Satz aus mehreren gepulsten Signalen erzeugen, die in der Anzahl gleich der induktiven Schaltungen der kombinierenden Schaltung 130 sind, die ein gepulstes Signal von diesem Umschaltbauelement empfangen sollen. Ein Umschaltbauelement kann bei einer Ausführungsform einen Satz aus mehreren gepulsten Signalen über jeweilige Ausgangsleitungen des Umschaltbauelementes erzeugen.
Die Umschaltung 120 kann bei einer Ausführungsform Umschaltbauelemente aufweisen, die dieselben oder einander ähnlich sind oder nicht. Die Umschaltung 120 kann bei einer Ausführungsform Umschaltbauelemente aufweisen, die alle dieselben oder einander ähnlich sind.
Im Block 206 der 2 können mehrere induktive Schaltungen, die magnetisch gekoppelte Induktoren haben, gepulste Signale empfangen, die für den Block 204 erzeugt worden sind. Eine induktive Schaltung kann gepulste Signale empfangen, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, und mehrere induktive Schaltungen können ein gepulstes Signal empfangen, das derselben Phase entspricht. Mehrere induktive Schaltungen der kombinierenden Schaltung 130 können bei einer Ausführungsform gekoppelt sein, um auf diese Weise von der Umschaltung 120 gepulste Signale zu empfangen.
Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform eine induktive Schaltung aufweisen, die so gekoppelt ist, daß sie von mehreren Umschaltbauelementen ein gepulstes Signal empfängt, das unterschiedlichen Phasen entspricht. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform eine induktive Schaltung aufweisen, die so gekoppelt ist, daß sie gepulste Signale über jeweilige Eingangsleitungen empfängt, die mit mehreren Umschaltbauelementen verbunden sind. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Schaltungen aufweisen, die in ähnlicher Weise gekoppelt sind, um gepulste Signale von mehreren Umschaltbauelementen zu empfangen, die unterschiedlichen Phasen entsprechen.
Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Schaltungen aufweisen, die so gekoppelt sind, daß sie ein gepulstes Signal von einem gemeinsamen Umschaltbauelement empfangen, das einer Phase entspricht. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Schaltungen aufweisen, die so gekoppelt sind, daß sie ein gepulstes Signal über eine jeweilige Ausgangsleitung von einem gemeinsamen Umschaltbauelement empfangen, das einer Phase entspricht. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Schaltungen aufweisen, die in ähnlicher Weise gekoppelt sind, um gepulste Signale von mehreren gemeinsamen Umschaltbauelementen zu empfangen.
Als ein Beispiel, wie es in 1 veranschaulicht ist, kann die induktive Schaltung 131 so gekoppelt sein, daß sie ein gepulstes Signal von jedem der N Umschaltbauelemente der Umschaltung 120 empfängt, und die induktive Schaltung 133 kann so gekoppelt sein, daß sie ein gepulstes Signal von jeder der N Umschaltbauelemente der Umschaltung 120 empfängt. Auf diese Weise kann die induktive Schaltung 131 so gekoppelt sein, daß sie gepulste Signale empfängt, die N unterschiedlichen Phasen entsprechen; die induktive Schaltung 133 kann so gekoppelt sein, daß sie gepulste Signale empfängt, die N unterschiedlichen Phasen entsprechen; und beide induktiven Schaltungen 131 und 133 können gekoppelt sein, daß sie ein gepulstes Signal empfangen, daß jeder der N Phasen entspricht.
Die kombinierende Schaltung 130 kann irgendeine geeignete Anzahl induktiver Schaltungen aufweisen, um gepulste Signale zu empfangen. Die Anzahl der induktiven Schaltungen kann bei einer Ausführungsform zum Beispiel von der Strommenge abhängen, die durch solche induktiven Schaltungen fließen soll.
Im Block 208 der 2 können mehrere induktive Schaltungen gepulste Signale kombinieren, die im Block 206 empfangen worden sind, um ein Ausgangssignal zu erzeugen. Mehrere induktive Schaltungen der kombinierenden Schaltung 130 können irgendwelche geeigneten magnetisch gekoppelten Induktoren und/oder jedwede andere geeignete Schaltung aufweisen und können in irgendeiner geeigneten Weise gekoppelt sein, um empfangene gepulste Signale in irgendeiner geeigneten Weise zu kombinieren, um irgendein geeignetes Ausgangssignal zu erzeugen.
Mehrere induktive Schaltungen der kombinierenden Schaltung 130 können bei einer Ausführungsform empfangene gepulste Signale kombinieren, um am Ausgangsknoten 102 gepulste Ausgangssignale zu erzeugen. Eine induktive Schaltung kann irgendwelche magnetisch gekoppelten Induktoren aufweisen, die in irgendeiner geeigneten Weise gekoppelt sind, um dabei zu helfen, empfangene gepulste Signale zu kombinieren, um am Ausgangsknoten 102 gepulste Ausgangssignale zu erzeugen. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren aufweisen, um dabei zu helfen, eine verbesserte Übergangsfunktion mit weniger Belastung der Umschaltung 120 zur Verfügung zu stellen. Magnetisch gekoppelte Induktoren können bei einer Ausführungsform implementiert werden, indem gekoppelte Induktoren verwendet werden.
Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform induktive Schaltungen aufweisen, die dieselben oder einander ähnlich sind oder nicht. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform induktive Schaltungen aufweisen, die alle gleich oder einander ähnlich sind.
Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform irgendeine oder mehrere geeignete Energiespeichervorrichtungen aufweisen, die an den Ausgangsknoten 102 gekoppelt sind, um Energie von gepulsten Ausgangssignalen am Ausgangsknoten 102 zu empfangen und zu speichern. Die Last kann Energie aus solche(n) Energiespeichervorrichtung(en) ziehen, da derartige Energiespeichervorrichtung(en) Energie von gepulsten Ausgangssignalen empfangen und speichern. Solche Energiespeichervorrichtung(en) können bei einer Ausführungsform dem Spannungsregulator 100 helfen, das Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS am Ausgangsknoten 102 zu halten, wenn die Last 106 sich ändernde Strommengen aus dem Spannungsregulator 100 zieht.
Der Spannungsregulator 100 kann irgendeine oder mehrere geeignete Energiespeichervorrichtungen aufweisen. Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform einen oder mehrere Kondensatoren aufweisen, die in 1 gemeinsam durch einen Ausgangskondensator 109 dargestellt sind, der zwischen den Ausgangsknoten 102 und den Versorgungsknoten 103 gekoppelt ist.
Da die Steuerschaltung 110 bei einer Ausführungsform gekoppelt werden kann, um Spannung und/oder Strom am Ausgangsknoten 102 zu überwachen, können die Steuerschaltung 110, die Umschaltung 120 und die kombinierende Schaltung 130 bei einer Ausführungsform eine Rückkopplungsschleife definieren, die das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS überwacht, um dabei zu helfen, Phasen-Steuersignale zu steuern, wenn die kombinierende Schaltung 130 empfangene gepulste Signale kombiniert, um das Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS zu erzeugen. Die Steuerschaltung 110 kann das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS überwachen und/oder Phasen-Steuersignale als Antwort auf eine solche Überwachung steuern, entsprechend irgendeinem geeigneten Schema, so wie zum Beispiel im wesentlichen kontinuierlich, diskret mit einer bestimmten Rate oder als Antwort auf irgendein geeignetes Ereignis.
3 veranschaulicht bei einer Ausführungsform eine beispielhafte Schaltung, um den Umschalter 120 und die kombinierende Schaltung 130 für den Spannungsregulator 100 der 1 zu implementieren. Wie in 3 veranschaulicht, kann die Umschaltung 120 bei einer Ausführungsform Umschaltbauelemente 321 und 322 aufweisen, die einer ersten bzw. einer zweiten Phase entsprechen. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform eine induktive Schaltung 331 aufweisen, um ein gepulstes Signal, das der ersten Phase entspricht, von dem Umschaltbauelement 321 zu empfangen und um ein gepulstes Signal, das der zweiten Phase entspricht, von dem Umschaltbauelement 322 zu empfangen. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform auch eine induktive Schaltung 332 aufweisen, um ein gepulstes Signal, das der ersten Phase entspricht, von dem Umschaltbauelement 321 zu empfangen, und um ein gepulstes Signal, das der zweiten Phase entspricht, von dem Umschaltbauelement 322 zu empfangen.
BEISPIELHAFTE UMSCHALTUNG
Ein Umschaltbauelement kann bei einer Ausführungsform mehrere Umschalteinrichtungen aufweisen, um entsprechende gepulste Signale als Antwort auf ein oder mehrere Phasen-Steuersignale zu erzeugen, die von der Steuerschaltung 110 erzeugt worden sind. Wenn man mehrere Umschalteinrichtungen hat, um ein Umschaltbauelement zu erzeugen, kann dies bei einer Ausführungsform dabei helfen, daß die Last 106 einen relativ höheren Strom durch das Umschaltbauelement ziehen kann. Wenn man mehrere Umschalteinrichtungen hat, um bei einer Ausführungsform ein Umschaltbauelement zu implementieren, kann dies dabei helfen, den Stromfluß durch irgendeine Umschalteinrichtung zu verringern, was dabei hilft, die Wärme des Umschaltbauelementes zu senken und/oder zu dissipieren und/oder was dabei hilft, es zu ermöglichen, daß Umschalteinrichtungen, die niedrigere stromtragende Kapazität haben, verwendet werden.
Ein Umschaltbauelement kann bei einer Ausführungsform irgendwelche geeigneten Umschalteinrichtungen aufweisen. Eine Umschalteinrichtung kann bei einer Ausführungsform einen Pull-Up-Transistor und/oder einen Pull-Down-Transistor aufweisen, um ein entsprechendes gepulstes Signal als Antwort auf eine oder mehrere Phasen-Steuersignale zu erzeugen, die von der Steuerschaltung 110 erzeugt worden sind. Derartige Transistor(en) können bei einer Ausführungsform Feldeffekttransistoren (FETs) sein.
Ein Umschaltbauelement kann bei einer Ausführungsform Schalteinrichtungen aufweisen, die dieselben oder einander ähnlich sind oder nicht. Ein Umschaltbauelement kann bei einer Ausführungsform Umschalteinrichtungen aufweisen, die alle dieselben oder einander ähnlich sind.
Bei einem Beispiel, wie es in 3 veranschaulicht ist, kann das Umschaltbauelement 321 bei einer Ausführungsform eine Umschalteinrichtung 340 aufweisen, die einen Pull-Up- Transistor 341 aufweist, welcher so gekoppelt sein kann, daß er als Antwort auf ein erstes Steuersignal, daß der ersten Phase entspricht, aktiviert und deaktiviert wird und einen Pull-Down-Transistor 343, der so gekoppelt sein kann, daß er als Antwort auf ein zweites Steuersignal, das der ersten Phase entspricht, aktiviert und deaktiviert werden kann.
Der Pull-Up-Transistor 341 kann zwischen einen Versorgungsknoten 301 und einen Ausgangsknoten 342 gekoppelt sein, um dabei zu helfen, den Ausgangsknoten 342 mit dem Versorgungsknoten 301 zu koppeln, wenn er aktiviert ist, und den Ausgangsknoten 342 vom Versorgungsknoten 301 zu entkoppeln, wenn er deaktiviert ist. Der Versorgungsknoten 301 kann bei einer Ausführungsform dem Versorgungsknoten 101 der 1 entsprechen und der Versorgungsknoten 305 kann bei einer Ausführungsform dem Versorgungsknoten 103 der 1 entsprechen.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuerschaltung 110 das erste und das zweite Steuersignal, die der ersten Phase entsprechen, um den Pull-Up-Transistor 341 und den Pull-Down-Transistor 343 zu aktivieren, in einer im wesentlichen alternierenden Weise erzeugen, um am Ausgangsknoten 342 ein gepulstes Signal zu erzeugen, das der ersten Phase entspricht.
Das Umschaltbauelement 321 kann bei einer Ausführungsform auch eine Umschalteinrichtung 345 aufweisen, die einen Pull-Up-Transistor 346, der auch so gekoppelt sein kann, daß er als Antwort auf das erste Steuersignal, das der ersten Phase entspricht, aktiviert und deaktiviert wird, und einen Pull-Down-Transistor 348, der auch so gekoppelt werden kann, daß er als Antwort auf das zweite Steuersignal, das der ersten Phase entspricht, aktiviert und deaktiviert werden kann, aufweist.
Der Pull-Up-Transistor 346 kann zwischen den Versorgungsknoten 301 und einen Ausgangsknoten 347 gekoppelt sein, um dabei zu helfen, den Ausgangsknoten 347 mit dem Versorgungsknoten 301 zu koppeln, wenn er aktiviert ist, um den Ausgangsknoten 347 von dem Versorgungsknoten 301 zu entkoppeln, wenn er deaktiviert ist. Der Pull-Down-Transistor 348 kann zwischen den Ausgangsknoten 347 und einen Versorgungsknoten 305 gekoppelt sein, um dabei zu helfen, den Ausgangsknoten 347 mit dem Versorgungsknoten 305 zu koppeln, wenn er aktiviert ist, und um den Ausgangsknoten 347 vom Versorgungsknoten 301 zu entkoppeln, wenn er deaktiviert ist. Bei einer Ausführungsform kann der Versorgungsknoten 301 dem Versorgungsknoten 101 der 1 entsprechen, und bei einer Ausführungsform kann der Versorgungsknoten 305 dem Versorgungsknoten 103 der 1 entsprechen.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuerschaltung 110 ein erstes und ein zweites Steuersignal, die der ersten Phase entsprechen, erzeugen, um auch den Pull-Up-Transistor 346 und den Pull-Down-Transistor 348 in einer im wesentlichen alternierenden Weise zu aktivieren, um am Ausgangsknoten 347 ein weiteres gepulstes Signal zu erzeugen, daß der ersten Phase entspricht.
Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform, wie sie in 3 veranschaulicht ist, ein erstes und ein zweites Steuersignal, die der ersten Phase entsprechen, als im wesentlichen komplementäre Signale erzeugen, um einen Pull-Up-n-Kanalfeldeffekttransitor (nFET) und einen Pull-Down-nFET in einer im wesentlichen alternatierenden Weise zu aktivieren, um ein gepulstes Signal zu erzeugen. Die Steuerschaltung 110 kann bei einer Ausführungsform das erste und das zweite Steuersignal in einer solchen Weise erzeugen, um dabei zu helfen zu vermeiden, daß beide nFETs gleichzeitig aktiviert werden. Die Steuerschaltung 110 und/oder das Umschaltbauelement 321 können bei einer weiteren Ausführungsform implementiert werden, indem alternative Logik verwendet wird, um ein gepulstes Signal zu erzeugen.
Das Umschaltbauelement 322 kann bei einer Ausführungsform zwei Umschalteinrichtungen 350 und 355 aufweisen, um zwei gepulste Signale, die der zweiten Phase entsprechen, an den Ausgangsknoten 352 und 357 zu erzeugen. Die Schalteinrichtungen 350 und 355 können bei einer Ausführungsform in ähnlicher Weise implementiert werden, wie die Schaltvorrichtungen 340 und 345.
Bei einer Ausführungsform können die Ausgänge von Umschalteinrichtungen eines Umschaltbauelementes optional miteinander gekoppelt sein. Bei einer Ausführungsform, wie in 3 veranschaulicht, können die Umschalteinrichtungen 340 und 345 optional an den Ausgangsknoten 342 und 347 gekoppelt sein, und die Schalteinrichtungen 350 und 355 können optional an den Ausgangsknoten 352 und 357 gekoppelt sein.
Obwohl sie mit zwei Umschaltbauelementen 321 und 322 veranschaulicht ist, die jede zwei Umschalteinrichtungen 340, 345 und 350, 355 haben, kann eine Umschaltung 120 bei einer anderen Ausführungsform irgendeine geeignete Anzahl von Umschaltbauelementen aufweisen, die jede irgendeine geeignete Anzahl von Umschalteinrichtungen haben. Die Anzahl der Umschaltbauelemente kann bei einer Ausführungsform der Anzahl der Phasen entsprechen, für die die Umschaltbauelemente gepulste Signale erzeugen sollen. Die Anzahl der Umschalteinrichtungen eines Umschaltbauelementes kann bei einer Ausführungsform zum Beispiel von der Strommenge abhängen, die durch eine solche Umschalteinrichtung fließen soll. Die Anzahl der Umschalteinrichtungen eines Umschaltbauelementes kann bei einer Ausführungsform der Anzahl der induktiven Schaltungen entsprechen, die ein gepulstes Signal von dem Umschaltbauelement empfangen sollen.
BEISPIELHAFTE KOMBINIERENDE SCHALTUNG
Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Schaltungen aufweisen, um dabei zu unterstützen, daß die Last 106 einen relativ höheren Strom durch die kombinierende Schaltung 130 ziehen kann. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Schaltungen aufweisen, um dabei zu unterstützen, daß die Last 106 einen relativ höheren Strom ziehen kann, ohne die Anzahl der Phasen für den Spannungsregulator 100 zu erhöhen. Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Schaltungen aufweisen, um dabei zu helfen, den Stromfluß durch irgendeine induktive Schaltung zu verringern, was dabei hilft, Wärme von der kombinierenden Schaltung 130 zu verringern und/oder zu dissipieren, und was dabei hilft, daß die kombinierende Schaltung 130 implementiert werden kann, indem Einrichtungen mit geringerer stromtragender Kapazität verwendet werden.
Eine induktive Schaltung kann bei einer Ausführungsform mehrere induktive Bauelemente aufweisen, um entsprechend gepulste Signale, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, zu empfangen. Ein induktives Bauelement kann bei einer Ausführungsform ein gepulstes Signal von einem entsprechenden Umschaltbauelement empfangen.
Eine induktive Schaltung kann bei einer Ausführungsform irgendwelche geeigneten induktiven Bauelemente aufweisen. Ein induktives Bauelement kann bei einer Ausführungsform ein Paar Induktoren aufweisen, die magnetisch gekoppelt sind. Induktoren eines induktiven Bauelementes können in irgendeiner geeigneten Weise implementiert werden und können irgendeine geeignete Induktivität haben. Die Induktoren eines induktiven Bauelementes können in ähnlicher Weise implementiert werden oder nicht. Die Induktoren eines induktiven Bauelementes können dieselbe Induktivität haben oder nicht. Die Induktoren eines induktiven Bauelementes können in irgendeiner geeigneten Weise magnetisch gekoppelt sein. Die Induktoren eines induktiven Bauelementes können bei einer Ausführungsform gekoppelte Induktoren sein. Die Induktoren eines induktiven Bauelementes können bei einer Ausführungsform einen gemeinsamen Kern aus irgendeinem geeigneten Material, so wie zum Beispiel Ferrit, zusammen nutzen.
Eine induktive Schaltung kann bei einer Ausführungsform induktive Bauelemente aufweisen, die die gleichen oder einander ähnlich sein können oder nicht. Bei einer Ausführungsform kann die induktive Schaltung induktive Bauelemente aufweisen, die alle dieselben oder einander ähnlich sind.
Bei einem Beispiel, wie es in 3 veranschaulicht ist, kann eine induktive Schaltung 331 bei einer Ausführungsform ein induktives Bauelement 360 mit Induktoren 361 und 362 aufweisen, die magnetisch gekoppelt sind. Der Induktor 361 kann so gekoppelt sein, daß er ein gepulstes Signal, das der ersten Phase entspricht, von der ersten Umschalteinrichtung 340 empfängt und einen Stromfluß durch den Induktor 362 hervorruft. Die induktive Schaltung 331 kann bei einer Ausführungsform auch ein induktives Bauelement 370 mit Induktoren 371 und 372, die magnetisch gekoppelt sind, aufweisen. Der Induktor 371 kann so gekoppelt sein, daß er ein gepulstes Signal, das der zweiten Phase entspricht, von der Umschalteinrichtung 350 empfängt und einen Stromfluß durch den Induktor 372 hervorruft.
Die induktiven Bauelement 360 und 370 können in irgendeiner geeigneten Weise gekoppelt sein, um dabei zu helfen, das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS zu erzeugen. Bei einer Ausführungsform, wie sie in der 3 veranschaulicht ist, kann der Induktor 361 in Reihe mit dem Induktor 372 gekoppelt sein, und der Induktor 371 kann in Reihe mit dem Induktor 362 gekoppelt sein. Der Induktor 362 kann ein Ende 366 haben, das so gekoppelt ist, daß er ein gepulstes Signal von der Umschalteinrichtung 340 empfängt, und ein weiteres Ende 367, das an ein Ende 378 des Induktors 372 gekoppelt ist. Der Induktor 372 kann ein weiteres Ende 379 haben, das an den Ausgangsknoten 102 gekoppelt ist. Der Induktor 371 kann ein Ende 376 haben, das so gekoppelt ist, daß er ein gepulstes Signal von der Umschalteinrichtung 350 empfängt, und ein weiteres Ende 377, das an ein Ende 368 des Induktors 362 gekoppelt ist. Der Induktor 362 kann ein weiteres Ende 369 haben, das an den Ausgangsknoten 102 gekoppelt ist.
Die induktive Schaltung 332 kann bei einer Ausführungsform ein induktives Bauelement 380 mit Induktoren 381 und 382, die magnetisch gekoppelt sind, aufweisen. Der Induktor 381 kann so gekoppelt sein, daß er ein gepulstes Signal, das der ersten Phase entspricht, von der Umschalteinrichtung 345 empfängt und den Stromfluß durch den Induktor 382 hervorruft. Bei einer Ausführungsform kann die induktive Schaltung 332 auch ein induktives Bauelement 390 mit Induktoren 391 und 392 aufweisen, die magnetisch gekoppelt sind. Der Induktor 391 kann so gekoppelt sein, daß er ein gepulstes Signal, das der zweiten Phase entspricht, von der Umschalteinrichtung 355 empfängt und den Stromfluß durch den Induktor 392 hervorruft.
Die induktiven Einrichtungen 380 und 390 können in irgendeiner geeigneten Weise gekoppelt sein, um dabei zu helfen, das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS zu erzeugen. Bei einer Ausführungsform, wie sie in 3 veranschaulicht ist, kann der Induktor 381 in Reihe mit dem Induktor 392 gekoppelt sein und der Induktor 391 kann in Reihe mit dem Induktor 382 gekoppelt sein. Der Induktor 381 kann ein Ende 386 haben, das so gekoppelt ist, daß er ein gepulstes Signal von der Umschalteinrichtung 340 empfängt, und ein weiteres Ende 387, das an ein Ende 398 des Induktors 392 gekoppelt ist. Der Induktor 392 kann ein weiteres Ende 399 haben, das an den Ausgangsknoten 102 gekoppelt ist. Der Induktor 391 kann ein Ende 396 haben, das so gekoppelt ist, daß er ein gepulstes Signal von der Umschalteinrichtung 350 empfängt, und ein weiteres Ende 397, das an ein Ende 388 des Induktors 382 gekoppelt ist. Der Induktor 382 kann ein weiteres Ende 389 haben, das an den Ausgangsknoten 102 gekoppelt ist.
Bei einer Ausführungsform können induktive Bauelemente einer induktiven Schaltung optional an induktive Bauelemente einer weiteren induktiven Schaltung gekoppelt sein. Bei einer Ausführungsform, wie sie in 3 veranschaulicht ist, können die induktiven Bauelemente 360, 370, 380 und 390 optional woanders als am Ausgangsknoten 102 miteinander gekoppelt sein. Die Enden 368, 377, 388 und 397 der Induktoren können beispielsweise optional gekoppelt sein. Die Enden 367, 378, 387 und 398 der Induktoren können beispielsweise optional gekoppelt sein. Die Enden 366 und 386 der Induktoren können optional gekoppelt sein. Das Koppeln der Enden 366 und 386 der Induktoren kann bei einer Ausführungsform in effektiver Weise die Ausgangsknoten der Umschalteinrichtungen 340 und 345 koppeln. Die Enden 376 und 396 der Induktoren können optional gekoppelt sein. Das Koppeln der Enden 376 und 396 der Induktoren bei einer Ausführungsform kann in effektiver Weise die Ausgangsknoten der Umschalteinrichtungen 350 und 355 koppeln. Obwohl sie mit zwei induktiven Schaltungen 331 und 332, jede mit zwei induktiven Bauelementen 360, 370 und 380, 390, veranschaulicht ist, kann die kombinierende Schaltung 130 für eine weitere Ausführungsform irgendeine geeignete Anzahl induktiver Schaltungen aufweisen, die jede irgendeine geeignete Anzahl von induktiven Bauelementen hat. Die Anzahl der induktiven Schaltungen für eine Ausführungsform kann zum Beispiel von der Strommenge abhängen, die durch solche induktiven Schaltungen fließen soll. Die Anzahl induktiver Bauelemente einer induktiven Schaltung für eine Ausführungsform kann der Anzahl der Phasen entsprechen, für die die induktive Schaltung gepulste Signale empfangen soll.
BEISPIELHAFTE WELLENFORMEN
4 veranschaulicht für eine Ausführungsform ein Wellenformschaubild 400 beispielhafter Signalwellenformen für die beispielhafte Schaltung zum Implementieren der Umschaltung 120 und der kombinierenden Schaltung 130, wie in 3 veranschaulicht. Wie in 4 veranschaulicht, zeigt das Wellenformschaubild 400 beispielhafte Spannungs- und Strom-Wellenformen an den Induktorenenden 366, 386, 376 und 396 der 3 und eine beispielhafte Spannungswellenform am Ausgangsknoten 102.
Wie in 4 veranschaulicht, können die induktiven Bauelemente 360 und 380 von der Umschaltung 321 ein gepulstes Signal, das einer ersten Phase entspricht, an den Induktorenenden 366 und 386 empfangen, und die induktiven Bauelemente 370 und 390 können von dem Umschaltbauelement 322 ein gepulstes Signal, das einer zweiten Phase entspricht, an den Induktorenenden 376 und 396 empfangen. Die erste und die zweite Phase der beispielhaften Wellenformen in 4 kann um im wesentlichen 180 Grad versetzt sein. Die Spannungs wellenform am Ausgangsknoten 102 kann vom Laden des Ausgangskondensators 109 mit den kombinierten gepulsten Signalen herrühren, die durch die kombinierende Schaltung 130 am Ausgangsknoten 102 erzeugt worden sind.
EINE WEITERE BEISPIELHAFTE UMSCHALTUNG UND KOMBINIERENDE SCHALTUNG
5 veranschaulicht bei einer Ausführungsform eine beispielhafte Schaltung zum Implementieren der Umschaltung 120 und der kombinierenden Schaltung 130 für den Spannungsregulator 100 der 1.
Wie in 5 veranschaulicht, kann die Umschaltung 120 bei einer Ausführungsform drei Umschaltbauelemente 521, 522 und 523 aufweisen, die drei Phasen der Steuersignale entsprechen, welche von der Steuerschaltung 110 erzeugt werden. Bei einer Ausführungsform kann das Umschaltbauelement 521 zwei Umschalteinrichtungen aufweisen, um zwei gepulste Signale, die einer ersten Phase entsprechen, zu erzeugen. Das Umschaltbauelement 522 kann bei einer Ausführungsform zwei Schalteinrichtungen aufweisen, um zwei gepulste Signale, die einer zweiten Phase entsprechen, zu erzeugen. Das Umschaltbauelement 523 kann bei einer Ausführungsform zwei Umschalteinrichtungen aufweisen, um zwei gepulste Signale zu erzeugen, die einer dritten Phase entsprechen.
Die kombinierende Schaltung 130 kann bei einer Ausführungsform zwei induktive Schaltungen 531 und 532 aufweisen. Die induktive Schaltung 531 kann bei einer Ausführungsform drei gekoppelte Induktoren aufweisen, die jeweils so gekoppelt sind, daß sie ein gepulstes Signal von dem Umschaltbauelement 521, ein gepulstes Signal von dem Umschaltbauelement 522 und ein gepulstes Signal von dem Umschaltbauelement 523 aufweisen. Die induktive Schaltung 532 kann bei einer Ausführungsform drei gekoppelte Induktoren aufweisen, die jeweils so gekoppelt sind, daß sie ein gepulstes Signal von dem Umschaltbauelement 521, ein gepulstes Signal von dem Umschaltbauelement 52'' und ein gepulstes Signal von dem Umschaltbauelement 523 empfangen.
BEISPIELHAFTE STEUERSCHALTUNG
6 veranschaulicht bei einer Ausführungsform eine beispielhafte Schaltung, um die Steuerschaltung 110 für den Spannungsregulator der 1 zu implementieren. Wie in 6 veranschaulicht kann die Steuerschaltung 110 bei einer Ausführungsform einen Generator 612 für ein gepulstes Phasensignal und einen Pulsbreitenmodulator 614 aufweisen.
Der Generator 612 für ein gepulstes Phasensignal kann irgendeine geeignete Schaltung aufweisen, um irgendwelche geeigneten gepulsten Phasensignale in irgendeiner geeigneten Weise zu erzeugen. Der Generator 612 für ein gepulstes Phasensignal kann bei einer Ausführungsform mehrere gepulste Phasensignale aus einem einzigen Taktsignal ableiten.
Bei einer Ausführungsform kann der Pulsbreitenmodulator 614 so gekoppelt sein, daß er gepulste Phasensignale vom Generator 612 für gepulste Phasensignale und das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS am Ausgangsknoten 102 empfängt. Der Pulsbreitenmodulator 614 kann bei einer Ausführungsform irgendeine geeignete Schaltung aufweisen, um die Breite oder Dauer der empfangenen Pulssignale basierend auf dem abgefühlten Fehler in dem Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS anzupassen, um Phasen-Steuersignale zu erzeugen, um dabei zu helfen, daß Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS zu regulieren. Bei einer Ausführungsform kann der Pulsbreitenmodulator 614 so gekoppelt sein, daß er das Signal einer Referenzspannung V_REF vom Referenzspannungsgenerator 108 empfängt und eine Spannung, die dem Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS entspricht, mit einer Referenzspannung, die dem Signal der Referenzspannung V_REF entspricht, vergleicht, um den Fehler in dem Signal der Ausgangsversorgungsspannung V_AUS abzufühlen.
Die Steuerschaltung 110 für eine Ausführungsform kann zusätzliche Schaltung aufweisen, um mehrere Phasen-Steuersignale aus einem Phasen-Steuersignal abzuleiten, das von dem Pulsbreitenmodulator 614 erzeugt worden ist. Die Steuerschaltung 110 für eine Ausführungsform kann irgendeine geeignete Schaltung aufweisen, um im wesentlichen komplementäre Signale aus einem Phasen-Steuersignal zu erzeugen, das durch den Pulsbreitenmodulator 614 erzeugt worden ist. Wie in 6 veranschaulicht, kann die Steuerschaltung 110 für eine Ausführungsform zum Beispiel einen Invertierer 617 aufweisen, der so gekoppelt ist, daß er ein erstes Phasen-Steuersignal empfängt, um im wesentlichen komplementäre Signale, die einer ersten Phase entsprechen, zu erzeugen, und einen Invertierer 619, der so gekoppelt ist, daß er ein N-tes Phasen-Steuersignal empfängt, um im wesentlichen komplementäre Signale zu erzeugen, die einer N-ten Phase entsprechen.
Bei einer Ausführungsform, bei der die Umschaltung 120 paarige Pull-Up- und Pull-Down-Transistoren aufweisen, um ein gepulstes Signal als Antwort auf im wesentlichen komplementäre Phasen-Steuersignale zu erzeugen, kann die Steuerschaltung 110 bei einer Ausführungsform irgendeine geeignete Schaltung aufweisen, um im wesentlichen komplementäre Signale in einer solchen Weise zu erzeugen, die dabei hilft, das gleichzeitige Aktivieren paariger Pull-Up- und Pull-Down-Transistoren zu vermeiden. Wie in 6 veranschaulicht, kann die Steuerschaltung 110 für eine Ausführungsform zum Beispiel einen Puffer 616, der so gekoppelt ist, daß er das erste Phasen-Steuersignal empfängt, und einen Puffer 618, der so gekoppelt ist, daß er das N-te Phasen-Steuersignal empfängt, aufweisen. Der Puffer 616 und der Invertierer 617 können bei einer Ausführungsform so gestaltet werden, daß sie helfen, Übergänge in ihren sich ergebenden Signale zu verzögern, um dabei zu helfen, das gleichzeitige Aktivieren paariger Pull-Up- und Pull-Down-Transistoren zu vermeiden. Der Puffer 618 und der Invertierer 619 können bei einer Ausführungsform so gestaltet werden, daß sie dabei helfen, Übergänge in ihren sich ergebenden Signalen zu verzögern, um dabei zu helfen, das gleichzeitige Aktivieren paariger Pull-Up- und Pull-Down-Transistoren zu vermeiden.
BEISPIELHAFTE ANWENDUNG
Der Spannungsregulator 100 kann für irgendeinen geeigneten Zweck eingesetzt werden. Bei einer Ausführungsform kann der Spannungsregulator 100 als ein Spannungswandler verwendet werden. Bei einer Ausführungsform kann der Spannungsregulator 100 als ein DC-DC-Wandler verwendet werden. Bei einer Ausführungsform kann der Spannungsregulator 100 das Signal einer Eingangsversorgungsspannung V_EIN von der Energieversorgung 105 wandeln, um ein davon verschiedenes Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS an die Last 106 zu liefern.
Bei einer Ausführungsform kann der Spannungsregulator 100 als ein Buck-Wandler verwendet werden. Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform ein Versorgungsspannungssignal mit einer höheren Spannung in eines mit einer niedrigeren Spannung umwandeln. Die Schaltung(en) der Last 106 können bei einer Ausführungsform so gestaltet werden, daß sie unter Verwendung eines niedrigeren Versorgungsspannungssignals arbeiten, um dabei zu helfen, den Energieverbrauch zu verringern.
Bei einer Ausführungsform kann der Spannungsregulator 100 verwendet werden, um ein reguliertes Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS an irgendeine oder mehrere geeignete Schaltungen zur Verwendung bei irgendeinem geeigneten System zu liefern. Bei einer Ausführungsform kann der Spannungsregulator 100 außerhalb solcher integrierten Schaltungen) liegen. Der Spannungsregulator 100 kann bei einer Ausführungsform auf derselben Schaltkarte gehalten werden, auf der solche integrierten Schaltung(en) gehalten werden.
Bei einer Ausführungsform kann der Spannungsregulator 100 verwendet werden, um ein reguliertes Signal einer Ausgangsversorgungsspannung V_AUS an eine oder mehrere integrierte Schaltungen zu liefern, die wenigstens einen Teil irgendeines geeigneten Prozessors bei spielsweise zur Verwendung in irgendeinem geeigneten Computersystem und/oder Steuersystem bilden.
7 veranschaulicht für eine Ausführungsform ein beispielhaftes System 700 mit einem Spannungsregulator 100, der mit der Energieversorgung 105 gekoppelt ist, um ein reguliertes Signal einer Ausgangsversorgungsspannung an einen Prozessor 710 zu liefern. Der Spannungsregulator 100 kann verwendet werden, um ein reguliertes Signal der Ausgangsversorgungsspannung zur Verwendung von allen oder irgendeinem oder mehreren geeigneten Teilen eines oder mehrerer integrierten Schaltungen des Prozessors 710 zu liefern.
Wenn sie im System 700 eingesetzt wird, kann die Energieversorgung 105 bei einer Ausführungsform eine Batterie aufweisen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Energieversorgung 105 einen Wechselstrom-Gleichstrom (AC-DC – Alternating Current-to-Direct-Current)-Wandler aufweisen. Die Energieversorgung 105 für eine weitere Ausführungsform kann einen DC-DC-Wandler aufweisen.
Wie in 7 veranschaulicht, weist das System 700 auch einen Chipsatz 720, der an den Prozessor 710 gekoppelt ist, ein Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS – Basic Input/Output System)-Speicher 730, der an den Chipsatz 720 gekoppelt ist, einen flüchtigen Speicher 740, der an den Chipsatz 720 gekoppelt ist, einen nichtflüchtigen Speicher und/oder Speichervorrichtung(en) 750, die an den Chipsatz 720 gekoppelt sind, eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 760, die an den Chipsatz 720 gekoppelt sind, eine Anzeige 770, die an den Chipsatz 720 gekoppelt ist, und eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen 780, die an den Chipsatz 720 gekoppelt sind, auf.
Der Chipsatz 720 kann bei einer Ausführungsform irgendwelche geeigneten Schnittstellencontroller aufweisen, um irgendeine geeignete Kommunikationsverbindung zum Prozessor 710 und/oder zu irgendeiner geeigneten Vorrichtung oder Komponente in Verbindung mit dem Chipsatz 720 zur Verfügung zu stellen.
Der Chipsatz 720 kann bei einer Ausführungsform einen Firmware-Controller aufweisen, um eine Schnittstelle zum BIOS-Speicher zu bilden. Der BIOS-Speicher kann verwendet werden, um irgendwelche geeignete System- und/oder Video-BIOS-Software für das System 700 zu speichern. Der BIOS-Speicher 730 kann irgendeinen geeigneten nichtflüchtigen Speicher, so wie zum Beispiel einen geeigneten Flash-Speicher, aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann der BIOS-Speicher 730 als Alternative in dem Chipsatz 720 enthalten sein.
Der Chipsatz 720 kann bei einer Ausführungsform einen oder mehrere Speicher-Controller aufweisen, um eine Schnittstelle zum flüchtigen Speicher 740 zu bilden. Der flüchtige Speicher 740 kann verwendet werden, um Daten und/oder Befehle zum Beispiel für das System 700 zu laden und zu speichern. Der flüchtige Speicher 740 kann irgendeinen geeigneten flüchtigen Speicher aufweisen, so wie zum Beispiel einen geeigneten dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM – Dynamic Random Access Memory).
Der Chipsatz 720 kann für eine Ausführungsform einen oder mehrere Eingangs/Ausgangs (I/O – Input/Output)-Controller aufweisen, um eine Schnittstelle zu dem nichtflüchtigen Speicher und/oder Speichervorrichtung(en) 750, den Eingabevorrichtung(en) 760 und zu Kommunikationsschnittstelle(n) 780 zu bilden. Der nichtflüchtige Speicher und/oder die Speichervorrichtung(en) 750 können verwendet werden, um zum Beispiel Daten und/oder Befehle zu speichern. Der nichtflüchtige Speicher und/oder die Speichervorrichtung(en) 750 können irgendeinen geeigneten nichtflüchtigen Speicher aufweisen, so wie zum Beispiel einen Flash-Speicher, und/oder können irgendwelche nichtflüchtigen Speichervorrichtung(en) aufweisen, so wie ein oder mehrere Festplattenlaufwerke (HDDs – Hard Disk Drives), ein oder mehrere Laufwerke für Compact Disks (CD) und/oder ein oder mehrere Laufwerke für digitale Mehrzweck-Disks (DVD – Digital Versatile Disc) als Beispiel. Die Eingabevorrichtung(en) 760 können irgendeine geeignete Eingabevorrichtung(en) aufweisen, so wie eine Tastatur, eine Maus und/oder irgendeine andere geeignete Steuervorrichtung für einen Cursor. Die Kommunikationsschnittstelle(n) 780 bilden eine Schnittstelle für das System 700, um über ein oder mehrere Netzwerke und/oder mit irgendeiner anderen geeigneten Vorrichtung zu kommunizieren. Die Kommunikationsschnittstelle(n) 780 kann/können irgendwelche geeignete Hardware und/oder Firmware aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann/können die Kommunikationsschnittstelle(n) 780 zum Bespiel einen Netzwerk-Adapter, einen Adapter für ein drahtloses Netzwerk, ein Telefonmodem und/oder ein Drahtlos-Modem aufweisen. Für drahtlose Kommunikation kann/können die Kommunikationsschnittstelle(n) 780 für eine Ausführungsform eine oder mehrere Antennen 782 verwenden.
Der Chipsatz 720 kann bei einer Ausführungsform einen Grafikcontroller aufweisen, um für eine Schnittstelle zu der Anzeige 770 zu sorgen. Die Anzeige 770 kann irgendeine geeignete Anzeige aufweisen, so wie zum Beispiel eine Kathodenstrahlröhre (CRT – Cathode Ray Tube) oder eine Flüssigkristallanzeige (LCD – Liquid Crystal Display). Der Grafikcontroller kann sich bei einer Ausführungsform als Alternative außerhalb des Chipsatzes 720 befinden.
Obwohl sie so beschrieben sind, daß sie im Chipsatz 720 liegen, können eine oder mehrere Controller des Chipsatzes 720 mit dem Prozessor 710 integriert sein, was es dem Prozessor 710 erlaubt, mit einer oder mehreren Vorrichtungen oder Komponenten direkt zu kommunizieren. Als ein Beispiel kann ein oder mehrere Speichercontroller für eine Ausführungsform mit einem oder mehreren der Prozessoren 710 integriert sein, was es dem Prozessor 710 erlaubt, mit dem flüchtigen Speicher 740 direkt zu kommunizieren.
In der voranstehenden Beschreibung sind beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können an solchen Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne daß man sich vom Umfang der angefügten Ansprüche entfernt.
Die Beschreibung und die Zeichnungen sollen demgemäß in einem veranschaulichenden anstatt einem beschränkenden Sinne gesehen werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Bei einer offenbarten Ausführungsform werden Phasen-Steuersignale erzeugt, und gepulste Signale werden als Antwort auf erzeugte Phasen-Steuersignale erzeugt. Erzeugte gepulste Signale werden von mehreren induktiven Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren empfangen. Eine induktive Schaltung empfängt gepulste Signale, die unterschiedlichen Phasen entsprechen. Mehrere induktive Schaltungen empfangen ein gepulstes Signal, das derselben Phase entspricht. Empfangene gepulste Signale werden durch mehrere induktive Schaltungen kombiniert, um ein Ausgangssignal zu erzeugen. Weitere Ausführungsformen werden auch beschrieben und beansprucht.

Claims

Vorrichtung, die aufweist: eine Umschaltung, um gepulste Signale als Antwort auf Phasen-Steuersignale zu erzeugen; und mehrere induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren, wobei die mehreren induktiven Schaltungen so gekoppelt sind, daß sie gepulste Signale von der Umschaltung empfangen und kombinieren, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wobei eine induktive Schaltung dazu gedacht ist, gepulste Signale zu empfangen, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, und wobei mehrere induktive Schaltungen dazu gedacht sind, ein gepulstes Signal zu empfangen, das derselben Phase entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine induktive Schaltung mehrere induktive Bauelemente umfaßt, um entsprechende gepulste Signale zum empfangen, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, und wobei ein induktives Bauelement ein Paar Induktoren hat, die magnetisch gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der mehrere induktive Vorrichtungen gekoppelte Induktoren umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die aufweist: eine Steuerschaltung, um Phasen-Steuersignale zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Steuerschaltung dazu dient, das Ausgangssignal zu überwachen, um beim Steuern der Phasen-Steuersignale zu helfen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Umschaltung mehrere Pull-Up- und Pull-Down-Transistoren umfaßt, um gepulste Signale zu erzeugen.
Vorrichtung, die aufweist: ein erstes Umschaltbauelement, um ein erstes gepulstes Signal und ein zweites gepulstes Signal als Antwort auf ein oder mehrere Steuersignale, die einer ersten Phase entsprechen, zu erzeugen; ein zweites Umschaltbauelement, um ein drittes gepulstes Signal und ein viertes gepulstes Signal als Antwort auf ein oder mehrere Steuersignale, die einer zweiten Phase entsprechen, zu erzeugen; und eine kombinierende Schaltung, um ein Ausgangssignal an einem Ausgangsknoten zu erzeugen, wobei die kombinierende Schaltung eine erste induktive Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren, um das erste gepulste Signal und das dritte gepulste Signal zu empfangen, und eine zweite induktive Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren, um das zweite gepulste Signal und das vierte gepulste Signal zu empfangen, umfaßt, wobei die erste und die zweite induktive Schaltung mit dem Ausgangsknoten gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die erste induktive Schaltung ein erstes induktives Bauelement, um das erste gepulste Signal zu empfangen, und ein zweites induktives Bauelement, um das dritte gepulste Signal zu empfangen, umfaßt, wobei das erste induktive Bauelement ein paar Induktoren hat, die magnetisch gekoppelt sind, und wobei das zweite induktive Bauelement ein Paar Induktoren hat, die magnetisch gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die zweite induktive Schaltung ein drittes induktives Bauelement, um das zweite gepulste Signal zu empfangen, und ein viertes induktives Bauelement, um das vierte gepulste Signal zu empfangen, umfaßt, wobei das dritte induktive Bauelement ein Paar Induktoren hat, die magnetisch gekoppelt sind, und bei dem das vierte induktive Bauelement ein Paar Induktoren hat, die magnetisch gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der das erste, das zweite, das dritte und das vierte induktive Bauelement gekoppelte Induktoren sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die erste induktive Schaltung einen ersten Induktor umfaßt, der in Reihe mit einem zweiten Induktor gekoppelt ist, und einen dritten Induktor umfaßt, der in Reihe mit einem vierten Induktor gekoppelt ist, wobei der erste und der dritte Induktor magnetisch gekoppelt sind und wobei der zweite und der vierte Induktor magnetisch gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die zweite induktive Schaltung einen fünften Induktor umfaßt, der in Reihe mit einem sechsten Induktor gekoppelt ist, und einen siebten Induktor umfaßt, der in Reihe mit einem achte Induktor gekoppelt ist, wobei der fünfte und der siebte Induktor magnetisch gekoppelt sind und wobei der sechste und der achte Induktor magnetisch gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der der erste und der dritte Induktor, der zweite und der vierte Induktor, der fünfte und der siebte Induktor und der sechste und der achte Induktor gekoppelte Induktoren sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, die Steuerschaltung aufweist, um ein oder mehrere Steuersignale, die der ersten Phase entsprechen, und ein oder mehrere Steuersignale, die der zweiten Phase entsprechen, zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Steuerschaltung dazu dient, das Ausgangssignal zu überwachen, um beim Steuern des eines oder der mehreren Steuersignale, die der ersten Phase entsprechen, und des einen oder der mehreren Steuersignale, die der zweiten Phase entsprechen, zu helfen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das erste Umschaltbauelement einen ersten Pull-Up- und Pull-Down-Transistor, um das erste gepulste Signal zu erzeugen, und einen zweiten Pull-Up- und einen Pull-Down-Transistor, um das zweite gepulste Signal zu erzeugen, aufweist.
Verfahren, das aufweist: Erzeugen von Phasen-Steuersignalen; Erzeugen gepulster Signale als Antwort auf erzeugte Phasen-Steuersignale; Empfangen erzeugter gepulster Signale durch mehrere induktive Schaltung mit magnetisch gekoppelten Induktoren, wobei das Empfangen das Empfangen von gepulsten Signale, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, durch eine induktive Schaltung und das Empfangen eines gepulsten Signals, das derselben Phase entspricht, durch mehrere induktive Schaltungen umfaßt; und Kombinieren empfangener gepulster Signale durch mehrere induktive Schaltungen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Empfangen gepulster Signale, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, durch eine induktive Schaltung das Empfangen ent sprechender gepulster Signale, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, durch mehrere induktive Bauelemente umfaßt und wobei ein induktives Bauelement ein Paar Induktoren hat, die magnetisch gekoppelt sind.
Verfahren nach Anspruch 17, das das Überwachen des Ausgangssignals aufweist, wobei das Erzeugen von Phasen-Steuersignalen das Steuern von Phasen-Steuersignalen als Antwort auf das überwachte Ausgangssignal aufweist.
System, das aufweist: eine Batterie; einen Spannungsregulator, um ein Signal einer Eingangsversorgungsspannung von der Batterie zu empfangen, um ein reguliertes Signal einer Ausgangsversorgungsspannung zu erzeugen, wobei der Spannungsregulator eine Steuerschaltung umfaßt, um Phasen-Steuersignale zu erzeugen, eine Umschaltung, um gepulste Signale als Antwort auf erzeugte Phasen-Steuersignale zu erzeugen, und parallelisierte induktive Schaltungen mit magnetisch gekoppelten Induktoren umfaßt, wobei die induktiven Schaltungen so gekoppelt sind, daß sie gepulste Signale von der Umschaltung empfangen und kombinieren, um das Signal der Ausgangsversorgungsspannung zu erzeugen, wobei eine induktive Schaltung dazu dient, gepulste Signale, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, zu empfangen und wobei die mehreren induktiven Schaltungen dazu dienen, ein gepulstes Signal, das derselben Phase entspricht, zu empfangen; und eine oder mehrere integrierte Schaltungen, um das Signal der Ausgangsversorgungsspannung zu empfangen.
System nach Anspruch 20, bei dem eine induktive Schaltung mehrere induktive Bauelemente umfaßt, um entsprechende gepulste Signale, die unterschiedlichen Phasen entsprechen, zu empfangen, und wobei ein induktives Bauelement ein Paar Induktoren hat, die magnetisch gekoppelt sind.
System nach Anspruch 21, bei dem die mehreren induktiven Bauelemente gekoppelte Induktoren umfassen.
System nach Anspruch 20, bei dem die Steuerschaltung dazu dient, das Signal zu überwachen, um beim Steuern von Phasen-Steuersignalen zu helfen.
System nach Anspruch 20, bei dem eine oder mehrere integrierte Schaltungen das Signal einer Ausgangsversorgungsspannung von wenigstens einem Teil eines Prozessors empfangen.
System nach Anspruch 24, mit einer oder mehreren Kommunikationsschnittstellen und einer oder mehreren Antennen.