JP2024045059A - 閉ループｄａｃアーティファクト生成 - Google Patents

Abstract

【課題】調整された回路供給出力にアーティファクト信号を選択的に加えることができる回路供給システム【解決手段】回路供給システムは、システム出力で直流（ＤＣ）出力レベルを生成するためのメインデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）回路と、システム出力に接続されたフィードバック回路経路と、フィードバック回路経路に接続され、メインＤＡＣ回路及びフィードバック回路経路を使用して、システム出力におけるＤＣ出力レベルを調整するように構成された一次制御回路経路と、フィードバック回路経路に接続され、非ＤＣ信号成分をＤＣ出力レベルに加えて、フィードバック回路経路を使用して非ＤＣ信号成分を調整するように構成された二次制御回路経路と、を含む。【選択図】図２

Description

（優先権主張）
この出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０２２年９月２１日に出願された米国仮出願第６３／３７６，４６７号の優先権を主張する。

本発明は、限定するものではないが、一般に、調整された回路供給を提供する増幅器システムに関し、より具体的には、調整された回路供給出力にアーティファクト信号を選択的に加えることができる回路供給システムに関連する。

増幅器システムは、直流（ＤＣ）出力を与えるために使用され得る。これらのシステムは、例えば、自動試験装置（ＡＴＥ）で有用になり得る。ＡＴＥ用途の中には、ＤＣ出力にリップルやノイズなどのアーティファクトを導入して、このようなコンディション下で被試験デバイス（ＤＵＴ）の性能、感度、信頼性を試験することが望ましい場合がある。例えば、電気自動車（ＥＶ）の用途に使用される電子部品は、スイッチングパワーインバータの高い動的ノイズ（又はリップル）に起因した高電圧及び電流リップルに晒される傾向にある。電子部品用の回路供給にアーティファクト信号を導入することは、高電圧及び電流リップル又はノイズに対する電子部品の頑健性を試験することができ、試験中の電子システムの電源除去率（ＰＳＲＲ）を試験するために使用され得る。一方向のリップル生成に対する１つのアプローチを、変圧器ネットワークを使用して実現することができる。図１は、電源出力にリップルを加えるための回路の一例である。リップルジェネレータ及び結合変圧器は、ＤＣ電源とＤＵＴとの間に配置され、大きなＡＣ信号を回路供給に結合させる。リップルジェネレータは、供給の出力に正弦波を与えてよく、試験中のシステムの回路ノードにおいてリップルが測定され得る。しかしながら、図１の例のような変圧器ネットワークは、相当に大きく、それらが生成することができるアーティファクト信号に関してそれほど柔軟ではない。

本発明は、回路供給システムであって、システム出力に直流（ＤＣ）出力レベルを生成するためのメインデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）回路と、前記システム出力に接続されたフィードバック回路経路と、前記フィードバック回路経路に接続され、前記メインＤＡＣ回路及び前記フィードバック回路経路を使用して、前記システム出力で前記ＤＣ出力レベルを調整するように構成された一次制御回路経路と、前記フィードバック回路経路に接続され、非ＤＣ信号成分を前記ＤＣ出力レベルに加え、かつ、前記フィードバック回路経路を使用して前記非ＤＣ信号成分を調整するように構成された二次制御回路経路と、を備える、回路供給システムを提供するものである。

図面において、必ずしも縮尺通りに描かれていないが、同様の数字は、異なる図面において同様の構成要素を記述する場合がある。異なる文字の添字を有する同様の数字は、同様の構成要素の異なる例を表す場合がある。図面は、概して、本文書に記載された様々な実施形態を限定としてではなく例として示す。

電源出力にリップルを加えるための回路の一例である。 閉ループアーキテクチャを有する回路供給システムの回路図である。 回路供給システムの別の例の回路図である。 ダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）と数値制御発振器（ＮＣＯ）とを含む回路供給システムの別の例の回路図である。 回路供給システムを使用したリップル信号生成のシミュレーションを示す。 回路供給システムを使用したリップル信号生成のシミュレーションを示す。 回路供給システムを使用したリップル信号生成のシミュレーションを示す。 回路供給システムを使用したリップル信号生成のシミュレーションを示す。 デジタルダウンコンバータ（ＤＤＣ）を含む回路供給システムの別の例の回路図である。

図２は、閉ループアーキテクチャを有する回路供給システム２００の一例の回路図であって、デジタル手段を使用して人工回路供給リップル及びノイズを出力に加えることができる調整された供給出力を提供する。相当に大きい変圧器ネットワークを必要としない。

システム２００は、一次制御回路経路と二次制御回路経路とを含む。一次制御回路経路は、図２においてＨ_Ａ（ω）と表記される伝達関数を有し、二次制御回路経路は、図２においてＨ_Ｂ（ω）と表記される伝達関数を有する。一次制御回路経路は、システム２００の出力で直流（ＤＣ）出力レベルを維持する役割を有する。そのＤＣ出力レベルは、調整されたＤＣ出力電圧又は調整されたＤＣ出力電流であってよい。二次制御回路経路は、ＤＣ出力レベルに加えられる非ＤＣ信号を生成する。非ＤＣ信号は、例えば、リップル信号又はノイズ信号であり得る。

システム２００は、システムの出力から一次制御回路経路及び二次制御回路経路の双方の入力に結合されたフィードバック回路経路を含む。フィードバック回路経路は、図２においてＨ_ＦＢ（ω）と表記される伝達関数を有する。フィードバック回路経路は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路２０２と、任意選択のアンチエイリアシングフィルタ（ＡＡＦ）２０４とを含む。ＡＤＣ回路２０２は、出力信号のデジタルバージョンをフィードバック信号として生成する。一次制御回路経路及び二次制御回路経路は、それぞれ、ＤＣ出力レベル及び非ＤＣ出力信号を調節するためにフィードバック信号を使用する。

図２の例では、一次制御回路経路は、コントローラ２０６と、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）回路２０８とを含む。コントローラ２０６は、コントローラ２０６について説明する機能を実装するための論理回路を含むことができる。ＤＡＣ回路２０８は、ＤＵＴによって回路供給として使用され得るＤＣ出力レベルを生成するメインＤＡＣ回路である。コントローラ２０６は、ＤＡＣ回路２０８のＤＡＣコードを調節して、一定のＤＣ出力レベルを維持する（例えば、出力電圧を目標出力電圧（Ｖ_ＯＵＴ≒Ｖ_{ＴＡＲＧＥＴ}）に維持する、又は出力電流を目標出力電流（Ｉ_ＯＵＴ≒Ｉ_{ＴＡＲＧＥＴ}）に維持する）。

二次制御回路経路は、第２のコントローラ１１０と、第２のＤＡＣ回路２１２とを含む。コントローラ２１０は、ＤＡＣ回路２１２のＤＡＣコードを調節して、システム１００の出力に非ＤＣアーティファクト信号を導入する。コントローラ２０６、２１０は、システム１００のデジタルドメイン２１４に含まれてよい。コントローラ２０６、２１０は、プログラム可能なゲートアレイ（ＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プロセッサ、マイクロコントローラ、論理状態機械、又は専用デジタル回路として実装されてよい。コントローラ２０６、２１２は、適応型及び機械学習の方法及びアルゴリズムを実行してもよい。図２の例は２つの独立したＤＡＣチャネルを利用するが、別のアプローチでは、２つの制御回路経路がＤＡＣ回路を共有する。２つの独立したＤＡＣチャネルを使用することにより、２つの制御回路経路間のクロストークを最小限に抑えることができる。

ＤＡＣ２０８からのＤＣ出力レベル及びＤＡＣ２１２からの非ＤＣ信号は、合計回路ノード２１６を使用して合成される。一次制御回路経路及び二次制御回路経路は、それぞれゲインＧ_Ａ及びＧ_Ｂを回路経路に加えるための増幅器２１８及び２２０を含むことができる。利得Ｇ_Ｆを前方回路経路に加えるために、合計回路ノード２１６の出力に別の増幅器２２２が任意選択で含まれ得る。フィードバック回路経路は、出力をＡＤＣ２０２の入力電圧の変動限界までスケールダウンするために、ゲイン（又は減衰）Ｇ_Ｒを有する増幅器２２４を含むことができる。ＡＤＣ２０２は、出力電圧又は出力電流を測定してもよい。出力電流又は電圧が測定されるかどうかを選択するための多重化器（ＭＵＸ）が含まれ得る。出力電流は、感知インピーダンスＲ_Ｓ（例えば、抵抗器又は他のインピーダンス回路素子）を使用して測定され得る。別の増幅器２２６を使用して、ゲインＧ_Ｍを出力の測定に与えることができる。いくつかの例では、トランスインピーダンス増幅器を使用して、電流信号を電圧信号に変換することができる。

フィードバック回路経路を有する一次制御回路経路は、伝達関数Ｈ_Ａ（ω）＊Ｈ_ＦＢ（ω）を有する一次閉ループであり、一定の電源出力を維持するように機能する。二次制御回路経路は、開ループモード又は閉ループモードで動作してよい。開ループモードでは、第２のコントローラ１１０が、フィードバック回路経路からのその入力を無視し、所定の（例えば、プログラムされた）ＤＡＣコードをＤＡＣ回路２１２に与えて、非ＤＣアーティファクト信号（例えば、リップル信号）をシステムに導入する。ＤＡＣ回路２１２によって生成された非ＤＣアーティファクト信号の周波数は、非ＤＣアーティファクト信号が一次制御ループの安定性に著しい影響を与えないように、一次制御ループの帯域幅（すなわち、Ｈ_Ａ（ω）＊Ｈ_ＦＢ（ω）の帯域幅）よりも十分に大きいものとする。

閉ループモードでは、フィードバック回路経路を有する二次制御回路経路は、伝達関数Ｈ_Ｂ（ω）＊Ｈ_ＦＢ（ω）を有する二次閉ループであり、生成された非ＤＣアーティファクト信号の大きさ又は電力を制御するように機能する。開ループのアプローチと同様に、一次閉ループ及び二次閉ループは、２つの閉ループによる安定性及び正確な制御を維持するために、互いに著しく相互作用しないように、周波数に関して十分に遠く離れているものとする。

例えば、一次閉ループの帯域幅が二次閉ループの帯域幅よりも実質的に狭い場合、ＤＡＣ回路２１２によって生成されたリップル信号は、一次回路経路伝達関数Ｈ_Ａ（ω）によってフィルタリングされることなく、出力（電圧又は電流）に直接埋め込まれ得る。換言すると、コントローラ２０６は、ＤＡＣ回路２０８を調節して、ＤＡＣ回路２１２によって人工的に導入されたリップルを無視しながら、定常状態（Ｖ_ＯＵＴ≒Ｖ_{ＴＡＲＧＥＴ}）を維持し、これはループの安定性に対して望ましい。同様に、コントローラ２０１０は、所与の周波数で固定されたリップル振幅を維持することに注力する。このシステムの利点として、リップル周波数が一次閉ループの帯域幅よりも実質的に高くなることが可能となり、これはいくつかの用途で有益であり得る。

いくつかの例では、一次制御回路経路及び二次制御回路経路の相対帯域幅は、コントローラ２０６、２１０内で調節されてよい。例えば、一次制御回路経路及び二次制御回路経路が比例積分微分（ＰＩＤ）制御を実装する場合、伝達関数Ｈ_Ａ（ω）及びＨ_Ｂ（ω）は、Ｋ_Ｐ＋Ｋ_Ｉｓ＋Ｋ_Ｄｓの形式を有する。積分器及び微分器係数（Ｋ_Ｉ及びＫ_Ｄ）は、帯域幅を設定するように調節されてもよい。代替的に、図２は、ＡＤＣ２０２の出力経路のデジタルドメイン２１４に１つ以上のフィルタが実装され得ることを示す。非ＤＣ信号の全てのアーティファクトがコントローラ２０６によって無視されるように、コントローラ２０６の前にローパスフィルタ２２８が実装されてよく、それによって安定性の懸念が軽減される。同様に、生成された波形の数及び周波数に応じて二次回路経路に対するコントローラ２１０の前又は内部にバンドパス、すなわちハイパスフィルタ２３０（例えば、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ）が実装されてよい。ローパスフィルタ２２８で上部ＤＡＣチャネルを開始すると、図２の上部ＤＡＣチャネルがＤＣ又は低周波数制御回路経路として設定される。バンドパス又はハイパスフィルタ２３０でより低いＤＡＣチャネルを開始することは、より高い周波数回路経路としてより低いＤＡＣチャネルを設定する。

図３は、回路供給システム３００の別の例の回路図である。図２の２つのＤＡＣの例の代わりに、システム３００は、メインＤＡＣ回路２０８のみを使用して、伝達関数Ｈ_Ａ（ω）＊Ｈ_ＦＢ（ω）と、二次閉ループＨ_Ｂ（ω）＊Ｈ_ＦＢ（ω）又は開ループ二次制御回路経路Ｈ_Ｂ（ω）のいずれかと、を有する一次閉ループを実装する。加算要素３１６は、アナログドメインからデジタルドメイン３１４に移動されている。メインＤＡＣ２０８は、第１のコントローラ２０６の出力と第２のコントローラ２１０の出力との合計を受信し、ＤＣ出力レベル及び非ＤＣ信号を生成する。一次制御回路経路Ｈ_Ａ（ω）のより低い周波数伝達関数及びより高い周波数の二次制御回路経路Ｈ_Ｂ（ω）の帯域幅は、対応するコントローラ２０６、２１０と同様に、各経路においてデジタルフィルタリングを使用して設定されてもよい。いくつかの例では、回路供給システムは、一次制御回路経路及び二次制御回路経路の双方に対して１つのコントローラを含む。コントローラは、一次制御回路経路Ｈ_Ａ（ω）の伝達関数と二次制御回路経路Ｈ_Ｂ（ω）の伝達関数との双方を実装する。

図２に戻ると、例示的なシステムは、１つの二次回路経路又は１つの二次ＤＡＣチャネルと、１つのフィードバック回路経路又は１つのＡＤＣチャネルとを示す。いくつかの例では、システム２００は、対応するフィルタリング及びコントローラを備えた追加の並列ＤＡＣチャネル及びＡＤＣチャネルを含む。例えば、異なる周波数でアーティファクト波形を生成及び制御するために、追加のＤＡＣチャネルが加えられてよい。オフセット周波数を有する２つ以上のトーンを生成して、相互変調歪み（ＩＭＤ）測定を可能にしてもよい。１つのＡＤＣチャネルは、出力電圧、出力電流、又は異なる回路出力経路（経路Ａ～Ｄ）を選択的に測定するために使用される。別の実施形態では、出力電圧及び出力電流を同時に測定するために、追加のＡＤＣフィードバック経路が加えられてもよい。代替的に、異なる周波数で、又は異なる範囲及び解像度要件を有するアーティファクトを監視するために、異なるＡＤＣが使用されてよい。

図４は、回路供給システム４００の別の例の回路図である。この例は、コントローラ２０６とメインＤＡＣ回路２０８とを含む一次制御回路経路を含むマルチＤＡＣシステムである。システム４００は１つ以上の二次制御回路経路も含み、二次制御回路経路の各々がフィルタ４３０（フィルタ_ｉ、ｉ＝１、…Ｎ）と、コントローラ４１０（コントローラ_ｉ）と、ＤＡＣ４１２（ＤＡＣ_ｉ）と、を含む。ＤＡＣ（ＤＡＣ_ｉ）は、ダイレクトデジタルシンセサイザ４３２（ＤＤＳ_ｉ）として構成される。システム内のＤＤＳブロックの数Ｎは、専用ＤＡＣ及びコントローラの数に応じて構成されてもよい。

ＤＤＳ４３２のデジタル回路は、数値制御発振器（ＮＣＯ）４３４を含む。ＮＣＯ４３４は、周期的な波形（例えば、正弦波形、三角形波形、正方形波形、パルス波形など）を有する非ＤＣ信号（例えば、リップル信号）を生成する。非ＤＣ信号がリップル信号である場合、ユーザによってリップル信号の周波数が選択可能であってよい。乗算器４３６は、第２のコントローラから出力されたデジタル値をＮＣＯ４３４の出力に掛けて、ＤＡＣ_ｉ４１２にデジタルリップル信号を与えてよい。コントローラ_ｉ４１０は、リップル波形の振幅を制御する出力を与えることができる。

いくつかの例では、ＤＤＳ４３２はピーク又はエンベロープ検出器４３８を含む。ピーク又はエンベロープ検出器の機能は、デジタルドメイン４１４に実装され得るか、又は別個のピーク若しくはエンベロープ検出器回路であり得る。ピーク又はエンベロープ検出器機能をコントローラ_ｉ４１０とは別に有することにより、著しく低減された（ベースバンド）速度又は帯域幅でコントローラ_ｉ４１０が動作することが可能になる。

図５Ａ～５Ｄは、回路供給システムを使用したリップル信号生成のシミュレーションを示す。図５Ａは、図４の回路供給システム４００の例示的な実施形態のシミュレートされた出力電圧波形である。一次制御回路経路は、２００Ｖの一定の電源出力５０５を維持するように機能する。二次制御回路経路は、１０ボルトのピークツーピーク（１０Ｖｐ－ｐ）リップル信号５１０及び４０Ｖｐ－ｐリップル信号５１５を２００Ｖ出力に加える。図５Ｂは、ハイパスフィルタ４３０のエンベロープ波形出力を示す。図５Ｃは、メインＤＡＣ５２０及び第２のＤＡＣ５２５に対するＤＡＣコード更新を示す。波形は、一次閉ループのＤＡＣが妨害されていないことを示す。図５Ｄは、図５Ｃの０．０９秒付近のＤＡＣコード更新５２５の拡大図を示す。

図６は、回路供給システム６００の別の例の回路図である。システム６００は、コントローラ２０６と、メインＤＡＣ回路２０８と、直接デジタルシンセサイザ４３２（ＤＤＳ_ｉ）として構成される１つ以上とを含む一次制御回路経路を含むという点で、図４の例示的なシステムに類似する。図６の例は、リップルエンベロープトラッキングを数学的に提供する。システム６００は、ＮＣＯ４３４と乗算器４３６とを含む。リップル波形信号は、フィルタ_ｉ４３０の出力においてデジタル形式で取り込まれる。フィルタ_ｉの出力は、乗算器６３８による乗算演算を使用してベースバンドにデジタル的にダウン変換される。乗算器６３８は、デジタルドメインのハードウェア、ソフトウェア、又はファームウェアのうちの１つ以上に実装され得る。

ＮＣＯ４３４の出力にデジタル形式のリップル波形信号が（フィルタ_ｉの出力において）乗算されると、乗算器６４０の出力がＤＣに近い低周波数項と、リップル周波数の２倍（２Ｘ）の別の項とを含む。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６４０は、２Ｘリップル周波数項をフィルタリングするために、乗算器６３８の出力に含まれている。したがって、リップル信号の振幅エンベロープ情報を含む低周波成分のみがコントローラ_ｉ４１０に渡される。

いくつかの例では、図４及び６のＮＣＯ４３４を、ノイズ発生器回路によって置き換えることができる。生成されたノイズは、ランダムノイズ又は擬似ランダム（ＰＲＮ）であってよい。ランダムノイズは、全てのスペクトル色を含むため、一般に白色スペクトル応答と呼ばれるスペクトル的に平坦なＡＣ応答を有する。実際には、ランダムノイズは、擬似ランダムビットシーケンサ（ＰＲＢＳ）によって生成されたＰＲＮを使用して近似されてもよい。生成されたランダムノイズ又はＰＲＮは、平坦なスペクトル出力応答を有してもよく、又は、より低い周波数応答及びより高い周波数応答を含む異なる目標スペクトル応答を有してよい。ノイズはまた、特定の目標周波数帯域内に交流（ＡＣ）応答を有するように生成されてよい。いくつかの例では、ノイズはフリッカー（１／ｆ）ノイズであってよい。

いくつかの例では、リップル信号生成及びノイズ信号生成は閉ループシステムで組み合わされる。ネストされた制御ループは、慎重な周波数計画（間隔）とフィルタリングによって十分に独立して機能する可能性がある。代替的に、直交擬似ノイズ（ＰＮ）シーケンスは、対応するコントローラによって時間領域内で復号化されてよい。

リップル信号発生器の例と同様に、ノイズ信号の平均の大きさ又は電力は、二次制御回路経路を使用して追跡されて、平均又はルート平均二乗（ＲＭＳ）値を制御することができる。二次制御回路経路で生成されるノイズは、ハイパスフィルタリングされてよい。デルタシグマ変調（ＤＳＭ）は、一次制御回路経路が著しく影響を受けないように、ノイズ電力を十分に高い周波数に押し出すために使用されてよい。別の実施形態では、加えられたノイズ又はリップル信号は、対応するＤＡＣのクロック入力をディザリングして、出力におけるスペクトルトーンを低減することによって、タイムドメインでディザリングされてもよい。

マルチＤＡＣアーキテクチャの別の使用事例では、回路供給システムの有効分解能は、コントローラがトグルされた信号の平均値がＬＳＢ未満となるように、予め決められたシーケンスに従って、２つ以上のレベルの間で二次制御回路経路ＤＡＣの１つ以上をトグルすることによって向上されてよい。例えば、双方のＤＡＣが同一の解像度（例えば、同一ビット数）を有する２つのＤＡＣシステム（例えば、ＤＣ出力生成の役割を有するＤＡＣ２０８及び解像度向上の役割を有するＤＡＣ２１２を備えた図２のシステム２００）において、ＤＡＣ２１２が、所与のデューティサイクルを有する１つのＬＳＢを上下にトグルすることが可能となってよい。デューティサイクルが５０％の場合、トグルの平均値は１／２ＬＳＢになり得る。デルタシグマ変調（ＤＳＭ）、パルス密度変調（ＰＤＭ）、及びパルス幅変調（ＰＷＭ）などの量子化ノイズ整形技術も適用されてよい。そのような用途では、アップコンバートされた量子化ノイズがＤＡＣ２０８によって制御されるメインループによってフィルタリングされ得るように、ＤＡＣ２１２のサンプリングレートがＤＡＣ２０８のサンプリングレートと比較して著しく（例えば、１６倍又は２０倍）高くてもよい。ＤＡＣ２１２をトグルすることに起因する出力でのリップルを低減するために、ＤＡＣ２１２のサンプリングエッジは、より広い周波数範囲にわたってリップルエネルギーを広げるために、ランダム又は確率的な方法でＤＡＣ２０８に対してディザリングされてよい。トグルすることは、特定の使用事例の必要性に整合するように構成されてよい。同様に、測定ＡＤＣ２０２の分解能は、閉ループシステムの全体的な分解能の向上を可能にするオーバーサンプリング、ノイズ整形、平均化、及びディザリング技術によって向上されてよい。

閉ループＤＡＣアーキテクチャに実装されるアーティファクト生成（リップル及びノイズ）及び制御のためのシステム及び方法が記載されている。アーティファクト信号は、閉ループアプローチにおいて、直接デジタル合成（ＤＤＳ）又は任意波形生成（ＡＷＧ）技術を使用して生成される。アーティファクト信号は、一次ＤＣ動作ループのコントローラによって維持される定常ＤＣ動作電圧（又は電流）上に加えられる。アーティファクト信号は、一次ＤＣ動作ループの安定性を著しく妨げることなく、出力に直接加えられてもよい。加えて、記載される技術は、アーティファクト波形の大きさ又は電力の正確な閉ループ制御を提供する。更なる例では、アーティファクト信号生成に使用されるＤＡＣは、トグルされた信号の平均値がＬＳＢ未満となるように、予め決められたシーケンスに従って２つ以上のレベル間を制御トグルすることにより、定常ＤＣ動作電圧の分解能を向上させるために再利用されてよい。

追加の説明及び実施例
実施例１は、システム出力で直流（ＤＣ）出力レベルを生成するためのメインデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）回路と、システム出力に接続されたフィードバック回路経路と、フィードバック回路経路に接続され、メインＤＡＣ回路及びフィードバック回路経路を使用して、システム出力におけるＤＣ出力レベルを調整するように構成された一次制御回路経路と、フィードバック回路経路に接続され、非ＤＣ信号成分をＤＣ出力レベルに加えて、フィードバック回路経路を使用して非ＤＣ信号成分を調整するように構成された二次制御回路経路と、を備える主題（回路供給システムなど）を含む。

実施例２において、実施例１の主題が、第１のコントローラとメインＤＡＣ回路とを含む一次制御回路経路と、非ＤＣ信号成分を生成するように構成された第２のコントローラ及び第２のＤＡＣ回路を含む二次制御回路経路と、メインＤＡＣ回路の出力及び第２のＤＡＣの出力に動作可能に結合され、非ＤＣ信号成分をＤＣ出力レベルに加えるように構成された加算ノードと、を任意選択で含む。

実施例３において、実施例１の主題が、第１のコントローラを含む一次制御回路経路と、第２のコントローラを含む二次制御回路経路と、第１のコントローラの出力と第２のコントローラの出力との合計を受信し、ＤＣ出力レベル及び非ＤＣ信号成分を生成するように構成されたメインＤＡＣ回路と、を任意選択で含む。

実施例４において、実施例１～３のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路を含むフィードバック回路経路と、フィードバック回路のＡＤＣ回路に接続されたコントローラと、第１の伝達関数を有する一次制御回路経路と、第２の伝達関数を含む二次制御回路経路と、第１及び第２の伝達関数を実装するように構成されたコントローラと、を任意選択で含む。

実施例５において、実施例１～４のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、システム出力の第１の周波数信号成分を一次制御回路経路に与えるように構成されたローパスフィルタ回路と、システム出力の第２の信号成分を二次制御回路経路に与えるように構成されたハイパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを含む二次制御回路経路と、を含む一次制御回路経路を任意選択で含み、第２の信号成分が第１の周波数信号成分よりも高い周波数を有する。

実施例６において、実施例１及び４～５のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、第１のコントローラとメインＤＡＣ回路とを含む一次制御回路経路と、デジタル値を出力するための第２のコントローラと、非ＤＣ信号としてアナログリップル信号を生成するように構成された第２のＤＡＣ回路と、数値制御発振器（ＮＣＯ）と、第２のコントローラのデジタル値をＮＣＯの出力に掛けて、第２のＤＡＣ回路にデジタルリップル信号を与えるように構成された乗算器と、第２のコントローラへのアナログリップル信号の振幅を監視するように構成されたピーク検出器又はエンベロープ検出器のうちの少なくとも１つと、を含む二次制御回路経路と、を任意選択で含む。

実施例７において、実施例１及び４～５のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、第１のコントローラとメインＤＡＣ回路とを含む一次制御回路経路と、デジタル値を出力するための第２のコントローラ及び非ＤＣ信号成分としてアナログリップル信号を生成するように構成された第２のＤＡＣ回路と、数値制御発振器（ＮＣＯ）と、フィードバック回路経路から受信した信号をＮＣＯの出力に掛けて、振幅エンベロープ情報を含む積信号を第２のコントローラに与えるように構成された第１の乗算器と、第２のコントローラのデジタル値をＮＣＯの出力に掛けて、第２のＤＡＣ回路にデジタルリップル信号を与えるように構成された第２の乗算器と、を含む二次制御回路経路と、を任意選択で含む。

実施例８において、実施例１～７のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、フィードバック回路経路に接続された少なくとも１つのコントローラと、別の制御回路経路と、リップル信号を生成し、第１のフィードバック回路経路を使用してリップル信号を調整するように構成された二次制御回路経路と、を任意選択で含む。他の制御回路経路が、ノイズ信号を生成するように構成され、少なくとも１つのコントローラが、リップル信号及びノイズ信号の一方又は双方をＤＣ出力レベルに選択的に加えるように構成されている。

実施例９において、実施例１～８のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、一次制御回路経路及び二次制御回路経路にシステム出力における出力電圧信号をフィードバックするように構成されたフィードバック回路と、一次制御回路経路及び二次制御回路経路にシステム出力における出力電流信号をフィードバックするように構成された別のフィードバック回路経路と、を任意選択で含む。

実施例１０は、主題（回路供給システムを動作させる方法など）を含むか、又は任意選択で実施例１～９の１つ又は任意の組み合わせと組み合わせて、そのような主題を含むことができ、主題が、一次制御回路経路及びメインデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）回路を使用して、回路供給システムのシステム出力に直流（ＤＣ）出力レベルを生成することと、二次制御回路経路を使用して、ＤＣ出力レベルに非ＤＣ信号成分を加えることによって、システム出力に出力信号を生成することと、システム出力、並びに一次制御回路経路及び二次制御回路経路の双方に接続されたフィードバック回路経路を使用して、ＤＣ出力レベルを調整し、かつ、非ＤＣ信号成分を調整することと、を含む。

実施例１１において、実施例１０の主題が、一次制御回路経路及び一次制御回路経路に含まれるメインＤＡＣ回路を使用してＤＣ出力レベルを生成することと、二次制御回路経路に含まれる第２のＤＡＣ回路を使用してリップル信号を生成することと、一次制御回路経路及び二次制御回路経路の出力を加算することによって、リップル信号をＤＣ出力レベルに加えることと、を任意選択で含む。

実施例１２において、実施例１０及び１１のうちの１つ又は双方の主題が、一次制御回路経路のコントローラの出力と二次制御回路経路のコントローラの出力とを合計することと、コントローラの出力の合計をメインＤＡＣ回路の入力に与えることと、を任意選択で含む。

実施例１３において、実施例１０～１２のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、フィードバック回路経路を使用してシステム出力から出力信号をフィードバックすることであって、出力信号がＤＣ出力レベル及び非ＤＣ信号成分としてリップル信号を含む、フィードバックすることと、出力信号をデジタルリップル信号及びＤＣ出力レベルを含むデジタル電気信号に変換することと、デジタルリップル信号をＤＣ出力レベルから分離し、分離されたデジタルリップル信号を二次制御回路経路に、かつＤＣ出力レベルを一次制御回路経路に与えることと、を任意選択で含む。

実施例１４において、実施例１０～１３のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、二次制御回路経路に含まれる数値制御発振器（ＮＣＯ）を使用してリップル信号を生成することと、分離されたデジタルリップル信号の振幅に従ってＮＣＯを調節することによってリップル信号を調整することと、を任意選択で含む。

実施例１５では、実施例１４の主題が、分離されたデジタルリップル信号をＮＣＯの出力に掛けて、積信号を生成することと、積信号をフィルタリングして、分離されたデジタルリップル信号の振幅情報を含むエンベロープ信号を生成することと、を任意選択で含む。

実施例１６において、実施例１０～１５のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、二次制御回路経路のコントローラの出力を数値制御発振器（ＮＣＯ）の出力に掛けることと、掛けられた出力を二次制御回路経路に含まれる第２のＤＡＣ回路に与えて、ＤＣ出力レベルに加えられた非ＤＣ信号成分としてリップル信号を生成することと、を任意選択で含む。

実施例１７において、実施例１０～１７のうちの１つ又は任意の組み合わせの主題が、二次制御回路経路を使用してＤＣ出力レベルにノイズ信号を加えることによって、システム出力に出力信号を生成することを任意選択で含む。

実施例１８は、主題（供給回路など）を含むか、又はそのような主題を含むように実施例１～１７の１つ又は任意の組み合わせと任意選択で組み合わせてそのような手段を含むことができ、主題は、メインデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）回路と、第２のＤＡＣ回路を含む二次回路経路と、一次回路経路の出力に接続され、二次回路経路の出力に接続されて、供給回路の出力で出力信号を生成する加算回路ノードと、供給回路及び一次回路経路の出力に接続されたフィードバック回路経路と、制御回路と、を備える。フィードバック回路が、フィードバック信号を生成するためのアナログデジタル変換（ＡＤＣ）回路を含む。制御回路が、フィードバック信号に基づいて、供給回路の出力で直流（ＤＣ）出力レベルを生成するように、メインＤＡＣ回路の入力を設定し、第２のＤＡＣ回路を、メインＤＡＣ回路の１つの最下位ビット（ＬＳＢ）に対応する２つの出力レベル間でトグルするように構成されている。

実施例１９において、実施例１８の主題が、加算ノードに接続された入力を含むローパスフィルタ回路と、サンプリング周波数でフィードバック信号をサンプリングし、サンプリング周波数よりも高いトグル周波数で第２のＤＡＣ回路をトグルするように構成されたコントローラと、を任意選択で含み、トグル周波数がローパスフィルタの阻止帯域内に存在する。

実施例２０において、実施例１８及び１９の一方又は双方の主題が、サンプリング信号を使用してフィードバック信号をサンプリングし、トグリング信号を使用して第２のＤＡＣ回路をトグルするように構成されたコントローラと、サンプリング信号のエッジに対してトグリング信号のエッジをディザリングするように構成されたコントローラと、を任意選択で含む。

これらの非限定的な例は、任意の置換又は組み合わせで組み合わされ得る。上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を構成する添付図面への参照を含む。図面は、例示によって、本発明が実施され得る具体的な実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では「実施例」とも称される。本明細書で言及される全ての刊行物、特許、及び特許文書は、参照により個々に組み込まれるかのように、その全体が参照により本明細書に援用される。本書と参照により援用された文書との間で用法が矛盾する場合、援用された参照文書の用法は本書の用法を補足するものとみなされるべきであり、相容れない矛盾については本書の用法が優先される。

この文書では、「ａ」又は「ａｎ」という用語は、特許文書で一般的であるように、「少なくとも１つ」又は「１つ以上」の他の例又は使用法とは関係なく、１つ又は１つ以上を含むように使用される。この文書では、「又は」という用語は、特に指定のない限り、「Ａ又はＢ」が「ＡであるがＢではない」、「ＢであるがＡではない」、及び「Ａ及びＢ」を含むように、非排他的な「又は」を指すために使用される。添付の特許請求の範囲では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「で（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「そこで（ｗｈｅｒｅｉｎ）」というそれぞれの用語の平易な英語の同等語として使用される。また、以下の特許請求の範囲において、「含む」及び「備える」という用語は制限のないものであり、すなわち、請求項でそのような用語の後に列挙されたものに加えて、要素を含むシステム、装置、物品、又はプロセスは、依然としてその特許請求の範囲内にあると考えられる。更に、以下の特許請求の範囲において、「第１」、「第２」及び「第３」等は、単に符号として使用され、それらの対象に対する数値的要件を強いることを意図しない。本明細書に説明される方法の実施例は、少なくとも部分的に機械又はコンピュータ実装され得る。

１００ システム
１１０ 第２のコントローラ
２００ 回路供給システム
２０２ ＡＤＣ回路
２０４ アンチエイリアシングフィルタ（ＡＡＦ）
２０６ 第１のコントローラ
２０８ デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）回路
２１０ 第２のコントローラ
２１２ 第２のＤＡＣ回路
２１４ デジタルドメイン
２１６ 合計回路ノード
２１８ 増幅器
２２０ 増幅器
２２２ 増幅器
２２４ 増幅器
２２６ 増幅器
２２８ ローパスフィルタ
２３０ ハイパスフィルタ
３００ 回路供給システム
３１４ デジタルドメイン
３１６ 加算要素
４００ 回路供給システム
４１０ コントローラ_i
４１２ ＤＡＣ_i
４１４ デジタルドメイン
４３０ ハイパスフィルタ
４３２ ダイレクトデジタルシンセサイザ
４３４ 数値制御発振器（ＮＣＯ）
４３６ 乗算器
４３８ エンベロープ検出器
５０５ 電源出力
５１０ １０Ｖｐ－ｐリップル信号
５１５ ４０Ｖｐ－ｐリップル信号
５２０ メインＤＡＣ
５２５ 第２のＤＡＣ
６００ 回路供給システム
６３８ 乗算器
６４０ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
２０１０ コントローラ

Claims (20)

1. 回路供給システムであって、
   システム出力に直流（ＤＣ）出力レベルを生成するためのメインデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）回路と、
   前記システム出力に接続されたフィードバック回路経路と、
   前記フィードバック回路経路に接続され、前記メインＤＡＣ回路及び前記フィードバック回路経路を使用して、前記システム出力で前記ＤＣ出力レベルを調整するように構成された一次制御回路経路と、
   前記フィードバック回路経路に接続され、非ＤＣ信号成分を前記ＤＣ出力レベルに加え、かつ、前記フィードバック回路経路を使用して前記非ＤＣ信号成分を調整するように構成された二次制御回路経路と、を備える、回路供給システム。
2. 前記一次制御回路経路が、第１のコントローラと前記メインＤＡＣ回路とを含み、
   前記二次制御回路経路が、前記非ＤＣ信号成分を生成するように構成された第２のコントローラ及び第２のＤＡＣ回路と、
   前記メインＤＡＣ回路の出力及び前記第２のＤＡＣの出力に動作可能に結合され、前記非ＤＣ信号成分を前記ＤＣ出力レベルに加えるように構成された加算ノードと、を含む、請求項１に記載の回路供給システム。
3. 前記一次制御回路経路が第１のコントローラを含み、
   前記二次制御回路経路が第２のコントローラを含み、
   メインＤＡＣ回路が、前記第１のコントローラの出力と前記第２のコントローラの出力との合計を受信し、前記ＤＣ出力レベル及び前記非ＤＣ信号成分を生成するように構成されている、請求項１に記載の回路供給システム。
4. 前記フィードバック回路経路が、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路と、
   前記フィードバック回路経路の前記ＡＤＣ回路に接続されたコントローラと、を含み、
   前記一次制御回路経路が、第１の伝達関数を有し、
   前記二次制御回路経路が、第２の伝達関数を有し、
   前記コントローラが、前記第１及び第２の伝達関数を実装するように構成されている、請求項１に記載の回路供給システム。
5. 前記一次制御回路経路が、前記システム出力の第１の周波数信号成分を前記一次制御回路経路に与えるように構成されたローパスフィルタ回路を含み、
   前記二次制御回路経路が、前記二次制御回路経路に前記システム出力の第２の信号成分を与えるように構成されたハイパスフィルタ又はバンドパスフィルタのうちの１つを含み、前記第２の信号成分が、前記第１の周波数信号成分よりも高い周波数を有する、請求項１に記載の回路供給システム。
6. 前記一次制御回路経路が、第１のコントローラと前記メインＤＡＣ回路とを含み、
   前記二次制御回路経路が、
   デジタル値を出力するための第２のコントローラと、
   前記非ＤＣ信号としてアナログリップル信号を生成するように構成された第２のＤＡＣ回路と、
   数値制御発振器（ＮＣＯ）と、
   前記第２のコントローラの前記デジタル値に前記ＮＣＯの出力を掛けて、前記第２のＤＡＣ回路にデジタルリップル信号を与えるように構成された乗算器と、
   前記第２のコントローラへの前記アナログリップル信号の振幅を監視するように構成されたピーク検出器又はエンベロープ検出器のうちの少なくとも一方と、を含む、請求項１に記載の回路供給システム。
7. 前記一次制御回路経路が、第１のコントローラと前記メインＤＡＣ回路とを含み、
   前記二次制御回路経路が、
   デジタル値を出力するための第２のコントローラと、
   前記非ＤＣ信号成分としてアナログリップル信号を生成するように構成された第２のＤＡＣ回路と、
   数値制御発振器（ＮＣＯ）と、
   前記フィードバック回路経路から受信した信号を前記ＮＣＯの前記出力に掛けて、振幅エンベロープ情報を含む積信号を前記第２のコントローラに与えるように構成された第１の乗算器と、
   前記第２のコントローラの前記デジタル値を前記ＮＣＯの出力に掛けて、前記第２のＤＡＣ回路にデジタルリップル信号を与えるように構成された第２の乗算器と、を含む、請求項１に記載の回路供給システム。
8. 前記フィードバック回路経路に接続された少なくとも１つのコントローラと、
   別の制御回路経路と、を含み、
   前記二次制御回路経路が、リップル信号を生成して、前記第１のフィードバック回路経路を使用して前記リップル信号を調節するように構成されており、
   前記他の制御回路経路が、ノイズ信号を生成するように構成されており、
   前記少なくとも１つのコントローラが、前記リップル信号及び前記ノイズ信号のうちの１つ又は双方を前記ＤＣ出力レベルに選択的に加えるように構成されている、請求項１に記載の回路供給システム。
9. 前記フィードバック回路が、前記一次制御回路経路及び前記二次制御回路経路に前記システム出力における出力電圧信号をフィードバックするように構成されており、
   別のフィードバック回路経路が、前記一次制御回路経路及び前記二次制御回路経路に前記システム出力における出力電流信号をフィードバックするように構成されている、請求項１に記載の回路供給システム。
10. 回路供給システムを動作させる方法であって、前記方法は、
    一次制御回路経路及びメインデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）回路を使用して、前記回路供給システムのシステム出力に直流（ＤＣ）出力レベルを生成することと、
    二次制御回路経路を使用して非ＤＣ信号成分を前記ＤＣ出力レベルに加えることによって、前記システム出力に出力信号を生成することと、
    前記システム出力、並びに前記一次制御回路経路及び前記二次制御回路経路の双方に接続されたフィードバック回路経路を使用して、前記ＤＣ出力レベルを調整し、かつ、前記非ＤＣ信号成分を調整することと、を含む、方法。
11. 前記ＤＣ出力レベルを前記生成することが、前記一次制御回路経路と、前記一次制御回路経路に含まれる前記メインＤＡＣ回路とを使用して前記ＤＣ出力レベルを生成することを含み、
    前記非ＤＣ信号成分を前記ＤＣ出力レベルに前記加えることが、前記二次制御回路経路に含まれる第２のＤＡＣ回路を使用してリップル信号を生成することと、前記一次制御回路経路及び前記二次制御回路経路の出力を加算することによって前記リップル信号を前記ＤＣ出力レベルに加えることと、を含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記非ＤＣ信号成分を前記ＤＣ出力レベルに加えることが、
    前記一次制御回路経路のコントローラの出力と、前記二次制御回路経路のコントローラの出力とを合計することと、
    前記コントローラの前記出力の前記合計を前記メインＤＡＣ回路の入力に与えることと、を含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記フィードバック回路経路を使用して前記システム出力からの前記出力信号をフィードバックすることであって、前記出力信号が、前記非ＤＣ信号成分としてＤＣ出力レベルとリップル信号とを含む、フィードバックすることと、
    前記出力信号を、デジタルリップル信号と前記ＤＣ出力レベルとを含むデジタル電気信号に変換することと、
    前記デジタルリップル信号を前記ＤＣ出力レベルから分離し、前記分離されたデジタルリップル信号を前記二次制御回路経路に、かつ、前記ＤＣ出力レベルを前記一次制御回路経路に与えることと、を含む、請求項１０に記載の方法。
14. 前記二次制御回路経路に含まれる数値制御発振器（ＮＣＯ）を使用して前記リップル信号を生成することを含み、
    前記非ＤＣ信号成分を調整することが、前記分離されたデジタルリップル信号の振幅に従って前記ＮＣＯを調節することによって前記リップル信号を調整することを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記分離されたデジタルリップル信号を前記ＮＣＯの出力に掛けて、積信号を生成することと、
    前記積信号をフィルタリングして、前記分離されたデジタルリップル信号の振幅情報を含むエンベロープ信号を生成することと、を含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記非ＤＣ信号成分を、二次制御回路経路を使用して前記ＤＣ出力レベルに加えることが、
    前記二次制御回路経路のコントローラの出力を、数値制御発振器（ＮＣＯ）の出力に掛けることと、
    前記掛けられた出力を前記二次制御回路経路に含まれる第２のＤＡＣ回路に与えて、前記ＤＣ出力レベルに加えられた前記非ＤＣ信号成分としてリップル信号を生成することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
17. 前記出力信号を前記生成することが、前記二次制御回路経路を使用して前記ＤＣ出力レベルにノイズ信号を加えることによって、前記システム出力に前記出力信号を生成することを含む、請求項１０に記載の方法。
18. 供給回路であって、
    メインデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）回路を含む一次回路経路と、
    第２のＤＡＣ回路を含む二次回路経路と、
    前記一次回路経路の出力及び前記二次回路経路の出力に接続され、前記供給回路の出力に出力信号を生成する加算回路ノードと、
    前記供給回路の前記出力と前記一次回路経路とに接続されたフィードバック回路経路であって、前記フィードバック回路は、フィードバック信号を生成するためのアナログデジタル変換（ＡＤＣ）回路を含む、フィードバック回路経路と、
    コントローラと、を備え、前記コントローラが、
    前記フィードバック信号に基づいて、前記供給回路の前記出力に直流（ＤＣ）出力レベルを生成するように、前記メインＤＡＣ回路の入力を設定するように構成されており、
    前記メインＤＡＣ回路の１つの最下位ビット（ＬＳＢ）に対応する２つの出力レベルの間で前記第２のＤＡＣ回路をトグルするように構成されている、供給回路。
19. 前記加算ノードに接続された入力を含むローパスフィルタ回路を含み、
    前記コントローラが、サンプリング周波数で前記フィードバック信号をサンプリングし、前記サンプリング周波数よりも高いトグル周波数で前記第２のＤＡＣ回路をトグルするように構成されており、
    前記トグル周波数が前記ローパスフィルタの阻止帯域内に存在する、請求項１８に記載の供給回路。
20. 前記コントローラが、
    サンプリング信号を使用して前記フィードバック信号をサンプリングし、トグリング信号を使用して前記第２のＤＡＣ回路をトグルするように構成されており、
    前記サンプリング信号のエッジに対して前記トグリング信号のエッジをディザリングするように構成されている、請求項１８に記載の供給回路。