JP5693578B2 - パルス幅変調を有するチャージポンプ回路 - Google Patents
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Description
P=Cgs×F×V2 (1)
ただし、Cgsは、ゲート−ソースキャパシタンスを示し、
Fは、スイッチング周波数を示し、
Vは、MOSトランジスタの供給電圧を示す。
− 負荷に対して出力電圧を供給する出力と、
− フライングキャパシタと、
− 出力と並列に結合された電荷蓄積キャパシタと、
− 制御ロジックと、
− 第1の動作フェーズにおいて、フライングキャパシタを充電し、第2の動作フェーズにおいて、フライングキャパシタに蓄積された電荷を、電荷蓄積キャパシタに移すように、構成され、且つ、制御ロジックによって制御される、スイッチング素子と、を有する。
− 各スイッチング素子は、並列に接続され、且つ、個別に制御される、比較的大型のMOSトランジスタと関連付けられた、比較的小型のMOSトランジスタを備え、
− 第1の動作モードにおいて、比較的小型のトランジスタのみがスイッチングされ、一方、第2モード動作において、比較的大型のトランジスタがスイッチングされる。
− 調整器からの出力電圧と、基準電圧との差に対応する、誤り信号を生成する誤り信号生成器と、
− 鋸波信号を生成する鋸波信号生成器と、
− 誤り信号と鋸波信号とを比較し、且つ、スイッチング素子用のスイッチング信号を生成するパルス幅変調器と、を備える。
− 供給電圧と、
− 負荷(オーディオアンプ)に供給される電流と、
− 温度と、
の関数として、自動的に適合させる。
− 負荷に対して出力電圧を供給する出力と、
− フライングキャパシタと、
− 出力と並列に結合された電荷蓄積キャパシタと、
− 制御ロジックと、
− 第1の動作フェーズにおいて、フライングキャパシタを充電し、且つ、第2の動作フェーズにおいて、フライングキャパシタに蓄積された電荷を、電荷蓄積キャパシタに移すように、構成され、且つ、制御ロジックによって制御される、スイッチング素子と、を有し、
各スイッチング素子は、並列に接続され、且つ、個別に制御される、比較的大型のMOSトランジスタと関連付けられた、比較的小型のMOSトランジスタを備え、第1の動作モードにおいて、比較的小型のトランジスタのみがスイッチングされ、一方、第2の動作モードにおいて、比較的大型のトランジスタがスイッチングされる。
− 回路が、動作領域93にある場合に、大きなMOSトランジスタが用いられるが、これは、高い寄生ゲート−ソースキャパシタンスCgsを有するという利点を有するが、回路は、Pの値がより小さいままとなるような、比較的低い電圧Vddの値に対してのみ、この動作モードにあり、
− 回路が、動作領域91内にある場合に、チャージポンプ回路は、Pが小さいままであるような低いキャパシタンスCgsを有する、小さなMOSトランジスタのみの補助により動作し、
− パルススキッピングが実施される実施形態において、且つ、回路が動作領域92内にある場合に、小さなMOSトランジスタのみが、低キャパシタンスCgsで用いられるだけでなく、加えて、Pがさらに低くなるように、スイッチング周波数Fが減少する。
Claims (7)
- パルス幅制御を有するチャージポンプ回路を備える電圧調整器であって、
− 負荷(RLOAD)に対して出力電圧を供給する出力と、
− フライングキャパシタ(CFLY)と、
− 前記出力と並列に結合された電荷蓄積キャパシタ(CTANK)と、
− 制御ロジックと、
− 第1の動作フェーズにおいて、前記フライングキャパシタを充電し、第2の動作フェーズにおいて、前記フライングキャパシタに蓄積された電荷を、前記蓄積キャパシタに移すように、構成され、且つ、前記制御ロジックによって制御される、スイッチング素子と、を有し、
− 各スイッチング素子は、並列に接続され、且つ、個別に制御される、比較的大型のMOSトランジスタと関連付けられた、比較的小型のMOSトランジスタを備え、
− 第1の動作モードにおいて、前記比較的小型のトランジスタのみがスイッチングされ、一方、第2の動作モードにおいて、前記比較的大型のトランジスタがスイッチングされ、
− 前記電圧調整器からの出力電圧と、基準電圧(Vref)との差に対応する、誤り信号(Verror)を生成する誤り信号生成器と、
− 鋸波信号(Vramp)を生成する鋸波信号生成器と、
− 前記誤り信号と前記鋸波信号とを比較し、前記スイッチング素子用のスイッチング信号を生成する、パルス幅変調器と、をさらに備え、
− 前記制御ロジックは、前記誤り信号が前記鋸波信号の最小値よりも小さい場合に、前記調整器を、前記第1の動作モードから前記第2の動作モードに移行させるように構成される、ことを特徴とする電圧調整器。 - 前記制御ロジックは、さらに、前記誤り信号が前記鋸波信号の最大値よりも大きい場合に、前記スイッチング信号に対して適用される、パルススキッピング機能を実施するように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載の電圧調整器。
- 前記小型のMOSトランジスタは、関連付けられた前記大型のMOSトランジスタと、それぞれ一体化されており、
前記第2の動作モードにおいて、前記大型のMOSトランジスタは、それぞれが関連付けられた前記小型のMOSトランジスタと同時にスイッチングされる、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電圧調整器。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の電圧調整器を備える、ことを特徴とする電子デバイス。
- パルス幅制御を有するチャージポンプ回路を用いた電圧調整方法であって、
− 負荷に対して出力電圧を供給する出力と、
− フライングキャパシタと、
− 前記出力と並列に結合された電荷蓄積キャパシタと、
− 制御ロジックと、
− 第1の動作フェーズにおいて、前記フライングキャパシタを充電し、第2の動作フェーズにおいて、前記フライングキャパシタに蓄積された電荷を、前記蓄積キャパシタに移すように、構成され、且つ、前記制御ロジックによって制御される、スイッチング素子と、を有し、
各スイッチング素子は、並列に接続され、且つ、個別に制御される、比較的大型のMOSトランジスタと関連付けられた、比較的小型のMOSトランジスタを備え、第1の動作モードにおいて、前記比較的小型のトランジスタのみがスイッチングされ、一方、第2の動作モードにおいて、前記比較的大型のトランジスタがスイッチングされ、
前記出力電圧と、基準電圧(Vref)との差に対応する誤り信号が、鋸波信号の最小値よりも小さい場合に、前記チャージポンプ回路は、前記第1の動作モードから前記第2の動作モードに移行する、ことを特徴とする電圧調整方法。 - 前記誤り信号が、前記鋸波信号の最大値よりも大きい場合に、スイッチング素子の制御信号に対して適用されるパルススキッピング機能が、さらに実施される、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記小型のMOSトランジスタが、関連付けられた前記大型のMOSトランジスタと、それぞれ一体化されているときに、前記第2の動作モードにおいて、前記大型のMOSトランジスタは、それぞれが関連付けられた前記小型のMOSトランジスタと同時にスイッチングされる、ことを特徴とする請求項5又は6に記載の方法。
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