TW202135457A - 用以控制驅動器電路之方法、驅動器電路、包含驅動器電路之系統及用以製造積體電路之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種用於控制一驅動器電路的方法。該方法包含基於一控制信號來操作一放大器用以提供一輸出信號，例如用於驅動或控制一負載的一電子信號，例如一電壓或一電流。該方法更包含操作一比較器，藉由把一輸入信號，例如具有比該輸出信號之一準位或一振幅要低的一電子信號，與一反饋信號進行比較來提供該控制信號，其中該反饋信號係基於該輸出信號。該方法更包含向該比較器提供一第一供電電壓，以及向該放大器提供一第二供電電壓，其中該第二供電電壓高於該第一供電電壓。

Description

用以控制驅動器電路之方法、驅動器電路、包含驅動器電路之系統及用以製造積體電路之方法
發明領域
本發明的實施例所涉及的領域係放大一電子信號用於驅動一電容性負載，特別地是，用於由一高電壓來驅動一負載。更具體地是，實施例涉及一種用於控制驅動器電路的方法。進一步的實施例涉及一種驅動器電路。進一步的實施例涉及一種包含有一驅動器電路的系統。進一步的實施例涉及一種用於製造包含有一驅動器電路之一積體電路的方法。進一步的實施例涉及一種用於電容性負載之高效節能的高壓驅動器電路。進一步的實施例涉及一種用於電容性組件之一連續時間或一離散時間高壓控制的電子電路，該電子電路包含有一整合式的電壓處理。
發明背景
驅動一電容性負載，例如諸如一壓電致動器、一熱機械致動器、一靜電式啟動致動器或一基於微機電系統之致動器之類的一致動器，或一能量存儲裝置，可能需要高的電壓。這些高的電壓通常係由一驅動器電路例如一放大器電路來提供並控制。
另外，對於需要高輸出電流的HiFi應用，存在所謂的功率放大器。這些音訊放大器可以提供數十瓦特的輸出功率並因此可供給一揚聲器，該揚聲器係由其非常小的電阻(電感)來被表徵。
一些用於驅動電容性組件的電子電路，例如，用於連續時間地驅動電容性組件的電子電路，通常係基於音訊放大器的原理。特別地是，該等AB、D、及H類的放大器電路被廣泛地使用。
通常，AB放大器係由一運算放大器的一推拉級所組成，其被連續地控制。整個電路通常被構建為一非反相放大器，在該反饋迴路中具有一電阻分壓器。由於該連續時間的輸入信號以該各別的放大倍數被提供在該輸出處，因此不需要額外的濾波器級。然而，當該運算放大器的輸出級正永久地傳導與該經調變信號不相關的一電流時，該放大器類的功耗會是有問題的，特別是對於高輸出電壓時。
H類放大器係一種方法，其藉由可變地調整該輸出級供給電壓來嘗試最小化AB類放大器的該高功率損失，通常係藉由使用具有一升/降轉換器的一外部電源來實現，該轉換器需要一合適的線圈，但由於該線圈的大小之故無法被整合到該電路中。除了外部元件所需要的空間之外，該設置的高複雜度也是不利的。
D類放大器的該輸出級通常係由一脈衝寬度調變(PWM)來控制。因此，一D類放大器的該功率損失被減小到在該切換時刻的該電流。為了產生該PWM信號，將被放大之該輸入信號由在一比較器中的一鋸齒電壓進行取樣。因此，在該輸出級之後需要有一具足夠高截止頻率之耗能的低通濾波器來從該高頻數位信號中濾除該輸入級的該基本振盪。在輸出級之後的這一種濾波器濾波了該輸出信號頻譜的大部分，該頻譜的大部分在之前已經被放大，從而降低了產生該所欲輸出信號的效率。可替代地，可以使用一種提供低總諧波失真的放大器。
本發明的一個目的係提供一種概念來使得一驅動器電路可以完成在一低功率損失、一小空間消耗、一高電壓輸出信號、與一低電路複雜度之間之一種改善的折衷方式。
發明概要
根據本發明，藉由向被組配成向該驅動器電路之一放大器提供一控制信號之一驅動器電路的一部分提供一第一供電電壓，並且藉由向該放大器提供一第二供電電壓，其中該第二供電電壓高於該第一供電電壓，來解決這個問題。使用一第一供電電壓及一第二供電電壓可為該驅動器電路的不同部分提供不同的供電電壓。特別地是，以比提供給該放大器級之該供電電壓要低的一供電電壓來操作被組配來提供該控制信號之該驅動器電路的該部分，可以同時實現低功耗、高輸出電壓、以及該輸出信號的最小總諧波失真。由於該低功耗，可以選擇節省空間的組件來設置該驅動器電路。
根據本發明的實施例提供了一種用於控制驅動器電路的方法。該方法包含基於一控制信號來操作一放大器，該放大器用於提供一輸出信號例如一電壓或電流的一電子信號，例如用來驅動或控制負載。該方法更包含操作一比較器，以藉由把一輸入信號，例如具有比該輸出信號更低準位或更低振幅的一電子信號，與一反饋信號進行比較，來提供該控制信號，其中該反饋信號係基於該輸出信號。該方法更包含向該比較器提供一第一供電電壓，以及向該放大器提供一第二供電電壓，其中該第二供電電壓高於該第一供電電壓。
本發明係基於以的下原理：以不同的電壓準位來驅動該驅動器電路之不同的組件，以允許在邏輯組件或被組配來提供該驅動器電路之一控制信號或內部信號的組件中有低信號準位及低功耗，同時藉由向該驅動電路的該輸出級，即該放大器，提供一高的供電電壓從而實現一高電壓輸出信號。例如，與該輸出信號相比，該控制信號可以是小的，故向該比較器提供一低供電電壓就足夠了。以一低供電電壓(比該第二供電電壓要低)來操作該比較器降低了該比較器的該功耗，例如，藉由降低切換電流。因為該比較器的一切換可以在一非常高的頻率下發生，例如在比該輸入信號或該輸出信號之一頻率要高的一頻率下發生，例如在比該輸入信號的頻率至少高出100倍的一頻率下發生，減少在該比較器中的切換電流係減少該驅動器電路功耗之一種非常有效的方法。
把一第一供電電壓提供給該比較器並把一第二電壓提供給該放大器允許在該驅動器電路的一輸出級中即在該放大器中具有一高電壓，從而提供一高電壓輸出信號，並且在同一時間，在該驅動器電路的一控制級中即在該比較器中具有一低電壓準位，以減少該驅動器電路的該功耗。
最小化該驅動器電路的該功耗可以減小該驅動器電路的散逸熱，從而可以把該驅動器電路整合到一更小的幾何形狀中。把該驅動器電路整合到更小幾何形狀中以及減小該驅動器電路之能量消耗此一可能性對於該驅動器電路在行動及/或電池驅動應用中的應用係有益的。例如，該驅動器電路可以被應用來用於控制電容性組件，例如用於揚聲器或超聲波的應用。
根據實施例，提供該第一供電電壓係由一第一電壓源來執行，而提供該第二供電電壓係由一第二電壓源來執行。因此，該第一供電電壓及該第二供電電壓可被彼此獨立地選擇。由兩個不同的電壓源來提供該第一供電電壓及該第二供電電壓增加了該驅動器電路設計的靈活性，並為選擇兩種不同類型的電壓源提供了可能性。
根據實施例，提供該第一供電電壓係由一第一電荷泵級來執行及/或提供該第二供電電壓係由一第二電荷泵級來執行。一電荷泵係一種節省空間的組件，因此使用電荷泵級來提供該第一供電電壓及該第二供電電壓有利於該驅動器電路的一整合性設計，例如，不需要為了提供該第一供電電壓及/或該第二供電電壓而需要一線圈或其他的電感性元件。例如，一電荷泵可以提供一高的第二供電電壓從而可在不需具有用於電壓處理之外部組件的情況下實現提供一高輸出電壓。因此，使用一電荷泵來提供該第一供電電壓及/或該第二供電電壓係一種節省空間及節能的方式來分別給該比較器及/或該放大器提供一供電電壓。此外，使用一電荷泵有助於該驅動器電路的一種完全整合性的設計。
根據實施例，該控制信號的一振幅低於該輸出信號的一振幅。就算該控制信號係一高頻信號，該控制信號的一低振幅也可以允許該驅動器電路具有一高電磁相容性(EMC)。因為該輸出信號通常可以具有一較低的頻率及/或可以是連續的，所以該輸出信號的一高電壓仍可以符合一高的EMC。
根據實施例，該比較器被操作以便提供一連續時間信號。藉由操作該比較器以便提供一連續時間信號，該比較器可以對該輸入信號的一變化做出特別快速的反應，從而該控制信號可以非常準確並且可以非常快速地跟隨該輸入信號。因此，提供一連續時間控制信號可以允許該輸出信號可以快速地控制一負載。向該放大器提供一連續時間信號可允許提供一高品質的輸出信號，而無需額外的外部濾波器元件或組件。一連續時間操作可以提供用於該輸出信號的一低諧波失真，即，例如，該輸出信號直接地跟隨該輸入信號。
根據實施例，該比較器被操作以便提供一離散時間信號。操作該比較器以提供離散時間信號可能意味著該比較器的一低功耗及該控制信號的一高精準度。藉由調整該控制信號的頻率，一離散時間操作可以提供該輸出信號的一低總諧波失真，其中調整該控制信號的該頻率可以是獨自式的或自適應式的。
根據實施例，該比較器包含該比較器的一自計時。該比較器的一自計時避免了該控制信號需要一單獨時鐘的該需求。另外，該比較器的一自計時可以藉由最佳化電路，例如藉由調整該控制信號的一頻率，來提供該輸出信號的一低總諧波失真。
根據實施例，該輸入信號及/或該輸出信號在時間上係連續的。因此，該方法可被套用來基於一連續時間信號來控制一負載並且用來以一連續時間信號來控制一負載。
根據實施例，該輸入信號及/或該輸出信號在時間上係離散的。因此，該方法可被套用來基於一離散時間信號來控制一負載並且用來以一離散時間信號來控制一負載。
根據實施例，操作該放大器包含操作一推拉級，例如，類似於一AB類放大器級。一推拉級避免了該放大器之一高的待機電流，因此可以藉由使用一推拉級來提高該放大器的該效率，或該功率效率。
根據實施例，操作該放大器包含控制至少一個第一類型的電晶體及至少一個第二類型的電晶體，其中該第一類型電晶體及該第二類型電晶體係互補類型的電晶體，並且其中該第一類型的電晶體及第二類型的電晶體係一FET、一功率FET、以及雙極性接面電晶體中的一種。例如，互補類型的電晶體可以是一p型及一n型FET；或一p型FET及一PNP雙極性接面電晶體；或一n型FET及一NPN雙極性接面電晶體。例如，互補類型的電晶體可以是具有互補類型之多數電荷載子的電晶體。控制至少一個第一類型的電晶體及與該第一類型互補之至少一個第二類型的電晶體對於操作一推拉級係特別的有利。該放大器的這一種操作可以減小或消除該放大器的一待機電流，使得該放大器的一功耗可以特別地小。在同一時間，該放大器的這一種操作可允許該輸出信號會有一高範圍，例如一高電壓範圍。在該驅動器電路的該輸出信號包含一低電流或一低功率的情況下，把一FET操作為該第一類型的電晶體及/或該第二類型的電晶體會是有益的。控制至少一個FET意味著可把該控制信號提供為一電壓，從而用於提供該控制信號的一功耗可以特別地小。如果該輸出信號包含一高功率或一高電流，則操作一雙極性接面電晶體作為該第一類型的電晶體及/或該第二類型的電晶體會是有益的。
根據實施例，在一第一操作條件的每一個時間實例期間，操作該放大器包含：例如基於該控制信號，例如該控制信號的一電壓或電流，把該至少一個第一類型的電晶體控制為不是進入一導通狀態就是進入一截止狀態，而把該至少一個第二類型的電晶體控制為另一種狀態。控制該至少一個第一類型的電晶體及該至少一個第二類型的電晶體進入互補狀態可以意味著該放大器的一低功耗。
根據實施例，該方法更包含從該輸出信號獲得該反饋信號，使得該反饋信號之一振幅與該輸出信號之一振幅的一比值對應於該驅動器電路的放大倍數。例如，從該輸出信號獲得該反饋信號可以包含把該輸出信號的一電壓除以該放大倍數。因此，在該輸入信號與該輸出信號之間該放大倍數可相應地藉由從該輸出信號獲得該反饋信號，例如藉由對該輸出信號進行除法來做選擇。也就是說，控制該驅動器電路可以包含調整該驅動器電路的該放大倍數，從而在控制該驅動器電路中提供一高靈活性。可替代地，該驅動器電路的放大倍數可以是固定的以降低該驅動器電路的複雜性。
根據實施例，該第一供電電壓比該第二供電電壓至少小2倍，優選地至少小5倍，更優選地至少小10倍。例如，該第二供電電壓之一準位可以為該輸出電壓的一準位設置一上限。即，可以根據該驅動器電路之該應用的要求來設置該第二供電電壓。儘管該第二供電電壓滿足了該應用的要求，但是該第二供應電壓對比該第一供應電壓的一高比值有助於該比較器在一低供電電壓下的一操作。因此，該第二供電電壓對比該第一供電電壓的一高比值可以意味著該比較器之一特別低的功耗，從而控制該驅動器電路可以結合一高功率效率及一高輸出電壓。
根據實施例，該第一供電電壓及/或該第二供電電壓係恆定的。在該第一供電電壓及/或該第二供電電壓係恆定的情況下，藉由一電荷泵分別提供該第一供電電壓及/或該第二供電電壓可能會是特別有效的。
根據實施例，提供該第一供電電壓包含調變該第一供電電壓及/或提供該第二供電電壓包含調變該第二供電電壓。藉由調變該第一供電電壓及/或該第二供電電壓，該經調變的供電電壓可被調適於調變之每一個時間實例的一操作條件，例如由該輸出信號所提供的一功率。藉由調變該第一供電電壓及/或該第二供電電壓，該驅動器電路的一功耗可以特別地低。調變該第二供電電壓可以為該推拉級提供高的效率。作為非限制性的實例，該第二供電電壓之該調變的實現可以藉由適當地不是使用一電流就是使用一電壓來控制兩個電阻器或MOSFET，其中該等電阻器或MOSFET可被定位在一正極及一負極供電幹線路徑，藉由非限制性的實例，其可以把該第二電壓供應級連接到該放大器。藉由非限制性的實例，可以根據用於該放大器例如用於該推拉級的該控制信號來控制該第二供電電壓。
根據實施例，操作該放大器包含傳導通過或穿過一推拉級之一最大電流的一自調整，其中該最大電流的該自調整係基於一負載。藉由非限制性的實例，該最大可能(驅動)電流通過該放大器例如通過一推拉級的自調整可以包含取決於在調變之每一個時間實例時的該負載來自調整該最大電流。例如，該最大電流的該自調整可以基於該控制信號。由於該控制信號係基於該反饋信號，而該反饋信號係基於該輸出信號，因此可以基於該輸出信號所需的一功率來調整該最大電流。也就是說，該最大電流可以在該驅動器電路的操作期間被自我調整。因此，該驅動器電路可以同時且與一負載之大小無關地提供一高功率效率及一低的或一最佳的THD。例如，在一小負載的情況下，操作該驅動器電路包含把一低的最大電流傳導通過該放大器，從而實現一低功耗，而在一大負載的情況下，操作該驅動器電路包含把一高的最大電流傳導通過該放大器，從而提供較一低的THD。藉由非限制性的實例，可以藉由不是使用一電流就是使用一電壓來控制複數個電阻器或複數個MOSFET來實現該最大電流的自調整。藉由非限制性的實例，可以基於該控制信號來自調整該最大的電流。
根據本發明的另一實施例提供了一驅動器電路，例如用於驅動或控制一負載的一驅動器電路。該驅動器電路包含一放大器，該放大器被組配成基於一控制信號來提供一輸出信號，例如諸如一電壓的一電子輸出信號，而該控制信號例如為一控制電壓或一控制電流，該控制信號被組配來控制放大器，例如該輸出信號的一大小或一振幅。該驅動器電路更包含一比較器，該比較器被組配成藉由把一輸入信號與一反饋信號進行比較來提供該控制信號，其中該反饋信號係基於該放大器的該輸出信號。例如，該比較器可以是一反饋迴路的一部分。該比較器被連接到一第一電壓供電級，該第一電壓供電級被組配來向該比較器提供一第一供應電壓。該放大器被連接到一第二電壓供電級，該第二電壓供電級被組配來向該放大器提供一第二供電電壓。該第二供電電壓高於該第一供電電壓。
該驅動器電路仰賴與該上述方法相同的構想，提供相同或等效的功能及優點。該驅動器電路可以可選擇性地與本文有關用於控制驅動器電路之相應方法所描述之任何的特徵、功能、及細節進行組合或補充。該驅動器電路可以可選性地與該等所提及的特徵、功能、及細節單獨地結合或以它們之任何的組合來結合。
根據實施例，該驅動器電路形成一積體電路的至少一部分。由於該驅動器電路係一積體電路的一部分，因此可被實現成特別地節省空間。
與該第一電壓供應級包含一第一電荷泵級並且該第二電壓供應級包含一第二電荷泵級的該特徵相結合，把該驅動器電路實現在一積體電路中會特別地有益。一電荷泵級可被整合到該積體電路中，並依然可以提供一高電壓。因此，如果該驅動器電路包含被組配來向該比較器提供一第一供電電壓的一第一電荷泵級，並且更包含被組配來向該放大器提供該一第二供電電壓的一第二電荷泵級，則該驅動器電路可以被實現在包含有該第一電壓供電級及該第二電壓供電級的一積體電路中。這樣的一種佈置避免了對外部組件的需求，例如對分立組件諸如一電導或一電阻或一電容的需求。
在一積體電路中實施該驅動器電路可以進一步與以下特徵做有利地結合：該放大器包含至少一個n型FET及至少一個p型FET，例如，至少一個n型MOSFET及至少一個p型MOSFET。該驅動器電路的這一種結構使得能夠藉由一CMOS加工工序來製造該驅動器電路。進一步把這兩個特徵與該第一電壓供電級包含一第一電荷泵與該第二電壓供電級包含一第二電荷泵的該特徵相結合，能夠在一CMOS加工工序中製造出包括有該第一電壓供電級及該第二電壓供電級的該驅動器電路。利用一CMOS加工工序來製造該驅動器電路可以是一種非常經濟高效且靈活的方式來生產該驅動器電路，並且能夠把該驅動器電路整合到包含有其他組件的一積體電路中。
根據本發明之其他的實施例提供一種包含有一負載及該驅動器電路的系統。該系統被組配成基於該驅動器電路的該輸出信號來控制該負載。藉由使用用於控制該負載的該驅動器電路，可以藉由一輸入信號來控制該負載，該輸入信號可以例如小於該輸出信號，從而可以藉由使用一小的信號來控制該負載。例如，該驅動器電路可被調適於該負載，也就是說例如該輸出信號的一準位可被調適於該負載及/或由該驅動器電路所提供的一功率可被調適於該負載的該等需求。
根據實施例，該系統包含一積體電路，並且該積體電路包含該驅動器電路。由於該積體電路包含該驅動器電路，因此該系統可以是特別節省空間的及/或節省能源的，並且可以藉由使用用於一積體電路的製程來非常經濟地製造出該系統。
根據實施例，該負載包含一電容及/或電感，並且該負載的一電阻係高於10 kΩ或100 kΩ或1 MΩ。因為該負載的該電阻很​​高，將需要由該驅動器電路提供來驅動該負載的一電流可能很小，即使被用來驅動該負載之該驅動器電路之該輸出信號的一電壓可能高的也是如此。因此，藉由使該驅動器電路的設計適應於該負載的該功耗，該驅動器電路可消耗很少的功率來驅動該負載。由於該驅動器電路包含該第一及第二電壓供電級，因此可藉由各別地調整該等電壓供電級來非常有效地使其適應於該負載。
例如，該驅動器電路的一最大輸出功率，例如由該輸出信號所提供之該驅動器電路的一輸出功率，可以被設計為低的，例如在mW的範圍內。因此，該第二電壓供電級可以包含用於提供該第二供電電壓的一電荷泵級，並且仍然能夠向該放大器提供一足夠高的功率。作為該驅動器電路對該低輸出功率之進一步的自適應，該輸出信號可以被組配成具有一低準位或一低振幅。由於該控制信號的該低準位，該比較器的一功耗可能很低，因此該比較器可由一電荷泵級來提供足夠的電源。因此，使該驅動器電路具有一高電阻負載的組合使得該系統有一種整合式的設計，其中包括有該第一電壓供電級及該第二電壓供電級的該驅動電路可以是一積體電路的一部分，例如由一CMOS加工工序所製造的一積體電路。因此，該系統的該佈置可以特別地節省空間及/或該系統可被組配成特別地節能。
根據實施例，該負載包含一MEMS致動器。一MEMS致動器可被整合到一積體電路中，使得包含該MEMS致動器的該系統及該驅動器電路可被整合到一共同的積體電路中。因此，該系統可以特別地節省空間並且可以在積體電路的一聯合製程中被製造出來。
根據實施例，該負載包含一壓電致動器或一熱機械致動器或一能量儲存裝置。這些組件可能包含一高電容性該負載或可以包含一電容及/或一電感及/或可能包含一高電阻，使得它們可有利地由該驅動器電路來驅動，其中該驅動器電路可以例如包含一電荷泵級用來提供該驅動器電路的該第二供電電壓。
根據實施例，該負載包含一揚聲器、一麥克風、一泵、一閥、一幫助輔助系統、一定位系統以及一用於移動板之機械控制中的至少一個。這些組件可能包含高電容性該負載，也就是說它們可包含一高電容及/或一高電阻，以使得它們可有利地由該驅動器電路來驅動，即使該驅動器電路包含一電荷泵級用來提供該第二供給電壓也是如此。
根據本發明的另一實施例提供了一種用於製造一積體電路的方法，該方法包含佈置一放大器，使得該放大器被組配成基於一控制信號來提供一輸出信號。該方法更包含佈置一比較器，使得該比較器被組配成藉由把一輸入信號與一反饋信號進行比較來提供該控制信號，其中該反饋信號係基於該放大器的該輸出信號。另外，該方法包含佈置一第一電壓供電級及一第二電壓供電級，使得該第一電壓供電級被組配來向該比較器提供一第一供電電壓，並使得該第二電壓供電級被組配來向該放大器提供一第二供電電壓，以及使得該第二供電電壓高於該第一供電電壓。
根據本發明的另一實施例提供了一種電腦程式，其中該電腦程式被組配成當在一電腦或信號處理器上被執行時實現了上述用於控制一驅動器電路的方法，所以該上述方法係由該等電腦程式中之一個來實現。
較佳實施例之詳細說明 在以下的描述中，相同或等同的元件或具有相同或等同功能的元件係由相同或等同的參考數字表示，即使在不同的附圖中出現也是如此。
借助於方塊圖來進行描述並且參考該方塊圖所描述的方法步驟也可以以與該圖繪及/或描述之順序不同的順序來執行。此外，涉及一裝置之一特定特徵的方法步驟可以用該裝置之該特徵來替換，反之亦然。
在以下的描述中，複數個細節被闡述以對本發明的實施例提供更為徹底的解釋。然而，對於本領域的習知技藝者將顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明的實施例。在其他的情況下，公知的結構及裝置係以方塊圖的形式來展示而不是以詳細細節的方式來展示，以避免使模糊了本發明的實施例。此外，除非有另外特別地指出，否則在下文中所描述之不同實施例的特徵可被彼此組合。
在整個說明書中，作為實例所描述之所有的特徵、功能、及細節應被理解為可選擇性的，並且係非限制性的。
圖1根據一實施例展示出一驅動器電路100的一示意圖。該驅動器電路100包含一放大器180，該放大器180被組配成基於一控制信號122提供一輸出信號182。該驅動器電路100更包含一比較器120以藉由把一輸入信號110與一反饋信號162進行比較來提供該控制信號122，其中該反饋信號162係基於該放大器180的該輸出信號182。該比較器120被連接到一第一電壓供電級140，該第一電壓供電級140被組配來向該比較器120提供一第一供電電壓142。該放大器180被連接到該第二電壓供電級150，該第二電壓供電級150被組配來向該放大器180提供一第二供電電壓152，其中該第二供電電壓152高於該第一供電電壓142。
根據該驅動器電路100的該工作原理，藉由接收基於該輸出信號182的該反饋信號162 ，該比較器能夠把該控制信號122提供給該放大器180 ，使得該放大器180可以根據該輸入信號110來控制該輸出信號182。
由於該控制信號122的一電壓域可以獨立於該輸出信號182的一電壓域，因此被組配來用於提供該控制信號122的該比較器120可被提供有該第一供電電壓142，該第一供電電壓142可以獨立於被提供給該放大器180的該第二供電電壓152，而該放大器180被組配來提供該輸出電壓182。
根據圖1的該驅動器電路100可以可選擇性地由在本文中針對其他驅動器電路所描述之所有的特徵、功能及細節來補充。該等各別的特徵、功能及細節可以可選性地被單獨地或以它們之任何組合的方式被添加到該驅動器電路100。
圖2根據一實施例展示出一驅動器電路200的一示意圖。該驅動器電路200可以例如係基於該驅動器電路100。
該驅動器電路200被組配來基於該輸入信號110來提供該輸出信號182。例如，該驅動器電路200可被組配來藉由利用該輸出信號182來驅動該負載290，從而基於該輸入信號110來控制一可選擇的負載290。
例如，該驅動器電路200被組配來提供該輸出信號182給該負載290，其中該輸出信號182的一振幅被自適應以驅動該負載290。
例如，該輸出信號182可以由一可變電壓來表示。該輸出信號182的該電壓可以產生一電流，其中電流可以基於該負載290，例如，該負載290的一電阻或一阻抗。換句話說，該驅動器電路可被組配來藉由向該負載提供該輸出信號182來向該負載290提供一電力。
例如，該輸出信號的該電壓可以在一± 24 V的範圍內。可替代地，該輸出信號182的該電壓可以小於或大於± 24 V，例如該驅動器電路可提供在± 400 V之該範圍內的輸出電壓。由該輸出信號182所提供的該功率可以例如在於mW的範圍內。可替代地，由該輸出信號182所提供的功率可以小於或可以大於在mW範圍內的功率。
該驅動器電路200被組配來接收該輸入信號110。例如，該輸入信號110可以由一可變電壓及與該電壓有關之一電流來表示。
例如，該輸入信號110的該電壓可以在一低電壓信號或一低準位信號的範圍內，例如在±1V的一範圍內。可替代地，該輸入信號110的該電壓可以小於或大於± 1 V。
例如，該輸出信號182的該振幅可以等於或大於該輸入信號110的該振幅。換句話說，該驅動器電路可以被組配來放大該輸入信號110用於提供該輸出信號182，其中該驅動器電路200的一放大倍數對應於該輸出電壓182之該振幅與該輸入電壓110之該振幅的一比值。
例如，該輸入信號110及/或該輸出信號182在時間上係連續的。例如，該輸入信號110及該輸出信號182可以是一類比信號。可替代地，該輸入信號110及/或該輸出信號182在時間上係離散的。
為了放大該輸入信號110以提供該輸出信號182，該驅動器電路200包含一反饋迴路260，該反饋迴路260包含有該比較器120 、該放大器180以及分壓器261，其中該比較器120被組配來基於該反饋信號162來控制該放大器180，而該反饋信號162係由該分壓器261基於由該放大器所提供之該輸出信號182來被提供的。
該分壓器261被組配成基於該輸出信號182來提供該反饋信號162，使得在該輸出信號182與該反饋信號162之間的一比值對應於該驅動器電路200的該放大倍數，其誤差範圍可能肇因於該驅動器電路之組件之一有限的精準度及一有限的速度。例如，在該輸出信號182及該反饋信號162之間的該比值可以是在該放大倍數之±1％、或± 0.1％、或± 0.01％的一個範圍內。
例如，該分壓器261可以包含一或多個電阻器、一或多個電晶體及/或一或多個電容器。該分壓器261可被組配成把該輸出信號182除以該放大倍數用於獲得該反饋信號162。該驅動器電路的該放大倍數可以是固定的。可替代地，該分壓器261可以是可調的，例如藉由調整位元，使得在該輸出信號182與該反饋信號162之間的該倍數可被調整，例如根據該驅動器電路200的該應用，例如根據該負載290及/或根據該輸入信號110的該振幅。
也就是說，該驅動器電路200包含一反饋迴路260，該反饋迴路260被阻配來從該輸出信號182獲取該反饋信號162，其中該反饋信號162之一振幅與該輸出信號182之一振幅的一比值對應於該驅動器電路200的一放大倍數。
該比較器120被組配來把該輸入信號110與該反饋信號162進行比較以獲得該控制信號122。例如，該比較器120可把該控制信號122提供為包含有一高準位及一低準位的一數位信號，其中該比較器被組配成當在該反饋信號162的一時間實例中比該輸入信號110大時，把該控制信號122提供為該高準位或該低準位的兩者之一；而當在該反饋信號162的一時間實例中比該輸入信號110小時，提供另外一種準位的控制信號122。
例如，該比較器係一連續時間比較器。例如，該比較器120可被組配成把該控制信號122提供為一連續時間信號。
可替代地，該比較器係一離散時間比較器。例如，該比較器可被組配成把該控制信號122提供為一離散時間信號。
例如，該比較器係一離散時間比較器且該比較器係自計時的。例如，該比較器120可被組配成把該控制信號122提供為一離散時間信號，其中該控制信號122包含有關於該控制信號122之一時鐘的一同步資訊。
該放大器180被組配來接收該控制信號122並且基於該控制信號122來控制該輸出信號182 。該放大器180可以包含一推拉級。該推拉級可包含至少兩個互補級。
該至少兩個互補級中的一級可以包含一電晶體，例如一場效電晶體(FET)，諸如一MOSFET或一功率FET、或一雙極性接面電晶體。該推拉級之該等至少兩個互補級可以包含一第一類型的電晶體以及與該第一類型的電晶體互補之一第二類型的電晶體。例如，互補類型的電晶體可以包含相反類型的多數電荷載子。例如，互補型電晶體可以由一p型FET及一n型FET、或一npn雙極性接面電晶體及一pnp雙極型結型電晶體、或一p型FET及一pnp雙極型結型電晶體、或一n型FET及一npn雙極性接面電晶體來表示。
也就是說，該放大器182包含至少一個第一類型的電晶體及至少一個第二類型的電晶體，其中該第一類型的電晶體及第二類型的電晶體係互補類型的電晶體，並且其中該第一類型的電晶體及該第二類型的電晶體係一FET、一功率FET、或一雙極性接面電晶體中的一種。
該等至少兩個互補級中的一個級可被組配成根據該級的一電導來為該輸出信號182提供一貢獻。例如，該等至少兩個互補級中的一個級可以處於一導通狀態或一截止狀態，即與該導通狀態的該電導相比，係具有一低或消失電導的狀態。該放大器180可被組配成基於該控制信號122向該等至少兩個互補級提供一信號，該信號把該等至少兩個互補級的該電導控制為不是處於該導通狀態就是處於該截止狀態。例如，該放大器180可以被組配成：當該控制信號122的該準位係在一第一範圍內時，把該等至少兩個互補級中的一第一級控制為處於一導通狀態；以及當該控制信號122的該準位係在一第二範圍內時，把該等至少兩個互補級中的一第二級控制為處於一導通狀態。例如，該第一範圍及該第二範圍可以相反，使得對於該控制信號122的一瞬時準位例如該高準位或該低準位來說，該第一級及該第二級的兩者之一可被組配成處於該導通狀態，而另外一級可處於該截止狀態。例如，該第一範圍及該第二範圍可以重疊，使得在一操作時刻對於處於在該高準位與該低準位之間該控制信號122的一值來說，這兩級都可處於一導通狀態。這樣子的一重疊可避免會因免除在該輸出信號中的偽像而受益。
例如，該比較器120被組配來提供該控制信號122，其中該控制信號122包含一快速轉換率，例如高於50 MV/s或高於100 MV/s或高於400 MV/s的一轉換率。另外，該控制信號之該準位之該第一範圍與該第二範圍的該重疊可以是小的，例如小於該控制信號122之該振幅的10％或小於該振幅的5％或小於該振幅的1％。這個組合使用使得該放大器可非常高效率地工作並且具一特別低的功耗。
也就是說，基於該控制信號122，把該第一類型的電晶體及該第二類型的電晶體組配成處於一導通狀態或一截止狀態或在該導通狀態與該截止狀態之間做改變或改變其導電率。
換句話說，該驅動器電路200被組配成，在一第一操作條件的每一個時間實例期間，把該至少一個第一類型的電晶體控制成不是處於一導通狀態就是處於一截止狀態，並且把該至少一個第二類型的電晶體控制成處於一另外的狀態。該驅動器電路200包含一第一電壓供電級，該第一電壓供電級被組配來向該比較器120提供一第一供電電壓142。該第一供電電壓142的一準位或一振幅可以例如對應於該控制信號122之一最大的準位或一最大的振幅。該第一電壓供電級可以包含一第一電壓轉換以提供該第一供電電壓142。
也就是說，該控制信號的一振幅可以低於該輸出信號的一振幅。
例如，該推拉級可以被實現為一 AB放大器。例如，該推拉級可包含一標準的反相器，例如，其包含有一p型FET及一n型FET。可替代地，該推拉級可包含一級聯式的反相器，其具有一被延遲的或一非重疊的控制用於避免在一切換瞬間中的短路電流。一級聯式的反相器可以例如包含串聯之一或多個p型FET及一或多個n型FET。可替代地，該推拉級可以包含一或多個MOSFET及/或一或多個雙極性接面電晶體。
根據實施例，該放大器180被組配成用來自調整導通過或流通過一推拉級的一最大電流，其中該最大電流的自調整係基於一負載290。
例如，該最大電流可以是一最大可能電流或一電流的上限，例如被使用來或消耗來提供該輸出電壓182的一電流。例如，該放大器180可被組配來根據該控制信號122自調整該最大電流，並因此例如不受外部的影響。例如，提供該輸出信號所需的該功率可能取決於該負載290，並且該放大器180可被組配成藉由使用該控制信號122來獲得有關於提供該輸出信號182所需之功率的一資訊。因此，該放大器180可被組配來根據該負載290的一功耗或一功率需求來自調整該最大電流。
該驅動器電路200包含一電荷泵145。該電荷泵145包含該第一電壓供電級140及該第二電壓供電狀態150。根據該實施例，該第一電壓供電級140包含被組配來把該第一供電電壓142提供給該比較器120的一第一電荷泵級，並且該第二電壓供電級150包含被組配來把該第二供電電壓152提供給該放大器180的一第二電荷泵級。例如，該電荷泵145、該第一電荷泵級及/或該第二電荷泵級可以包含一迪克森(Dickson)電荷泵。
也就是說，該第一電壓供電級140包含一第一電荷泵級及/或該第二電壓供電級150包含一第二電荷泵級。
根據替代的實施例，該第一電荷泵級可以是一第一電荷泵的一部分，而該第二電荷泵級可以是一第二電荷泵的一部分。
根據另外替代的實施例，該驅動器電路200不一定要包含該電荷泵145。根據該替代的實施例，該第一電壓供電級140可包含一第一電壓源及/或該第二電壓供電級150可包含一第二電壓源。例如，該第一電壓源及/或該第二電壓源可以包含一升壓轉換器、一降壓轉換器、一降壓-升壓轉換器、一電荷泵、一電荷泵級或一低壓差穩壓器(LDO)。藉由非限制性的實例，該第一電壓供電級140及/或該第二電壓供電級150可以由一單獨的電源及一隨後的控制器來實現。
因此，該第一電壓供電級140可以包含一第一電壓源而該第二電壓供電級150可以包含一第二電壓源。
該第一供電電壓142可被調適於該控制信號122的一振幅，其可被調適於該放大器180及/或被調適於該輸出信號182的該振幅。例如，該第一電壓提供級140，可被組配成把該第一供電電壓142提供為一恆定或固定的電壓。也就是說，該第一供電電壓142可以是恆定的。
可替代地，該第一電壓供電級可被組配來調變第一供電電壓。
例如，可以在每一個操作時間實例期間，例如根據該比較器120的一功耗或該控制信號的一電流振幅，來調變該第一供電電壓142。
該第二供電電壓152可被調適於該輸出信號182的一最大準位或最大振幅。例如，該第二供電電壓152可以等於或大於該輸出信號182的該振幅。
根據實施例，該第二供電電壓152可以是恆定的。
例如，該第二電壓供電級150可被組配來把該第二供電電壓152提供為一恆定或固定的電壓，其中該第二供電電壓152可以對應於該輸出信號之一最大所要求的振幅，例如，如由該負載290所要求的。
可替代地，該第二電壓供電級150可被組配來調變該第二供電電壓152。
例如，該第二供電電壓152可以例如在每一個操作時間實例期間根據例如該放大器180的一功耗，例如一推拉級，或根據該輸出信號182之一電流所需的準位來被調變。例如，該第二電壓供電級150可以包含一低電壓軌道及一高電壓軌道，並且調變該第二供電電壓152可以包含基於該控制信號122來控制該低電壓軌道之一電壓及該高電壓軌道之一電壓的該等各別貢獻。由於該控制信號122係基於該反饋信號162，因此該控制信號可以包含有關於該放大器180及/或該輸出信號182之一所需功率的資訊。因此，使用該控制信號122來調變該第二供電電壓152可根據該推拉級280的一功耗來提供用於該第二供電電壓152的一調整。也就是說，該驅動器電路200可被組配來自調整該第二供電電壓152。作為非限制性的實例，基於該控制信號122對該第二供電電壓152的該控制可藉由兩個電阻器或MOSFET來實現。
由於該第二供電電壓152可被調適於該輸出信號182並且該第一供電電壓142可被調適於該控制信號122，該第一供電電壓142可以不同於該第二供電電壓152。特別地是，該第一供電電壓142可以小於該第二供電電壓152。
例如，該第一供電電壓142比該第二供電電壓152至少小兩倍，優選地至少小五倍，更優選地至少小十倍。
例如，該輸出信號的該振幅可以由該驅動器電路200的該應用來決定，例如由該負載290來決定。仍然，該控制信號122的該振幅可以小於該輸出信號182的該振幅。該控制信號122的該振幅越小，在該驅動器電路200的操作期間可以節省更多的功率。
根據實施例，該驅動器電路200形成一積體電路的至少一部分。
例如，該驅動器電路200可任選地被整合到一積體電路中，例如，與該負載290及/或連同其他組件一起。特別地是，該驅動器電路200可被整合到包含該第一電荷泵級及該第二電荷泵級的一積體電路中。
換句話說，該驅動器電路200可被組配來接收具有可變且小振幅的一連續時間輸入信號110。該驅動器電路可進一步被組配來把該輸入信號110放大一倍數，該倍數取決於一可調整電阻分壓器261，以獲得與該輸入信號110之該小振幅相比，具有振幅可變且大於等於該輸入信號振幅之一連續時間輸出信號182。例如，形成該驅動器電路主要負載290之MEMS組件的一典型該負載可以由一電容器來表示。該連續時間輸出信號182可以由一推拉式反相器級，例如，該放大器180來產生，其被連接到一高電壓域，例如，該第二供電電壓152。另外，該推拉式反相器級可被組配成由該比較器120來控制，該比較器120可被連接至一低電壓域，例如該第一供電電壓142。該低電壓域及該高電壓域可以由一整合式的電荷泵145來產生，並且可被固定在一恆定的準位上。該電荷泵145之一可選擇性的初始電壓源可以是任意類型的。
例如，該驅動器電路200的該工作原理對應到一反饋迴路的該原理。該驅動器電路200可被組配成經由該可調整分壓器261把該連續時間該輸出信號182傳回至該比較器120的一輸入。該比較器120可被組配成在一第二輸入上接收該輸入信號110，並且被組配成把該輸入信號110與該傳回的反饋信號162進行比較。該比較器120可被組配成根據其輸入信號，即該輸入信號110及該反饋信號162，產生一高準位或低準位信號，其中該比較器120可被組配來根據該低電壓域產生該高準位或低準位信號。該比較器120可被組配成在該產生器120的一輸出處提供該高準位或低準位的信號作為該控制信號122。該驅動器電路200可被組配成基於該所產生的控制信號122控制該放大器180，例如一推拉式反相器級，這樣就完成了該反饋迴路。此外，該驅動器電路200可被組配來依靠該MEMS組件，例如該負載290，的該電容來平滑或濾波該輸出信號182，使得該驅動器電路200可以需要較少或不需要額外的外部組件或濾波器級。
與可針對一電阻負載進行最佳化之傳統的AB類放大器形成對比的是，該驅動器電路200包含該第二電壓供電級150，其被組配來提供該第二供電電壓152，即，該輸出信號182的該電壓域，其中該第二電壓供電級係該驅動器電路200的一整合式的組件，即位於內部的組件。其他傳統的解決方案依賴於一升壓轉換器、外部組件、一額外的脈衝產生器、一類比數位轉換器及用於控制該輸出級之其他的信號處理單元，而該驅動器電路200包含一電荷泵145，一比較器120，例如，一類比或數位比較器，並且可被以完全整合的方式來實現。另外的傳統解決方案需要一RC低通輸出濾波器，而該驅動器電路200可以把該輸出信號直接提供給該負載290 。不使用雙極性高電壓功率放大器，該驅動器電路200可以包含MOSFET，並且仍然可以提供一高輸出電壓。此外，該驅動器電路200可以以單級操作來進行電壓及功率放大。該驅動器電路200包含兩個電壓域，例如，一個由該第一供電電壓142一低電壓域以及一個由該第二供電電壓152所提供的一高電壓域。另外，該驅動電路200可被組配來驅動一可變負載，例如一可變電容。除了該等A、B、C、D、AB、G或H類之傳統的放大器之外，該驅動器電路200可以有效地放大一低壓輸入信號並且可以有效地控制具有高的、連續時間電壓的電容性負載。除了一些傳統的解決方案之外，該驅動器電路200可以，例如，在不用一種H橋接、一數位類比轉換器、一單獨的校正器單元及一單獨的脈寬模組的情況下來被實現。
總而言之，該驅動器電路200可以提供能夠把一高輸出電壓與一低功耗做結合的一種低複雜度電路設計。另外，該驅動器電路200可以可選擇性地被完全整合到一積體電路中，並且可利用可以使用一CMOS加工工序來被製造出的組件。
圖3根據一實施例展示出一系統301的一示意圖。該系統301包含一驅動器電路300。該驅動器電路300可以對應於該驅動器電路100、200。該系統301更包含可以對應於該負載290的一負載390。該系統301被組配成基於該驅動器電路300的該輸出信號182來控制該負載390。
根據實施例，該負載390包含一電容及/或一電感，並且該負載的一電阻高於10k歐姆或100k歐姆或1M歐姆。
該負載390可以例如由一電容來表徵。例如，該負載390可以是純電容性的或主要是電容性的。可替代地，該負載390可以主要是電容性的並可更包含一電阻及/或一電感或以一電阻及/或一電感來表徵，使得該負載390之一所得的電阻可以在M 歐姆的範圍內或者可以大於10k歐姆或100k歐姆或1M歐姆。該負載390的該電阻越大，對於該輸出信號182之一給定的振幅而言，該驅動器電路300之該放大器的該功耗就越低，使得該驅動器電路300的該第二供電電壓可由一電荷泵來提供。
根據實施例，該系統301包含一積體電路，並且該積體電路包含該驅動電路300。
例如，該驅動器電路300係一積體電路的一部分。例如，該驅動器電路300及該負載可以是一聯合積體電路的一部分。
根據實施例，該負載390包含一MEMS致動器或一壓電致動器或一熱機械致動器。
該負載390可以，例如，包含一MEMS組件及/或一壓電致動器，例如一彎曲致動器，例如一靜電彎曲致動器(NED-致動器)、壓電致動器或熱機械致動器。
根據實施例，該負載390包含一揚聲器、一麥克風、一泵、一閥、一健康輔助系統、一定位系統及一活動板之機械控制中的至少一個。
根據另一實施例，該負載390包含一能量儲存裝置。
該驅動器電路300的該輸出信號182可被調適於該負載390的該等特性。例如，該負載390可能主要係電容性的，使得該驅動器電路300可被組配成經由該輸出信號182向該負載390提供一低功率。因此，該驅動器電路300可以包含一第二電荷泵級，該第二電荷泵級被組配來向該放大器提供該第二供電電壓。該放大器可以包含第一類型及第二類型的FET或MOSFET，使得該放大器可被組配成基於一低功率控制信號，即，該控制信號的一電流及/或一電壓可能很小，來提供該輸出信號182。因此，該驅動器電路300可包含一第一電荷泵級，該第一電荷泵級被組配來向被組配來提供該控制信號之該比較器提供該第一供電電壓。該第一電荷泵級、該第二電荷泵級、該比較器以及該放大器可被整合到一積體電路中，使得該驅動器電路300可被完全地整合。因此，該驅動器電路300及可選擇性地該負載390可以使用一CMOS加工工序來被製造出。
形成對比的是，傳統的驅動器電路，諸如一典型的AB類放大器，包含一個對應到該所欲輸出電壓準位的供電電壓域。例如，功率放大器係AB放大器之該主要的應用。一功率放大器之主要的功率消耗出現在該輸出級中，使得一功率放大器的該電源被組配來提供大的功率。因此，一功率放大器可能仰賴於外部組件，諸如外部電感器或電容器。
圖4A根據一實施例展示出該輸入信號110、該輸出信號182、該反饋信號162、以及該控制信號122隨著時間變化的變化圖。該圖展示出一100微秒長之實例性的時間間隔。
圖4B展示出在圖4A中所示該圖之一時間間隔402的一放大視圖。
根據在圖4A及4B中所示之該實施例，藉由把該輸出信號除以10，該反饋信號係由該輸出信號導出，其可由該分壓器261來執行。該控制信號的產生係藉由把該輸入信號與該反饋信號進行比較，從而使得當該反饋信號大於該輸入信號的一時間時(例如，在圖4B中的時間403)該控制信號的該準位對應到一低的準位；並使得當該反饋信號大於該輸入信號的一時間時(例如，在圖4B中的時間404)該控制信號的該準位對應到一高的準位。
例如，該放大器180可被組配成基於該控制信號來調適該輸出信號，其中如果提供給該放大器之該控制信號的該準位對應於該高準位，則該放大器180增加該輸出電壓；並且其中如果提供給該放大器之該控制信號的準位對應於該低準位，則該放大器180減小該輸出電壓。例如，該放大器可以被組配來增加或減小該輸出信號，其可以藉由在該放大器之一推拉級的兩個互補級之間進行切換或者藉由對在該放大器之一推拉級之兩個互補級貢獻之間的一權重進行改變來執行。
圖5根據一個實施例展示出一種用於控制一驅動器電路，例如該驅動器電路100；200；300之方法5000的一方塊圖。該方法5000包含步驟5100使用於基於一控制信號122來提供一輸出信號182之一放大器180作動。該方法5000更包含步驟5200使用於藉由把一輸入信號110與一反饋信號162進行比較而提供該控制信號122之一比較器120作動，其中該反饋信號162係基於該輸出信號182。另外，該方法5000包含步驟5400提供一第一供電電壓142給該比較器120及步驟5500提供一第二供電電壓152給該放大器180，其中該第二供電電壓152高於該第一供電電壓142。
如在圖5中所示該方法5000之該等步驟的順序係被示例性地選擇的，也就是說，這些步驟可以以任意順序或並行地被執行。如果該方法5000的該等步驟被並行地執行，則控制該驅動器電路可被特別有效地或快速地執行。
圖6根據一實施例展示出一種用於製造一積體電路之方法6000的一方塊圖。該方法6000包含步驟6800佈置一放大器180，使得該放大器180被組配成基於一控制信號122來提供一輸出信號182。該方法6000更包含步驟6200佈置一比較器120，使得該比較器120被組配來藉由把一輸入信號110與一反饋信號162進行比較而提供該控制信號120，其中該反饋信號162係基於該放大器180的該輸出信號182。另外，該方法6000包含步驟6450佈置一第一電壓供電級140及一第二電壓供電級150，使得該第一電壓供電級140被組配來向該比較器120提供一第一供電電壓142，並使得該第二電壓供電級150被組配來向該放大器180提供該一第二供電電壓152，以及使得該第二供電電壓152高於該第一供電電壓142。
如在圖6中所示該方法6000之該等步驟的順序係被示例性地選擇的，也就是說，這些步驟可以以任意順序或並行地被執行。 在下文中，進一步的實施例被描述：
根據一第一實施例，一種用於控制一驅動器電路100；200；300之方法5000包含：步驟5100使用於基於一控制信號122來提供一輸出信號182之一放大器180作動；步驟5200使用於藉由把一輸入信號110與一反饋信號162進行比較而提供該控制信號122之一比較器120作動，其中該反饋信號162係基於該輸出信號182；步驟5400提供一第一供電電壓142給該比較器120；步驟5500提供一第二供電電壓152給該放大器180，其中該第二供電電壓152高於該第一供電電壓142。
根據一第二實施例，當參考回到該第一實施例時，提供該第一供電電壓142係由一第一電壓源來執行，而提供該第二供電電壓152係由一第二電壓源來執行。
根據一第三實施例，當參考回到該等實施例1或2中之一時，提供該第一供電電壓142係由一第一電荷泵級來執行及/或提供該第二供電電壓152係由一第二電荷泵級來執行。
根據一第四實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，該控制信號122的一振幅低於該輸出信號182的一振幅。
根據一第五實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，該比較器120被操作以便提供一連續時間信號。
根據一第六實施例，當參考回到該等實施例1至4之任一時，該比較器120被操作以便提供一離散時間信號。
根據一第七實施例，當參考回到實施例6時，操作該比較器120包含該比較器120的一自計時。
根據一第八實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，該輸入信號110及/或該輸出信號182在時間上係連續的。
根據一第九實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，該輸入信號110及/或該輸出信號182在時間上係離散的。
根據一第十實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，操作該放大器180包含操作一推拉級。
根據一第十一實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，操作該放大器180包含控制至少一個第一類型的電晶體及至少一個第二類型的電晶體，其中該第一類型的電晶體及第二類型的電晶體係互補類型的電晶體，並且其中該第一類型的電晶體及該第二類型的電晶體係一FET、一功率FET、或一雙極性接面電晶體中的一個。
根據一第十二實施例，當參考回到實施例11時，操作該放大器180包含，在一第一操作條件的每一個時間實例期間，把該至少一個第一類型的電晶體控制在一導通狀態或一截止狀態兩種狀態中之一，並且把該至少一個第二類型的電晶體控制在另一個狀態中。
根據一第十三實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，其包含從該輸出信號182獲得該反饋信號162，使得該反饋信號162之一振幅與該輸出信號182之一振幅的一比值對應到該驅動器電路100；200；300的一放大倍數。
根據一第十四實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，該第一供電電壓142比該第二供電電壓152至少小2倍 ，優選至少小5倍 ，更優選至少小10倍。
根據一第十五實施例，當參考回到該等實施例1至14之任一時，該第一供電電壓142及/或該第二供電電壓152係恆定的。
根據一第十六實施例，當參考回到該等實施例1至14之任一時，提供該第一供電電壓142包含調變該第一供電電壓142；及/或提供該第二供電電壓152包含調變該第二供電電壓152。
根據一第十七實施例，當參考回到該等前述實施例之任一時，操作該放大器180包含自調整傳導通過一推拉級的一最大電流，其中對該最大電流的該自調整係基於一負載。
根據一第十八實施例，一種驅動器電路100；200；300包含：一放大器180，其被組配成基於一控制信號122來提供一輸出信號182；一比較器120，其被組配來藉由把一輸入信號110與一反饋信號162進行比較而提供該控制信號122，其中該反饋信號162係基於該放大器180的該輸出信號182；其中該比較器120被連接到一第一電壓供電級140，該第一電壓供電級140被組配來提供一第一供電電壓142給該比較器120；其中該放大器180被連接至一第二電壓供電級150，該第二電壓供電級150被組配來提供一第二供電電壓152給該放大器180；以及其中該第二供電電壓152高於該第一供電電壓142。
根據一第十九實施例，當參考回到實施例18時，該第一電壓供電級140包含一第一電壓源及該第二電壓供電級150包含一第二電壓源。
根據一第二十實施例，當參考回到該等實施例18或19中之一時，該第一電壓供電級140包含一第一電荷泵級及/或該第二電壓供電級150包含一第二電荷泵級。
根據一第二十一實施例，當參考回到該等實施例18至20之任一時，該控制信號122的一振幅低於該輸出信號182的一振幅。
根據一第二十二實施例，當參考回到該等實施例18至21之任一時，該比較器120係一離散時間比較器或一連續時間比較器。
根據一第二十三實施例，當參考回到該等實施例18至21之任一時，該比較器120係一離散時間比較器並且該比較器120係自計時的。
根據一第二十四實施例，當參考回到該等實施例18至23之任一時，該輸入信號110及/或該輸出信號182在時間上係連續的。
根據一第二十五實施例，當參考回到該等實施例18至23之任一時，該輸入信號110及/或該輸出信號182在時間上係離散的。
根據一第二十六實施例，當參考回到該等實施例18至25之任一時，該放大器180包含一推拉級。
根據一第二十七實施例，當參考回到該等實施例18至26之任一時，該放大器180包含至少一個第一類型的電晶體及至少一個第二類型的電晶體，其中該第一類型的電晶體及第二類型的電晶體係互補類型的電晶體，並且其中該第一類型的電晶體及該第二類型的電晶體係一FET、一功率FET、或一雙極性接面電晶體中的一個。
根據一第二十八實施例，當參考回到實施例27時，該驅動器電路100；200；300被組配成，在一第一操作條件的每一個時間實例期間，把該至少一個第一類型的電晶體控制在一導通狀態或一截止狀態兩種狀態中之一個，並且把該至少一個第二類型的電晶體控制在另一個狀態中。
根據一第二十九實施例，當參考回到該等實施例18至28之任一時，其更包含一反饋迴路，該反饋迴路被組配成從該輸出信號182獲得該反饋信號162；其中該反饋信號162之一振幅與該輸出信號182之一振幅的一比值對應到該驅動器電路100；200；300的一放大倍數。
根據一第三十實施例，當參考回到該等實施例18至29之任一時，該第一供電電壓142比該第二供電電壓152至少小2倍 ，優選至少小5倍 ，更優選至少小10倍。
根據一第三十一實施例，當參考回到該等實施例18至30之任一時，該第一供電電壓142及/或該第二供電電壓152係恆定的。
根據一第三十二實施例，當參考回到該等實施例18至30之任一時，該第一電壓供電級140被組配來調變該第一供電電壓142；及/或該第二電壓供電級150被組配來調變該第二供電電壓152。
根據一第三十三實施例，當參考回到該等實施例18至32之任一時，該放大器180被組配來自調整傳導通過一推拉級的一最大電流，其中對該最大電流的該自調整係基於一負載。
根據一第三十四實施例，當參考回到該等實施例18至33之任一時，該驅動器電路100；200；300形成一積體電路的至少一部分。
根據一第三十五實施例，一系統 301 包含：一負載290；390；根據該等實施例18至34之任一的一驅動器電路100；200；300；其中該系統被組配成基於該驅動器電路100；200；300的該輸出信號182來控制該負載290；390。
根據一第三十六實施例，當參考回到實施例35時，該系統包含一積體電路，並且該積體電路包含該驅動器電路100；200；300。
根據一第三十七實施例，當參考回到該等實施例35或36中之一時，該負載290；390包含一電容及/或一電感；以及該負載290；390的一電阻高於10k歐姆或100k歐姆或1M歐姆。
根據一第三十八實施例，當參考回到該等實施例35至37之任一時，該負載290；390包含一MEMS致動器。
根據一第三十九實施例，當參考回到該等實施例35至37之任一時，該負載290；390包含一壓電致動器。
根據一第四十實施例，當參考回到該等實施例35至37之任一時，該負載290；390包含一熱機械致動器。
根據一第四十一實施例，當參考回到該等實施例35至37之任一時，該負載290；390包含一能量儲存裝置。
根據一第四十二實施例，當參考回到該等實施例35至40之任一時，該負載290；390包含一揚聲器、一麥克風、一泵、一閥、一健康輔助系統、一定位系統以及一活動板之機械控制中的至少一個。
根據一第四十三實施例，一種用於製造一積體電路的方法6000包含：步驟6800佈置一放大器180，使得該放大器180被組配成基於一控制信號122來提供一輸出信號182；步驟6200佈置一比較器120，使得該比較器120被組配來藉由把一輸入信號110與一反饋信號162進行比較而提供該控制信號122，其中該反饋信號162係基於該放大器180的該輸出信號182；步驟6450佈置一第一電壓供電級140及一第二電壓供電級150，使得該第一電壓供電級140被組配來向該比較器120提供一第一供電電壓142，並使得該第二電壓供電級150被組配來向該放大器180提供該一第二供電電壓152 ，以及使得該第二供電電壓152高於該第一供電電壓142。
一第四十四實施例涉及一種電腦程式，當該電腦程式在一電腦或信號處理器上被執行時，該電腦程式實現了實施例1至17之方法。
儘管已經在一種設備的環境中描述了一些方面，但很顯然的是，這些方面也代表了該相應方法的一描述，其中一方塊或裝置對應到一方法步驟或一方法步驟的一特徵。類似地，在一方法步驟的環境中所描述的方面也表示對一相應設備之一對應方塊或項目或特徵的一描述。
該等上述實施例僅用於說明本發明的該等原理。應被理解的是，本文所描述之該等佈置及該等細節的修改及變化對於本領域的習知技藝者而言將會是顯而易見的。因此，本發明的意圖為僅由該等即將來臨之專利請求項的範圍來限制，而不受本文該等實施例之描述及解釋所給出之該等具體細節來限制。
該等方法步驟中的一些或全部可由(或使用)一硬體設備，例如，一微處理器、一可規劃電腦或一電子電路來執行。在一些實施例中，該等最重要之方法步驟中的一或多個可以由這樣子的設備來執行。
取決於某些實現方式的要求，本發明的實施例可以以硬體或軟體或至少部分地以硬體或至少部分地以軟體來實現。該實現方式可以使用數位儲存媒體來執行，例如，一軟碟、一DVD、一藍光、一CD、一ROM、一PROM、一EPROM、一EEPROM或一快閃記憶體，其具有儲存在其上之電子可讀取控制信號，其與一可規劃的電腦系統配合(或能夠與之配合)，從而執行該相應的方法。因此，該數位儲存媒體可以是電腦可讀取的。
根據本發明的一些實施例包含具有電子可讀取控制信號的一資料載體，該電子可讀取控制信號能夠與一可規劃電腦系統協作，從而執行本文描述之該等方法中之一個。
通常，本發明的實施例可被實現為具有一程式碼的一電腦程式產品，當該電腦程式產品在一電腦上運行時，該程式碼被操作來執行該等方法中的一種。該程式碼可以例如儲存在一機器可讀取載體上。
其他實施例包含儲存在一機器可讀取載體上之用於執行本文所描述之該等方法之一種的該電腦程式。
換句話說，因此，本發明方法的一實施例係一種電腦程式，該電腦程式具有用於執行本文所描述之該等方法中之一種的一程式碼，當該電腦程式在一電腦上被運行時。
因此，本發明方法的另一個實施例係一種資料載體(或一數位儲存媒體，或一電腦可讀取媒體)，其包含有記錄在其上用於執行本文所描述之該等方法中之一種的該電腦程式。該資料載體、該數位儲存媒體或該記錄媒體通常是有形的及/或非暫時性的。
因此，本發明方法的另一實施例係表示用於執行本文所描述之該等方法中之一種之該電腦程式的一資料流或一信號序列。該資料流或該信號序列可例如被組配成經由一資料通信連接，例如經由網際網路來被傳輸。
一另一實施例包含一處理構件，例如一電腦或一可規劃邏輯裝置，其被組配來或被調適於執行本文所描述之該等方法中之一種。
另一實施例包含一種電腦，在該電腦上安裝了用於執行本文所描述之該等方法中之一種的該電腦程式。
根據本發明的一另一實施例包含一種設備或一種系統，該設備或系統被組配來(例如，以電子方式或光學方式)把用於執行本文所描述之該等方法中之一種的一電腦程式傳送給一接收器。該接收器可以是，例如，一電腦、一行動裝置、一記憶體裝置等等。該設備或系統可以例如包含用於把該電腦程式傳送給該接收器的一檔案伺服器。
在一些實施例中，一可規劃邏輯裝置(例如一現場可規劃閘陣列)可被使用來執行本文所描述該等方法之一些或全部的功能。在一些實施例中，一現場可規劃閘陣列可以與一微處理器協作以便執行本文所描述之該等方法中之一種。通常，該等方法可優選地由任何硬體設備來執行。
可以使用一硬體設備、或使用一電腦、或使用一硬體設備及一電腦的一種組合來實現本文所描述的該設備。
可以使用一硬體設備、或使用一電腦、或使用一硬體設備及一電腦的一種組合來執行本文所描述的該等方法。
100、200、300:驅動器電路 110:輸入信號 120:比較器 122:控制信號 140:第一電壓供電級 142:第一供電電壓 145:電荷泵 150:第二電壓供電級 152:第二供電電壓 162:反饋信號 180:放大器 182:輸出信號 260:反饋迴路 261:分壓器 290、390:負載 301:系統 402:時間間隔 403、404:時間 5000、6000:方法 5100、5200、5400、5500、6200、6450、6800:步驟
在下文中，將參考該等附圖更加詳細地描述本發明的實施例，其中： 圖1根據一實施例展示出一驅動器電路的一示意圖， 圖2根據另一實施例展示出一驅動器電路的一示意圖， 圖3根據一實施例展示出包含有該驅動器電路之一系統的一示意圖， 圖4A、B根據一實施例展示出一輸入信號、一輸出信號、一反饋信號、以及一控制信號隨時間變化的圖形， 圖5根據一實施例展示出一種用於控制一驅動器電路之方法的方塊圖， 圖6根據一實施例展示出一種用於製造一積體電路之方法的方塊圖。
100:驅動器電路
110:輸入信號
120:比較器
122:控制信號
140:第一電壓供電級
142:第一供電電壓
150:第二電壓供電級
152:第二供電電壓
162:反饋信號
180:放大器
182:輸出信號

Claims (14)

  1. 一種用於控制用以控制一電容性組件之一驅動器電路的方法，該方法包含有： 使用以基於一控制信號來提供一輸出信號之一放大器作動； 使用以藉由把一輸入信號與一反饋信號進行比較而提供該控制信號之一比較器作動，其中該反饋信號係基於該輸出信號； 提供一第一供電電壓給該比較器； 提供一第二供電電壓給該放大器； 其中該第二供電電壓高於該第一供電電壓。
  2. 一種用於控制一電容性組件的驅動器電路，其包含有： 一放大器，該放大器被組配成基於一控制信號來提供一輸出信號； 一比較器，該比較器被組配來藉由把一輸入信號與一反饋信號進行比較而提供該控制信號，其中該反饋信號係基於該放大器的該輸出信號； 其中該比較器被連接到一第一電壓供電級，該第一電壓供電級被組配來向該比較器提供一第一供電電壓； 其中該放大器被連接到一第二電壓供電級，該第二電壓供電級被組配來向該放大器提供該一第二供電電壓；以及 其中該第二供電電壓高於該第一供電電壓。
  3. 如請求項2之驅動器電路，其中該第一電壓供電級包含一第一電壓源並且該第二電壓供電級包含一第二電壓源。
  4. 如請求項2之驅動器電路，其中該第一電壓供電級包含一第一電荷泵級及/或該第二電壓供電級包含一第二電荷泵級。
  5. 如請求項2之驅動器電路，其中該控制信號的一振幅小於該輸出信號的一振幅。
  6. 如請求項2之驅動器電路，其中該放大器包含一推拉級。
  7. 如請求項2之驅動器電路，其更包含有一反饋迴路，該反饋迴路被組配成從該輸出信號獲得該反饋信號； 其中該反饋信號之一振幅與該輸出信號之一振幅的一比值對應於到該驅動器電路的一放大倍數。
  8. 如請求項2之驅動器電路， 其中該第一供電電壓比該第二供電電壓至少小2倍，優選至少小5倍，更優選至少小10倍。
  9. 如請求項2之驅動器電路，其中該放大器被組配成自調整傳導通過一推拉級的一最大電流，其中該最大電流的該自調整係基於一負載。
  10. 一種系統，其包含有： 一負載； 如請求項2之一驅動器電路； 其中該系統被組配成基於該驅動器電路的該輸出信號來控制該負載。
  11. 如請求項10之系統， 其中該系統包含一積體電路，以及 其中該積體電路包含該驅動器電路。
  12. 如請求項10之系統， 其中該負載包含一電容及/或電感；以及 其中該負載的一電阻高於10k歐姆或100k歐姆或1M歐姆。
  13. 一種用於製造一積體電路的之方法，該方法包含有： 佈置一放大器，使得該放大器被組配成基於一控制信號來提供一輸出信號； 佈置一比較器，使得該比較器被組配來藉由把一輸入信號與一反饋信號進行比較而提供該控制信號，其中該反饋信號係基於該放大器的該輸出信號； 安排一第一電壓供電級及一第二電壓供電級， 使得該第一電壓供電級被組配來向該比較器提供一第一供電電壓，以及 使得該第二電壓供電級被組配來向該放大器提供一第二供電電壓； 使得該第二供電電壓高於該第一供電電壓。
  14. 一種電腦程式，其在一電腦或信號處理器上被執行時，用於實現如請求項1之方法。
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