调压器的电流平衡、电流传感器和相位平衡的装置和方法
阅读：275发布：2024-02-13
专利汇可以提供调压器的电流平衡、电流传感器和相位平衡的装置和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及调压器的 电流 平衡、电流 传感器 和 相位 平衡的装置和方法。描述的是电流平衡、电流感测和相位平衡、消除偏移、使用二进制编码输入(无需二进制至 温度 计 解码器 )的单调输出的数字至模拟电流变换器，用于调压器(VR)的补偿器等等的装置和方法。在一个实例中，装置包括：多个耦接至电容器和负载的电感器；多个电桥，每一个电桥均耦接至来自多个电感器的相应的电感器；以及多个电流传感器，每个电流传感器耦接至电桥，用来感测流经电桥的晶体管的电流。，下面是调压器的电流平衡、电流传感器和相位平衡的装置和方法专利的具体信息内容。
1.一种用于电流平衡的装置，包括：
耦接至电容器和负载的多个电感器；
多个电桥，每一个所述电桥均耦接至所述多个电感器当中的相应的电感器；
多个电流传感器，每一个所述电流传感器均耦接至电桥，以感测流经所述电桥的晶体管的电流；
使用来自所述多个电流传感器当中的每一个电流传感器的感测出的电流来产生平均电流的电路；
波发生器，用来产生多个波信号；
多个比较器，用来产生多个相位宽度调制(PWM)信号；以及
多个电阻器，每个所述电阻器均耦接至所述多个比较器当中的比较器，并且耦接至所述波发生器。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述多个电阻器当中的每一个电阻器均用来：
根据所述平均电流与所述电桥的相应的感测出的电流的差异来产生误差电流，或产生直流(DC)电压，以调节来自所述多个波信号当中的波信号的DC电平。
3.如权利要求2所述的装置，其中每一个比较器均用来根据由耦接至所述比较器的电阻器产生的直流电压来调节其产生的相位宽度调制信号的占空比。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述波发生器用来产生所述多个波信号，所述多个波信号是三角波。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包括用于消除所述多个比较器当中的每一个比较器的输入偏移的电路。
6.如权利要求1所述的装置，进一步包括：
过电流保护电路，用来接收所述平均电流并且根据所述平均电流来产生过电流保护信号；以及
功率控制单元(PCU)，用来接收所述平均电流。
7.如权利要求1所述的装置，其中每一个电流传感器均包括：
第一电流传感器，用于感测流经所述电桥的高侧开关的电流；以及
第二电流传感器，用于感测流经所述电桥的低侧开关的电流。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述第一电流传感器和所述第二电流传感器包括共栅极放大器，并且其中所述第一电流传感器和所述第二电流传感器当中的每一个电流传感器均用来产生相应的差分电流输出。
9.如权利要求8所述的装置，进一步包括用来将相应的差分电流输出转换为相应的单端电流输出的电路。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述第一电流传感器耦接至所述第二电流传感器，以产生组合的差分电流输出。
11.如权利要求10所述的装置，进一步包括用来将所述组合的差分电流输出转换为单端电流输出的电路。
12.一种用于电流平衡的系统，包括：
存储器单元；
耦接至所述存储器单元的处理器，所述处理器是根据权利要求1-11中的任一项所述的装置；以及
用于使所述处理器能够与另一设备进行通信的无线接口。
13.如权利要求12所述的系统，进一步包括显示单元。
调压器的电流平衡、电流传感器和相位平衡的装置和方法
[0001] 优先权主张
[0002] 本申请主张2013年3月15日提交的发明名称为“集成调压器”的美国临时申请61799833以及2013年5月31日提交的发明名称为“用于集成调压器的片上补偿器”的美国临时申请61829992的优先权权益，其全部内容以引用的方式并入本文。
背景技术
[0003] DC-DC变换器典型地通过全波整流并滤波一个或多个时变信号来产生DC(直流)电压。由于全波整流过程中进行的开关，大量的电流通过大晶体管而以较快速度被频繁地反复“开关”。测量流经这些晶体管的电流通常有助于，例如，确定DC-DC变换器是否被装载，监测由开关引起的任何纹波电流，等等。附图说明
[0004] 本公开内容的实施例将从本公开内容下文中给出的具体实施方式和本公开内容的各种不同的实施例的附图中得到更加全面的理解，然而，其不应理解为将本公开内容限定为特定的实施例，而仅是用于解释和理解。
[0005] 图1是根据本公开内容的一个实施例的具有相位和电流平衡的调压器。
[0006] 图2是根据本公开内容的一个实施例的相位平衡电路。
[0007] 图3示出了根据本公开内容的一个实施例的电流感测的位置。
[0008] 图4是根据本公开内容的一个实施例的具有电桥和n型和p型电流传感器的电路。
[0009] 图5是根据本公开内容的一个实施例的n型和p型电流传感器的晶体管级结构。
[0010] 图6示出了根据一个实施例的差分浮动电流源。
[0011] 图7是根据本公开内容的一个实施例的用于差分浮动电流源的偏置电 路。
[0012] 图8A-B是根据本公开内容的一个实施例的用于从电流传感器接收差分电流的低阻抗接收器。
[0013] 图9是根据本公开内容的一个实施例的具有接收器电路p型电流传感器的电路。
[0014] 图10是根据本公开内容的一个实施例的具有接收器电路和n型电流传感器的电路。
[0015] 图11是根据本公开内容的另一个实施例的具有n型和p型电流传感器的调压器的一部分电路。
[0016] 图12是根据本公开内容的另一个实施例的n型和p型电流传感器的晶体管级结构。
[0017] 图13是根据本公开内容的一个实施例的电流传感器接收器电路。
[0019] 图15是根据本公开内容的一个实施例的用于相位电流平均的电路。
[0020] 图16是根据本公开内容的一个实施例的具有偏移(offset)控制的相位平衡电路。
[0021] 图17是根据本公开内容的一个实施例的用于消除比较器和电流传感器失配的偏移的高级别结构。
[0022] 图18是根据本公开内容的一个实施例的用于消除比较器和电流传感器失配的偏移的方法流程图。
[0023] 图19是根据本公开内容的一个实施例的数字至模拟(DAC)电流变换器。
[0024] 图20是常规的3型补偿器。
[0025] 图21是根据本公开内容的一个实施例的差分3型补偿器。
[0026] 图22是根据本公开内容的一个实施例的差分3型补偿器的频率响应。
[0027] 图23是根据本公开内容的一个实施例的具有DFT(可测性设计)特征和结构图表的差分3型补偿器。
[0028] 图24是根据本公开内容的一个实施例的引导电桥(pilot bridge)。
[0029] 图25是根据本公开内容的一个实施例的具有差分3型补偿器的调压装 置的一部分。
[0030] 图26是根据本公开内容的一个实施例的具有采用参考图1至25描述的一个或多个电路的智能设备或计算机系统或SoC(片上系统)。
具体实施方式
[0031] 实施例描述了电流平衡、电流感测和相位平衡、消除偏移的装置和方法，具有使用二进制编码输入(无需二进制至温度计译码器)的单调输出的数字至模拟电流变换器，用于调压器(VR)的补偿器，等等。实施例具有许多技术效果，包括提高VR的可靠性，提高VR的效率，降低功率损耗等等。
[0032] 在以下的描述中，讨论许多细节，用来提供对本公开内容的实施例的更加全面的解释。然而，对所属领域技术人员来说，在不需要这些特定的细节的情况下，实现本公开内容的实施例将是显而易见的。在其它的实例中，以方块图形式示出众所周知的结构和设备，而非以细节的形式，为的是避免使本公开内容的实施例变得难以理解。
[0033] 应当注意，在实施例的相应附图中，用线条代表信号。一些线条可以粗一些，用来指示出更多组分信号路径；和/或在一个或多个端部具有箭头，用来指示主要信息的流向。所述指示并非意在限定。而是，与一个或多个典型的实施例一起使用的线条用来便于更加容易地理解电路或逻辑单元。任意代表的信号，如设计需求或偏好所要求的，可以实际上包括沿任一方向传输并采用任意合适的信号模式类型实现的一个或多个信号。
[0034] 贯穿说明书，以及在权利要求中，术语“连接”意味着在相连接的物体间直接电连接，无需任何其它中间设备。术语“耦接”意味着在相连接的物体间直接电连接，或通过一个或多个无源的或有源的中间设备间接连接。术语“电路”意味着被布置用来彼此协作以提供所需功能的一个或多个无源的和/或有源的部件。术语“信号”意味着至少一种电流信号、电压信号或数据/时钟信号。“一”和“该”的意思包括复数涵义。“在……内”的意思包括“在……内”和“在……上”。
[0035] 术语“缩放”通常是指将设计(原理图和布局)从一种工艺技术转换为另一种工艺技术。术语“缩放”通常还指在相同的技术节点内缩小布局 和设备的尺寸。术语“缩放”还可以指相对于另一参数(例如电源电平)来调节(例如，减慢)信号频率。术语“基本上”、“接近”、“近似”、“附近”和“大约”，通常是指在目标值的+/-20％的范围内。
[0036] 除非另外规定，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等来描述共同的对象仅仅表示涉及相同对象的不同实例，而不是要暗示所描述的对象必须是在时间上或空间上采用给定的顺序、排序或任何其它的形式。
[0037] 出于实施例的目的，晶体管是金属氧化物半导体(MOS)晶体管，其包括漏极端子、源极端子、栅极端子和体端子。所述晶体管还包括三栅极晶体管和鳍式场效应晶体管，全包围栅圆柱形晶体管或其它实现晶体管功能的器件，例如碳纳米管或自旋电子器件。源极端子和漏极端子可以是相同的端子，并且在本文中可互换使用。本领域技术人员将意识到，可以在不脱离本发明范围的情况下使用其它晶体管，例如双极结型晶体管一BJTPNP/NPN、BiCMOS、CMOS、eFET等。术语“MN”表示N型晶体管(例如，NMOS、NPN BJT等)，并且术语“MP”表示P型晶体管(例如，PMOS、PNP BJT等)。
[0038] 图1是根据本公开内容的一个实施例的具有相位和电流平衡的VR100。典型的VR会产生相位间不同的相电流。例如，一个相可以传输1A电流，并且另一相可以传输4A电流。该相电流失配使VR丧失了效率，并且还有助于相关输出电压中的电压误差。以下实施例至少解决以上问题。
[0039] 在一个实施例中，VR100包括：多个电桥1011-N(其中N大于一)，脉宽调制器(PWM)102，和补偿器103。在该实例中，N＝16。然而，实施例并不限于N＝16。可以使用任意数字‘N’。在一个实施例中，多个电桥1011-N耦接至多个电感器L1-N，多个电感器L1-N又耦接至负载电容器(或去耦电容器)Cdecap，以及负载104。电容器的电压Vout是经调节的输出电压。在一个实施例中，补偿器103接收参考电压Vref和输出电压Vout(与Vsense相同)，用来为PWM102产生修正的参考电压Vfb(反馈电压)。在一个实施例中，多个电桥1011-N中的每一个电桥的输出均耦接至多个电感器L1-N当中的电感器L。例如，电感器L1耦接至电桥1011。在一个实施例中，多个电流传感器(未示出)耦接至多个电桥1011-N，并且是可操作的，用来为 每个电桥(或相)感测出电流iPhase(1-N)。
[0040] 在一个实施例中，PWM102产生多个脉宽调制信号，PWM(1-N)信号，用于定时控制和电桥驱动器1051-N。在一个实施例中，定时控制和电桥驱动器1051-N的输出gn(1-N)和gp(1-N)用于控制多个电桥1011-N产生经调节的电压Vout。
[0041] 在一个实施例中，PWM102包括波合成器106、电流混频器1071-N和比较器1081-N。在一个实施例中，波合成器106(也称波发生器)产生‘N’个三角波。在一个实施例中，三角波是周期性的并且具有在Vh(高压阈值)与V1(低压参考)之间的电压摆动。
[0042] 在一个实施例中，比较器1081-N产生N个PWM信号(即，PWM(1-N)信号)，每个PWM信号驱动来自定时控制和电桥驱动器1051-N之中的相应的定时控制和电桥驱动器。在一个实施例中，PWM信号(即，PWM(1-N)信号)，具有随输入至比较器1081-N的DC电平变化的占空比。由电桥1011-N输出的电流的强度、电流纹波和电压Vout取决于PWM(1-N)信号的占空比。
[0043] 在一个实施例中，电流混频器1071-N接收电桥1011-N中的每个电桥的感测出的相电流(iPhase(1-N))，并且从所有电桥1011-N减去平均电流，用来产生误差电流ierr(1-N)，该误差电流用于针对相应的比较器1081-N的输入产生相应的电压Vtw(1-N)。例如电流混频器1071从电桥1011接收iPhase1并且从iPhase1减去平均电流，用来产生ierr1，该ierr1用于针对比较器1081产生Vtw1。在该实施例中，所有电桥1011-N的输出电流实质上是平衡的，致使相位平衡。
[0044] 在一个实施例中，在波合成器106和比较器1081-N的输出交叉点处，电流传感器信号(iPhase(1-N))由电流混频器1071-N组合并且添加至主VR回路。在该实施例中，主VR回路(包括PWM102→电桥驱动器1051-N→电桥1011-N→补偿器103)调节输出电压Vout，而电流感测回路(包括电流混频器1071-N→比较器1081-N→电桥驱动器1051-N→电桥1011-N→电流传感器(未明确示出))检查并维持所有相(即，电桥1011-N)，产生相同大小的电流。
[0045] 每相(或电桥)的三角波(即，波合成器106的输出)由Ierr＝Iph-Iavg 的比例数上移或下移，其中Ierr是单相电流和所有相的平均电流之间的差。在一个实施例中，上移三角波降低了PWM占空比，这降低了相电流，并且下移三角波提高了PWM占空比，这增加了相电流(即，来自电桥1011-N中的电桥的输出)。
[0046] 图2是根据本公开内容的一个实施例的相平衡电路200。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图2的这些元件能够以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0047] 在该实施例中，电流混频器Rmix(来自电流混频器1071-N中)耦接至波合成器106和比较器1081。为避免使实施例变得难以理解，电桥1011、电流混频器1071、比较器1081、电感器L1根据相1来说明。相同的说明适用于其它相。在一个实施例中，每一相都具有其自身的电流误差。在一个实施例中，电流传感器输出是电流模式信号iPhase1并且其与电桥电流成比例。
[0048] 在一个实施例中，相电流iPhase1以正信号的形式施加，而平均电流iavg以负信号的形式施加。在一个实施例中，波合成器106与比较器1081-N的输入之间的连接物是电流混频器1071-N。在一个实施例中，电流混频器(来自电流混频器1071-N中)的每一个均混频正的相电流并且同时减去平均电流(iavg)信号，使得电流差流经电流混频器产生相应的电压降Vtw。在一个实施例中，正是该电压上移或下移三角波。三角波移动值由ΔVtri＝Rmix*(Iph-Iavg)给定。在一个实施例中，图1的电流平衡方案基于平均电流而非峰值电流。
[0049] 在一个实施例中，VR100的每相均具有混频电阻器Rmix，该混频电阻器Rmix接收由其自身相位(例如，iPhase1)产生的正电流信号以及负的平均信号(即，iavg)，其对于所有相而言都是相同的。在一个实施例中，正的相电流信号由将差分电流信号从传动系(即电桥1011)翻转至正号的单端信号产生。在一个实施例中，负的平均电流(即，-iavg)以相似的方式产生。
[0050] 在一个实施例中，用于产生平均电流的差分-单端电路的输入的极性被反转，当与相电流信号比较时，赋予其-1的增益。在一个实施例中，负的平均电流单元的输出被分为多个独立的输出，每一个对应VR100中的每一 相。对于‘N’相，存在N个输出，相比原始的输出每一个具有1/N的强度。这些输出随后被均等地分至其它平均电流产生单元，使得针对特定相的合计负的平均电流实质上是来自N相当中的每一相的单个1/N输出的组合。在一个实施例中，涉及的信号是以电流的模式，因此这些输出的叠加由将其短接在一起来实现。
[0051] 例如，对于4相VR，相1的混频电阻器Rmix从四相当中的每一相接收全部的相电流信号和1/4的平均信号。如果相1的电流等于平均电流，那么没有电流会流过Rmix1(即，1071)并且三角波将保持不变。在该实施例中，其它相的Rmix从相1中的平均电流单元中获取一个分支(以及从其它相中的每一个获取一个分支)。在一个实施例中，仅使用相电流信号而不减掉平均电流。在该实施例中，VR100以电流模式控制的形式运行，其能够用来提高瞬态性能。
[0052] 图3示出了根据本公开内容的一个实施例的电流传感器配置300。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图3的那些元件能够以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0053] 在该实施例中，电桥1011和相应的输出电感器L1被示出。在一个实施例中，电流传感器被定位在如图所示的位置‘1’‘、2’或‘3’。位置‘2’被称为并联电感技术，其在电感器中通过偶接磁场感生电流测量信号，所述磁场由通过电感器的测量的电流信号产生。不幸的是，并联电感对于快速转换的电流是不实际的，因为电感器的带宽是有限的(即，随着电流测量信号频率的升高，电感器将使电流测量信号愈加衰减)。
[0054] 位置‘3’被称为串联电阻技术。串联电阻技术不会典型地遭遇有限带宽的问题，因为纯电阻不会随信号频率而改变其电阻特性。然而，不幸的是，串联电阻技术对于大电流(譬如，由DC-DC变换器的开关晶体管抽取的这些电流)同样是不实际的，因为大电流经电阻驱动会趋向于消耗大量的功率(通过关系P＝I2R)，其导致了过热；或者，如果功率“问题”由使用非常小的串联电阻来处理，那么因为信号V＝I*R可能变得太小而无法测量，而导致不精确。
[0055] 实施例使用位置‘1’，其中电流传感器感测跨过p型器件MP1和/或MP2(其形成高侧开关)，和n型器件MN2和/或MN1(其形成低侧开关)的电 流。
[0056] 图4是根据本公开内容的一个实施例的具有电桥和n型及p型电流传感器的电路400。应当指出，与任意其它附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图4的那些元件以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0057] 在一个实施例中，电路400包括电桥1011，p型(例如，PMOS)电流传感器4011，n型(例如，NMOS)电流传感器4021，p型电流传感器(CS)接收器4031，和n型电流传感器接收器4041。尽管根据一相电桥来说明实施例，但相同的说明适用于其它电桥/相。
[0058] 在该实施例中，p型电流传感器4011的输出通过金属布线4051传送至p型电流传感器4031。在该实施例中，n型电流传感器4021的输出通过金属布线4061传送至n型电流传感器接收器4041。在一个实施例中，将p型电流传感器接收器4031和n型电流传感器接收器4041的输出相组合，用来产生代表电桥1011的相电流的iPhase1电流。在一个实施例中，所有的电桥1011-N均具有其各自的p型和n型电流传感器以及相应的p型和n型电流传感器接收器，用来产生它们相应的iPhase电流。
[0059] 在一个实施例中，p型和n型电流传感器4011和4021通过检测电桥1011导通的一半上的漏极-源极电压(VDS或VSD)降来测定负载电流。例如，对于NMOS(即，具有MN2和MN1的低侧开关)VDS＝Vxbr-Vss；并且对于PMOS(即，具有MP1和MP2的高侧开关)VSD＝Vccin-Vxbr，其中Vxbr是电桥输出。图4的电流感测实施例通过消除了添加附加串联电阻的需求而降低了功率损耗。
[0060] 图5是根据本公开内容的一个实施例的n型和p型电流传感器的晶体管级结构500。应当指出，与任意其它附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图5的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0061] 在一个实施例中，晶体管级结构500包括电桥1011和电流传感器，即，p型电流传感器4011和n型电流传感器4021。在一个实施例中，p型电流传感器4011包括：第一组共源共栅器件，包括如图所示偶接在一起的p型MPs1、MPs2和MPs3；以及第二组共源共栅器件，包括在VccIn与另一个 VccIn之间串联耦接在一起的p型MPs4、MPs5和MPs6。在一个实施例中，MPs1和MPs4的栅极端子耦接至cp，MPs1和MPs4的源极端子耦接至VccIn，并且MPs1的漏极端子耦接至Vcp1，而MPs4的漏极端子耦接至Vcp2。在一个实施例中，MPs2和MPs5的栅极端子耦接至gp(或gp1)。在一个实施例中，MPs3和MPs6的栅极端子耦接至Vccin/2。
[0062] 在一个实施例中，Vcp1和Vcp2耦接至产生差分输出电流的放大器。在一个实施例中，4011的放大器包括：浮动电流源IcsN，连接成二极管的p型器件MPc2和MPc3，以及共栅极放大器MPc1和MPc4。在一个实施例中，如图所示，Vcp1耦接至MPc1和MPc2，而Vcp2耦接至MPc3和MPc4。在一个实施例中，共栅极放大器MPc1和MPc3的输出由p型电流传感器接收器4031通过差分互连4051接收。
[0063] 在一个实施例中，n型电流传感器4021包括：第一堆叠器件，包括如图所示耦接在一起的n型MNs1、MNs2和MNs3；以及第二堆叠器件，包括在地与另一个地之间串联耦接在一起的n型MNs4、MNs5和MNs6。在一个实施例中，MNs1和MNs6的栅极端子耦接至cn，MNs1和MNs4的源极端子耦接至地，并且MNs1的漏极端子耦接至Vcn1，而MPs4的漏极端子耦接至Vcn2。在一个实施例中，MNs2和MNs5的栅极端子耦接至gn(或gn1)。在一个实施例中，MNs3和MNs6的栅极端子耦接至Vccin/2。在一个实施例中，MNs3的漏极端子耦接至MPs3的漏极端子和电桥1011的输出Vxbr。
[0064] 在一个实施例中，Vcn1和Vcn2耦接至产生差分输出电流的放大器。在一个实施例中，4021的放大器包括：浮动电流源IcsP，连接成二极管的的n型器件MNc2和MNc3，以及共栅极放大器MNc1和MNc4。在一个实施例中，如图所示，Vcn1耦接至MNc1和MNc2，而Vcn2耦接至MNc3和MNc4。在一个实施例中，共栅极放大器MNc1和MNc3的输出由n型电流传感器接收器4041通过差分互连4061接收。
[0065] 在一个实施例中，如果输入Vcp1和Vcp2两者是相等的，那么不存在由电流传感器4011为互连4051产生的信号。当高侧开关晶体管MP1和MP2关断时，Vcp1和Vcp2可以是相等的。在一个实施例中，如果输入Vcn1和Vcn2两者是相等的，那么不存在由电流传感器4021为互连4061产生的信号。 当低侧开关晶体管MN1和MN2关断时，Vcn1和Vcn2可以是相等的。
[0066] 在一个实施例中，当每个PMOS4011和NMOS4021电流传感器的电桥器件导通时，它们对电流进行感测。例如，当高侧开关晶体管MP1和MP2导通时，PMOS电流传感器4011感测电流，并且当低侧开关晶体管MN1和MN2导通时，NMOS电流传感器4021感测电流。
[0067] 在一个实施例中，当其电桥器件关断时，Vxbr节点接近相对的供电轨，并且电流传感器进入定义的非感测状态，用来避免发送错误的信号以及可能的栅极过电压应力。在一个实施例中，电流传感器利用电桥栅极和共源共栅节点，来在开关周期的每个半周期上、在感测与非感测状态之间动态转换。在一个实施例中，对于导通电桥，Vxbr通常靠近供电轨。根据一个实施例，在NMOS实例(即，具有MN2和MN1的低侧开关)中，Vxbr频繁地变得低于Vss。
[0068] 在一个实施例中，电流传感器4011和4012利用共栅极电流模式(gm)放大器来允许在这些极端电压处精确感测电桥输出节点。在一个实施例中，放大器是差分的使得输出电流信号能够在不易受到噪声干扰的情况下长距离传送。
[0069] 图6示出了根据一个实施例的差分浮动电流源600。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图6的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0070] 在一个实施例中，差分浮动电流源600用于为传动系电流传感器(例如，4011和4021)提供偏置电流。在一个实施例中，电流传感器和偏置电路可以分隔开一长距离，例如，
5000μm。在一个实施例中，差分电流源600不受供电压降(即，Vccin和/或地的压降)的影响，因为其参考其自身。
5000μm。在一个实施例中，差分电流源600不受供电压降(即，Vccin和/或地的压降)的影响，因为其参考其自身。
[0071] 在一个实施例中，差分浮动电流源600包括用于为电流传感器4011和4021的放大级的电流源分别提供VbiasN和VbiasP(即，差分偏置)的差分偏置网络。对于每一个p型和n型电流传感器，MNcsN和MNcsP均用于浮动电流源。
[0072] 在一个实施例中，差分偏置网络包括单位增益放大器601，该单位增益放大器接收Vccin/2作为输入并且产生Vccin/2的副本作为Vc/2。在一个实施例中，差分偏置网络包括p型器件MPb1、MPb2、MPb3和MPb4，以及 n型器件MNb1、MNb2、MNb3和MNb4。在一个实施例中，MNb3和MNb4构成了由V，ibias(由图7的实施例产生)偏置的电流源。在一个实施例中，来自单位增益放大器601的Vc/2用于偏置MPb3和MNb1的源极端子。在一个实施例中，由MNb3抽取的电流设置电压降Vc/2-VbiasP。在一个实施例中，由MNb4抽取的电流流经MPb4、MNb2和MPb2。在一个实施例中，MPb2将该电流镜像至MPb1。在一个实施例中，流经MPb1的电流设置电压VbiasN-Vc/2。在该实施例中，这些电压降的总和(Vc/2-VbiasP)+(VbiasN-Vc/2)等于VbiasN-VbiasP＝V，bias。
[0073] 在一个实施例中，连接成二极管的n型和p型器件MNb1和MPb3的栅极节点布线至位于各种不同的传动系相(即，电桥1011-N)中的p型和n型电流传感器(例如，4011和4021)中的副本电路。在该实施例中，电压降问题由于栅极连接零载流而得以消除并且因此在长连接线上不存在IR降。
[0074] 图7是根据本公开内容的一个实施例的用于差分浮动电流源600的偏置电路700。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图7的那些元件能够以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0075] 在一个实施例中，偏置电路700包括放大器701和702，可调电流源703和704，和电阻器R1和R2。在一个实施例中，偏置电路700接收参考电压(例如，来自带隙电路)并且产生Vbp和Vbn，这两者中的任一个能够用于提供图6中的V，ibias。在一个实施例中，可调电流源701是耦接至电源和电阻器R1的p型器件。在一个实施例中，电阻器R1耦接至地和器件703。
在该实施例中，放大器701(例如，运算放大器)调节器件703的强度使得V1实质上等于Vref。
在一个实施例中，可调电流源702是耦接至地和电阻器R2的n型器件。在一个实施例中，电阻器R2耦接至电源和器件704。在该实施例中，放大器702(例如，运算放大器)调节器件704的强度使得V2实质上等于Vref。
在该实施例中，放大器701(例如，运算放大器)调节器件703的强度使得V1实质上等于Vref。
在一个实施例中，可调电流源702是耦接至地和电阻器R2的n型器件。在一个实施例中，电阻器R2耦接至电源和器件704。在该实施例中，放大器702(例如，运算放大器)调节器件704的强度使得V2实质上等于Vref。
[0076] 在一个实施例中，如果‘I’是流经器件703和电阻器R1的电流，那么I＝Vref/R1。在一个实施例中，如参考图16-18所讨论的，该电流‘I’还用于调整(trim)或补偿比较器1081的偏移。例如，Voffset＝m.I.Rmix，其中‘m’ 是来自数模变换器(DAC)1701的电流换算比例(current scaling)。在Voffset方程带入‘I’示出了Voffset取决于电阻器Rmix和R1的比值，并且因此电阻器的处理偏差的影响实质上得以消除。
[0077] 在一个实施例中，偏置电路700产生电流使得该电流与管芯上电阻器的电阻的乘积基本上是常量，即处理灵敏度实质上得以降低。在该实施例中，电流传感器(例如，4011和4021)最终的输出信号会取决于R1和R2的电阻，然而Rmix电阻器两端的偏移电压并不取决于R1和R2的电阻，即ierr*Rmix实质上具有零处理相关性。
[0078] 图8A-B分别是根据本公开内容的一个实施例的低阻抗接收器结构800和820，用于从电流传感器(例如，4011和4021)接收差分电流。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图8A-B的那些元件能够以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0079] 在一个实施例中，低阻抗接收器结构800包括接收器802和连接成二极管的n型器件MNd。在一个实施例中，接收器802从p型电流传感器(例如，4011)经其低阻抗输入接收电流。为避免使实施例变得难以理解，未示出p型电流传感器4011的差分输出。在一个实施例中，电流从p型电流传感器4011流经长的互连4051，该互连4051被建模为耦接p型电流传感器4011和低阻抗接收器802的电容器和电阻器的PI网络803。
[0080] 在一个实施例中，低阻抗接收器802包括放大器801和p型器件MPin。在一个实施例中，低阻抗接收器802的输入VinP耦接至MPin和放大器801的输入。在一个实施例中，放大器801还接收参考电压VREF并调节MPin的强度，来使VinP实质上等于VREF。在一个实施例中，经过MPin的电流流经连接成二极管的MNd，并且产生与该电流成比例的电压Vgn。
[0081] 在一个实施例中，低阻抗接收器结构820包括接收器822和连接成二极管的p型器件MPd。在一个实施例中，接收器822经其低阻抗输入接收来自n型电流传感器(例如，4021)的电流。为避免使实施例变得难以理解，未示出n型电流传感器4021的差分输出。在一个实施例中，来自n型电流传感器4021的电流流经长的互连4061，该互连4061被建模为耦接n型电流传感器4021和低阻抗接收器822的电容器和电阻器的PI网络823。
[0082] 在一个实施例中，低阻抗接收器822包括放大器821和n型器件MNin。 在一个实施例中，低阻抗接收器822的输入VinN耦接至MNin和放大器821的输入。在一个实施例中，放大器821还接收参考电压VREF并且调节MNin的强度以使VinN实质上等于VREF。在一个实施例中，经过MNin的电流流经连接成二极管的MPd，并且产生与该电流成比例的电压Vgp。
[0083] 在该实施例中，低阻抗输入用于接收传动系电流传感器差分电流模式信号。使用低阻抗输入是因为从传动系(例如，电桥1011)至接收器802(和822)的长的布线(例如，5000μm)会导致带宽非常差，除非布线端部的电压摆动保持在最小值。在一个实施例中，低阻抗输入VinP(和VinN)通过在长的布线4051(即，803)与连接成二极管的器件MNd(和MPd)之间插入增益提高的导通晶体管MPin(和MNin)来产生，该连接成二极管的器件MNd(和MPd)被镜像至下一级。
[0084] 在一个实施例中，导通晶体管MPin的输入阻抗，额定1/gm，被以因数1+AV提高，其中AV是放大器801的增益。在一个实施例中，放大器801(和821)是具有大约30dB增益的单级差分对。在该实施例中，放大器801(和821)仅具有单级以便消除不稳定性的可能。在其它实施例中，可以使用用于放大器801(和821)的其它设计和级数。
[0085] 图9是根据本公开内容的一个实施例的具有接收器电路(例如，4031)和p型电流传感器(例如，4011)的电路900。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图9的那些元件能够以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0086] 在一个实施例中，具有接收器电路(例如，4031)的电路900被耦接至电流传感器(例如，4011)。在一个实施例中，电路900包括两条支路，用来耦接至电流传感器901(例如，4011)的差分输出。第一支路包括MNr1和连接成二极管的MPr1，并且第二支路包括MPr2和MNr2。在一个实施例中，电流传感器901的第一输出电流被接收器802经由互连14051接收，并且经由连接成二极管的MNd1(与图8A的MNd相同)被转换为电压Vgn1。在该实施例中，MPr1和MPr2构成电流镜像，并且在它们的栅极端子被Vr偏置。
[0087] 在一个实施例中，流经MNd1的电流经n型器件MNr1和连接成二极管的MPr1被镜像至第二支路(具有MPr2和MNr2)。在一个实施例中，电 流传感器的第二输出电流由接收器802经由互连1 4051接收，并且经由连接成二极管的MNd2(与图8A的MNd相同)被转换至电压Vgn2。在该实施例中，来自传感器901的差分电流被转换至单端电流iPhase1(与电桥1011相关联)。
[0088] 在一个实施例中，经滤波的、未调压的电源用于为电流传感器接收器900供电。针对较高电压的该应用基于由传动系(例如，1011)与接收器900(例如，4031)之间的长的布线(例如，4051)上的NMOS电流信号产生的电压降。该电压降将净空高度(headroom)降低至可以将至少1.2V的供电用于稳定的操作的点。
[0089] 在一个实施例中，电流传感器接收器不能由Vccin轨直接供电，因为大的高频噪声会干扰电流传感器的差分至单端输出级。在一个实施例中，RC低通滤波器被施加在NMOS功率晶体管的栅极，该NMOS功率晶体管的漏极被连接至Vccin并且其源极为电流传感器接收器电路供电。在一个实施例中，RC低通滤波器在不需要额外的线性调压器的情况下从Vccin中滤除高频噪声。在一个实施例中，新电源Vccsrcvr(被提供至MPr1和MPr2的源极端子)未在DC处调节，并且其值是Vccin-Vt，n。
[0090] 在一个实施例中，一对通路器件(即，PMOS电流传感器901中的MPc1和MPc2，和MPc3，和MPc4)由重写信号控制，允许电流传感器901在没有PMOS共源共栅接通的情况下运行。在该实施例中，电流传感器的输出由第一阶误差信号(复合偏移)构成，其用于将电流传感器校准至‘零’。例如，当电桥1011的功率FET关断时，与功率FET相关联的电流传感器不会测量电流，即电流传感器的输入被短接在一起。在该实例中，相电流传感器的输出仅是误差电流(例如，由于处理偏差)。根据一个实施例，该误差(或偏移)电流在PWM调整校准过程中被消除。在一个实施例中，接收器电路4031(即，在取出(take out)901之后900的剩余物)，其接收来自电流传感器901的差分电流信号，并且将其转换至单端电流信号iPhase1。在一个实施例中，接收器产生具有任意符号(正的或负的)的该信号iPhase1的若干副本。在一个实施例中，来自若干相的该信号iPhase的副本能够被相加用来产生总和或平均电流传感器信号以用于整个电压域或若干域。
[0091] 图10是根据本公开内容的一个实施例的具有接收器电路(例如，4041) 和n型电流传感器(例如，4021)的电路1000。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图10的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0092] 在一个实施例中，具有接收器电路(例如，4041)的电路1000耦接电流传感器(例如，4021)。在一个实施例中，电路1000包括两个支路，用来耦接至电流传感器1001(例如，4021)的差分输出。第一支路包括MPr1和连接成二极管的MNr1，并且第二支路包括MNr2和MPr2。在一个实施例中，电流传感器1001的第一输出电流由接收器822经由互连2 4061接收并且经由连接成二极管的MPd1(与图8B的MPd相同)转换为电压Vgp1。在该实施例中，MNr1和MNr2构成电流镜像并且在它们的栅极端子处被Vr偏置。
[0093] 在一个实施例中，流经MNd1的电流被经由p型器件MPr1和连接成二极管的MNr1而镜像至第二支路(具有MNr2和MPr2)。在一个实施例中，电流传感器的第二输出电流由接收器822经由互连2 4061接收并且经由连接成二极管的MPd2(与图8B的MPd相同)转换为电压Vgp2。在该实施例中，来自传感器1001的差分电流被转换至单端电流iPhase1(与电桥1011相关联)。在一个实施例中，如参考图9的实施例描述的那样，使用经滤波的、未经调节的电压源来为电流传感器接收器1000供电。
[0094] 在一个实施例中，电阻器(未示出)被连接至一个或多个接收器输出，使得电阻器的电压变化与接收器的输出电流的总和的变化成比例。在该实施例中，电阻器电压变化可以与相电流、域电流或VR输入电流(即，若仅有高侧开关电流实际被使用)成比例。在一个实施例中，该电阻器的阻值是可编程的。在一个实施例中，电阻器能够由分压器偏置，典型地模拟电源的1/2左右，使得在不存在导致非线性的电压净空高度问题的情况下电流传感器能够精确地感测零左右的电流。
[0095] 图11是根据本公开内容的另一个实施例的具有n型和p型电流传感器的VR的一部分电路1100。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图11的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0096] 电路1100示出了传动系电桥1101和具有接收器11061的接收器模块 1102。图11的实施例类似于图4的实施例。然而，在图11的实施例中，对于p型和n型电流传感器(分别为11031和11041)来说一组经互连11051的差分电流被用于为电流传感器接收器11061提供电流。在该实施例中，没有或基本上为零的DC电流通过11051，导致用于感测电流的动态范围得以保留。此处，术语“保留”一般指没有失去净空高度因为在1105上不存在IR降(或基本为零)。在该实施例中，在图4的实施例的基础上实现了省电因为p型和n型电流传感器共享了单个的偏置电流而不是消耗两个独立的电流。
[0097] 在该实施例中，取代通过4051和4061独立发送n型和p型传感器信号(如参考图4所讨论的)，它们在传动系1101处组合在一起。在该实施例中，布线资源得以节省并且集成复杂度得以降低。在一个实施例中，取代Vccsrcvr电流传感器接收器11061以额定模拟无噪声电源运行。
[0098] 当一些相无效时，所有相电流(即，iPhase(1-N))的简单求和并不能正确代表平均信号。其可能会导致相平衡回路增益随有效的相数变化，降低了相电流平衡回路的效率。此外，其可能会在除某些相外(例如，4、8和16，对于16相VR来说)的任意数量的有效相处导致不精确的过电流保护(OCP)，而对宽范围的有效相来说具有稳定的过电流保护会是期望的。
[0099] 图11的实施例具有多个技术效果。相较于电流传感器接收器4031和4041所使用的面积，电流传感器接收器11041的面积仅为一半；长的模拟布线的数量仅为一半；不再使用高电压模拟电源；在关机期间功率损耗显著降低；跨相有效范围的常量增益得以保留；OCP对于任意数量的有效相都是精确的，等等。
[0100] 图12是根据本公开内容的另一个实施例的n型和p型电流传感器的晶体管级结构1200。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图12的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0101] 在一个实施例中，n型和p型传感器(11031和11041)的输出信号由晶体管MPcsc1和MPcsc2组合，使得每个传感器作为另一个的有效负载。在一个实施例中，MPcsc1和MPcsc2通过Vccin/2偏置。在一个实施例中，具有合适的偏置，两个传感器(11031和11041)中的静态电流实质上保持相 等并且实际的信号电流被发送至接收器11061。在一个实施例中，仅有偏移DC电流穿过11051的长距离流动。这减轻了导线可靠性需求并且降低了与IR降相关的净空高度问题。在一个实施例中，每个传感器可独立运行。在该实施例中，通过将另一传感器的输入短接在一起而将其变成DC电流源。例如，当电流传感器当中的一个是有效时，那么另一无效的电流传感器相当于电流源并且为有效的电流传感器提供工作点。
[0102] 图13是根据本公开内容的一个实施例的电流传感器接收器电路1300(例如，11061)。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图13的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0103] 在一个实施例中，电流传感器接收器电路1300包括低阻抗输入级，用于通过差分互连11051从电流传感器11031和11041接收电流Iin+和Iin-。在一个实施例中，左侧的低阻抗级包括p型器件MPp1、MPp2和MPp3，以及n型器件MNn1和MNn2。在一个实施例中，MPp1被pbias偏置，并且MNn2被nbias偏置。在一个实施例中，pbias和nbias能够由任意已知的参考发生器产生。例如，pbias和nbias能够使用图7的偏置电路700产生。回头参考图13，在一个实施例中，低阻抗级的输出是Vrx+。
[0104] 在一个实施例中，右侧的低阻抗级包括p型器件MPp11、MPp21和MPp31，以及n型器件MNn11和MNn21。在一个实施例中，MPp11由pbias偏置并且MNn21由nbias偏置。在一个实施例中，低阻抗级的输出是Vrx-。
[0105] 在图11-13的实施例中，更少数量的电流传感器接收器和紧凑的接收器实现方式降低了功能模式的功率损耗。在一个实施例中，接收器1300的输入端电压被调节为低于电源电压的Vgs。这允许将额定电压模拟电源用于接收器以及消除高电压电源Vccsrcvr的使用。这种改变导致了在关机期间泄漏功率的显著降低。
[0106] 图14是根据本公开内容的一个实施例的具有遥测技术和过流保护驱动器的VR电流传感器的高级别结构1400。应当指出，具有与任意其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的图14的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0107] 在一个实施例中，结构1400包括平均组合器1401、相组合器1402、 过电流保护(OCP)驱动器1403、遥测技术驱动器1404、Rmix(电流混频器)和电流传感器接收器11061。在一个实施例中，平均组合器1401接收所有相(iPhase(1-N))的相电流并产生iavg电流。在一个实施例中，iavg电流通过电流混频器Rmix(例如，1071)从iPhase电流(例如，iPhase1)中被减掉，以产生ierr电流，该ierr电流用于向用于PWM比较器(例如，1081)的三角波提供DC电压偏移。
[0108] 在一个实施例中，来自所有相(即，电桥)的所有相电流的平均值由遥测技术驱动器1404接收，用于其它应用。例如，遥测技术信号可在大体积制造(HVM)期间用于监测性能参数。在一个实施例中，来自所有相的所有相电流的平均值被OCP驱动器1403接收，用来产生OCP信号。例如，如果OCP信号指示iavg高于阈值，那么整个处理器和/或系统或子系统可以被关闭。
[0109] 精确的平均电流信息对于电流平衡、遥测技术和过电流保护是有用的。iavg信号允许维持常量相信号，并且因此在整个相有效范围上维持常量平衡回路增益。电流信号由接收器11061有效地采集，转换为电压，并且分别发送至平均和相组合器1401和1402。在一个实施例中，相组合器1402产生单端相电流信号。在一个实施例中，平均组合器1401将所有的相电流组合在一起，使得失配的电流得以平均，并且产生平均NMOS和PMOS Vgs电压。
[0110] 图15是根据本公开内容的一个实施例的用于相电流平均的电路1500。应当指出，具有与任意其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的图15的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0111] 在一个实施例中，电路1500包括耦接在一起的相组合器1402和平均组合器1401，用来提供iPhase和iavg信号。在一个实施例中，相组合器1402包括p型器件MPpc1(连接成二极管的)、MPpc2和n型器件MNpc1和MNpc2。在一个实施例中，从电流传感器接收器11061接收到Vrx+和Vrx-，并且产生与Vrx+和Vrx-成比例的相应的iPhase。
[0112] 在一个实施例中，平均组合器1401包括p型器件MPac1、MPac2、MPac3，n型器件MNac1、MNac2和MNac3，开关Sac1、Sac2，和电阻器Rac1和Rac2。在一个实施例中，MPac2和MNac2是连接成二极管的器件。 在一个实施例中，开关Sac1和Sac2是相使能信号，其还用来组合不同相的相电流。在该实施例中，每个相驱动电流进入连接成二极管的器件MPac2和MNac2，并且连接成二极管的器件MPac2和MNac2被短接以得到平均电流(iavg)。在一个实施例中，器件MPac3和MNac3组合电流以形成iavg。在一个实施例中，Mpac1和MNac1驱动电流用于使相有助于平均信号。在一个实施例中，当MPac1和MNac1通过Sac1和Sac2耦接至剩余相时，它们有助于平均电流。在一个实施例中，当t MPac1和MNac1解耦时，它们仍然会驱动电流进入MNac2和MPac2，但所得到的信号不会添加至合计的平均电流。在一个实施例中，电阻器Rac1和Rac2产生低通滤波器，该低通滤波器平滑掉纹波并且使平均电流信号在开关周期的时间范围内表现为常量。
[0113] 图16是根据本公开内容的一个实施例的具有偏移控制的相平衡电路1600a。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图16的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。图16类似于图2的实施例，除了对于偶接至比较器1081的输入来说加上或减去了电压偏移(Voffset)。
[0114] 造成静态相电流不平衡的因素之一为PWM比较器1081-N的固有输入偏移和电流传感器本身的输出偏移。为了尽可能地减少该偏移，在一个实施例中，被称为PWM调整的调整机制在电流传感器的旁边被加入到每一相的混频器电阻器Rmix中。在一个实施例中，PWM调整(参考图17所讨论的)将电流I，PWMTrim注入至混频器电阻器，其中幅值I，PWMTrim＝-(I，csoofset+Voffset，in/Rmix)用来消除比较器1081和电流传感器偏移电流中的任意偏移。在一个实施例中，I，cs offset是电流传感器本身固有的输出偏移。在一个实施例中，I，PWMTrim是被注入用来消除这个偏移以及比较器1081的输入偏移的电流。在一个实施例中，p型和n型电流传感器在PWM调整过程期间短接它们的输入。
[0115] 图17是根据本公开内容的一个实施例的用于消除比较器和电流传感器失配的偏移的高级别结构1700。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图17的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0116] 在一个实施例中，结构1700包括PWM电流调整数字至模拟变换器(DAC)1701；有限状态机(FSM)1702，PWM比较器1081，电流传感器和接收器1703，电流平衡混频器Rminx1(例如，1071)，和用来为比较器1081提供输入的电路1704。在一个实施例中，对于每一相，使用独立的结构1700。在一个实施例中，结构1700由所有的相共享。在该实施例中，假定来自比较器1081-N之中的每一个PWM比较器均具有相同的偏置。
[0117] 在一个实施例中，结构1700使用负反馈回路通过连续的校准来最小化可能的偏移。在一个实施例中，回路包括DAC1701，其经电阻器提供或汲取电流以补偿偏移。在一个实施例中，比较结果经比较器1081指令FSM1702控制DAC1701。这构成了将偏移调整至0(或基本为零)或小于DAC1701的LSB(最低有效位)的值的回路。
[0118] 在一个实施例中，首先PWM调整FSM1702将波合成器106设置为(此处以电路1704示出)常量DC值并且还将比较器1081的正输入端连接至该DC电源。在一个实施例中，调整FSM1702经由DAC1701将I，PWMTrim设置为其最负的值并且检查比较器1081的输出。在一个实施例中，如果比较器1081的输出高，FSM1702通过DAC1701增大I，PWMTrim并且再次检查比较器1081的输出。在一个实施例中，FSM1702执行该过程直至比较器1081的输出变低。在该点上，在调整精度的一个LSB(最低有效位)内消除了偏移，并且FSM1702停止循环并将I，PWMTrim保持在最后的值上。
[0119] 图18是根据本公开内容的一个实施例的用于消除比较器和电流传感器失配的偏移的方法流程图1800。
[0120] 尽管参考图18以特定的顺序示出了流程图中的块，但动作的顺序是可以修改的。因此，示出的实施例能够以不同的顺序执行，并且一些动作/块可以并行执行。图18中列出的部分块和/或操作依照某些实施例是可选的。呈现的块的序号是为了清楚性的目的而并非想要规定必然发生的各种不同块的操作的顺序。此外，来自各种不同流程的操作可以以各种组合的方式来使用。
[0121] 在一个实施例中，当校准启动时，比较器1081的输入引脚被初始化为相同的电压(Vcc/2)。在一个实施例中，任意可能的偏移被放大并且强制比较器的输出为Vcc或Vss。在一个实施例中，FSM1702连续监测比较器输 出的结果并且调整DAC的设置以便减少偏移。该过程持续到比较器的输出反转，其指示校准结束。在一个实施例中，最终的偏移小于DAC1701的1LSB。
[0122] 在块1801，比较器1081的输入由电路1704初始化为相同的电压(例如，Vcc/2)。块1802在PWM102内部指示来自比较器1081和电流传感器1702的可能的偏移。在块1803，FSM1702比较比较器1081的输出和其先前的状态，其由块1804指示。在块1805，FSM1702测定比较器1081的输出是否已经转换或维持原样。在一个实施例中，比较器1081的输出指引方法流程。例如，假定PWM DAC1701的范围大于最大可能偏移，那么在最大负调整电流处，比较器
1081输出是高的。在该实例中，在最大正调整电流处，比较器1081输出是低的。
1081输出是高的。在该实例中，在最大正调整电流处，比较器1081输出是低的。
[0123] 在块1806，如果FSM1702测定比较器1081的输出已经转换(或从‘0’至‘1’或从‘1’至‘0’)那么FSM1702保存DAC1701的输出。在块1807，如果FSM1702测定比较器1081的输出维持原样(即，输出继续为‘1’或‘0’，相对于先前的状态无变化)，那么在块1808，FSM1702调节来自DAC1701的输出电流。在块1809，经调节的电流被加入至比较器1081的输入当中的一个(例如，经由Rminx1)，并且该过程继续至比较器1081的输出改变其状态。
[0124] 与流程图1800相关联的可执行用来实现所公开主题的实施例的程序软件代码/指令可以以操作系统或特定的应用程序、部件、程序、对象、模块、例程或指令的其它序列或指令的序列的组织的一部分的形式实现，其被称之为“程序软件代码/指令”，“操作系统程序软件代码/指令”，“应用程序软件代码/指令”，或简单地“软件”。
[0125] 与流程图1800相关联的程序软件代码/指令典型地包括在不同时间存储在计算设备内或外围的不同实体存储器和存储设备中的一个或多个指令，所述指令当由计算设备(如本文所限定的)取/读并执行时，使计算设备执行功能、函数和执行方法所必需的操作，以便运行涉及构成所公开主题的功能的各个方面、函数和(多个)方法的操作的元件。
[0126] 处于本公开内容的目的，模块是软件、硬件或固件(或其组合)系统，过程或函数，或其部件，其以由识别模块执行的方式执行或促进本文所描述的过程、特征和/或功能、函数和/或操作(具有或不具有人工交互或增进)。 模块可以包括子模块。模块的软件部件可存储在实体机器可读介质中。模块可以集成到一个或多个服务器中，或被一个或多个服务器载入并且运行。一个或多个模块可以被分入引擎或应用中。
[0127] 实体机器可读介质可以用于存储程序软件代码/指令和数据，其当由计算设备运行时，使计算设备如在涉及所公开主题的一个或多个附加权利要求中所述的那样执行(多个)方法。实体机器可读介质可以包括在各种不同实际位置中存储的可执行软件程序代码/指令和数据，包括例如ROM、易失性RAM、非易失性存储器和/或高速缓存和/或其它实体存储器，如在本申请中所引用的。该程序软件代码/指令和/或数据的部分可以存储在这些存储设备和存储器设备当中的任意一种内。此外，程序软件代码/指令能够从其它存储设备获得，包括例如，通过中央服务器或点对点网络等等，包括互联网。软件程序代码/指令和数据的不同部分能够在不同的时间并且在不同的通信会话或相同的通信会话中获得。
[0128] 软件程序代码/指令和数据可以在由计算设备执行相应的软件程序或应用程序之前被全部获得。可替代地，软件程序代码/指令和数据的部分能够被动态获得，例如，当需要执行的时候及时获得。可替代地，例如，可发生获得软件程序代码/指令和数据的这些方式的某些组合，例如，针对不同的应用程序、部件、程序、对象、模块、例程或指令的其它序列或指令序列的组织。因此，不需要数据和指令整体上在特定的时间点处于实体机器可读介质上。
[0129] 实体计算机可读介质的实例包括但不限于可记录和非可记录类型的介质譬如易失性和非易失性存储器设备、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存设备、软盘和其它可移动盘、磁盘存储介质、光学存储介质(例如，光盘只读存储器(CD ROM)、数字多功能盘(DVD)，等等)，等等。这些软件程序代码/指令可以临时存储在数字实体通信链路中而实现电学的、光学的、声学的或通过该实体通信链路的其它形式的传递信号，譬如载波、红外信号、数字信号，等等。
[0130] 一般地，实体机器可读介质包括以机器(即，计算设备)可存取的形式提供(即，以数字形式(例如数据包)存储和/或传输)信息的实体机制，其可以被包括在，例如，通信设备、计算设备、网络设备、个人数字助理、 制造工具、移动通信设备(无论是否能够从通信网络(譬如，互联网)下载和运行应用程序及补充应用程序，例如， 等等)，或包括计算设备的任意其它设备中。在一个实施例中，基于处理器的系统(例如，在图
26中示出的)是PDA、移动电话、笔记本电脑、平板电脑、游戏控制台、机顶盒、嵌入式系统、TV、个人台式计算机，等等的形式或包括在这些设备内。可替代地，传统的通信应用程序和(多个)补充应用程序可以用于所公开主题的一些实施例中。
26中示出的)是PDA、移动电话、笔记本电脑、平板电脑、游戏控制台、机顶盒、嵌入式系统、TV、个人台式计算机，等等的形式或包括在这些设备内。可替代地，传统的通信应用程序和(多个)补充应用程序可以用于所公开主题的一些实施例中。
[0131] 图19是根据本公开内容的一个实施例的数字至模拟(DAC)电流变换器1900(例如，像1701那样使用)。应当指出，具有与其它任意附图的元件相同的附图标记(或名称)的图19的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0132] 在一个实施例中，DAC1900包括耦接在一起用来提供输出电流Iout的p型开关网络1901和n型开关网络1902。在一个实施例中，DAC1900包括将n型和/或p型器件耦接至输出节点的开关。在一个实施例中，n型器件的栅极端子连接至电源。在一个实施例中，p型器件的栅极端子连接至地。在另一个实施例中，n型和/或p型器件的栅极端子被偏置到其它电压电平。在一个实施例中，网络1901的p型器件的源极/漏极端子当中的一个耦接至电源并且其它漏极/源极端子耦接至开关s1-s4当中的一个。在一个实施例中，网络1902的n型器件的源极/漏极端子当中的一个耦接至地并且其它漏极/源极端子耦接至开关s1-s4当中的一个。
[0133] 根据一个实施例，开关网络1901和1902被设计为由二进制编码控制，但它们像温度计编码操作那样进行操作。因此，开关网络1901和1902使能单调开关并且不需要任何二进制至温度计解码器。例如，开关网络被设计为由二进制编码控制，但其像温度计编码操作那样进行操作，即，相较于传统的DAC，DAC1900实现了更小的面积和功率损耗。
[0134] 图19的实施例参考p型开关1901来进行说明。相同的说明适用于n型开关1902。以下的实施例使用4位一个二进制代码来控制四组开关s1、s2、s3和s4。在一个实施例中，s1由LSB(最低有效位)控制并且s4由MSB(最高有效位)控制，并且其中s2和s3由二进制代码的LSB+1和LSB+2位控制。
[0135] 例如，当s1、s2、s3、s4＝{0，0，0，0}时，输出节点(Iout)是三态的；当s1、s2、s3、s4＝{0，0，0，1}时，输出电流Iout来自Mpdac1；当s1、s2、s3、s4＝{1，0，0，1}时，输出电流Iout来自Mpdac1和MPdac2，即，电流输出加倍；当s1、s2、s3、s4＝{1，1，0，1}时，输出电流Iout来自Mpdac1、MPdac2、和MPdac3，即进一步单调增加了电流；当s1、s2、s3、s4＝{1，1，1，1}时，那么输出电流Iout来自Mpdac1-8。在一个实施例中，Mpdac1-8当中的每一个均具有相同的尺寸，以根据二进制代码s1-s4为Iout提供增量电流。
[0136] 以下实施例描述了用于补偿器103的补偿参考电压的装置和方法。
[0137] 降压变换器包括由感测线、补偿器、脉宽调制器(PWM)构成的反馈环，向传动系发送信号，等等，用来保持输出电压Vout接近一组参考电压Vref。输出电压Vout是提供给负载的电压。电压模式控制降压变换器中的补偿器通常是典型的3型补偿器，该补偿器使用分立的或精密集成的无源电阻器和电容器部件。常规的补偿器的带宽高达接近1MHz。这样一个常规的3型补偿器在图20中示出。常规的3型补偿器2000包括放大器，用来经电阻器-电容器网络(R1、R3、C3)接收参考电压Vref和输出电压Vout。放大器的输出经由另一个电阻器-电容器网络(R2、C1和C2)耦接至放大器的输入端子当中的一个。
[0138] 用于集成调压器(IVR)的补偿器不同于常规的补偿器因为其运行在更高的带宽上(例如，大于100MHz)，其经受管芯上的更高噪声水平(通过基板、电源、和周围/交叉信号耦接)，其极点和零频率需要在宽范围内是管芯上可配置的，电阻器和电容器部件具有相对大的寄生电容和电阻并且横跨过程角(process corner)发生变化，并且电压电平限于过程Vmax，其例如在典型的数字引导过程(digital lead process)中接近或小于1V。
[0139] 一些实施例描述了完全差分设计，其不具有一阶灵敏度(或基本上为零)以减去感测线或参考线上的噪声或共模噪声。在一个实施例中，完全差分设计支持高于过程Vmax的输出电压。在一个实施例中，完全差分设计对于各种不同的参数在宽范围内是可配置的。在一个实施例中，完全差分设计包括DFT(可测试性设计)特征，用于闭环分类测试(testing at sort)(其中电感器还没有连接)并且表征频率响应。
[0140] 图21是根据本公开内容的一个实施例的差分3型补偿器2100(例如， 103)。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图21的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0141] 在一个实施例中，差分3型补偿器2100包括差分放大器(AMP)，具有阻值R1a、R1b的无源电阻器，副本无源电阻器R2和R3，副本无源电容器C1、C2、和C3，和单一门缓冲器(unity gate buffer，UGB)。在一个实施例中，UGB是可选择的。在一个实施例中，R1b＝R1/2并且R1a＝R1。
[0142] 在一个实施例中，用于Vout和Vref的差分输入(信号和地)通过无源器件接收并且最终作为差分放大器的输入。术语“dacgndsense”指的是靠近DAC的地节点(例如，图25的NLC102中的DAC)。术语“loadvoltagesense”指的是靠近负载的节点Vout(例如，靠近图25的负载106的Vout)。术语“loadgndsense”指的是靠近负载的地节点(例如，靠近图25的负载106的地)。术语“dacvidvoltage”指的是参考电压Vref(例如，如图25所示)。
[0143] 在一个实施例中，电阻器网络包括具有阻值R1a和R1b的无源电阻器，使得Vout＝VrefxR1a/R1b。在一个实施例中，(R1a/R1b)＝2用来支持当Vout大于Vccags时的情况，其中Vccags是模拟电源。在其它实施例中，可使用R1a/R1b的其它比例。
[0144] 在一个实施例中，副本无源器件(即，R2、R3、C1、C2、和C3)如在图21中所示的那样耦接在一起。在一个实施例中，副本无源器件的耦接使得频率响应(即，Vout/Vfb的)得以保留。在一个实施例中，副本无源器件的耦接使得消除了电压_感测/地_感测或参考_电压/参考_地节点上的任何共模噪声。
[0145] 在一个实施例中，副本无源器件的耦接使得经无源寄生耦接到放大器(AMP)正和负输入内的任意衬底或电源噪声近似相同，使得其对Vfb不具有净效应(或基本上零净效应)。在一个实施例中，无源器件被调整用来确保尽管过程变化(例如，系统过程变化)，但任意RC时间常量接近目标值。
[0146] 在一个实施例中，UGB用于降低放大器输出端上的电容性负载。在该实施例中，单级放大器设计能够用于差分放大器来保留相位余量。在一个实施例中，使用具有门限输出级的放大器的多实例设计，使得补偿器带宽能够被配置用来降低功率损耗。
[0147] 图22是根据本公开内容的一个实施例的差分3型补偿器的频率响应2200。应当指出，与其它任意附图具有相同的附图标记(或名称)的图22的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0148] 频率响应2200具有两个曲线图。顶部的曲线图以dB——频率示出了增益(即，R2/R1)。底部的曲线图以角度——频率示出了相角。垂直的虚线示出了在近似一个十进位(decade)大于ωz2和近似一个十进位小于ωp1的频率处发生最大相位提升，其中：
[0149]
[0150] 图23是根据本公开内容的一个实施例的具有DFT(可测性设计)特征和结构方案的差分3型补偿器2300。应当指出，具有与其它任意附图的元件相同的附图标记(或名称)的图23的那些元件能够以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0151] 在一个实施例中，输入耦接至产生输出电压Vpilot＝D*Vin/3的引导电桥，其中D是PWM(脉宽调制)占空比，使得(调压器的)反馈回路能够在分类测试期间闭合，以便在没有电感器的情况下进行结构化测试。在一个实施例中，一对数字可控电流源耦接在电压和地感测输入处，使得感测线(和/或可选择的小的串联电阻器)上的I*R降将电压的作用添加到Vout。
[0152] 在一个实施例中，该电压可以是周期性的波形，例如方波，其频率和振幅能够被配置。Vout对该电压的响应(闭环响应)能够用于表征VR开环传递函数。在一个实施例中，使用UGB来产生补偿器输出Vfb的副本用于模拟探测(在Vfb没有过载的情况下)。
[0153] 图24是根据本公开内容的一个实施例的引导电桥2400。应当指出，具有与其它任意附图的元件相同的附图标记(或名称)的图24的那些元件能够以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0154] 在一个实施例中，引导电桥2400是传动系的一个小的复制品，其中采用电阻器(Ra+Rb)来代替电感器。在一个实施例中，电阻器Ra防止耦接至电阻器Rb的NMOS与PMOS器件之间的短路。在一个实施例中，电阻器Rc用于通过Rc/(Ra+Rb+Rc)来缩放引导电桥输出电压vpilot，其是可选择的。在一个实施例中，缩放因数是1/3。在其他实施例中，可以使用其 它缩放因数。在一个实施例中，电容器Cfilter减少了vpilot上的纹波，其是可选择的(因为互连寄生电容可以是充足的)。
[0155] 在一个实施例中，对于给定的PWM占空比的vpilot的平均值是vpilot＝Vccin*D*(Rc/(Ra+Rb+Rc))。其用于当不存在电感器时或当传动系未启动时取代实际输出电压(Vccin*D)来进行测试。在一个实施例中，域内所有相的(引导电桥的)输出并联耦接，使得vpilot是所有相的引导电桥输出的平均值。
[0156] 图25是根据本公开内容的一个实施例的具有差分3型补偿器的调压器装置2500的一部分。应当指出，具有与其它任意附图的元件相同的附图标记(或名称)的图25的那些元件能够以类似于所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0157] 在一个实施例中，装置2500包括电桥控制器1051、(多个)高侧开关MPs、(多个)低侧开关MNs(其为1011的一部分)、主电感器L1、负载电容器C1、NLC单元2502、重写逻辑2503、比较器1081、补偿器2505、负载2506、Rmix电阻器、和波发生器106。
[0158] 在一个实施例中，电桥控制器1051控制何时分别经由栅极控制信号np和nn接通和/或关断高侧和低侧开关(MPs和MNs)。在一个实施例中，采用二极管代替低侧开关。在调压的正常操作中，电桥控制器1051接收比较器1081的输出，用来确定何时接通和/或关断高侧和低侧开关(MPs和MNs)。
[0159] 例如，比较器1081比较由波发生器106产生的经调制的波与参考电压(例如，Vref_s)，以产生开关信号，开关信号指示经调制的波何时高于和低于参考电压Vref_s。在正常操作中，重写逻辑2503表现的类似于缓冲器，并且将比较器1081的输出传递给电桥控制器1051。术语“正常操作”一般指由负载2506抽取稳定的电压和电流，即，当输出电压没有在下降时。正常操作不同于当负载2506突然抽取更多的电流从而引起电压Vout下降时电压下降情形。
[0160] 在一个实施例中，高侧开关MPs和低侧开关MNs构成调压器的电桥。在一个实施例中，采用二极管取代低侧开关MNs。在该实施例中，电桥控制器1051通过接通/关断高侧开关MPs而有效控制输出电压。在一个实施例中，电桥接收输入电源电压Vin，并且为负载2506产生经调节的输出电压 Vout。在一个实施例中，流经主电感L1并且通过电桥为电容器C充电/放电的电流的开关保持Vout稳定。
[0161] 在一个实施例中，当在Vout上发生电压下降时，NLC单元2502检测到相对于参考电压的电压下降，并且产生触发信号(也称NLCFired信号)。在一个实施例中，触发信号的确定(assertion)使重写逻辑2503绕过比较器1081的输出并且直接控制电桥控制器1051。在一个实施例中，重写逻辑2503耦接至比较器1081和电桥控制器1051。在一个实施例中，重写逻辑2503对比较器1081和触发信号执行或(OR)逻辑功能。在一个实施例中，重写逻辑2503是或门。在其它的实施例中，重写逻辑2503是可操作用以响应于触发信号的确定而重写比较器
1081的输出的任意逻辑门。
1081的输出的任意逻辑门。
[0162] 在一个实施例中，当触发信号被确定(即，当NLC单元2502检测到Vout上的电压下降时)，高侧开关MPs接通，并且低侧开关MNs关断。在一个实施例中，触发信号是具有指示电压下降的持续时间的脉冲宽度的脉冲信号。在一个实施例中，可以通过脉冲调节器(未示出)来调节触发信号的脉冲宽度。在所述实施例中，在触发信号的脉冲宽度持续期间，接通高侧开关MPs并关断低侧开关MNs。在一个实施例中，当未确定触发信号时，重写逻辑2503允许比较器1081的输出继续对电桥控制器1051进行控制。在一个实施例中，NLC单元2502被交流(AC)耦合到Vout以产生触发信号。
[0163] 在一个实施例中，由补偿器2505接收输出电压Vout。在一个实施例中，补偿器2505将参考电压Vref缩放为用于补偿器1081的Vref_s。在一个实施例中，如图所示，补偿器2505包括耦合到无源设备2510的比较器2509。在一个实施例中，无源设备2510接收输出电压Vout。在一个实施例中，补偿器2505响应于Vout上的电压下降来调节Vref_s，从而当下降结束并且重写逻辑2503允许比较器1081的输出控制桥控制器1051时，Vout尽可能稳定地达到其正常的电压电平。
[0164] 在一个实施例中，补偿器2505提供反馈以及稳定VR系统所需的传递函数，从而使得Vout在名义上基本等于Vref，同时实现稳态负载和低频瞬时负载条件。在一个实施例中，补偿器2505的传递函数用于以最优方式调整VR回路的传递函数。
[0165] 在一个实施例中，波发生器106产生用于比较器1081的三角波。比较器1081的输出是脉冲宽度调制(PWM)信号。在一个实施例中，如采用其它实施例所讨论的，Rmix电阻器用于从IPhase中减去Iavg。在一个实施例中，装置2505具有用来调整比较器1081的偏移的电路。在一个实施例中，Rmix电阻器用于为多相降压VR实现相电流平衡。在一个实施例中，向/从电位计(即，可调电阻器)上的不同抽头点注入或抽取电流；这改变了在比较器1081处观察的波发生器106的平均输出电压。
[0166] 为免于使图6的实施例难以理解，示出了一个桥控制器1051、一组高侧和低侧开关(MPs和MNs)以及一个主电感器L1。然而，可以采用多个桥控制器来操作所述实施例，每个桥控制器控制其自己的一组桥(即，高侧和低侧开关)，这组桥耦合到其自己的电感器或耦合到主电感器L1，即，多相降压VR。在所述实施例中，使用多个比较器从而每个比较器驱动示例桥或“相”。在一个实施例中，重写逻辑2503接收多个比较器1081中的每个比较器的输出，所述重写逻辑2503用于在NLC2502检测到电压下降时，重写所述比较器的输出。在所述实施例中，在Vout上存在电压下降期间，所有桥控制器接通它们各自的高侧开关并关断它们的低侧开关。在该实施例中，波发生器106产生多个波，所述波除了相位偏移之外基本上是相同的。在一个实施例中，通过Rmix单独调整每个相。
[0167] 在一个实施例中，在具有多相桥驱动器的装置2500的低功率模式操作期间，其中一些相是关断的以节约功率(即不驱动那些桥)，而一些相是接通的以利用低电流需求产生Vout，当NLC2502检测到Vout上的电压下降时，由重写逻辑2503强制(forcefully)接通那些(为了节约功率)关断的桥，以减小电压下降的影响。在一个实施例中，不是所有之前关断的桥都被强制接通，而是已经启用的相(即，用于产生相的桥)被强制接通。
[0168] 图26是根据本公开内容的一个实施例的具有参考图1-25描述的一个或多个电路和方法的智能设备或计算机系统或SoC(片上系统)1600。应当指出，与其它任意附图的元件具有相同的附图标记(或名称)的图26的那些元件能够以类似所述的任意方式运行或执行功能，但并不限于此。
[0169] 图26示出了移动设备的实施例的框图，其中可以使用平面接口连接器。在一个实施例中，计算设备1600表示移动计算设备，例如计算平板电脑、 移动电话或智能手机、具有无线功能的电子阅读器、或其它无线移动设备。可以理解的是，在计算设备1600中，概括地示出了所述设备的某些部件而不是全部部件。
[0170] 在一个实施例中，计算设备1600包括具有参考图1-25的实施例所描述的一个或多个电路和方法的第一处理器1610。计算设备1600的其它块还可以包括参考图1-25的实施例描述的一个或多个电路和方法。本公开内容的各种实施例还可以包括1670内的网络接口(例如无线接口)，从而可以将系统实施例并入无线设备，例如，移动电话或个人数字助手。
[0171] 在一个实施例中，处理器1610(以及处理器1690)可以包括一个或多个物理设备，例如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑器件、或其它处理设备。由处理器1610执行的处理操作包括执行操作平台或操作系统，在其上执行应用程序和/或设备功能。所述处理操作包括与人类用户或其它设备的I/O(输入/输出)相关的操作、与功率管理相关的操作、和/或与将计算设备1600连接到另一设备相关的操作。所述处理操作还可以包括与音频I/O和/或显示I/O相关的操作。
[0172] 在一个实施例中，计算设备1600包括音频子系统1620，其表示与向所述计算设备提供音频功能相关联的硬件(例如，音频硬件和音频电路)和软件(例如，驱动程序、编解码器)部件。音频功能可以包括扬声器和/或耳机输出，以及麦克风输入。可以将用于所述功能的设备集成到计算设备1600中，或连接到所述计算设备1600。在一个实施例中，用户通过提供由处理器1610接收和处理的音频命令来与所述计算设备1600进行交互。
[0173] 显示子系统1630表示为用户提供视觉和/或触觉显示来与所述计算设备1600进行交互的硬件(例如，显示设备)和软件(例如，驱动程序)部件。显示子系统1630包括显示界面1632，其包括用于为用户提供显示的特定的屏幕或硬件设备。在一个实施例中，显示界面
1632包括独立于处理器1610的逻辑以执行至少一些与显示相关的处理。在一个实施例中，显示子系统1630包括触摸屏(或触摸板)设备，其向用户提供输入和输出两者。
1632包括独立于处理器1610的逻辑以执行至少一些与显示相关的处理。在一个实施例中，显示子系统1630包括触摸屏(或触摸板)设备，其向用户提供输入和输出两者。
[0174] I/O控制器1640表示涉及与用户进行交互的硬件设备和软件部件。I/O控制器1640能够操作用于管理硬件，所述硬件是音频子系统1620和/或显示子系统1630的一部分。此外，I/O控制器1640示出用于连接到计算设备 1600的其它设备的连接点，用户可以通过所述其它设备与系统进行交互。例如，可以连接到计算设备1600的设备可以包括麦克风设备、扬声器或立体声系统、视频系统或其它显示设备、键盘或小键盘设备、或用于特定应用的其它I/O设备(例如读卡器或其它设备)。
[0175] 如上所述，I/O控制器1640可以与音频子系统1620和/或显示子系统1630进行交互。例如，通过麦克风或其它音频设备的输入可以为计算设备1600的一个或多个应用或功能提供输入或命令。此外，可以提供音频输出来替代显示输出，或者除了显示输出之外提供音频输出。在另一个示例中，如果显示子系统1630包括触摸屏，则该显示设备还用作输入设备，其可以至少部分地由I/O控制器1640管理。在所述计算设备1600上还可以存在附加的按钮或开关以提供由I/O控制器1640管理的I/O功能。
[0176] 在一个实施例中，I/O控制器1640管理诸如加速计、照相机、光传感器或其它环境传感器、或可以包括在所述计算设备1600中的其它硬件的设备。输入可以是直接用户交互的一部分，以及向系统提供环境输入以影响其操作(例如，对噪声进行滤波、针对亮度检测来调节显示、为照相机应用闪光灯，或其它特征)。
[0177] 在一个实施例中，计算设备1600包括电源管理1650，其管理电池用电量、电池的充电、以及与省电操作相关的特征。存储器子系统1660包括用于在计算设备1600中存储信息的存储器设备。存储器可以包括非易失性(如果中断对存储器设备的供电，则状态不改变)和/或易失性(如果中断对存储器设备的供电，则状态是不确定的)存储器设备。存储器子系统1660可以存储应用程序数据、用户数据、音乐、照片、文件、或其它数据，以及与计算设备1600的应用程序和功能的执行相关的系统数据(无论是长期的还是临时的)。
[0178] 实施例的元件还被提供为用于存储计算机可执行指令(例如，实施本文所讨论的任何其它处理的指令)的机器可读介质(例如，存储器1660)。所述机器可读介质(例如，存储器1660)可以包括，但不限于闪速存储器、光盘、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、相变存储器(PCM)、或适合于存储电子或计算机可执行指令的其它类型的机器可读介质。例如，本公开内容的实施例可以作为计算机程序(例如， BIOS)被下载，其可以经由通信链路(例如，调制解调器或网络连接)通过数据信号的方式从远程计算机(例如，服务器)传送到请求计算机(例如，客户机)。
[0179] 连接1670包括使计算设备1600能够与外部设备进行通信的硬件设备(例如，无线和/或有线连接器和通信硬件)和软件组件(例如，驱动程序、协议栈)。所述计算设备1600可以是单独的设备，例如其它计算设备、无线接入点或基站、以及外围设备(例如，耳机、打印机或其它设备)。
[0180] 连接1670可以包括多种不同类型的连接。概括地说，计算设备1600被例示为采用蜂窝式连接1672和无线连接1674。蜂窝式连接1672通常指的是由无线运营商提供的蜂窝网络连接，例如通过GSM(全球移动通信系统)或其变型或其衍生物、CDMA(码分多址)或其变型或其衍生物、TDM(时分复用)或其变型或其衍生物、或其它蜂窝服务标准所提供的蜂窝网络连接。无线连接(或无线接口)1674指的是非蜂窝式的无线连接，并且可以包括个人局域网(例如，蓝牙、近场等)、局域网(例如，Wi-Fi)、和/或广域网(例如，WiMax)、或其它无线通信。
[0181] 外围连接1680包括用于进行外围连接的硬件接口和连接器、以及软件部件(例如驱动器、协议栈)。应当理解，计算设备1600既可以是连接到其它计算设备的外围设备(“至”1682)，也可以具有连接于其上的外围设备(“从”1684)。出于诸如管理(例如，下载和/或上载、改变、同步)计算设备1600上的内容等目的，计算设备1600通常具有用于连接到其它计算设备的“对接(docking)”连接器。另外，对接连接器可以允许计算设备1600连接到特定外围设备，所述特定外围设备允许计算设备1600控制例如到影音或其他系统的内容输出。
[0182] 除了外围对接连接器或其它外围连接硬件之外，所述计算设备1600可以经由通用或基于标准的连接器进行外围连接1680。通用类型可以包括通用串行总线(USB)连接器(其可以包括任何数量的不同硬件接口)、包括微型显示端口(MiniDisplayPort，MDP)的显示端口、高清晰度多媒体接口(HDMI)、火线(Firewire)、或其它类型。
[0183] 说明书中提及的“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其它实施例”表示结合实施例所描述的特定特征、结构或特性，至少包括在一 些实施例中，但不必是所有实施例。“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的多次出现，不必全部指代相同的实施例。如果说明书中陈述“可以”、“可能”或“能够”包括部件、特征、结构或特性，则不是必需包括所述特定的部件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求提及“一”元件，那并不表示仅存在一个元件。如果说明书或权利要求提到“一另外的”元件，则不排除存在多于一个的另外的元件。
[0184] 此外，特定的特征、结构、功能或特性可以以任何适合的方式结合到一个或多个实施例中。例如，只要与第一实施例和第二实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不互相排斥，则这两个实施例可以结合。
[0185] 尽管本公开内容已结合其特定的实施例进行描述，但是根据前面的描述，所述实施例的很多替换、修改和变化对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器结构，例如动态RAM(DRAM)可以使用所讨论的实施例。本公开内容的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这些替换、修改和变化。
[0186] 此外，为简化说明和讨论，并避免使本公开内容难以理解，在所呈现的附图中可以示出或可以不示出到集成电路(IC)芯片或其它部件的公知的电源/接地连接。此外，为避免使本公开内容难以理解，可以以框图的形式示出装置，并且还考虑到这样的事实，即与所述框图装置的实施相关的细节是高度取决于将要实施本公开内容的平台的(即，所述细节应该完全处于本领域技术人员的理解范围之内)。尽管为描述本公开内容的示例性实施例而阐述了具体细节(例如，电路)，但是对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下，或在这些具体细节有变化的情况下实施本公开内容。因此，说明书应被认为是说明性的而不是限制性的。
[0187] 下面的示例涉及其它实施例。示例中的细节可以用于一个或多个实施例中的任何地方。还可以针对方法或过程来实施本文所描述的装置的所有可选的特征。
[0188] 例如，在一个实施例中，一种装置包括：耦接至电容器和负载的多个电感器；多个电桥，所述电桥当中的每一个均耦接至来自多个电感器的相应的电感器；以及多个电流传感器；所述电流传感器当中的每一个均耦接至电桥，以感测流经电桥的晶体管的电流。在一个实施例中，装置进一步包括利用从多个电流传感器当中的每一个电流传感器感测出的电流产生平均电流的电路。在一个实施例中，装置进一步包括：用来产生多个波信号的波发生器；用来产生多个相位宽度调制(PWM)信号的多个比较器；以及多个电阻器，所述电阻器当中的每一个均耦接至多个比较器当中的比较器，并且耦接至波发生器。
[0189] 在一个实施例中，多个电阻器当中的每一个电阻器用来从平均电流和相应的感测出的电桥的电流的差异产生误差电流。在一个实施例中，多个电阻器当中的每一个电阻器均用来产生直流(DC)电压以调节来自多个波信号的波信号的DC电平。在一个实施例中，每一个比较器均用来根据耦接至比较器的电阻器产生的DC电压调节其产生的PWM信号的占空比。
[0190] 在一个实施例中，波发生器用来产生多个波信号，该波信号是三角波。在一个实施例中，该装置进一步包括用于消除多个比较器当中的每一个比较器的输入偏移的电路。在一个实施例中，进一步包括过电流保护电路用来接收平均电流并且根据平均电流产生过电流保护信号。在一个实施例中，该装置进一步包括功率控制单元(PCU)用来接收平均电流。
[0191] 在一个实施例中，每一个电流传感器包括：用于感测流经电桥高侧开关的电流的第一电流传感器；和用于感测流经电桥低侧开关的电流的第二电流传感器。在一个实施例中，第一和第二电流传感器包括共同的栅极放大器。在一个实施例中，第一和第二电流传感器当中的每一个均用来产生相应的差分电流输出。
[0192] 在一个实施例中，装置进一步包括用来将相应的差分电流输出转换为相应的单端电流输出的电路。在一个实施例中，第一电流传感器耦接至第二电流传感器，以产生组合差分电流输出。在一个实施例中，装置进一步包括用来将组合差分电流输出转换为单端电流输出的电路。
[0193] 在另一个实例中，在一个实施例中，系统包括：存储器单元；耦接至存储器单元的处理器，该处理器包括：耦接至电容器和负载的多个电感器；多个电桥，多个电桥当中的每一个均耦接至来自多个电感器中的相应的电感器；以及多个电流传感器，该电流传感器当中的每一个均耦接至电桥，以感测流经电桥晶体管的电流；以及用于使处理器能够与另一设备通信的无线接口。
[0194] 在一个实施例中，系统进一步包括显示单元。在一个实施例中，处理器进一步包括：使用从多个电流传感器当中的每一个电流传感器感测的电流来产生平均电流的电路；用来产生多个波信号的波发生器；用来产生多个相位宽度调制(PWM)信号的多个比较器；以及多个电阻器，所述多个电阻器当中的每一个均耦接至多个比较器当中的比较器，并且耦接至波发生器。在一个实施例中，多个电阻器当中的每一个电阻器都用来从平均电流与电桥的相应的感测的电流的差异产生误差电流。
[0195] 在另一个实例中，在一个实施例中，电流数字至模拟变换器(DAC)包括：多个n型器件，该n型器件的栅极端子耦接至第一控制信号，其中n型器件当中的每一个的源极端子耦接至地；以及多个开关，用于将部分或全部n型器件的漏极端子彼此耦接，以产生第一电流输出。
[0196] 在一个实施例中，电流DAC进一步包括多个p型器件，该p型器件的栅极端子耦接至第二控制信号，其中p型器件当中的每一个的源极端子均耦接至电源；以及多个开关，用于将部分或所有p型器件的漏极端子彼此耦接，用来产生第二电流输出。在一个实施例中，电流DAC进一步包括：用于耦接第一和第二电流输出的输出节点。
[0197] 在一个实施例中，多个p型和n型器件由数字信号控制，以使多个p型和n型器件中的任意一个接通或关断。在一个实施例中，数字信号是二进制编码，并且其中输出节点根据该二进制编码产生电流的单调变化。
[0198] 提供了摘要，其将允许读者确定本技术公开内容的本质和要点。在具有这样的认识的情况下提交所述摘要，即不将其用于限制权利要求的范围或含义。在每个权利要求独立地作为单独的实施例的情况下，由此将下述权利要求并入具体实施方式中。
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