产生连续输出递送电流的开关稳压器及其操作方法与流程

文档序号:20699463发布日期:2020-05-12 15:28阅读:271来源:国知局
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产生连续输出递送电流的开关稳压器及其操作方法与流程

[相关申请的交叉参考]

本申请主张在2018年11月5日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请第10-2018-0134439号的权利,所述申请的公开内容全文并入本申请供参考。

本发明概念涉及电源电压的产生,且更具体来说涉及一种产生连续输出递送电流(deliverycurrent)的开关稳压器和/或一种操作所述开关稳压器的操作方法。



背景技术:

可产生电源电压以向电子组件提供功率。可改变被供应到电子组件的电源电压的电平以减少由电子组件消耗的功率。举例来说,在对数字信号进行处理的数字电路的情况下,当需要和/或期望相对较低的性能时可提供低电压供应电平,而当需要和/或期望相对较高的性能时可提供高电压供应电平。因此,可使用能够产生各种电平的电源电压的开关稳压器,且可能需要开关稳压器产生可快速地改变且具有降低的噪声的电源电压。



技术实现要素:

本发明概念提供一种产生具有降低的噪声的电源电压且提供提高的操作可靠性及效率的开关稳压器和/或一种操作所述开关稳压器的操作方法。

根据本发明概念的一些示例性实施例,提供一种被配置以从输入电压产生输出电压的开关稳压器。所述开关稳压器包括:电感器;输出电容器,被配置以基于通过所述电感器的电流来产生所述输出电压;飞跨电容器;以及多个开关。所述多个开关被配置以在降压-升压模式或升压模式中的至少一者中操作以:在第一阶段中将所述飞跨电容器充电到所述输入电压,且在第二阶段中将来自所述飞跨电容器的升高的电压提供到所述电感器,所述升高的电压是由从所述输入电压泵送的电荷产生。

根据本发明概念的一些示例性实施例,提供一种被配置以从输入电压产生输出电压的开关稳压器。所述开关稳压器包括:电感器;输出电容器,被配置以基于通过所述电感器的电流来产生所述输出电压;飞跨电容器;以及多个开关。所述多个开关被配置以在降压-升压模式或升压模式中的至少一者中操作以:在第一阶段中将所述输入电压或地电压提供到所述电感器且在第二阶段中将来自所述飞跨电容器的升高的电压提供到所述电感器,所述开关稳压器被配置以由从所述输入电压泵送的电荷来产生所述升高的电压。

根据本发明概念的一些示例性实施例,提供一种开关稳压器,所述开关稳压器包括:输入节点;输出节点;第一开关、第二开关、第三开关及第四开关,依序串联连接在所述输入节点与接地节点之间;第五开关,包括连接到所述输入节点的一端以及连接到所述第三开关及所述第四开关的另一端;电感器,包括连接到所述第二开关及所述第三开关的一端以及连接到所述输出节点的另一端;输出电容器,包括连接到所述输出节点的一端及连接到所述接地节点的另一端;飞跨电容器,包括连接到所述第一开关及所述第二开关的一端以及连接到所述第三开关、所述第四开关及所述第五开关的另一端;以及控制器,被配置以控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关及所述第五开关。

根据本发明概念的一些示例性实施例,提供一种重复地操作开关稳压器的周期的操作方法,每一周期包括多个阶段。所述操作方法包括:在第一阶段中,将飞跨电容器充电到输入电压;在所述第一阶段之后的第二阶段中,通过电荷泵送来升高所述飞跨电容器的第一端处的电压;以及在所述第二阶段中,将升高的所述电压提供到电感器。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明,将会更清晰地理解本发明概念的实施例,在附图中:

图1是示出根据一些示例性实施例的开关稳压器的方块图。

图2a及图2b是示出根据比较例的开关稳压器的图。

图3是示出根据一些示例性实施例的开关稳压器的电路图。

图4a及图4b是示出根据一些示例性实施例的处于降压-升压模式中的开关稳压器的电路图。

图5是示出根据示例性实施例的图4a及图4b所示开关稳压器的操作的实例的时序图。

图6是示出根据一些示例性实施例的处于降压-升压模式中的开关稳压器的电路图。

图7是示出根据一些示例性实施例的图6所示开关稳压器的操作的实例的时序图。

图8a及图8b是示出根据一些示例性实施例的处于升压模式中的开关稳压器的电路图。

图9是示出根据示例性实施例的图8a及图8b所示开关稳压器的操作的实例的时序图。

图10a及图10b是示出根据一些示例性实施例的处于降压模式中的开关稳压器的电路图。

图11是示出根据示例性实施例的图10a及图10b所示开关稳压器的操作的实例的时序图。

图12是示出根据一些示例性实施例的开关稳压器的方块图。

图13a及图13b是根据一些示例性实施例的一种在降压-升压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。

图14是根据一些示例性实施例的一种在升压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。

图15是根据一些示例性实施例的一种在降压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。

图16a及图16b是根据一些示例性实施例的一种在降压-升压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。

图17是根据一些示例性实施例的一种在升压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。

图18是根据一些示例性实施例的一种在降压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。

图19是示出根据一些示例性实施例的系统的图。

图20是示出根据一些示例性实施例的无线通信设备的方块图。

[符号的说明]

10、20a、20b、30、40、60、80、100、120:开关稳压器;

11、31、41、61、81、101、121:开关电路;

12、32、42、62、82、102、122:控制器;

13:输入节点;

14:输出节点;

190:系统;

191:第一功能块;

192:第二功能块;

193:第三功能块;

194:第四功能块;

195:电源管理集成电路;

200:无线通信设备;

210:收发器;

211:天线接口电路;

212:输入电路;

213:低噪声放大器;

214:接收电路;

215:传输电路;

216:功率放大器;

217:输出电路;

220:基带处理器;

230:天线;

240:电源电路;

250:电池;

cf:飞跨电容器;

cf1:第一飞跨电容器;

cf2:第二飞跨电容器;

co:输出电容器;

c_sw:开关控制信号;

c_v:电压控制信号;

id:输出递送电流;

il:电感器电流;

ipeak:峰值;

l:电感器;

ld:负载;

p1:第一阶段;

p2:第二阶段;

p3:第三阶段;

pa1a、pa1b:第一路径;

pa2a、pa2b:第二路径;

s11a、s11b、s12a、s12b、s13a、s13b、s14a、s14b、s15、s16、s21、s22、s23、s24、s31、s32、s33、s34、s111、s112、s121、s122、s211、s212、s221、s222、s231、s232、s311、s312、s321、s322、s400、s410、s420:操作;

set:设定信号;

sw1、sw21:第一开关;

sw2、sw22:第二开关;

sw23、sw3:第三开关;

sw24、sw4:第四开关;

sw5:第五开关;

vdd1:第一电源电压;

vdd2:第二电源电压;

vdd3:第三电源电压;

vdd4:第四电源电压;

vfd:反馈电压;

vin:输入电压;

vl:电感器电压;

vmar、vmar':容限电压;

vref:参考电压;

vout:输出电压/电压。

具体实施方式

图1是示出根据一些示例性实施例的开关稳压器10的方块图。开关稳压器10可通过输入节点13接收输入电压vin,且可通过输出节点14输出输出电压vout。输出电压vout可用作其他电子组件和/或负载的电源电压。如图1所示,开关稳压器10可包括开关电路11、控制器12、飞跨电容器(flyingcapacitor)cf、电感器l及输出电容器co。在一些示例性实施例中,开关稳压器10中所包括的元件可包括在一个半导体封装中和/或集成在一个半导体封装中。在一些示例性实施例中,开关稳压器10可包括印刷电路板(printedcircuitboard,pcb),且开关稳压器10的元件中的至少两者可作为单独的半导体封装安装在pcb上。

本文所使用的开关稳压器10可指通过接通/关断装置来产生输出电压vout的任何电子电路。举例来说,开关稳压器10的开关电路11可使至少一个开关处在接通(on)状态与断开(off)状态之间切换。所述至少一个开关可基于从控制器12提供的开关控制信号c_sw来切换,由此调整电感器电流il通过电感器l的路径。本文所使用的开关的接通可指所述开关的两端被电连接的状态,而开关的断开可指所述开关的两端被电断开的状态。本文所使用的经由接通开关和/或导电线电连接的两个或更多个元件可被简称为连接的,而通过导电线等始终电连接的两个或更多个元件可被称为耦合的。

如以下参照图3所述,作为开关稳压器10的实例,直流(directcurrent,dc)-直流转换器可从作为直流电压的输入电压vin产生作为直流电压的输出电压vout。举例来说,降压转换器(buckconverter)可产生具有比输入电压vin的电平低的电平的输出电压vout。这种转换器可被称为降压型转换器(step-downconverter)。升压转换器(boostconverter)可产生具有比输入电压vin的电平高的电平的输出电压vout。这种转换器可被称为升压型转换器(step-upconverter)。降压-升压(或者升压/降压型)转换器可产生具有比输入电压vin的电平低或高的电平的输出电压vout。以下,将主要参照降压-升压直流-直流转换器来阐述开关稳压器10;然而,本发明概念不限于此。举例来说,示例性实施例可应用于其他类型的开关稳压器10(例如输入电压vin是交流(alternatingcurrent,)电压的交流-直流转换器)。

开关电路11可从控制器12接收开关控制信号c_sw。开关电路11可包括根据开关控制信号c_sw来打开/关掉的至少一个开关。开关电路11可通过基于开关控制信号c_sw调整被提供到电感器l的电压来调整通过电感器l的电感器电流il。举例来说,开关电路11可响应于开关控制信号c_sw对电感器电流il进行使能以对输出电容器co进行充电,并响应于开关控制信号c_sw对电感器电流il进行使能以防止或降低输出电容器co被过度充电的可能性。在开关电路11中,当存在从开关稳压器10接收输出电压vout的负载(例如,图3中的ld)时,可将电感器电流il的至少一部分提供到负载。以下将参照图3来阐述开关电路11的实例。

如图1所示,电感器l与输出电容器co可串联连接,且因此电感器电流il与输出递送电流id可实质上彼此相同,即当忽略流向控制器12的电流(例如,小到足以被忽略)时可实质上彼此相同。电感器电流il可取决于由开关电路11施加到电感器l的电压(即,图1中的vl)。本文中,开关电路11及电感器l所连接的节点处的电压可被称为电感器电压vl。在一些示例性实施例中,输出电容器co的电容可基于供应到与开关稳压器10的输出节点14连接的负载的电流(或由负载消耗的电流)来确定。此外,在一些示例性实施例中,电感器l的电感可基于输出电容器co的电容和/或开关频率来确定,例如在设计开关稳压器10时确定。在一些示例性实施例中,飞跨电容器cf的电容可基于提供到负载的电流、开关频率、输入电压vin和/或输出电压vout来确定,例如在设计开关稳压器10时确定。

控制器12可基于参考电压vref及输出电压vout来产生开关控制信号c_sw。举例来说,控制器12可通过经由两个或更多个电阻器对输出电压vout进行分压来产生反馈电压,且将反馈电压与参考电压vref进行比较,由此产生开关控制信号c_sw,以使反馈电压等于参考电压vref。因此,输出电压vout的电平可基于参考电压vref的电平来确定,且输出电压vout的电平可通过改变参考电压vref的电平来改变。在一些示例性实施例中,控制器12可感测输出节点的电流(例如,电感器电流il或输出递送电流id)以执行上述操作,且也可基于所检测电流的量值(magnitude)来产生开关控制信号c_sw。作为另外一种选择或另外地,在一些示例性实施例中,控制器12可基于输出电压vout及输出节点的电流来产生开关控制信号c_sw。在一些示例性实施例中,控制器12可包括至少一个比较器及至少一个逻辑门。

在一些示例性实施例中,开关稳压器10可根据输出电压vout的目标电平而被设定为降压模式、降压-升压模式或升压模式中的一者。举例来说,控制器12可基于输入电压vin及参考电压vref来设定开关稳压器10的模式。在一些示例性实施例中,控制器12可在输出电压vout的电平低于输入电压vin的电平的约90%时将开关稳压器10设定为降压模式,在输出电压vout的电平高于输入电压vin的电平的约110%时将开关稳压器10设定为升压模式,且在输出电压vout的电平大于或等于输入电压vin的电平的约90%且低于或等于输入电压vin的电平的约110%时将开关稳压器10设定为降压-升压模式。由于开关稳压器10支持降压模式、降压-升压模式及升压模式所有模式,因此输出电压vout的电平可在宽范围内变化。

控制器12可产生开关控制信号c_sw,以使开关电路11及连接到开关电路11的飞跨电容器cf用作电荷泵(chargepump)。在开关周期所包括的阶段中的一些阶段中,通过电荷泵升高的电感器电压vl可被提供到电感器l。在一些示例性实施例中,升高的电压可近似为输入电压vin的两倍。因此,如以下参照图5所述,提供到输出电容器co及负载的输出递送电流id可连续不断地变化。如下所述,被提供到图2a及图2b所示降压-升压转换器中的输出电容器co及负载ld的输出递送电流id可在每一开关周期快速地改变,且因此开关稳压器10可具有不期望的特性。因此,可能增加解决不期望的特性的成本及复杂性。然而,开关稳压器10中连续不断变化的输出递送电流id可使输出电压vout能够快速地改变并具有降低的噪声。此外,由于输出递送电流id的峰值电流低于不连续输出递送电流的峰值电流,因此装置(例如,电感器l及输出电容器co)可具有小的电容和/或减小的大小。因此,控制器12可减小大小(例如,小型化),且可易于与其他电路集成。

由开关稳压器10产生的输出电压vout可用作向电子组件提供功率的电源电压,且这些电子组件可被称为开关稳压器10的负载。举例来说,输出电压vout可被提供到处理数字信号的数字电路、处理模拟信号的模拟电路和/或处理射频(radiofrequency,rf)信号的射频电路。为防止或降低负载发生故障的可能性,可能需要输出电压vout具有降低的噪声。具体来说,可能需要输出电压vout减少由于开关稳压器10的开关操作而引起的纹波(ripple)。作为另外一种选择或另外地,输出电压vout的电平可动态地改变以降低负载的功耗。举例来说,开关稳压器10可在需要和/或期望低性能或低功耗时向负载提供具有低电平的输出电压vout,且可在需要和/或期望高性能或高功耗时向负载提供具有高电平的输出电压vout。因此,可能需要和/或期望输出电容器co的增加的电容,来减少输出电压vout的纹波,而可能需要和/或期望减小的电容来快速地改变输出电压vout的电平。如上所述,开关稳压器10可产生由于连续输出递送电流id而引起的纹波减少的输出电压vout。因此,可减小输出电容器co的电容。因此,输出电压vout的电平可快速地改变,且开关稳压器10可减小大小,例如小型化。

图2a及图2b是示出根据比较例的开关稳压器的图。详细来说,图2a示出处于降压-升压模式中的开关稳压器20a的电路图以及示出其操作的时序图,且图2b示出处于升压模式中的开关稳压器20b的电路图以及示出其操作的时序图。在本文所包括的图式中,开关周期中的阶段的持续时间被示出为实质上相同。然而,这只是为了方便说明,且阶段的持续时间可彼此不同。以下,将省略与以上已给出的说明重复的说明。

参照图2a,开关稳压器20a可包括第一开关sw21、第二开关sw22、第三开关sw23及第四开关sw24、电感器l以及输出电容器co。负载ld可连接到开关稳压器20a。开关稳压器20a可支持降压模式、降压-升压模式和/或升压模式,且第一开关sw21、第二开关sw22、第三开关sw23及第四开关sw24中的每一者可基于模式来打开/关掉。举例来说,如图2a所示,在降压-升压模式中,第一开关sw21、第二开关sw22、第三开关sw23及第四开关sw24中的每一者可基于开关周期中的第一阶段p1及第二阶段p2来打开/关闭。

在第一阶段p1中,第二开关sw22及第三开关sw23可被打开,且第一开关sw21及第四开关sw24可被关掉,如由图2a所示电路图中的第一路径pa1a所指示。因此,电感器电流il可从接地节点通过第二开关sw22、电感器l及第三开关sw23流向输出电容器co及负载ld。如图2a的时序图所示,在第一阶段p1中,电感器电流il可逐渐减小,且输出递送电流id也可减小。

在第二阶段p2中,第一开关sw21及第四开关sw24可被打开,且第二开关sw22及第三开关sw23可被关掉,如由图2a所示电路图中的第二路径pa2a所指示。因此,电感器电流il可从输入节点通过第一开关sw21、电感器l及第四开关sw24流向接地节点。如图2a的时序图所示,电感器电流il可在第二阶段p2中逐渐增大,而输出递送电流id可通过被关掉的第三开关sw23而变为零或近似为零。因此,如图2a的时序图所示,电感器电流il可为连续的,而输出递送电流id可为不连续的。此外,对于输出电压vout的期望电平而言,输出递送电流id可具有高的峰值ipeak。

参照图2b,在升压模式的开关稳压器20b中,在根据第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期中,第二开关sw22可被关掉,且第一开关sw21、第三开关sw23及第四开关sw24可被打开或关掉。

在第一阶段p1中,第一开关sw21及第三开关sw23可被打开,且第二开关sw22及第四开关sw24可被关掉,如由图2b所示电路图中的第一路径pa1b所指示。因此,电感器电流il可从输入节点经由第一开关sw21、电感器l及第三开关sw23流向输出电容器co及负载ld。如图2b的时序图所示,在第一阶段p1中,电感器电流il可逐渐减小,且输出递送电流id也可减小。

在第二阶段p2中,第一开关sw21及第四开关sw24可被打开,且第二开关sw22及第三开关sw23可被关掉,如由图2b所示电路图中的第二路径pa2b所指示。因此,电感器电流il可从输入节点通过第一开关sw21、电感器l及第四开关sw24流向接地节点。如图2b的时序图所示,电感器电流il可在第二阶段p2中逐渐增大,而输出递送电流id可通过被关掉的第三开关sw23而变为零或近似为零。因此,如图2b的时序图所示,电感器电流il可为连续的,而输出递送电流id可为不连续的。此外,对于输出电压vout的期望电平而言,输出递送电流id可具有高的峰值ipeak。

图3是示出根据一些示例性实施例的开关稳压器30的电路图。类似于图1所示开关稳压器10,图3所示开关稳压器30可包括开关电路31、控制器32、飞跨电容器cf、电感器l及输出电容器co。负载ld可连接到开关稳压器30。以下,可省略与以上已给出的说明重复的说明。

开关电路31可包括第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、第四开关sw4及第五开关sw5。如图3所示,第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3及第四开关sw4可串联连接在输入节点(在图3中被示出为连接到vin)与接地节点之间。第五开关sw5可经由一端连接到输入节点(例如,与输入节点耦合)且经由另一端连接到第三开关sw3及第四开关sw4(例如,与第三开关sw3及第四开关sw4耦合)。图3所示开关可具有用于根据从控制器32提供的开关控制信号c_sw而使两端电连接或电断开的任何结构。开关可被称为电源开关。在一些示例性实施例中,开关可包括具有被施加开关控制信号c_sw的栅极的n沟道场效应晶体管(n-channelfieldeffecttransistor,nfet)或p沟道场效应晶体管(p-channelfieldeffecttransistor,pfet)中的至少一者。作为另外一种选择或另外地,开关可包括彼此串联或并联连接的至少一个nfet和/或至少一个pfet。作为另外一种选择或另外地,在一些示例性实施例中,开关可包括至少一个其他类型的晶体管,例如双极结型晶体管(bipolarjunctiontransistor,bjt)。

飞跨电容器cf可经由一端连接到第一开关sw1及第二开关sw2(例如,与第一开关sw1及第二开关sw2耦合),且经由另一端连接到第三开关sw3及第四开关sw4(例如,与第三开关sw3及第四开关sw4耦合)。如以下参照图式所述,控制器32可产生开关控制信号c_sw,以使第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、第四开关sw4及第五开关sw5以及飞跨电容器cf用作电荷泵。控制器32也可产生开关控制信号c_sw以对电感器l施加电感器电压vl,其中电感器电压vl是通过电荷泵来升高。因此,提供到输出电容器co的输出递送电流id可为连续的。开关稳压器30可具有改善的特性。以下,将参照图3所示开关稳压器30来阐述示例性实施例。

图4a及图4b是示出根据一些示例性实施例的处于降压-升压模式中的开关稳压器40的电路图,且图5是示出根据示例性实施例的图4a及图4b所示开关稳压器40的操作的实例的时序图。详细来说,图4a示出第一阶段p1中的开关稳压器40,且图4b示出第二阶段p2中的开关稳压器40。在图4a及图4b中,以粗体示出电流流动的路径以及被打开的开关。

参照图4a,类似于图3所示开关稳压器30,开关稳压器40可包括开关电路41、控制器42、飞跨电容器cf、电感器l及输出电容器co。开关电路41可包括第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、第四开关sw4及第五开关sw5,且负载ld可连接到开关稳压器40。在降压-升压模式中在第一阶段p1中,控制器42可产生开关控制信号c_sw以打开第一开关sw1、第三开关sw3及第四开关sw4且关掉第二开关sw2及第五开关sw5。在一些示例性实施例中,在降压-升压模式中,开关稳压器40可产生具有与输入电压vin的电平相似的电平的输出电压vout。

飞跨电容器cf的两端可分别连接到输入节点及接地节点,例如当第一开关sw1及第四开关sw4二者接通时。飞跨电容器cf可被充电到输入电压vin。另外,电感器电流il可从接地节点通过第四开关sw4及第三开关sw3以及电感器l流向输出电容器co及负载ld。因此,如图5所示,电感器电流il可逐渐减小,且输出递送电流id也可逐渐减小。另外,由于第三开关sw3及第四开关sw4被打开,因此电感器电压vl可相同于地电压。

参照图4b,在降压-升压模式中,在第二阶段p2中,控制器42可产生开关控制信号c_sw以打开第二开关sw2及第五开关sw5且关掉第一开关sw1、第三开关sw3及第四开关sw4。从在第一阶段p1中由输入电压vin充电的飞跨电容器cf的两端之间,具有更高电势的一端可通过第一开关sw1从输入节点断开,而具有更低电势的另一端可经由第五开关sw5连接到输入节点。因此,升高的电压(例如,近似为输入电压vin的两倍的电压)可经由被打开的第二开关sw2而被提供到电感器l。

电感器电流il可从飞跨电容器cf通过第二开关sw2及电感器l流向输出电容器co及负载ld。因此,如图5所示,电感器电流il可逐渐增大,且输出递送电流id也可逐渐增大。因此,输出递送电流id可在包括第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期期间连续不断地变化。也就是说,输出递送电流id可以与图2a所示实例中示出的方式不同的方式变化。此外,在第二阶段p2中,电感器电压vl可对应于升高的电压,其近似为输入电压vin的两倍。尽管为方便说明起见,图中示出电感器电压vl在第二阶段p2期间维持恒定不变,然而在一些示例性实施例中,电感器电压vl可在第二阶段p2期间轻微下降。

在以上参照图4a、图4b及图5阐述的实例中,开关稳压器40中所包括的装置两端的电压可被限制于输入电压vin附近的电压。举例来说,如图4b所示,在第二阶段p2中,尽管电感器电压vl对应于升高的电压且为输入电压vin的两倍,然而第二开关sw2、第三开关sw3、电感器l及飞跨电容器cf两端的电压的最大值可为输入电压vin附近的电压。因此,在开关稳压器40中,可省略高压装置。因此,开关稳压器40可以降低的成本来制造,且可包括相对小尺寸的装置。

图6是示出根据一些示例性实施例的处于降压-升压模式中的开关稳压器60的电路图,且图7是示出根据一些示例性实施例的图6所示开关稳压器60的操作的实例的时序图。详细来说,图6示出在开关周期中的第二阶段p2之后的第三阶段p3中的开关稳压器60,且图6中以粗体示出电流流动的路径以及被打开的开关。与以上参照图4a、图4b及图5已给出的说明重复的说明可被省略。

参照图6,类似于图3所示开关稳压器30,开关稳压器60可包括开关电路61、控制器62、飞跨电容器cf、电感器l及输出电容器co。开关电路61可包括第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、第四开关sw4及第五开关sw5。负载ld可连接到开关稳压器60。在降压-升压模式中,开关稳压器60可根据具有三个阶段(例如,第一阶段p1、第二阶段p2及第三阶段p3)的开关周期来操作。类似于以上参照图4a及图4b阐述的控制器42,控制器62可产生开关控制信号c_sw来控制第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、第四开关sw4及第五开关sw5。

在第三阶段p3中,控制器62可产生开关控制信号c_sw以打开第一开关sw1、第二开关sw2及第四开关sw4且关掉第三开关sw3及第五开关sw5。因此,飞跨电容器cf可被充电到输入电压vin,且电感器电流il可从输入节点通过第一开关sw1、第二开关sw2及电感器l流向输出电容器co及负载ld。因此,如图7所示,电感器电流il及输出递送电流id可在第三阶段p3中被维持为实质上恒定不变。因此,电感器电流il及输出递送电流id可各自具有减小的峰值ipeak。此外,输出递送电流id可在包括第一阶段p1、第二阶段p2及第三阶段p3的开关周期期间以与图2a所示实例中示出的方式不同的方式连续不断地变化。此外,由于第一开关sw1及第二开关sw2被打开,因此电感器电压vl可相同于输入电压vin。此外,类似于图4a及图4b所示开关稳压器40,在第三阶段p3中施加到开关稳压器60中所包括的装置的电压也可被限制于输入电压vin附近的电压。

图8a及图8b是示出根据一些示例性实施例的处于升压模式中的开关稳压器80的电路图,且图9是示出根据一些示例性实施例的图8a及图8b所示开关稳压器80的操作的实例的时序图。详细来说,图8a示出第一阶段p1中的开关稳压器80,且图8b示出第二阶段p2中的开关稳压器80。在图8a及图8b中,以粗体示出电流流动的路径以及被打开的开关。在一些示例性实施例中,在升压模式中,开关稳压器80可产生比输入电压vin大的输出电压vout。举例来说,如图9所示,输出电压vout可大于输入电压vin且小于输入电压vin的两倍。

参照图8a,类似于图3所示开关稳压器30,开关稳压器80可包括开关电路81、控制器82、飞跨电容器cf、电感器l及输出电容器co。开关电路81可包括第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、第四开关sw4及第五开关sw5。负载ld可连接到开关稳压器80。在升压模式中,控制器82可产生开关控制信号c_sw以在第一阶段p1中打开第一开关sw1、第二开关sw2及第四开关sw4且关掉第三开关sw3及第五开关sw5。

飞跨电容器cf的两端可分别连接到输入节点及接地节点,且飞跨电容器cf可被充电到输入电压vin。另外,电感器电流il可从输入节点通过第一开关sw1及第二开关sw2以及电感器l流向输出电容器co及负载ld。在升压模式中,输出电压vout可高于输入电压vin,且因此如图9所示,电感器电流il可逐渐下降,且输出递送电流id也可下降。另外,由于第一开关sw1及第二开关sw2被打开,因此电感器电压vl可相同于输入电压vin。

参照图8b,在升压模式中,在第二阶段p2中,控制器82可产生开关控制信号c_sw以打开第二开关sw2及第五开关sw5且关掉第一开关sw1、第三开关sw3及第四开关sw4。因此,在升压模式中,第三开关sw3可被关掉。类似于以上参照图4b给出的说明,与升高的电压对应的电感器电压vl(例如,为输入电压vin的约两倍的电压)可通过被打开的第二开关sw2被提供到电感器l。

电感器电流il可从飞跨电容器cf通过第二开关sw2及电感器l流向输出电容器co及负载ld。因此,如图9所示,电感器电流il可逐渐增大,且输出递送电流id也可逐渐增大。因此,输出递送电流id可在包括第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期期间以与图2b所示实例中示出的方式不同的方式连续不断地变化。此外,在第二阶段p2中,电感器电压vl可对应于升高的电压,其近似为输入电压vin的两倍。尽管为方便说明起见,图中示出电感器电压vl在第二阶段p2期间维持恒定不变,然而在一些示例性实施例中,电感器电压vl可在第二阶段p2期间轻微下降。

在以上参照图8a、图8b及图9阐述的实例中,开关稳压器80中所包括的装置两端的电压可被限制于输入电压vin附近的电压。举例来说,如图8b所示,在第二阶段p2中,尽管电感器电压vl对应于为输入电压vin的两倍的升高的电压,然而第二开关sw2、第三开关sw3、电感器l及飞跨电容器cf两端的电压的最大值可为输入电压vin附近的电压。

图10a及图10b是示出根据一些示例性实施例的处于降压模式中的开关稳压器100的电路图。图11是示出根据示例性实施例的图10a及图10b所示开关稳压器100的操作的实例的时序图。详细来说,图10a示出第一阶段p1中的开关稳压器100,且图10b示出第二阶段p2中的开关稳压器100。在图10a及图10b中,以粗体示出电流流动的路径以及被打开的开关。

参照图10a,类似于图3所示开关稳压器30,开关稳压器100可包括开关电路101、控制器102、飞跨电容器cf、电感器l及输出电容器co。开关电路101可包括第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3、第四开关sw4及第五开关sw5,且负载ld可连接到开关稳压器100。在降压模式中,在第一阶段p1中,控制器102可产生开关控制信号c_sw以打开第一开关sw1、第三开关sw3及第四开关sw4且关掉第二开关sw2及第五开关sw5。在降压模式中,在一些示例性实施例中,开关稳压器100可产生比输入电压vin低的输出电压vout,如图11所示。

飞跨电容器cf的两端可分别连接到输入节点及接地节点,且飞跨电容器cf可被充电到输入电压vin。另外,电感器电流il可从接地节点通过第四开关sw4及第三开关sw3以及电感器l流向输出电容器co及负载ld。因此,如图11所示,电感器电流il可逐渐减小,且输出递送电流id也可减小。另外,由于第三开关sw3及第四开关sw4被打开,因此电感器电压vl可相同于地电压。

参照图10b,在降压模式中,在第二阶段p2中,控制器102可产生开关控制信号c_sw以打开第一开关sw1、第二开关sw2及第四开关sw4且关掉第三开关sw3及第五开关sw5。因此,在降压模式中,第一开关sw1及第四开关sw4可被接通,且第五开关sw5可被关断。因此,在降压模式中,输出电压vout可低于输入电压vin,且因此如图11所示,电感器电流il可逐渐增大,且输出递送电流id也可增大。另外,由于第一开关sw1及第二开关sw2被打开,因此电感器电压vl可相同于输入电压vin。

在以上参照图10a、图10b及图11阐述的实例中,第一开关sw1及第四开关sw4可维持接通,且飞跨电容器cf的两端可在整个开关周期期间连接到输入节点及接地节点。因此,在降压模式中,飞跨电容器cf可通过用作输入电压vin的去耦电容器(或旁通电容器)来抑制输入电压vin中的噪声,且因此可产生相对良好的电压vout。举例来说,飞跨电容器cf可用于在降压-升压模式及升压模式中泵送电荷,且可在降压模式中抑制或降低输入电压vin的噪声。另一方面,在一些示例性实施例中,与图10a及图10b所示实例不同,控制器102可在与第二开关sw2相同的方面控制第一开关sw1,且在与第三开关sw3相同的方面控制第四开关sw4。

图12是示出根据一些示例性实施例的开关稳压器120的方块图。开关稳压器120可通过输入节点123接收输入电压vin,且可通过输出节点124输出输出电压vout。如图12所示,开关稳压器120可包括开关电路121、控制器122、电感器l及输出电容器co。与图1所示开关稳压器10相比,开关稳压器120可包括多个飞跨电容器,所述多个飞跨电容器包括第一飞跨电容器cf1及第二飞跨电容器cf2。以下,可省略与以上已给出的说明重复的说明。

开关稳压器120可包括两个或更多个飞跨电容器(例如,cf1及cf2)以将在降压-升压模式或升压模式中升高的电感器电压vl提供到电感器l。控制器122可基于参考电压vref来产生开关控制信号c_sw,以使第一飞跨电容器cf1、第二飞跨电容器cf2及开关电路121用作电荷泵,其中大于输入电压vin的两倍的电感器电压vl(例如,电感器电压vl是输入电压vin的三倍)可通过第一飞跨电容器cf1及第二飞跨电容器cf2被提供到电感器l。与图12所示实例不同,在一些示例性实施例中,开关稳压器120可包括多于两个飞跨电容器。此外,类似于以上参照图式给出的说明,不仅电感器电流il且输出递送电流id也可在开关周期的各阶段中为连续的。

图13a及图13b是根据一些示例性实施例的一种在降压-升压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。详细来说,图13a示出一种根据包括第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期来操作开关稳压器的方法,且图13b示出一种根据包括第一阶段p1、第二阶段p2及第三阶段p3的开关周期来操作开关稳压器的方法。在一些示例性实施例中,图13a所示方法可由图4a及图4b所示控制器42来执行,且图13b所示方法可由图6所示控制器62来执行。在下文中,将参照图4a、图4b及图5来阐述图13a,且将参照图6及图7来阐述图13b。此外,以下将省略与以上已给出的说明重复的说明。

参照图13a,可在第一阶段p1中执行操作s11a及操作s12a,且可在第二阶段p2中执行操作s13a及操作s14a。在第一阶段p1中的操作s11a中,可执行打开第一开关sw1、第三开关sw3及第四开关sw4且关掉第二开关sw2及第五开关sw5的操作。举例来说,图4a所示控制器42可产生开关控制信号c_sw,以形成在图4a中以粗体示出的路径。因此,飞跨电容器cf可被充电到输入电压vin。

在操作s12a中,可执行对反馈电压vfd和参考电压vref与容限电压(marginvoltage)vmar(vmar>0)之差进行比较的操作。举例来说,控制器42可通过对输出电压vout进行分压来产生反馈电压vfd,且将反馈电压vfd和参考电压vref与容限电压vmar之差进行比较。如图13a所示,当反馈电压vfd小于参考电压vref与容限电压vmar之差时,可结束第一阶段p1且可起始第二阶段p2。

在第二阶段p2中的操作s13a中,可执行打开第二开关sw2及第五开关sw5且关掉第一开关sw1、第三开关sw3及第四开关sw4的操作。举例来说,控制器42可产生开关控制信号c_sw,以形成在图4b中以粗体示出的路径。因此,通过飞跨电容器cf升高的电感器电压vl可被提供到电感器l。

在操作s14a中,可执行对反馈电压vfd和参考电压vref与容限电压vmar之和进行比较的操作。如图13a所示,当反馈电压vfd大于参考电压vref与容限电压vmar之和时,可结束第二阶段p2且可起始第一阶段p1。因此,可对输出电压vout进行调整,以使反馈电压vfd处于参考电压vref与容限电压vmar之和和参考电压vref与容限电压vmar之差之间的范围内。在一些示例性实施例中,在操作s12a中使用的容限电压可与在操作s14a中使用的容限电压不同。

参照图13b,可在第一阶段p1中执行操作s11b及操作s12b,可在第二阶段p2中执行操作s13b及操作s14b,且可在第三阶段p3中执行操作s15及操作s16。在一些示例性实施例中,第一阶段p1中的操作s11b及操作s12b可分别相似于图13a所示操作s11a及操作s12a,且第二阶段p2中的操作s13b及操作s14b可分别相似于图13a所示操作s13a及操作s14a。如图13b所示,在第二阶段p2中的操作s14b中,当反馈电压vfd大于参考电压vref与容限电压vmar之和时,可结束第二阶段p2且可起始第三阶段p3。

在第三阶段p3中的操作s15中,可执行打开第一开关sw1、第二开关sw2及第四开关sw4且关掉第三开关sw3及第五开关sw5的操作。举例来说,图6所示控制器62可产生开关控制信号c_sw,以形成在图6中以粗体示出的路径。因此,电感器电压vl可相同于输入电压vin,且电感器电流il及输出递送电流id可维持为实质上恒定不变。

在操作s16中,可执行对反馈电压vfd和参考电压vref与容限电压vmar'(vmar'>0)之差进行比较的操作。在一些示例性实施例中,在操作s16中使用的容限电压vmar'可小于在操作s12b中使用的容限电压vmar。因此,开关稳压器60可处于第三阶段p3中,直到反馈电压vfd的电平高于参考电压vref与容限电压vmar'之差。在一些示例性实施例中,与图13b所示不同,可在操作s16中判断是否达到预先设定的时间。当达到预先设定的时间时,可结束第三阶段p3。

图14是根据一些示例性实施例的一种在升压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。详细来说,图14示出一种根据包括第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期来操作开关稳压器的方法。在一些示例性实施例中,图14所示方法可由图8a及图8b所示控制器82来执行。在下文中,将参照图8a、图8b及图9来阐述图14。

如图14所示,可在第一阶段p1中执行操作s21及操作s22。在操作s21中,可执行打开第一开关sw1、第二开关sw2及第四开关sw4且关掉第三开关sw3及第五开关sw5的操作。举例来说,图8a所示控制器82可产生开关控制信号c_sw,以形成在图8a中以粗体示出的路径。因此,飞跨电容器cf可被充电到输入电压vin。然后,在操作s22中,可执行对反馈电压vfd和参考电压vref与容限电压vmar之差进行比较的操作。如图14所示,当反馈电压vfd小于参考电压vref与容限电压vmar之差时,可结束第一阶段p1且可起始第二阶段p2。

可在第二阶段p2中执行操作s23及操作s24。在操作s23中,可执行打开第二开关sw2及第五开关sw5且关掉第一开关sw1、第三开关sw3及第四开关sw4的操作。举例来说,图8b所示控制器82可产生开关控制信号c_sw,以形成在图8b中以粗体示出的路径。因此,通过飞跨电容器cf升高的电感器电压vl可被提供到电感器l。然后在操作s24中,可执行对反馈电压vfd和参考电压vref与容限电压vmar之和进行比较的操作。如图14所示,当反馈电压vfd大于参考电压vref与容限电压vmar之和时,可结束第二阶段p2且可起始第一阶段p1。在一些示例性实施例中,在操作s22中使用的容限电压可与在操作s24中使用的容限电压不同。

图15是根据一些示例性实施例的一种在降压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。详细来说,图15示出一种根据包括第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期来操作开关稳压器的方法。在一些示例性实施例中,图15所示方法可由图10a及图10b所示控制器102来执行。在下文中,将参照图10a、图10b及图11来阐述图15。

如图15所示,可在第一阶段p1中执行操作s31及操作s32。在操作s31中,可执行打开第一开关sw1、第三开关sw3及第四开关sw4且关掉第二开关sw2及第五开关sw5的操作。举例来说,图10a所示控制器102可产生开关控制信号c_sw,以形成在图10a中以粗体示出的路径。然后,在操作s32中,可执行对反馈电压vfd和参考电压vref与容限电压vmar之差进行比较的操作。如图15所示,当反馈电压vfd小于参考电压vref与容限电压vmar之差时,可结束第一阶段p1且可起始第二阶段p2。

如图15所示,可在第二阶段p2中执行操作s33及操作s34。在操作s33中,可执行打开第一开关sw1、第二开关sw2及第四开关sw4且关掉第三开关sw3及第五开关sw5的操作。举例来说,图10b所示控制器102可产生开关控制信号c_sw,以形成在图10b中以粗体示出的路径。然后,在操作s34中,可执行对反馈电压vfd和参考电压vref与容限电压vmar之和进行比较的操作。如图15所示,当反馈电压vfd大于参考电压vref与容限电压vmar之和时,可结束第二阶段p2且可起始第一阶段p1。在一些示例性实施例中,在操作s32中使用的容限电压可与在操作s34中使用的容限电压不同。

图16a及图16b是根据一些示例性实施例的一种在降压-升压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。详细来说,图16a示出一种在包括第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期期间执行的操作开关稳压器的方法,且图16b示出一种在包括第一阶段p1、第二阶段p2及第三阶段p3的开关周期期间执行的操作开关稳压器的方法。在一些示例性实施例中,图16a所示方法可由图4a及图4b所示开关稳压器40来执行,且图16b所示方法可由图6所示开关稳压器60来执行。在下文中,将参照图4a、图4b及图5来阐述图16a,且将参照图6及图7来阐述图16b。此外,以下将省略与以上已给出的说明重复的说明。

参照图16a,可在第一阶段p1中并行地执行操作s111及操作s112。在操作s111中,可执行将飞跨电容器cf充电到输入电压vin的操作。举例来说,如图4a所示,飞跨电容器cf可通过被打开的第一开关sw1及第四开关sw4而被充电到输入电压vin。此外,在操作s112中,可执行将地电压提供到电感器l的操作。举例来说,如图4a所示,地电压可通过被打开的第三开关sw3及第四开关sw4被提供到电感器l。

跟随第一阶段p1(例如,在第一阶段p1之后),可在第二阶段p2中执行操作s121及操作s122。在操作s121中,可执行升高飞跨电容器cf的一端处的电压的操作。举例来说,如图4b所示,飞跨电容器cf的一端(即,连接到第一开关sw1及第二开关sw2的一端)处的电压可通过被关掉的第一开关sw1及第四开关sw4以及被打开的第五开关sw5升高到例如是输入电压vin的两倍的电压。在操作s122中,可执行将升高的电压提供到电感器l的操作。举例来说,如图4b所示,通过被打开的第二开关sw2升高的电压可作为电感器电压vl被提供到电感器l。

参照图16b,可在第一阶段p1中并行地执行操作s211及操作s212,可在第二阶段p2中执行操作s221及操作s222,且可在第三阶段p3中并行地执行操作s231及操作s232。在一些示例性实施例中,第一阶段p1中的操作s211及操作s212可分别相似于图16a所示操作s111及操作s112,且第二阶段p2中的操作s221及操作s222可分别相似于图16a所示操作s121及操作s122。可在第二阶段p2之后起始第三阶段p3。

在第三阶段p3中的操作s231中,可执行将飞跨电容器cf充电到输入电压vin的操作。举例来说,如图6所示,飞跨电容器cf可通过被打开的第一开关sw1及第四开关sw4而被充电到输入电压vin。此外,在操作s232中,可执行将输入电压vin提供到电感器l的操作。举例来说,如图6所示,输入电压vin可通过被打开的第一开关sw1及第二开关sw2被提供到电感器l。

图17是根据一些示例性实施例的一种在升压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。详细来说,图17示出一种在包括第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期期间执行的操作开关稳压器的方法。在一些示例性实施例中,图17所示方法可由图8a及图8b所示开关稳压器80来执行,且以下将参照图8a、图8b及图9来阐述图17。

参照图17,可在第一阶段p1中并行地执行操作s311及操作s312。在操作s311中,可执行将飞跨电容器cf充电到输入电压vin的操作。举例来说,如图8a所示,飞跨电容器cf可通过被打开的第一开关sw1及第四开关sw4而被充电到输入电压vin。此外,在操作s312中,可执行将输入电压vin提供到电感器l的操作。举例来说,如图8a所示,输入电压vin可通过被打开的第一开关sw1及第二开关sw2被提供到电感器l。

跟随第一阶段p1,可在第二阶段p2中执行操作s321及操作s322。在操作s321中,可执行升高飞跨电容器cf的一端处的电压的操作。举例来说,如图8b所示,飞跨电容器cf的一端(即,连接到第一开关sw1及第二开关sw2的一端)处的电压可通过被关掉的第一开关sw1及第四开关sw4以及被打开的第五开关sw5升高到例如是输入电压vin的两倍的电压。在操作s322中,可执行将升高的电压提供到电感器l的操作。举例来说,如图8b所示,通过被打开的第二开关sw2升高的电压可作为电感器电压vl被提供到电感器l。

图18是根据一些示例性实施例的一种在降压模式中操作开关稳压器的方法的流程图。详细来说,图18示出一种在包括第一阶段p1及第二阶段p2的开关周期期间执行的操作开关稳压器的方法。在一些示例性实施例中,图18所示方法可由图10a及图10b所示开关稳压器100来执行,且以下将参照图10a、图10b及图11来阐述图18。

参照图18,可在第一阶段p1中执行操作s410,可在第二阶段p2中执行操作s420,且可与第一阶段p1及第二阶段p2中的操作s410及操作s420并行地执行操作s400。在操作s400中,可执行分别将飞跨电容器cf的两端连接到输入电压vin及输出电压vout的操作。举例来说,如图10a及图10b所示,在降压模式中,可打开第一开关sw1及第四开关sw4。因此,飞跨电容器cf可用作消除或降低输入电压vin中的噪声的去耦电容器(decouplingcapacitor)。

在操作s410中,可执行将地电压提供到电感器l的操作。举例来说,如图10a所示,地电压可通过被打开的第三开关sw3及第四开关sw4被提供到电感器l。然后,在第二阶段p2中的操作s420中,可执行将输入电压vin提供到电感器l的操作。举例来说,如图10b所示,输入电压vin可通过被打开的第一开关sw1及第二开关sw2被提供到电感器l。

图19是示出根据一些示例性实施例的系统190的图。系统190在一些示例性实施例中可为或可包括例如片上系统(system-on-chip,soc)等一个半导体集成电路,且在一些示例性实施例中可包括印刷电路板及安装在印刷电路板上的封装。如图19所示,系统190可包括第一功能块191、第二功能块192、第三功能块193、第四功能块194及电源管理集成电路(powermanagementintegratedcircuit,pmic)195。尽管除pmic195以外,示出四个功能块,然而本发明概念不限于此。举例来说,系统可包括pmic195以及第一功能块191到第三功能块193,或者可包括少于或多于图中所示功能块的数目的其他功能块。

在一些非限制性示例性实施例中,第一功能块191、第二功能块192、第三功能块193及第四功能块194可基于由从pmic195输出的第一电源电压vdd1、第二电源电压vdd2、第三电源电压vdd3及第四电源电压vdd4提供的功率来操作。举例来说,第一功能块191、第二功能块192、第三功能块193及第四功能块194中的至少一者可为处理数字信号的数字电路(例如,应用处理器(applicationprocessor,ap))或处理模拟信号的模拟电路(例如,放大器)。此外,第一功能块191、第二功能块192、第三功能块193及第四功能块194中的至少一者可为处理混合信号的电路(例如,模数转换器(analog-to-digitalconverter,adc))。如上所述,尽管图19示出系统190包括四个功能块,然而在一些示例性实施例中,系统190可包括少于四个功能块或者五个或更多个功能块。

pmic195可从输入电压vin产生第一电源电压vdd1、第二电源电压vdd2、第三电源电压vdd3及第四电源电压vdd4,且根据电压控制信号c_v来改变第一电源电压vdd1、第二电源电压vdd2、第三电源电压vdd3及第四电源电压vdd4中的至少一者的电平。第一功能块191、第二功能块192、第三功能块193及第四功能块194中的至少一者可接收具有根据所需性能及功耗而动态变化的电平的电源电压。举例来说,第一功能块191可为处理图像数据的图像处理器。第一功能块191可在处理包括一系列图像的移动图像的同时,接收高电平的第一电源电压vdd1。同时,第一功能块191可在处理包括单个图像的图片的同时,接收低电平的第一电源电压vdd1。pmic195可接收与第一功能块191所需的性能及功耗对应的电压控制信号c_v,且pmic195可基于电压控制信号c_v来增大或降低第一电源电压vdd1的电平。动态地改变功能块的电源电压的电平的方法可被称为动态电压缩放(dynamicvoltagescaling,dvs)。

pmic195可包括以上参照图式阐述的开关稳压器。因此,当维持恒定的电压电平时,第一电源电压vdd1可具有降低的噪声,且第一功能块191及系统190的操作可靠性可因第一电源电压vdd1的降低的噪声而得到提高。此外,第一电源电压vdd1的电平可快速地改变。在一些示例性实施例中,第一功能块191可在第一电源电压vdd1的电平改变时停止操作,且可在第一电源电压vdd1的电平改变之后重新开始操作。因此,当第一电源电压vdd1的电平快速地改变时,第一功能块191执行操作的时间可被缩短,且因此,系统190可提供改善的性能。另外,pmic195可具有降低的电压和/或电流的峰值,且可包括大小减小的装置。因此,pmic195可易于与第一功能块191、第二功能块192、第三功能块193及第四功能块194集成在一个封装中。

图20是示出根据一些示例性实施例的无线通信设备200的方块图。详细来说,图20示出由电池250提供功率的用户设备(userequipment,ue),例如终端。在一些示例性实施例中,无线通信设备200可包括在使用蜂窝网络(例如5g及长期演进(longtermevolution,lte))的无线通信系统中,或者可包括在无线局域网(wirelesslocalareanetwork,wlan)或任何其他无线通信系统中。在无线通信设备200中,可使用根据一些示例性实施例的开关稳压器来为功率放大器216(poweramplifier,pa)提供可变功率。如图20所示,无线通信设备200可包括收发器210、基带处理器220、天线230、电源电路240及电池250。

收发器210可包括天线接口(interface,if)电路211、接收器及发送器。接收器可包括输入电路212、低噪声放大器(low-noiseamplifier,lna)213及接收(reception,rx)电路214。发送器可包括传输(transmission,tx)电路215、功率放大器216及输出电路217。天线接口电路211可根据传输模式或接收模式将发送器或接收器连接到天线230。在一些示例性实施例中,输入电路212可包括匹配电路或滤波器,低噪声放大器213可对输入电路212的输出信号进行放大,且接收电路214可包括用于下变频的混频器。在一些示例性实施例中,传输电路215可包括用于上变频的混频器,功率放大器216可对传输电路215的输出信号进行放大,且输出电路217可包括匹配电路或滤波器。

基带处理器220可向/从收发器210发送/接收基带信号,且可执行调制/解调、编码/解码等。在一些示例性实施例中,基带处理器220可被称为通信处理器或调制解调器(modem)。基带处理器220可产生用于设定平均功率跟踪模式(averagepowertrackingmode)或包络跟踪模式(envelopetrackingmode)的设定信号set,且产生用于改变输出电压vout的电平的设定信号set。

电源电路240可从电池250接收输入电压vin,且可产生用于向功率放大器216提供功率的输出电压vout。电源电路240可包括以上参照图式阐述的开关稳压器,且可产生连续输出递送电流,由此能够实现输出电压vout的快速电平改变以及输出电压vout的稳定电平。

尽管已参照本发明概念的实施例具体示出并阐述了本发明概念,然而将理解,可在不背离以上权利要求的精神及范围的条件下在本文中作出形式及细节上的各种改变。

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