[发明专利]控制电压延迟装置、使用其的数字电源转换器及其驱动方法

说明书

技术领域

示例性实施方式涉及接收输出电压的反馈以控制电源转换器的输出电压和控制电源转换器的操作。

背景技术

电源转换器接收输出电压的信息的反馈。

下文中，反馈的输出电压的信息被称为反馈信息。

电源转换器根据反馈信息运行，并且一致地保持输出电压。

通常，用于产生应用于电源转换器的反馈信息的电路是模拟电路。

配置有电阻器和电容器的电阻电容（RC）滤波器产生反馈信息。该反馈信息受RC滤波器的工艺、电压和温度（PVT）变化的影响。

这是因为电阻器的系数和电容器的系数易受PVT变化的影响。

此外，在将电阻器和电容器集成为一个芯片时，可以增大芯片尺寸。

可使用模拟-数字转换器（ADC）代替RC滤波器来产生反馈信息，ADC将输出电压转换成数字信息。

随着ADC的分辨率提高，可将输入到ADC的输出电压更准确地转化为数字信号。

然而，真正的电源转换器的ADC的分辨率是有限制的。

随着ADC的分辨率提高，ADC的功耗和ADC的尺寸将增大，从而限制ADC的分辨率。

因此，难以产生准确的反馈信息。此外，在设计反馈信息发生电路时，必须考虑功耗和芯片尺寸。

在本背景部分中所公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此其可能包含不构成本领域的技术人员在本国中所已知的现有技术的信息。

发明内容

示例性实施方式致力于提供一种数字电源转换器及其驱动方法，该数字电源转换器不受PVT的变化影响且分辨率、功耗和面积不受限。

此外，示例性实施方式提供一种用在数字电源转换器中的控制电压延迟装置及其驱动方法。

根据各示例性实施方式中的一个示例性实施方式的控制电压延迟装置产生输出时钟信号和基准时钟信号，以控制数字电源转换器的输出电压。

控制电压延迟装置包括：第一驱动器，该第一驱动器根据输出电压产生输出时钟信号，该输出时钟信号具有相对于输入时钟信号的输出延迟；和第二驱动器，该第二驱动器根据基准电压产生基准时钟信号，该基准时钟信号具有相对于输入时钟信号的基准延迟。基准电压为输出电压的目标值。

第一驱动器包括：第一晶体管，该第一晶体管包括接收输出电压的栅极和连接至第一电压的第一端；反相器，该反相器连接在第一晶体管的第二端和第二电压之间且接收输入时钟信号；电容器，该电容器连接至反相器的输出端；以及输出反相器，该输出反相器连接至电容器和反相器的输出端。

该输出反相器的输出为输出时钟信号。

该反相器包括：第二晶体管，该第二晶体管包括输入时钟信号所输入的栅极和连接至第一晶体管的第二端的第一端；和第三晶体管，该第三晶体管包括连接至第二晶体管的第二端的第一端、接收输入时钟信号的栅极以及连接至第二电压的第二端。

该反相器的输出端连接至第二晶体管和第三晶体管。

该第二驱动器包括：第四晶体管，该第四晶体管包括基准电压所输入的栅极和连接至第一电压的第一端；第一反相器，该第一反相器连接在第四晶体管的第二端和第二电压之间且接收输入时钟信号；第一电容器，该第一电容器连接至第一反相器的输出端；以及第一输出反相器，该第一输出反相器连接至第一电容器和第一反相器的输出端。

该第一输出反相器的输出为基准时钟信号。

第一晶体管和第四晶体管为N沟道晶体管，且第二电压高于第一电压。

在这种情况下，当流经第一驱动器的第一晶体管的灌电流使第一驱动器的电容器放电时，根据输出电压产生输出延迟，且当流经第二驱动器的第四晶体管的灌电流使第二驱动器的第一电容器放电时，根据基准电压产生基准延迟。

第一晶体管和第四晶体管为P沟道晶体管，且第二电压低于第一电压。

在这种情况下，当流经第一驱动器的第一晶体管的拉电流使第一驱动器的电容器充电时，根据输出电压产生输出延迟，且当流经第二驱动器的第四晶体管的拉电流使第二驱动器的第一电容器充电时，根据基准电压产生基准延迟。

根据示例性变型的第一驱动器包括：第五晶体管，该第五晶体管包括输出电压所输入的栅极和连接至第一电压的第一端；电流镜电路，该电流镜电路连接第五晶体管的第二端和第二电压且映射流经第五晶体管的电流；反相器，该反相器根据输入时钟信号输出电流镜电路的输出；电容器，该电容器连接至反相器的输出端；以及输出反相器，该输出反相器连接至电容器和反相器的输出端。

该输出反相器的输出端为输出时钟信号。