可編程阻容緩沖器電路制造技術(shù)

本公開包括可編程阻容緩沖器電路和方法。在一個實施例中，電路配置在第一電源端子和第二電源端子之間。可編程阻容緩沖器電路可以配置在第一電源和第二電源之間以減小在電源上振鈴振蕩。在一個實施例中，電路是開關(guān)調(diào)節(jié)器并且電源端子是內(nèi)部電源端子。可以編程阻容緩沖器電路以減小由通過封裝中寄生電感的開關(guān)電流所引起的振鈴振蕩。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】相關(guān)申請的交叉引用本申請要求享有2014年8月4日提交的美國申請No.14/451,249的優(yōu)先權(quán)，該申請的內(nèi)容在此出于所有目的通過全文引用的方式并入本文。
本公開涉及電子系統(tǒng)和方法，以及具體涉及可編程阻容緩沖器電路和方法。
技術(shù)介紹
電子裝置以及為它們供電的電路的提高速度已經(jīng)關(guān)注集中于寄生效應(yīng)。例如，集成電路中的導(dǎo)電跡線可以呈現(xiàn)寄生電感和電容。特別地，當電流通過導(dǎo)電跡線朝向工作在高頻的有源電路部件時，寄生電感可以引起電路中不需要的振鈴振蕩(ringing)。在電路的內(nèi)部節(jié)點上振鈴振蕩可以將晶體管和其他電路部件暴露于過量電壓，這可以例如影響裝置的可靠性。該不需要的干擾可以使得電路的性能退化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本公開包括可編程阻容緩沖器(snubber)電路和方法。在一個實施例中，在第一電源端子和第二電源端子之間配置電路。在第一電源和第二電源之間可以配置可編程阻容緩沖器電路，以減小在電源上的在某些頻率的振鈴振蕩。在一個實施例中，電路是開關(guān)調(diào)節(jié)器并且電源端子是內(nèi)部電源端子。阻容緩沖器電路可被編程為例如減小由通過封裝中寄生電感的開關(guān)電流引起的振鈴振蕩。以下詳細說明書和附圖提供了本公開的本質(zhì)和優(yōu)點的更好理解。附圖說明圖1示出了根據(jù)一個實施例的可編程阻容緩沖器電路。圖2示出了根據(jù)一個實施例的開關(guān)調(diào)節(jié)器中的可編程阻容緩沖器電路。圖3示出了根據(jù)一個實施例的可編程電容的示例。圖4示出了根據(jù)一個實施例的可編程電阻的示例。圖5示出了根據(jù)一個實施例的示例性偏置電路。圖6示出了根據(jù)一個實施例的具有可編程阻容緩沖器電路的示例性開關(guān)調(diào)節(jié)器。具體實施方式本公開屬于可編程阻容緩沖器電路。在以下說明中，為了解釋說明的目的，闡述數(shù)個示例和具體細節(jié)以便于提供本公開的全面理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是如權(quán)利要求中所表述的本公開可以單獨或者與以下所述其他特征組合而包括這些示例中的一些或全部特征，并且可以進一步包括在此所述特征和概念的修改例和等價形式。圖1示出了根據(jù)一個實施例的可編程阻容緩沖器電路。電路裝置101可以從第一電源端子Vdd接收電能。電流可以從Vdd通過電路裝置101流動，并且例如流至第二電源端子，諸如接地GND。圖1示出了在電源端子Vdd和GND之間并且與電路裝置101串聯(lián)的兩個寄生電感Lp110和111。從Vdd流過寄生電感110的電流的某些頻率分量可以例如在節(jié)點120處引起在電源電壓端子Vdd’上的振鈴振蕩。類似地，流過寄生電感111至GND的電流的某些頻率分量可以例如在節(jié)點121處引起在較低電源電壓端子GND’上的振鈴振蕩。本公開的特征和優(yōu)點包括配置為與電路裝置101并聯(lián)的可編程阻容緩沖器電路102，以例如減小寄生電感110和111的影響并且改進可靠性和性能。例如，可編程阻容緩沖器電路102可以具有經(jīng)由節(jié)點120耦合至第一電源端子Vdd的第一端子，以及經(jīng)由節(jié)點121耦合至第二電源端子GND的第二端子。特別地在以下更詳細所述的實施例中，可編程阻容緩沖器電路102包括與第一寄生電感Lp110和第二寄生電感Lp111串聯(lián)配置的可編程電容和可編程電阻。可編程電容可以被配置用于與寄生電感110和111諧振以減小在節(jié)點120和121處振鈴振蕩，并且例如可以將寄生電阻配置為針對所得的串聯(lián)RLC電路設(shè)置品質(zhì)因子以改進在某些應(yīng)用中的性能。例如，阻容緩沖器可以是用于抑制(“阻容緩沖”)由電路裝置101中頻率含量引起的電氣系統(tǒng)中電壓瞬變的裝置。在電路裝置101中特別的頻率含量可以引起寄生電感110和111例如在節(jié)點120上產(chǎn)生在Vdd之上和/或在節(jié)點121上產(chǎn)生在接地之下的振鈴振蕩。可編程阻容緩沖器電路102可以包括與電感110和111串聯(lián)配置的電容，從而RLC電路在感興趣頻率諧振。因此，可以減少由每個寄生電感引起的在特定頻率的振鈴振蕩。一些實施例的特征和優(yōu)點提供可編程電容，其可以在對應(yīng)于用于第一寄生電感110和第二寄生電感111的未知值范圍的值范圍之上可編程。在一些應(yīng)用中，每個寄生電感的精確值可以是未知的。需要多少電容取決于存儲在寄生電感中的總磁能。然而，可以已知的是電感值在已知值范圍內(nèi)。電容因此配置用于在對應(yīng)值范圍之上可編程以使得電容的已編程值之一與未知的寄生電感諧振以減小振鈴振蕩。在一些實施例中，一旦編程了電容以例如與寄生電感諧振，則可以對可編程電阻編程以設(shè)置品質(zhì)因子(“Q”)。與電容串聯(lián)的阻尼電阻的選擇是在效率和峰值振鈴振蕩、以及因此和可靠性之間的權(quán)衡。如以下進一步所述，品質(zhì)因子或Q因子是描述了振蕩器或諧振器如何欠阻尼、或者等價地特征化了諧振器相對于其中心頻率的帶寬的無量綱參數(shù)。具有低品質(zhì)因子(Q<1/2)的系統(tǒng)視作是過阻尼的。該系統(tǒng)無法振蕩。當從其平衡穩(wěn)定狀態(tài)輸出轉(zhuǎn)移時，其以指數(shù)式衰減而返回，從而例如漸進地接近穩(wěn)定狀態(tài)值。其具有脈沖響應(yīng)，該脈沖響應(yīng)是兩個指數(shù)衰減函數(shù)與不同衰減速率的總和。當品質(zhì)因子降低時較緩慢的衰減模式變得相對于較快速模式更強烈，并且支配了在較緩慢系統(tǒng)中得到的系統(tǒng)響應(yīng)。具有高品質(zhì)因子(Q>1/2)的系統(tǒng)視作是欠阻尼的。欠阻尼系統(tǒng)將在特定頻率的振蕩與信號振幅的衰減進行組合。具有低品質(zhì)因子(稍高于Q＝1/2)欠阻尼系統(tǒng)可以在逐漸消失之前僅振蕩一次或幾次。當品質(zhì)因子增大時，阻尼的相對量降低。具有中等品質(zhì)因子(Q＝1/2)的系統(tǒng)被稱作是臨界阻尼的。與過阻尼系統(tǒng)相似，輸出并未振蕩，并且并未過沖其穩(wěn)定狀態(tài)輸出(也即其接近穩(wěn)定狀態(tài)漸進線)。與欠阻尼響應(yīng)相似，該系統(tǒng)的輸出對于單位階躍輸入快速地響應(yīng)。臨界阻尼導(dǎo)致可能的最快速響應(yīng)(接近最終值)而并未過沖。在理想的串聯(lián)RLC電路中，Q因子是：Q＝(1/R)*sqrt(L/C)＝wo*L/R，其中R、L和C分別是RLC電路的電阻、電感和電容。串聯(lián)電阻越大，則電路Q越低。因此，類似于以上具有電容的情形，電阻可被配置成跨對應(yīng)于未知電感器值的已知范圍的值范圍是可編程的，從而電阻的已編程值之一采用未知寄生電感和已編程電容設(shè)置所需的Q。圖2示出了示例性實施例，其中電路裝置是工作在特定開關(guān)頻率fsw的開關(guān)調(diào)節(jié)器。開關(guān)調(diào)節(jié)器201可以配置在集成電路(IC)上，以在包括第一封裝管腳222的第一端子上接收電源電壓Vdd，以及在包括第二封裝管腳223的第二端子上接收接地。管腳222和管腳223可以使用封裝導(dǎo)體(諸如接合引線、焊料凸塊等)分別耦合至半導(dǎo)體裸片(或芯片)焊盤220和221。封裝導(dǎo)體可以包括寄生電感Lp210和211，其可以對于一些封裝實施例具有基本上相同的寄生電感值。因此，開關(guān)調(diào)節(jié)器201可以從焊盤220通過電感210接收Vdd，從而得到內(nèi)部電源電壓Vddi。類似地，接地可以通過電感211從焊盤221耦合至開關(guān)調(diào)節(jié)器201，從而得到內(nèi)部接地GNDi。如以下更詳細所述，開關(guān)調(diào)節(jié)器201可以在開關(guān)頻率fsw交替地連接/斷開焊盤220和211至輸出節(jié)點，以例如產(chǎn)生在Vddi和GNDi之間交變的輸出電壓Vsw。因此，通過電感210和211的電流可以嘗試在開關(guān)頻率fsw從低電流值切換至高電流值，這可以引起在內(nèi)部電源Vddi和GNDi上的振鈴振蕩。該振鈴振蕩可以例如將開關(guān)調(diào)節(jié)器201中晶體管暴露于可以影響可靠性的高電壓。可編程阻容緩沖器電路202耦合在內(nèi)部電源Vdd本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電路，包括：第一電源端子，包括第一寄生電感；第二電源端子，包括第二寄生電感；電路，具有耦合至所述第一電源端子的第一端子以及耦合至所述第二電源端子的第二端子；以及可編程阻容緩沖器電路，具有耦合至所述第一電源端子的第一端子以及耦合至所述第二電源端子的第二端子，所述可編程阻容緩沖器電路包括與所述第一寄生電感和所述第二寄生電感串聯(lián)配置的可編程電阻和可編程電容，其中所述可編程電容被編程為在特定頻率減小在所述電路的第一端子處來自所述第一寄生電感的振鈴振蕩以及減小在所述電路的第二端子處來自所述第二寄生電感的振鈴振蕩，并且其中所述可編程電阻被編程為設(shè)置品質(zhì)因子。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.08.04 US 14/451,2491.一種電路，包括：第一電源端子，包括第一寄生電感；第二電源端子，包括第二寄生電感；電路，具有耦合至所述第一電源端子的第一端子以及耦合至所述第二電源端子的第二端子；以及可編程阻容緩沖器電路，具有耦合至所述第一電源端子的第一端子以及耦合至所述第二電源端子的第二端子，所述可編程阻容緩沖器電路包括與所述第一寄生電感和所述第二寄生電感串聯(lián)配置的可編程電阻和可編程電容，其中所述可編程電容被編程為在特定頻率減小在所述電路的第一端子處來自所述第一寄生電感的振鈴振蕩以及減小在所述電路的第二端子處來自所述第二寄生電感的振鈴振蕩，并且其中所述可編程電阻被編程為設(shè)置品質(zhì)因子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述可編程阻容緩沖器電路包括多個電容器，每個電容器可編程地配置為與所述第一寄生電感和所述第二寄生電感串聯(lián)，其中所述多個電容器相互并聯(lián)設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，所述可編程阻容緩沖器電路進一步包括多個開關(guān)，其中所述多個開關(guān)可操作用于選擇性地配置所述多個電容器中的特定電容器與所述第一寄生電感和所述第二寄生電感串聯(lián)或者從所述可編程阻容緩沖器電路斷開所述特定電容器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，所述可編程阻容緩沖器電路進一步包括多個晶體管，其中每個晶體管被配置為與所述多個電容器中的特定電容器串聯(lián)，并且其中所述多個晶體管中的每個晶體管的控制端子通過所述多個開關(guān)中的開關(guān)耦合至導(dǎo)通電壓，并且所述多個晶體管中的每個晶體管的所述控制端子通過所述多個開關(guān)中的另一開關(guān)耦合至關(guān)斷電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述可編程電阻包括并聯(lián)配置的多個晶體管。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其中，所述多個晶體管中的每個晶體管耦合至一個電容器。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其中，所述多個晶體管中的每個晶體管選擇性地耦合至偏置電壓以產(chǎn)生特定電阻。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述可編程電容被配置為是跨與針對所述第一寄生電感和所述第二寄生電感的未知值范圍對應(yīng)的值范圍可編程的。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述電路是開關(guān)調(diào)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李勝淵，史春雷，L·紐倫，
申請(專利權(quán))人：高通股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US