CN107667463B - 电压调节器以及用于电压调节的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于生成输出电压的电压调节器，包括开关级，该电压调节器包括用于控制开关级的反馈路径中，其中反馈路径中的反馈信号被斜坡补偿，用于斜坡补偿的斜坡从开关级的输出来生成。

Description

电压调节器以及用于电压调节的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年5月28日提交的GB申请No.1509204.2的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及利用电流控制级生成追踪参考电压的电压的装置。本发明还涉及利用电压控制级的这样的装置，但不限于此。本发明的示例实现在于生成用于包络追踪功率放大器的经调制的电源电压。
背景技术
图1示出了使用电压控制环路来维持输出电压VO的布置。输出电压电平的测量被反馈到电压环路控制器。电压环路控制器2根据线路16上的反馈输出电压VO和线路24上的参考电压信号VREF来控制开关级4的一对开关6、8。开关级4包括被连接以将开关节点连接到电池电压VBAT的电源开关6和被连接以将开关节点连接到电气接地的接地开关8。电压环路控制器2在线路20、22上生成两个输出控制信号，每个开关一个输出控制信号。开关6和8的公共连接点是形成开关电压VSW的开关节点18。电感器10连接在开关节点18与输出节点19之间。电感器中建立有电感器电流IL。电容器12连接在输出节点19与电气接地之间。负载14连接在输出节点19与电气接地之间。输出电压VO形成在负载14两端并且形成在输出节点处。输出电压控制器2控制开关级4的开关，以在输出节点19处维持期望的输出电压VO。输出电压控制器在线路24上接收参考电压VREF，并且控制电源和接地开关6、8的切换，以便基于反馈输出电压信号来控制输出电压VO以追踪参考电压VREF。
图2示出了使用电压控制环路和电流控制环路来维持输出电压VO的增强布置。在图2的元件与图1的元件相对应的情况下，使用相同的附图标记。
如同在图1中，输出电压信号VO的测量被反馈到电压环路控制器38。在这种布置中，在电压环路控制器38与开关级4之间另外设置有电流环路控制器30。
电压环路控制器38在线路24上接收参考信号，并且还接收设置在反馈线路42上的在输出节点19处的电压作为反馈信号。电压环路控制器38在线路40上生成第一控制信号，该控制信号是到电流环路控制器30的补偿电压VCOMP。电流环路控制器30的第二输入是在电感器10中流动的电流：这示出为在连接到输出节点的电感器的端子处被检测到，但也可以在电感器的另一端子处被检测，或者通过测量电感器10两端的电压降来检测。
电流环路控制器的输出是用于控制开关级4的开关6、8的线路32和34上的控制信号。
在这种布置中，电压环路控制电流环路，并且电流环路控制输出电压VO的生成。电流环路确保在电感器10中形成的电流与线路40上的补偿电压VCOMP成比例。电压环路控制器38生成VCOMP，使得在电感器中流动的电流足够高，以将输出电压维持在期望值。
本发明的目的是利用电流控制环路来提供对如图2所示的装置的改进。
发明内容
在一个方面，提供了一种用于生成输出电压的电压调节器，该电压调节器包括开关级，该电压调节器包括用于控制开关级的反馈路径，其中反馈路径中的反馈信号被斜坡补偿，用于斜坡补偿的斜坡从开关级的输出来生成。
反馈信号可以通过向在开关级的输出中流动的电流的表示施加斜坡补偿而被生成。
可以设置有：具有连接到开关级的第一端子和连接到电压的第二端子的电感器；以及串联连接的第一电阻器和第一电容器，该第一电阻器和第一电容器并联连接在电感器两端，其中在开关级的输出中流动的电流的表示通过测量第一电容器两端的电压差而被获得。可以设置有具有第二电容器和第二电阻器，该第二电容器连接到电感器的第二端子的第一端子，该第二电阻器具有连接到第二电容器的第二端子的第一端子，第二电容器和第二电阻器用于生成斜率信号。可以设置有反馈比较器，该反馈比较器具有连接到在第一电阻器与第一电容器之间的连接点的第一输入和连接到在第二电容器与第二电阻器之间的连接点的第二输入，该比较器的输出生成反馈信号。可以设置有与第二电容器并联连接的开关，其中当开关断开时，该比较器提供表示在电感器中流动的电流的反馈信号，并且当开关断开时，该比较器生成经斜坡补偿的反馈信号。可以控制开关，使得当开关器组块的输出连接到电气接地时，开关闭合，并且当开关器组块的输出未连接到电气接地时，开关断开。
电压调节器还可以包括：用于将输出电压与参考电压相比较以提供比较电压的第一比较器，以及用于将比较电压与经斜坡补偿的反馈相比较并且向开关级提供控制输入的第二比较器。电压发生器还可以包括：线性放大器和功率放大器，功率放大器用于接收待放大信号，并且线性放大器用于接收待放大信号的包络；连接在线性放大器的输出与电感器的第二端子之间的第三电容器，并且电感器的第二端子连接到功率放大器的电源输入；并联连接在电容器两端并且具有连接到第一比较器的输出的第三比较器，其中参考电压指示要在第三电容器两端形成的期望电压。
一种经调节的降压电路(regulated buck circuit)可以包括电压调节器并且包括电压发生器，并且其中设置有连接到开关级的电源输入的电压源，第二电阻器的第二端子连接到电气接地，并且其中连接在电感器的第二端子处的负载中形成有输出电压。
一种经调节的升压电路(regulated boost circuit)可以包括电压调节器，并且其中电源电压连接到第二端子，第二电阻器的第二端子连接到开关级的电源输入，并且连接在开关级的电源输入处的负载中形成有输出电压。
在另一方面，提供了一种用于电压调节器的方法，电压调节器包括开关级并且用于生成输出电压，该方法包括使用反馈路径来控制开关级，斜波补偿反馈路径中的反馈信号，斜坡补偿取决于开关级的输出。
附图说明
现在通过参考附图描述本发明，在附图中：
图1示出了用于利用电压控制环路来生成追踪参考电压的输出电压的示例装置架构；
图2示出了用于利用电压控制环路和电流控制环路来生成追踪参考电压的输出电压的示例装置架构；
图3示出了图2的架构的示例性示意图；
图4(a)至图4(c)示出了图3的示例实现中的示例信号；
图5示出了对图3的示例实现的改进；
图6(a)至图6(e)示出了图5的示例实现中的示例信号；
图7示出了对图5的示例实现的改进；
图8示出了对图7的示例实现的改进；
图9(a)至图9(e)示出了图8的示例实现中的示例信号；
图10示出了包络追踪场景中的示例实现；
图11(a)示出了电压降压调节器的示例实现；以及
图11(b)和图11(c)示出了电压升压调节器的示例实现。
具体实施方式
描述了其中开关电源级被控制以生成追踪输入参考电压的输出电压的示例。在所描述的示例中，开关电源级包括功率级，功率级包括一对开关：连接在开关节点与电源电压之间的电源开关和连接在开关节点与电气接地之间的接地开关。在示例中，电源电压是DC电压，其示例是电池电压。可以使用开关级的其他布置，但是为了描述的目的，使用了一对开关的这种布置。
这样的开关电源级可以用于向功率放大器提供包络追踪电源级中的开关电源电压。包络信号可以基于待放大的输入信号而被形成，并且包络信号向开关电源级提供参考信号或参考电压。开关电源级用于生成向放大器提供追踪电源的输出电压，该输出电压追踪由包络信号提供的参考电压。
经由开关电源级供电的放大器可以用于放大射频前端(RFFE)电路中的信号。RFFE电路可以用于促进信号在移动设备中的传输和接收。在一些情况下，放大器可以用于在经由一个或多个天线传输之前放大射频(RF)信号。在这种情况下，经由开关电源级生成的包络信号可以基于RF信号而被生成并且被用于为放大器供电。
因此，示例性应用是为放大器提供包络追踪电源，但这不是限制性的应用。其他应用可以是为诸如处理器、输入/输出设备、存储器等逻辑器件提供固定的DC电源。
图3示出了图2的架构的示例实现。在所示的元素对应于先前的图的元素的情况下，使用相同的附图标记。
在图3的示例实现中，设置有D型触发器寄存器74。可以使用其他类型的触发器，并且D型寄存器仅是一个示例。包括开关4和8的开关级4也被设置，并且还有电感器10、电容器12和负载14。另外还设置有放大器72、电阻器97、电容器99和补偿放大器95。
如图3所示，D型触发器寄存器74在线路80上的表示为D的数据输入处接收高电压。触发器的D输入因此被保持在“1”电平。D型触发器的时钟输入在线路82上接收时钟信号。D型触发器的清零/复位输入在线路84上接收放大器72的输出。D型触发器寄存器74的Q和Qbar输出在线路76和78上提供控制信号以控制开关级4的相应开关6和8，以在开关节点18处生成信号VSW。
补偿放大器95在线路24上接收参考电压VREF，并且在线路71上接收反馈输出电压VO或接收反馈输出电压VO的表示。补偿放大器95是差分放大器，并且从参考电压VREF中减去输出电压VO的反馈的表示，并且生成经放大的差值以作为线路86上的补偿电压VCOMP。
补偿放大器95是电压电流放大器，并且电阻器97和电容器99被设置在放大器95的输出处以生成补偿电压VCOMP。电阻器97和电容器99与放大器95形成补偿功能，使得补偿电压VCOMP是输出电压与参考电压之间的误差的函数(所需要的值与实际存在于输出处的值之间的差值)。
线路86上的补偿电压VCOMP作为一个输入被提供给放大器72。到放大器72的另一输入是线路70上的、从在电感器中流动的电流IL的检测反馈出的信号。放大器72是差分放大器，并且从补偿电压中减去表示电感器10中流动的电流的电压，并且据此生成对D型触发器的清零/复位输入的控制信号。这个操作也可以在电流域而不是电压域中执行(放大器比较两个电流而不是比较两个电压)。
如前所述，输出电压VO在输出节点处形成在负载两端。
因此，输出电压与参考电压之间的误差的指示被生成，并且然后该信号与在电感器中流动的电流的表示之间的误差的指示被生成。
如图3所示的电流控制级受到次谐波不稳定性的影响。当转换器的占空比对于最大电流控制而言高于50％并且对于最小电流控制而言低于50％时，会发生这些不稳定性。这降低了电流控制的降压转换器的输出范围，并且使得这样的控制方案不能适用于很多应用。
图4(a)至图4(c)示出了图3的实现的操作。
图4(a)示出了在到D型触发器74的时钟输入处的时钟信号。该时钟信号从任何种类的振荡器获得。它在外部生成，并且占空比对于D型触发器而言不重要。时钟周期是从t1到t3的时间段T。
图4(b)示出了开关节点18处的电压VSW。开关节点处的信号在VBAT到0V(电气接地)之间切换。时钟周期为T，并且开关节点处于VBAT时的脉冲宽度是DxT。因此，开关节点处的信号从时间t1到时间t2处于VBAT(持续时间DxT)，并且从时间t2到时间t3为0V。
图4(c)示出了检测到的电感器电流IL。如图所示，该信号是斜坡信号，其在开关节点处于VBAT时上升并且当开关节点为0V时下降。因此，从时间t1，开关6闭合并且开关8断开，并且表示电感器电流IL的信号上升。在时间t2，该信号等于补偿电压(由放大器72检测到)，并且寄存器74被控制以断开开关6并且闭合开关8。因此，从时间t2，表示电感器电流的信号斜坡下降，以在时间t3(时钟周期结束时)斜坡下降到零。
图4(c)中还示出了信号VCOMP，基于电感器电流的信号与该信号VCOMP相比较。信号VCOMP是下降信号，并且作为放大器72的比较的结果，每当斜坡电流满足电平VCOMP时，斜坡电流信号从上升切换到下降，这是由于开关6和8的状态改变。
在图4(c)中应当理解，斜坡信号是表示电感器10中的电流IL的电压信号。
参考图4(c)，随着表示电感器中的电流IL的信号上升，该信号与补偿电压VCOMP相比较。当该信号低于VCOMP时，线路84上的输入保持为使得到寄存器74的输入为“清零”。当该信号变为等于VCOMP时，放大器72的输出切换以使得该寄存器被复位，并且开关6、8被控制为将电感器10连接到接地。因此，表示电感器的信号下降。在下一时钟周期的开始时，寄存器74控制这些开关，以斜坡增加电感器电流。
图4的时序图示出了三个时钟周期。时间t1、t3和t5表示每个时钟周期的开始，并且时间t3、t5和t7表示每个时钟周期的结束。时间t2、t4和t6表示在所示的三个时间段中的每一个内开关4、6切换状态的时间。
存在与图3的电路相关联的不稳定性，并且为了解决这些不稳定性，提出了图5的修改电路布置。图5示出了对图3的电路布置的修改。在图5的元素对应于图3的元素的情况下，使用相同的附图标记。
图5示出了在图3的布置中引入斜率补偿。
补偿电压VCOMP可以更高，但是这不会改变占空比。
图3的电路被修改为使得电压VIND在线路94上被提供并且被馈送到组合器92的一个输入中，该电压VIND表示在电感器中流动的检测到的电流IL。组合器92的输出被提供给放大器72，该放大器72如前所述生成到D型触发器74的清零/复位输入的输入。
斜坡信号VCL在线路96上被提供为从斜坡发生组块97到组合器92的第二输入。该斜坡可以是以下器件的恒定电流电荷：电容器(condensator)、或追踪参考振荡器内部斜坡的晶体管、用作积分器的运算放大器等。组合器92组合它的两个输入，以将信号提供给放大器72。
参考图6所示的波形进一步说明图5的电路的操作。
图6(a)至图6(e)示出了图5的实现的操作。
图6(a)示出了在到D型触发器的时钟输入处的时钟信号。该时钟信号从任何种类的振荡器获得。该时钟信号也在外部生成，并且占空比也不重要。时钟周期是从时间t1到时间t2的时间段T。
图6(b)示出了开关节点18处的电压VSW。开关节点处的信号在VBAT到0V(电气接地)之间切换。时钟周期为T，并且开关节点处于VBAT时的脉冲宽度为DxT。因此，开关噪声处的信号从时间t1到时间t2处于VBATT(持续时间DxT)，并且从时间t2到时间t3为0V。
图6(c)示出了由电压信号VIND表示的、所检测到的电感器电流IL的表示。如图所示，该信号是斜坡信号，其在开关节点处于VBAT时上升并且在开关节点为0V时下降。从时间t1，开关6闭合并且开关8断开，并且表示电感器电流IL的信号上升。在时间t2，该信号等于补偿电压(由放大器72检测到)，并且寄存器74被控制以断开开关6并且闭合开关8。因此，从时间t2，表示电感器电流的信号斜坡下降，在时间t3(时钟周期结束时)斜坡下降到零。
图6(d)示出了由斜坡发生器97在线路96上生成的斜坡信号，即信号VCL。该斜坡信号在整个时钟周期内具有斜坡上升部分，并且在时钟周期结束时为零并且再次上升。因此，斜坡在时间t1从零开始斜坡上升，并且在时间t3复位到零。
图6(e)示出了组合器92的输出处的信号，即线路94和96上的信号或者图6(c)和图6(d)的信号的组合。
如图6(e)所示，信号从时间t1斜坡上升。在时间t2，信号变成等于补偿信号VCOMP，并且开关6断开且开关6闭合。因此，从时间t2到在时间t3的时钟周期结束，电感器10放电并且斜坡减小。下降斜坡是在这个时段期间的图6(c)的下降斜坡和图6(d)的上升斜坡的组合。在时间t3，放大器72输入处的信号复位为零。
图6(e)中还示出了信号VCOMP，基于电感器电流的信号与该信号VCOMP相比较。信号VCOMP被示出为下降信号，然而实际上是上下变化的变化信号，并且作为放大器72的比较的结果，每当斜坡电流的表示满足电平VCOMP时，斜坡电流信号从上升切换到下降。然后，寄存器72被复位，并且电感放电到时钟周期结束。在时钟周期结束时，该信号被复位，并且开始再次斜坡上升。
因此，比较放大器72的输入处的信号VCL+VIND上升直到其等于线路86上的信号VCOMP的电平，此后到触发器74的置位/清零信号由比较放大器72改变，并且电感器中的电流因此下降。
因此，提供了一个附加级，其包括将所测量的在电感器中流动的电流与斜坡组合，并且将组合信号馈送到比较放大器的输入。
该斜率补偿克服了次谐波不稳定的问题。斜率通过组合器92被添加到感测的电流，并且使得转换器稳定。所添加的斜率可以与输出电压成比例，以实现对次谐波问题的持续抑制。然而，可变斜率补偿电路的实现是困难的，并且需要若干运算放大器、加法器等。这增加了功耗以及硅面积。
为了实现图5的电路布置，必须测量在电感器中流动的电流。为此，可以使用串联连接的电阻器电容器(R/C)网络，该网络与图7所示的线圈并联。图7中与先前的图的元素相对应的任何元素用相同的附图标记表示。
通过与电感并联地设置串联连接的电阻器和电容器，可以获得对在电感器中流动的电流的测量。
如图7所示，电容器102连接到输出节点19，并且电阻器100连接到开关节点18，并且电容器100和电阻器102连接在一起。电容器和电阻器102和100串联连接在电感器10两端。
小跨导放大器104(或差分放大器)被连接以便测量在电感器中流动的电流。跨导放大器104的输入连接在电阻器电容器连接100-102的电容器102两端。放大器104的第一输入支路连接到电阻器100和电容器102的互连，并且放大器104的第二输入支路连接到输出节点19。
跨导放大器104的输出连接到电阻器106的一个端子，电阻器106的另一端子连接到电气接地。因此，在放大器104的输出处形成了表示在电容器102中流动的电流的电压。
因此，在线路116上在跨导放大器104的输出处提供了在电感器10中流动的电流的测量。跨导放大器104的输出处的电压与电感器10中的电流成比例。
在跨导放大器104的输出处在其输出负载106两端生成的电压然后可以用于提供指示在电感器10中流动的电流的电压。因此，在跨导放大器104的输出处形成的电压可以被提供给放大器72，其形成到D型触发器的输入。
因此，图7的布置提供给要根据图3的实现来感测的电感器电流。为了进一步修改图7以实现图5的布置，需要另外的电路以在跨导放大器104的输出信号被提供给放大器72之前对该输出信号进行处理。该电路需要大量的部件。
图8示出了避免对这样的大电路的需要的修改。在图8中，另外的小电容器110、另外的电阻器112和开关114被添加到图7的布置，以便实现与图5和图6(a)至图(e)一致的操作。图8中与先前的图的元素相对应的任何元素用相同的附图标记表示。
电阻器100和电容器102分别被注释为RF和CF，并且电阻器112和电容器110分别被注释为RSL和CSL。
另外的小电容器110连接在输出节点19与另外的电阻器112之间，另外的电阻器112的另一端子连接到电气接地。如前所述，从电阻器100和电容器102的互连提供到放大器的第一输入支路。到跨导放大器104的第二输入支路由另外的电容器102与另外的电阻器100的连接点提供。
开关114与另外的电容器110并联设置。
跨导放大器104的输出连接到比较放大器72，该比较放大器72向D型触发器74提供清零/复位输入。
电容器102两端的电压与循环开始时的输出电流成比例。放大器104添加电流信息加上来自开关电容器110的斜率。当开关114断开时，开关电容器提供斜率。该斜率仅取决于输出电压。当该斜率与输出电压成比例时，实现了最佳斜率补偿。如果输出电压低，则斜率低。如果输出电压高，则斜率高。
该操作与根据图6(e)的经斜坡补偿的信号的生成一致。
通过匹配电阻器100和112的电阻值，并且通过匹配电容器102和110的电容值，实现了控制，以使得能够通过简单地调节无源部件匹配比来实现斜率补偿比的调节。
开关114由控制信号78控制，该控制信号78控制开关级的接地开关8，因此当接地开关8断开时，开关114断开。因此，当电源开关6闭合时，开关114断开。
斜坡信号的斜率是电容器102中的信号的斜率(与线圈电流成比例)加上电容器110中的信号的斜率(与输出电压成比例)。
当接地开关8闭合时，开关1114闭合。这样对斜坡补偿电路放电，并且该斜率与线圈电流成比例。
图9(a)至图9(e)示出了图8的电路的操作。
图9(a)示出了在到D型触发器的输入处的时钟信号。该时钟信号从任何种类的振荡器得到。该时钟信号也在外部生成，并且占空比对于D型触发器而言不重要。时钟周期是从时间t1到时间t2的时间段T。
图9(b)示出了开关节点18处的电压VSW。开关节点处的信号在VBAT到0V(电气接地)之间切换。时钟周期为T，并且开关节点处于VBAT时的脉冲宽度为DxT。因此，开关节点处的信号在时间t1到时间t2处于VBAT(持续时间DxT)，并且在从时间t2到时间t3为0V。
图9(c)示出了检测到的电感器电流IL的表示，其由存在于到放大器104的第一输入上的电压来表示。这是由于在电阻器100和电容器102共同连接到的节点处的检测而生成的信号。如图所示，该信号是斜坡信号，其在开关节点处于VBAT时上升并且在开关节点为0V时下降。从时间t1，开关6闭合，并且开关8断开，并且表示电感器电流IL的信号上升。在时间t2，该信号等于补偿电压(由放大器72检测到)，并且寄存器74被控制以断开开关6并且闭合开关8。因此，从时间t2，电感器的信号表示下降，在时间t3(时钟周期结束时)斜坡下降到零。
图9(d)示出了针对到放大器104的第二输入生成的斜坡信号。如图所示，当开关114断开(并且开关8断开、并且开关6闭合时)，在该信号线路上生成斜坡信号。该斜坡信号具有由电阻器100和电容器102组合以及电阻器112和电容器110组合的时间常数所确定的梯度。
当开关8闭合(并且开关6断开)时，开关114闭合。因此没有生成到放大器104的第二输入的斜坡信号。
因此，存在如下信号，该信号是在开关6闭合时斜坡上升并且在开关8闭合时为零伏的斜坡信号。
从时间t1，该信号斜坡上升到时间t2。在时间t2，斜坡上升终止，并且该信号被复位为零，并且保持在零，直到时间t3。时间t2是开关6和8改变状态的时间，并且表示开关114闭合的时间。
该信号从时间t1斜坡上升到时间t2。该斜坡是图9(c)和9(d)两者的信号的斜坡上升的组合。在时间t2，随着图9(d)的斜坡下降至零，信号下降一定电平。从时间t2到时间t3的这个信号是图9(a)的信号，其是下降的斜坡。
图9(e)示出了在放大器104的输出处生成的信号，其是其两个输入处的信号之和，即图9(c)和图9(d)中的信号之和。
因此，提供了一个附加级，其包括测量在电感器中流动的电流，并且将该电流与斜坡组合，并且将组合信号馈送到比较放大器的输入。
参考图10，示出了上述原理在包络追踪实现中的应用。在元素对应于前述附图中的元素的情况下，使用相同的附图标记。
如图10所示，设置有线性放大器166、电容器162、比较器164和RF(射频)功率放大器152。
RF功率放大器152在线路156上接收RF输入信号，并且在线路158上生成RF输出信号。线路158上的RF输出信号连接到天线160。
输出电压VO将线路154上的电源电压提供给RF功率放大器152。
线路156上的RF输入信号的包络线在线路168上被提供给线性放大器166的输入。线路170上的线性放大器166的输出连接到电容器162的一个端子。电容器162的另一端子连接到输出电压VO。输出电压VO连接到电感器10的第二端子，电感器10的第一端子连接到开关电压VSW。
开关器组块150表示图8的布置中的寄存器74以及开关6和8。因此，开关器组块150接收放大器72的输出，并且生成开关电压VSW。
在电容器162的两端形成了电压VCAP，并且所形成的这个电压由比较器164检测，该比较器164在线路172上生成电容器两端的电压的表示。
参考电压VREF表示要在电容器162两端建立的期望电压，使得补偿电压VCOMP表示期望电压与电容器162两端的实际电压之间的差值。
在前面的描述中，已经实现了降压电路。使用所描述的技术，还可以提供升压电路。
参考图11(a)，示出了根据上述原理的降压控制电路。在示出与先前附图的元素相对应的元素的情况下，使用相同的附图标记。
电源电压由电池电压VBAT在线路202上提供给开关6的一个端子。电容器200连接在电气接地与开关6的端子之间，以提供电压VBAT。
开关6的另一端子连接到开关8的一个端子，并且开关8的另一端子连接到电气接地。开关6和8由开关器控制组块202连接，该开关器控制组块202可以根据上述布置来控制开关器。开关器控制组块202的输入由放大器104提供。放大器104、电容器102、112和电阻器100、110如上所述地连接。还示出了开关114。
开关器控制组块202根据来自放大器104的输出的信号来控制被包括在开关6和8上的开关级，来自放大器104的输出的信号是经斜坡补偿的反馈信号。根据上述内容，斜坡补偿根据降压级的输出来生成。
图11(a)的布置是根据上述布置的降压级。还可以提供升压级。
参考图11(b)，图11(a)的布置被修改以提供升压电路。调整电阻器112的连接，使得电阻器112的第二端子连接到开关6的第一端子，而不是电气接地。电容器12由提供电源(电池)电压的电容器204代替。然后在电容器200两端形成输出电压。
图11(c)示出了图11(b)的电路的重新布置，其中电容器204设置在左手侧，并且电容器200设置在右手侧。
图11(a)是用于在降压转换器中提供形状补偿以给出经调节的降压的电路。图11(c)是在升压转换器中提供形状补偿以提供经调节的升压的电路。
已经参考具体示例描述了本发明，但是本发明不限于任何示例的细节，也不限于仅与另一细节组合使用的示例的任何细节。示例的各方面可以单独地或组合地与本发明一起使用。

Claims (19)

1.一种电压调节器，包括：
开关级；
电感元件，耦合在所述开关级与所述电压调节器的输出之间；以及
耦合到所述开关级的反馈路径，其中所述反馈路径包括：
放大器；
第一电阻元件，所述第一电阻元件的第一端子耦合到所述电感元件的第一端子；
第一电容元件，所述第一电容元件的第一端子耦合到所述电感元件的第二端子，所述第一电阻元件的第二端子和所述第一电容元件的第二端子耦合到所述放大器的第一输入；以及
开关，耦合在所述放大器的第二输入与所述电感元件的所述第二端子之间。
2.根据权利要求1所述的电压调节器，其中反馈信号由所述反馈路径生成以控制所述开关级，所述反馈信号通过向信号施加斜坡补偿而被生成，所述信号表示流动到所述电压调节器的所述输出的电流。
3.根据权利要求2所述的电压调节器，其中表示流动到所述电压调节器的所述输出的电流的所述表示通过测量跨所述第一电容元件的电压差而被生成。
4.根据权利要求1所述的电压调节器，还包括：
第二电容元件，所述第二电容元件的第一端子连接到所述电感元件的所述第二端子；以及
第二电阻元件，所述第二电阻元件的第一端子连接到所述第二电容元件的第二端子。
5.根据权利要求4所述的电压调节器，其中所述放大器的所述第二输入连接到在所述第二电容元件与所述第二电阻元件之间的另一连接点，所述放大器的输出连接到所述开关级的控制输入。
6.根据权利要求5所述的电压调节器，其中：
所述开关与所述第二电容元件并联连接；
当所述开关闭合时，所述放大器被配置为在所述放大器的所述输出处生成反馈信号，所述反馈信号表示跨所述电感元件流动的电流；并且
当所述开关断开时，所述放大器被配置为在所述放大器的所述输出处生成经斜坡补偿的反馈信号。
7.根据权利要求6所述的电压调节器，其中当所述电感元件的所述第一端子经由所述开关级连接到电气接地时，所述开关闭合，并且当所述电感元件的所述第一端子经由所述开关级连接到电压轨时，所述开关断开。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的电压调节器，还包括：
第一比较器，被配置为将所述电压调节器的输出电压与参考电压相比较以提供比较电压；以及
第二比较器，被配置为将所述比较电压与由所述反馈路径生成的反馈信号相比较，并且基于所述比较电压与所述反馈信号的所述比较来提供针对所述开关级的控制信号。
9.根据权利要求8所述的电压调节器，还包括：
线性放大器；以及
功率放大器，所述功率放大器被配置为接收待放大信号，并且所述线性放大器被配置为接收所述待放大信号的包络；
第三电容元件，所述第三电容元件连接在所述线性放大器的输出与所述电感元件的所述第二端子之间，其中所述电感元件的所述第二端子连接到所述功率放大器的电源输入；以及
第三比较器，所述第三比较器与所述第三电容元件并联连接，并且所述第三比较器的输出连接到所述第一比较器，其中所述参考电压指示要跨所述第三电容元件形成的期望电压。
10.根据权利要求4所述的电压调节器，其中所述第二电阻元件的第二端子连接到电气接地。
11.一种用于电压调节的方法，包括：
生成第一信号和第二信号，所述第一信号表示流动到电压调节器的输出的电流，所述第二信号具有基于所述电压调节器的输出电压的斜率；
基于所述第一信号和所述第二信号来生成反馈信号；以及
利用所述反馈信号来控制所述电压调节器的开关级，以生成所述输出电压。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述电压调节器包括：
电感元件，所述电感元件的第一端子连接到所述开关级，并且所述电感元件的第二端子连接到所述电压调节器的所述输出；
第一电阻元件，所述第一电阻元件的第一端子连接到所述电感元件的所述第一端子；以及
第一电容元件，所述第一电容元件的第一端子耦合到所述第一电感元件的所述第二端子，所述第一电阻元件的第二端子和所述第一电容元件的第二端子耦合在一起，所述第一信号在所述第一电容元件的所述第二端子处生成。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述电压调节器还包括：
第二电容元件，所述第二电容元件的第一端子连接到所述电感元件的所述第二端子；以及
第二电阻元件，所述第二电阻元件的第一端子连接到所述第二电容元件的第二端子，所述方法还包括经由所述第二电容元件和所述第二电阻元件生成所述第二信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述电压调节器还包括：
反馈比较器，所述反馈比较器的第一输入连接到在所述第一电阻元件与所述第一电容元件之间的连接点，所述方法还包括将所述第二信号提供到所述反馈比较器的第二输入，所述反馈信号在所述反馈比较器的输出处生成。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
闭合与所述第二电容元件并联连接的开关，以生成另一反馈信号，所述另一反馈信号表示流动到所述电压调节器的所述输出的电流，所述开关级在所述开关闭合时经由所述另一反馈信号控制；以及
断开与所述第二电容元件并联连接的所述开关，以生成所述反馈信号，所述开关级在所述开关断开时经由所述反馈信号控制。
16.根据权利要求15所述的方法，其中在所述电感元件的所述第一端子连接到电气接地时，所述开关闭合，并且在所述电感元件的所述第一端子连接到电压轨时，所述开关断开。
17.根据权利要求12到16中任一项所述的方法，还包括：
将所述输出电压与参考电压相比较以提供比较电压；以及
将所述比较电压与所述反馈信号相比较；以及
基于所述比较电压与所述反馈信号的所述比较，向所述开关级提供控制输入。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
在功率放大器的输入处接收待放大信号；以及
在线性放大器的输入处接收所述待放大信号的包络；其中：
所述电压调节器包括第三电容元件，所述第三电容元件连接在所述线性放大器的输出与所述电感元件的所述第二端子之间，其中所述电感元件的所述第二端子连接到所述功率放大器的电源输入，
所述方法还包括检测跨所述第三电容元件的电压；并且
所述输出电压与所述参考电压的所述比较包括将所检测到的跨所述第三电容元件的电压与所述参考电压相比较，所述参考电压指示要跨所述第三电容元件形成的期望电压。
19.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二电阻元件的第二端子连接到电气接地。
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