TWI536722B

TWI536722B - 半導體裝置

Info

Publication number: TWI536722B
Application number: TW100130101A
Authority: TW
Inventors: 伊藤良明
Original assignee: 半導體能源研究所股份有限公司
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2016-06-01
Also published as: TW201234749A; US8614637B2; JP2012231442A; US20120050086A1; WO2012026343A1

Description

半導體裝置

本發明之技術領域係關於半導體裝置，且尤其關於類比-數位轉換器、與包含類比-數位轉換器之電子電路。

關於將類比訊號轉換成數位訊號的電路，係使用類比-數位轉換器(亦稱為AD轉換器)。對於傳統AD轉換器，連續近似(successive approximation)或類似物已被利用(如專利文件1)。

關於包含AD轉換器之電子電路的範例，有一種數位控制的電源供應電路。關於電源供應電路，例如，有一種將給定DC電壓轉換成另一DC電壓的電路(亦稱為直流-直流轉換器或DC-DC轉換器)。

DC-DC轉換器包含例如線圈、二極體、電晶體、與類似物(如專利文件2)。

[參考資料] [專利文件]

[專利文件1]日本公開專利申請案號H6-181436

[專利文件2]日本公開專利申請案號H6-197465

如專利文件1中所述之連續近似AD轉換器在許多情況下包含類比電路，例如取樣保持電路、電壓比較器、或數位-類比轉換器，其造成電路尺寸的增加與電源的消耗。此外，為了改善解析度，電路尺寸與電源消耗會進一步增加。

包含連續近似AD轉換器之DC-DC轉換器有以下問題：轉換效率會因AD轉換器的高電源消耗而降低。

鑒於以上所述，本發明之一實施例的目的係AD轉換器與包含AD轉換器的電子電路中之電路尺寸的縮小或電源消耗的減少。

本發明之一實施例的另一目的係改善AD轉換器的效能，例如解析度。

有一種揭露的半導體裝置包含AD轉換器，其中帶有一類比值的輸入電壓(亦稱為類比輸入電壓)係被轉換成頻率，該頻率被測量，及根據該輸入電壓的數位值係被輸出。

具體言之，於AD轉換器中，輸入電壓與顯示轉換的參考範圍之參考電壓(亦稱為參考電壓)係被轉換成頻率，兩個頻率被測量(亦稱為計數)，兩個頻率的測量結果(亦稱為計數值)被比較，且藉由將參考電壓劃分成相等的部份所獲得之數位值係被輸出。劃分的數量係根據AD轉換器的解析度而決定。

本發明之一實施例為一種半導體裝置，包含：一第一振盪器，根據一參考電壓而輸出一第一頻率；一第二振盪器，根據一輸入電壓而輸出一第二頻率；一第一計數器，測量該第一頻率；一第二計數器，測量該第二頻率；及一比較器，比較該第一頻率的一測量結果與該第二頻率的一測量結果並根據該輸入電壓而輸出一數位值。

本發明之一實施例為一種半導體裝置，包含：一第一振盪器，根據一參考電壓而輸出一第一頻率；一第二振盪器，根據一輸入電壓而輸出一第二頻率；一第一計數器，測量該第一頻率最高達一預定計數值M；一第二計數器，測量該第二頻率之一計數值L，其與該第一頻率的測量同步；一比較器，比較該計數值M與該計數值L並根據該輸入電壓而輸出一數位值；及一暫存器，控制該計數值M。

本發明之一實施例為一種半導體裝置，包含一轉換電路與一控制電路。該轉換電路包含一感應器與一切換元件。該控制電路包含一數位積分器、一數位脈衝寬度調變器、與一AD轉換器。該AD轉換器包含：一第一振盪器，根據一參考電壓而輸出一第一頻率；一第二振盪器，根據來自該轉換電路之一反饋電壓而輸出一第二頻率；一第一計數器，測量該第一頻率；一第二計數器，測量該第二頻率；及一比較器，比較該第一頻率的一測量結果與該第二頻率的一測量結果並根據該反饋電壓而輸出一數位值。於該控制電路，該AD轉換器輸出該數位值，該數位積分器將該數位值積分並決定一任務值，且該數位脈衝寬度調變器以該任務值輸出一脈衝訊號。於該轉換電路，該切換元件根據該脈衝訊號來控制流於該感應器中之一電流，且該轉換電路之一輸出電壓係根據流於該感應器中的該電流而被產生。

於上述之半導體裝置中，該第二振盪器可為使用該輸入電壓作為一電源供應電壓之一環式振盪器。該第一振盪器可為使用該參考電壓作為一電源供應電壓之一環式振盪器。

應注意，本發明中之解析度(resolution)係表示將類比值轉換成數位值的整個範圍中所分成的最大數量，且係以經轉換的數位值之位元的數量表示。例如，具有3位元的解析度之AD轉換器可將輸入AD轉換器中之類比電壓轉換成八種層級(level)(2³=8)之數位值(二進制之000至111)。

此外，轉換器可被表示為轉換手段或轉換電路。同樣地，振盪器可被表示為振盪手段或振盪電路，且積分器可被表示為積分手段或積分電路。

根據本發明之一實施例，於AD轉換器中，僅振盪器為類比電路，其導致電路尺寸與電源消耗的減少。

再者，於包含AD轉換器之DC-DC轉換器中，可達成電路尺寸的縮小、電源消耗的減少、或轉換效率的增加。

以下將參考所附圖式詳細說明本發明之實施例。然而，本發明並不受限於以下說明且對於所屬技術領域中具有通常知識者而言可在不超出本發明的範疇及精神的情況下對說明的模式及細節進行各種修改。因此，本發明不應被解釋為受限於以下實施例的說明。於用於解釋實施例之圖式中，相同部份或具有相同功能之部份係以相同的元件符號表示，且將不對其重複描述。

(實施例1)

於此實施例中，針對半導體裝置，AD轉換器的組態之範例與操作之範例將被說明。

第1A圖為AD轉換器之方塊圖，而第1B圖時序圖，顯示AD轉換的一個週期。

AD轉換器包含振盪器OSC1、振盪器OSC2、計數器CNT1、計數器CNT2、及比較器CMP。後文將說明這些組件的功能。

如第1B圖所示，振盪器OSC1根據參考電壓A_ref而輸出頻率F_ref。亦即，振盪器OSC1為將輸入的參考電壓A_ref轉換成頻率F_ref之電路(亦稱為VF轉換器)。

計數器CNT1測量頻率F_ref。具體言之，計數器CNT1測量來自振盪器OSC1之振盪的次數(亦稱為脈衝的數量)，最高達一預定計數值M，並輸出計數值(C_ref=M)作為測量結果。

另一方面，如第1B圖所示，振盪器OSC2根據輸入電壓A_in而輸出頻率F_in。亦即，振盪器OSC2為將輸入的輸入電壓A_in轉換成頻率F_in之電路。

計數器CNT2測量頻率F_in。具體言之，計數器CNT2測量來自振盪器OSC2之振盪的次數，並輸出計數值(C_in=L)作為測量結果。計數器CNT2的測量係與計數器CNT1的測量在相同期間進行。換句話說，計數器CNT1與計數器CNT2的測量係同步執行。

比較器CMP比較從兩個計數器所輸出的測量結果(計數值(C_ref=M)與計數值(C_in=L))，並根據輸入電壓A_in輸出數位值D_out，如第1B圖所示。具體言之，比較器CMP使用計數值(C_ref=M)作為參考來偵測計數值(C_ref=M)與計數值(C_in=L)之間的差(L-M)，並根據輸入電壓A_in輸出數位值D_out。

例如，具有解析度3位元的AD轉換器可輸出數位值D_out。為八種不同的層級(二進制中000至111)。應注意，解析度並不限於3位元。

於上述方式中，類比-數位轉換(亦稱為AD轉換)可被執行。

於此實施例之AD轉換器中，僅振盪器為類比電路，其導致電路尺寸與電源消耗的減少。

再者，由於輸入電壓係被轉換成頻率，可藉由測量頻率來輕易獲得數位值。

各電路之特定組態的範例將說明於後文。

第2A與2B圖顯示振盪器OCS2的範例，並顯示將輸入電壓A_in轉換成頻率F_in之環式振盪器。

環式振盪器包含奇數個連接成一串的反向器(n個反向器)。第2B圖顯示環式振盪器之特定組態的範例。對於各反向器，可使用其中具有不同極性的電晶體係串聯連接之CMOS轉換器。

奇數個反向器產生邏輯負(logical negation)，整體上為輸入的反向。各反向器具有延遲時間t。當延遲時間(n×t)經過時(輸入(例如“0”)至第一階段的反向器中)，上一階段的反向器輸出第一階段輸入的邏輯負(例如“1”)，然後輸出被再次輸入至第一階段的反向器。重複這些操作而使振盪器被執行。

至於第2A圖，環式振盪器的週期T為2×n×t，亦即T=2×n×t，且環式振盪器的頻率F為1/(2×n×t)，亦即F=1/(2×n×t)。

根據該公式，當各反向器的延遲時間t增加時，環式振盪器的頻率F會降低。

當施加至各反向器之電源供應電壓增加時，各反向器的延遲時間t會縮短。這是因為當電源供應電壓增加時，直到電晶體的閘極變成飽合之時間的期間會縮短，使得各反向器的操作速度增加。

結果，當電源供應電壓增加時，頻率F會增加。因此，環式振盪器根據電源供應電壓以頻率F振盪。

於第2B圖，輸入電壓A_in係被輸入作為各反向器的電源供應電壓，且因此環式振盪器可根據輸入電壓A_in以頻率F_in振盪。

於上述方式中，振盪器OSC2根據輸入電壓A_in以輸出頻率F_in。藉由使用環式振盪器作為振盪器OSC2，可減少電路的尺寸。

使用如第2A與2B圖所示之環式振盪器作為振盪器OSC1也是有效的。藉由輸入參考電壓A_ref作為各反向器的電源供應電壓，振盪器OSC1可根據參考電壓A_ref以頻率F_ref振盪。

環式振盪器係被使用於振盪器OSC1與振盪器OSC2兩者，從而AD轉換可被正確執行。

計數器CNT1與計數器CNT2各包含複數個正反器。正反器的數量可根據AD轉換器的解析度來決定。例如，在AD轉換器具有N位元解析度的情況下，可提供N個正反器。應注意，藉由使用非同步計數器於計數器CNT1與計數器CNT2兩者，可達成高速操作。

比較器CMP為一種偵測計數值(C_ref=M)與計數值(C_in=L)之間的差之電路，且可使用分配器或類似物。

此實施例可結合任何其他適當實施例而被實現。

(實施例2)

於此實施例中，AD轉換器的另一範例將被說明。

第3A圖顯示一種組態，其中於第1A與1B圖中之AD轉換器中的計數器CNT1的測量結果可被改變。亦即，根據參考電壓A_ref之頻率F_ref的計數值C_ref被控制。再者，第3B圖顯示AD轉換的一個週期之時序圖。

第3A圖中之AD轉換器包含儲存資料之暫存器REG。暫存器REG包含複數個正反器。正反器的數量對應可被儲存的資料的位元數，且可根據AD轉換器的解析度而定。暫存器REG具有以下功能。

暫存器REG係連接到比較器CMP，並控制頻率F_ref的計數值C_ref。在測量被執行達期望計數值(C_ref=M)的情形下，值M被寫入至暫存器REG，如第3B圖所示。

例如，在具有3位元解析度之AD轉換器的情形下，計數器CNT1可測量計數值(C_ref=0至7)。值(M=5)(二進制為101)被寫入暫存器REG，使得計數器CNT1測量頻率F_ref達計數值(M=5)。應注意，計數器CNT2中的測量係以與計數器CNT1中的測量相同的期間來進行。計數器CNT2的計數值(C_in=L)係根據頻率F_in被設為0至5。

計數值(C_ref=M=5)與計數值(C_in=L)間的差為0至5，使得AD轉換器可以六種不同層級來輸出數位值D_out。

以此方式，計數值C_ref係改變為寫入暫存器REG中的值M，使得劃分的數量被控制；因此，AD轉換器的正確率(亦稱為AD轉換的錯誤)可被調整。

正確率可藉由增加寫入暫存器REG中的值M而增加，且正確率可藉由減少值M而下降。亦即，AD轉換的正確率可根據應用來調整。

應注意，寫入暫存器REG的操作可藉由軟體處理或外部的類似物而執行，如第3A圖所示。

比較器CMP可輸出一重置計數器CNT1與計數器CNT2之訊號(亦稱為重置訊號S_rst)，如第4A圖所示。

具體言之，當計數器CNT1已執行測量達寫入暫存器REG中的計數值M時，比較器CMP輸出重置訊號S_rst，如第4B圖所示。接著，兩個計數器因重置訊號S_rst而被重置，而測量再次開始。依此組態，AD轉換可被重複。

此實施例可結合任何其他適當實施例而被實現。

(實施例3)

於此實施例中，包含上述AD轉換器的電子電路之範例將被說明作為半導體裝置。

第5A圖為數位控制的DC-DC轉換器之方塊圖。

DC-DC轉換器包含轉換電路105與控制電路107。DC-DC轉換器是一種藉由輸入電壓V_in的直接轉換而產生輸出電壓V_out的電路。

第5B與5C圖顯示轉換電路105的範例。第5B圖顯示升壓電路(V_in<V_out)，而第5C圖顯示降壓電路(V_in>V_out)。

轉換電路105包含至少一切換元件Q與一感應器L。

切換元件Q例如為電晶體。感應器L中的電流係藉由在開啟狀態(導電狀態)與關閉狀態(非導電狀態)之間切換而被控制。應注意，切換元件Q的狀態係由控制電路107中產生的脈衝訊號而決定。

感應器L例如為線圈。感應器L根據流經其中的電流而產生電動力，使得轉換電路105之輸出電壓V_out(亦稱為DC-DC轉換器之輸出電壓)被產生。應注意電流值可被輸出電壓V_in或類此者判定。以此方式，輸入電壓V_in可被轉換成輸出電壓V_out。

接著，將說明轉換電路105之特定組態與操作。使用第5B圖中之電路的情形係被說明。

第5B圖中之轉換電路105包含切換元件Q、感應器L、二極體D、與電容器C。應注意，一電晶體係被顯示作為切換元件Q，而一線圈係被顯示作為感應器L。這些組件具有連接關係與功能，如後所述。

切換元件Q的閘極係電氣連接至控制電路107。切換元件Q的源極與汲極之其中一者係電氣連接至感應器L的一端子與二極體D的正極。感應器L的另一端子係電氣連接至一輸入端子。二極體D的負極係電氣連接至電容器C的一端子與一輸出端子。

切換元件Q的源極與汲極之另一者與電容器C的另一端子係電氣連接至一輸入有一預定電位的線路。此處，該預定電位為例如接地電位。

應注意，第5B圖顯示其中二極體D被用來整流(rectification)與電容器C被用來平流(smoothing)之範例；此實施例並不限於使用其他組件。

轉換電路105具有對應切換元件Q之開啟狀態與關閉狀態的兩個操作。轉換電路105藉由交替重複這兩個操作而使輸入電壓V_in升壓。

首先，在切換元件Q為開啟的情形下，感應器L根據流經其中的電流而產生電動力。電流值係由輸入電壓V_in或類似物來決定。

接著，在切換元件Q為關閉的情形下，感應器L產生相反的電動力，以保持電流。輸入電壓V_in係被加入此時所產生的電動力，且(輸出電壓V_out=α V_in)被獲得。

於此，α係由切換元件Q之開啟狀態期間對一個切換週期(開啟狀態期間T_on+關閉狀態期間T_off)的比例所決定，亦即任務值DUTY(=T_on/(T_on+T_off)，其中0<DUTY<1)。在使用升壓電路的情形下，輸入電壓V_in係被升壓α=1/(1-DUTY)>1。

接著，轉換電路105的輸出電壓V_out被反饋至控制電路107。亦即，根據輸出電壓V_out的反饋電壓V_fb係被輸入至控制電路107中。

第5B圖顯示其中反饋電壓V_fb=V_out×R₂/(R₁+R₂)係由電阻R₁與電阻R₂(兩者係電氣連接至轉換電路105的輸出端子)所產生且反饋電壓係被輸入至控制電路107之範例。

應注意，電阻R₁之一端子係電氣連接至轉換電路105的輸出端子，而電阻R₁之另一端子係電氣連接至電阻R₂之一端子與控制電路107。電阻R₂之另一端子係電氣連接至一輸入有一例如接地電位的線路。

控制電路107控制任務值DUTY，使得反饋電壓V_fb具有與預定電壓(亦稱為參考電壓V_ref)相同的值。結果，輸出電壓V_out=V_ref×(1+R₁/R₂)係被滿足。亦即，輸出電壓V_out與參考電壓V_ref成比例。

應注意，在使用第5C圖所示之降壓電路的情形下，同樣地，切換元件Q係根據任務值DUTY而被控制，使得(輸出電壓V_out=α V_in)被獲得。在使用降壓電路的情形下，當0<α=DUTY<1時，輸入電壓V_in係被降壓。

關於能當作切換元件Q的電晶體，可使用薄膜電晶體、功率MOSFET或類似物，如適當亦可使用p通道電晶體或n通道電晶體。電晶體可具有頂極(top-gate)結構或底極(bottom-gate)結構。再者，電晶體可具有通道蝕刻(channel-etch)結構或通道停止(channel-stop)結構。

關於電晶體的半導體材料，可使用例如矽或矽鍺之矽半導體、氧化物半導體、有機半導體、化合物半導體或類似物。應注意，可使用非晶半導體、多晶半導體、微晶半導體、單晶半導體或類似物。

接著，將說明控制電路107之特定組態與操作。

如第5A圖所示，控制電路107包含參考電壓產生器REF、AD轉換器ADC、數位積分器D_int、與數位脈衝寬度調變器D_pwm。應注意，數位脈衝寬度調變器D_pwm亦稱為數位PWM。再者，參考電壓產生器REF可從外部被連接至控制電路107。

實施例1與實施例2所述之組態可被使用於AD轉換器ADC。雖然未顯示於第5A圖，暫存器REG可如第3A與3B圖及第4A與4B圖被使用。關於數位積分器D_int與數位脈衝寬度調變器D_pwm，可使用已知的組態。

第6圖為控制電路107的時序圖。首先，作為AD轉換器ADC的輸入電壓A_in，轉換電路105的反饋電壓V_fb係被輸入。再者，作為AD轉換器ADC的參考電壓A_ref，來自參考電壓產生器REF的參考電壓V_ref係被輸入。

第6圖顯示其中反饋電壓V_fb改變以具有與參考電壓V_ref相同的值之範例。AD轉換器ADC、數位積分器D_int、與數位脈衝寬度調變器D_pwm具有後述功能。

AD轉換器ADC具有與以上實施例中者相同的組態。AD轉換器ADC比較根據參考電壓V_ref之頻率F_ref之計數值(C_ref=M)與根據反饋電壓V_fb之頻率F_fb之計數值(C_fb=L)、偵測兩計數值的差(L-M)、及因此根據反饋電壓V_fb輸出一數位值。

數位積分器D_int對該數位值積分，並輸出一積分值。例如，當差(L-M)為-5時，數位積分器D_int輸出藉由對相應的數位值積分而獲得取之積分值(P-5)。接著，任務值DUTY係根據該積分值而決定。

數位脈衝寬度調變器D_pwm以任務值DUTY而輸出一脈衝訊號(亦稱為PWM訊號)。亦即，脈衝訊號的週期係根據輸入的積分值來決定。

之後，轉換電路105根據脈衝訊號而產生輸出電壓V_out，並將輸出電壓V_out反饋至控制電路107。

依此方式，AD轉換、任務值DUTY的控制、與反饋係被重複，而反饋電壓V_fb改變以具有與參考電壓V_ref相同的值。

當V_fb=V_ref時，換句話說，AD轉換器ADC中兩計數值的差(L-M)為0而積分值P被輸出，則DC-DC轉換器被鎖住(DC-DC轉換器處於鎖定狀態)而輸出電壓V_out被決定。亦即，輸出電壓V_out係被產生，使得V_out=V_ref×(1+R₁/R₂)。

如上所述，直流轉換係被執行。

因此，根據整個DC-DC轉換器，電路尺寸與電源消耗可被減少。

此外，AD轉換器中電源消耗的減少可導致DC-DC轉換器之轉換效率的改善。

應注意，於直流轉換中，從任務值DUTY的改變到完成輸出電壓V_out的改變需要時間。換句話說，於第6圖中，V_fb從某值改變成與V_ref相同的值需要時間。

從任務值DUTY的改變到完成輸出電壓V_out的改變所需要的時間係依AD轉換所需要的時間而定。再者，AD轉換所需要的時間係依計數值C_ref的測量時間而定。

因此，如實施例2中所述，AD轉換所需要的時間可藉由以暫存器REG控制計數值C_ref而被調整。例如，寫入暫存器REG之值M係被設為小，使得計數值C_ref的測量時間縮短；因此，AD轉換所需要的時間係縮短。結果，直流轉換所需要的時間係縮短。

此實施例可結合任何其他適當實施例而被實現。

(實施例4)

藉由使用根據本發明之一實施例的AD轉換器或包含AD轉換器之電子電路(例如DC-DC轉換器)，可提供具有小尺寸且低電源消耗的電子裝置。

電子裝置的範例包含顯示裝置、膝上型個人電腦、設有記錄媒體與具有用於顯示重製影像的顯示器之影像重製裝置(典型地，重製例如數位多功能光碟DVD之記錄媒體的內容之裝置)、行動電話、可攜式遊戲機、個人數位助理、電子書閱讀機、攝影機、照相機、護目鏡型(goggle-type)顯示器(頭配顯示器(head mounted display))、導航系統、音訊重製裝置(例如汽車音響系統與數位音訊播放器)、影印機、傳真機、印表機、多功能印表機、提款機(ATM)、販賣機、與發光裝置。第7A至7D圖、第8A與8B圖、及第9圖顯示這些電子裝置的特定範例。

第7A、7B、7C、與7D圖分別顯示可攜式遊戲機、行動電話、個人數位助理、與發光裝置的範例。根據本發明之一實施例的AD轉換器或包含AD轉換器之電子電路係被包含於殼體1001至1004中，從而可達成電子裝置尺寸與電源消耗的減少。

第8A與8B圖顯示其他發光裝置的特定範例。第8A圖顯示桌燈的範例。第8B圖顯示包含具有彎曲表面外型的發光部份之桌燈的範例。根據本發明之一實施例的AD轉換器或包含AD轉換器之電子電路係被包含於殼體2001與2002中，從而可達成發光裝置尺寸與電源消耗的減少。

第9圖顯示室內發光裝置的範例。於第9圖中，發光裝置(殼體3001)係被安裝於天花板，而發光裝置(殼體3002)係被安裝於(設置於或嵌入於)牆上。此外，捲動式發光裝置(殼體3003)係被提供。根據本發明之一實施例的AD轉換器或包含AD轉換器之電子電路係被包含於殼體3001至3003中，從而可達成發光裝置尺寸與電源消耗的減少。

接著，關於發光裝置，包含發光二極體(LED)元件或電激發光(electro luminescent；EL)元件之發光裝置係被說明。第10圖顯示降壓發光電路(亦稱為LED驅動器)的範例，其係第5C圖之修改範例。發光電路包含DC-DC轉換器與電氣連接至DC-DC轉換器的輸出端子之發光元件4001。關於發光元件4001，可使用LED元件或EL元件。

發光電路控制流經發光元件4001之電流I_f的值為固定。這是因為發光元件4001的亮度與流經發光元件4001之電流I_f成比例。首先，電流I_f流至電阻器R，而電壓V_r係被產生。於此，電壓V_r係對應反饋電壓V_fb(見第5A至5C圖)。接著，任務值DUTY被控制，使得電壓V_r具有與控制電路107中之參考電壓相同的值。結果，電流I_f的值被控制，且因此可供應穩定的電流至發光元件4001。根據本發明之一實施例的AD轉換器或包含AD轉換器之電子電路係被包含於DC-DC轉換器之控制電路107中，從而可達成發光裝置尺寸與電源消耗的減少。

此實施例可結合任何其他適當實施例而被實現。

本申請案係基於2010年8月24日與2011年4月12日申請之日本專利申請案第2010-186884號與第2011-087839號，其全部內容係併入於此作為參考。

105．．．轉換電路

107．．．控制電路

1001．．．殼體

1002．．．殼體

1003．．．殼體

1004．．．殼體

2001‧‧‧殼體

2002‧‧‧殼體

3001‧‧‧殼體

3002‧‧‧殼體

3003‧‧‧殼體

4001‧‧‧發光元件

後附圖式中：

第1A圖顯示半導體裝置之範例，而第1B圖顯示時序圖之範例。

第2A與2B圖顯示半導體裝置之範例。

第3A圖顯示半導體裝置之範例，而第3B圖顯示時序圖之範例。

第4A圖顯示半導體裝置之範例，而第4B圖顯示時序圖之範例。

第5A至5C圖顯示半導體裝置之範例。

第6圖顯示時序圖之範例。

第7A至7D圖各顯示電子裝置之範例。

第8A與8B圖各顯示電子裝置之範例。

第9圖顯示電子裝置之範例。

第10圖顯示電子裝置之電路組構之範例。

OSC1‧‧‧振盪器

OSC2‧‧‧振盪器

CNT1‧‧‧計數器

CNT2‧‧‧計數器

CMP‧‧‧比較器

Claims

一種半導體裝置，包含：一第一振盪器，根據一參考電壓而組態以輸出一第一頻率；一第二振盪器，根據一輸入電壓而組態以輸出一第二頻率；一第一計數器，組態以測量該第一頻率最高達一預定計數值M；一第二計數器，組態以測量該第二頻率之一計數值L，其與該第一頻率的測量同步；一比較器，組態以比較該計數值M與該計數值L並根據該輸入電壓而輸出一數位值；及一暫存器，組態以控制該計數值M。
一種半導體裝置，包含：一轉換電路，包含一感應器與一切換元件；及一控制電路，包含一數位積分器、一數位脈衝寬度調變器、與一AD轉換器，該AD轉換器包含：一第一振盪器，根據一參考電壓而組態以輸出一第一頻率；一第二振盪器，根據來自該轉換電路之一反饋電壓而組態以輸出一第二頻率；一第一計數器，組態以測量該第一頻率；一第二計數器，組態以測量該第二頻率；及一比較器，組態以比較該第一頻率的一測量結果與該第二頻率的一測量結果並根據該反饋電壓而輸出一數位值。
一種半導體裝置，包含：一轉換電路，包含一感應器與一切換元件；及一控制電路，包含一數位積分器、一數位脈衝寬度調變器、與一AD轉換器，該AD轉換器包含：一第一振盪器，根據一參考電壓而組態以輸出一第一頻率；一第二振盪器，根據來自該轉換電路之一輸入電壓而組態以輸出一第二頻率；一第一計數器，組態以測量該第一頻率最高達一預定計數值M；一第二計數器，組態以測量該第二頻率之一計數值L，其與該第一頻率的測量同步；一比較器，組態以比較該計數值M與該計數值L並根據該輸入電壓而輸出一數位值；及一暫存器，組態以控制該計數值M。
如申請專利範圍第2或3項之半導體裝置，其中該AD轉換器輸出該數位值，該數位積分器將該數位值積分並決定一占空比值，且該數位脈衝寬度調變器以該占空比值輸出一脈衝訊號。
如申請專利範圍第4項之半導體裝置，其中該切換元件根據該脈衝訊號來控制流通於該感應器中之一電流，且該轉換電路之一輸出電壓係根據流通於該感應器中的該電流而被產生。
如申請專利範圍第1或3項之半導體裝置，其中該第二振盪器為使用該輸入電壓作為一電源供應電壓之一環式振盪器。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之半導體裝置，其中該第一振盪器為使用該參考電壓作為一電源供應電壓之一環式振盪器。