电压调节器、存储器控制器及其电压供应方法_2

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>[0037]睡眠调节器112在工作模式和睡眠模式下被激活。睡眠调节器112在睡眠模式下保持接通状态,并且在工作模式下持续供应DC电压。与工作调节器111相比,睡眠调节器112的电流供应能力相对低。这是因为在存储器控制器100的睡眠模式下仅必须供应用于备用操作的最小负载电流。睡眠调节器112可为LDO调节器,其电压转换方法与工作调节器111相同。
[0038]充电电路113可根据操作模式为工作逻辑120的电力端子充电。当操作模式改变时,充电电路113可为工作逻辑120的电力端子充电。当操作模式从睡眠模式改变为工作模式时(也就是说,在电力选通开关114接通之前),充电电路113可为工作逻辑120的电力输入端子N2充电。在工作调节器111的输出达到足够的电平之前,在工作逻辑120的电力输入端子N2中设置的工作电压VDD_A的电平可升高至特定电平。
[0039]如果工作电压VDD_A的电平通过充电电路113达到期望电平,则充电电路113被去激活并且电力选通开关114被接通。也就是说,在其中操作模式从睡眠模式改变为工作模式的瞬变状态部分中,充电电路113可为工作逻辑120的电力输入端子N2充电。
[0040]电力选通开关114根据操作模式0P_Mode将工作调节器111和睡眠调节器112的公共输出端子NI连接至工作逻辑120的电力输入端子N2。电力选通开关114在睡眠模式下是断开的。电力选通开关114在其中在工作模式下发生模式改变的瞬变状态部分中也是断开的。在工作逻辑120的电力输入端子N2在瞬变状态部分中通过充电电路113改变为期望电平之后,电力选通开关114被接通。也就是说,电力选通开关114仅在操作模式从睡眠模式改变为工作模式并且瞬变状态部分结束之后被接通。
[0041]电力选通开关114被提供有用于执行开关控制的第一开关控制信号SCI。基于开关控制信号SC1,电力选通开关114在其中操作模式从睡眠模式改变为工作模式的瞬变状态部分中保持断开状态。在瞬变状态部分结束之后,电力选通开关114可被接通。通过存储器控制器100内部的控制逻辑或电压调节器110内部的控制电路可产生第一开关控制信号 SClo
[0042]电压调节器110在其中操作模式从睡眠模式改变为工作模式的瞬变状态部分中将电力选通开关114断开并为工作逻辑120的电力输入端子N2充电。在将工作逻辑120的电力输入端子N2充电至期望电平之后,工作调节器111和睡眠调节器112的公共输出端子NI电连接至工作逻辑120的电力输入端子N2。通过瞬变状态部分的控制,可解决提供至工作逻辑120的驱动电压VDD_A的不稳定的问题,并且可激活工作逻辑120。
[0043]图3是进一步详细地示出图2的电压调节器110的图。参照图3,电压调节器110可包括产生第一开关控制信号SCl的电力选通控制逻辑115。电力选通控制逻辑115可根据操作模式OP_Mode产生第一开关控制信号SC1,并且接收从充电电路113产生的第二开关控制信号SC2。
[0044]充电电路113可包括电流源116、充电开关118和比较器119。充电电路113在其中操作模式从睡眠模式改变为工作模式的瞬变状态(TS)期间为工作逻辑120的电力输入端子N2充电。瞬变状态TS是当操作模式从睡眠模式改变为工作模式时的工作模式的初始时间段。也就是说,瞬变时间TS是其中操作模式从睡眠模式改变为工作模式但工作调节器111未充分激活的部分。因此,充电电路113在瞬变状态TS期间预先为工作逻辑120的电力输入端子N2充电,并且将工作逻辑120的电力输入端子N2设置为期望电压。
[0045]充电电路113输送从电流源116产生的充电电流Ic,以在瞬变状态TS期间为电力输入端子N2充电。例如,电流源116可为可变电流源,其可改变充电电流Ic的幅值。可通过用户确定由电流源116供应的充电电流Ic的幅值。电流源116在瞬变状态TS中为工作逻辑120的电力输入端子N2充电以增大驱动电压VDD_A的电平。
[0046]充电开关118响应于第二开关控制信号SC2将充电电流Ic输送至工作逻辑120的电力输入端子N2。充电开关118可响应于第二开关控制信号SC2对从电流源116提供的充电电流Ic进行切换。其中充电开关118被接通的部分是其中睡眠模式结束而操作模式进入工作模式的瞬变状态TS。因此,在工作逻辑120的电力输入端子N2从工作模式的一开始被充分充电之后,充电开关118断开。
[0047]比较器119产生用于切换充电开关118的第二开关控制信号SC2。通过充电电流Ic充电的电力输入端子N2的驱动电压VDD_A的电平被反馈至比较器119。比较器119将参考电压REF与反馈至比较器119的驱动电压VDD_A进行比较,以产生第二开关控制信号SC2。在通过充电电流Ic充电的驱动电压VDD_A的电平低于参考电压REF的情况下,比较器119产生第二开关控制信号SC2以接通充电开关118。在通过充电电流Ic充电的驱动电压VDD_A的电平等于或高于参考电压REF的情况下,比较器119产生第二开关控制信号SC2以断开充电开关118。比较器119基于操作模式OPjnode进行操作。因此,比较器119可在工作模式下被激活。此外,比较器119可在睡眠模式下不工作。
[0048]电力选通控制逻辑115参照操作模式0P_Mode和第二开关控制信号SC2来产生第一开关控制信号SCI。在操作模式0P_Mode对应于睡眠模式的情况下,电力选通控制逻辑115将电力选通开关114断开。甚至在操作模式0P_Mode从睡眠模式改变为工作模式的时亥IJ,电力选通控制逻辑115仍然将电力选通开关114保持在断开状态。在从充电电路113提供的第二开关控制信号SC2将充电开关118断开时,电力选通控制逻辑115将电力选通开关114接通。也就是说,电力选通控制逻辑115在工作模式开始并且瞬变状态TS结束之后将电力选通开关114接通。为了利用上述方法控制电力选通开关114,电力选通控制逻辑115产生第一开关控制信号SCI。
[0049]即使在操作模式0P_Mode改变时,也可以按稳定电平来供应由电压调节器110提供至工作逻辑120的驱动电压VDD_A。电力选通开关114和充电开关118可为P型或N型高电压晶体管,但本发明构思不限于该示例。
[0050]图4是示出图3的电压调节器110的操作的时序图。
[0051]参照图3和图4,根据电力选通开关114和充电开关118的开关操作,可对瞬变状态TS中的充电和工作调节器111的切换进行控制。也就是说,可在瞬变状态TS期间通过充电电路113为工作逻辑120的电力输入端子N2充电,并且可在瞬变状态TS之后通过工作调节器111为工作逻辑120的电力输入端子N2充电。
[0052]在睡眠模式下从时间TO至时间Tl驱动存储器系统100。工作调节器111在睡眠模式下断开。睡眠调节器112在睡眠模式下保持接通状态,并且供应用于保持存储器控制器100的备用状态的最小电力。也就是说,睡眠调节器112产生驱动电压VDD_S以将产生的驱动电压VDD_S供应至睡眠逻辑130。驱动电压VDD_S的电平与驱动电压VDD_A的电平相同,但是从睡眠调节器112供应的电流量相对小。因此,可使睡眠模式下消耗的电力最小化。电力选通开关114和充电开关118在睡眠模式下保持断开状态。也就是说,在睡眠模式下,控制电力选通开关114的第一开关控制信号SCl和控制充电开关118的第二开关控制信号SC2保持在低电平。
[0053]在时间Tl,睡眠模式结束,并且工作模式开始。也就是说,如果将命令提供至存储器控制器100,则根据唤醒操作,睡眠模式必须结束。存储器控制器100将操作模式OP_Mode改变为工作模式以执行从外部请求的操作。然后,工作调节器111被激活并且开始产生电压。然而,电力选通开关114仍然保持断开状态,并且充电电路113被激活。
[0054]在时间Tl,比较器119激活第二开关控制信号SC2以接通充电开关118。然后,工作逻辑120的电力输入端子N2的驱动电压VDD_A通过来自电流源116的充电电流Ic的供应而增大。在驱动电压VDD_A的电平到达参考电压REF的时间T2之前,通过充电电路113的充电操作持续进行。
[0055]在时间T2,驱动电压VDD_A的电平通过充电电路113到达参考电压1^。然后,第二开关控制信号SC2通过比较器119降至低电平L,并且充电开关118断开。响应于第二开关控制信号SC2转变为低电平L,电力选通控制逻辑115将第一开关控制信号SCl转变为高电平H。响应于第一开关控制信号SCl的转变,电力选通开关114被接通。工作调节器111将产生的电压供应至被充电至参考电压以上的工作逻辑120的电力输入端子N2。在时间T2,从工作调节器111产生的电压和电流被设为足以驱动工作逻辑120的电平。因此,工作逻辑120的电力输入端子N2的电压可保持在进行稳定电路操作的电平。
[0056]电压调节器110的操作状态可通过三个状态(也就是说,第一状态ST1、瞬变状态TS和第二状态ST2)限定。第一状态STl对应于睡眠模式。在第一状态STl中,电力选通开关114和充电开关118断开,而仅睡眠调节器112接通。瞬变状态TS对应于工作模式的起始部分。在瞬变状态TS中,电力选通开关114断开而充电开关118接通。在第二状态ST2中,通过工作调节器111供应驱动电压,并且将充电电路113去激活。瞬变状态TS对应于其中发生从睡眠模式至工作模式的模式改变的初始部分。
[0057]已经描述了切断工作调节器111与工作逻辑120的电力输入端子N2的电力选通开关114的操作,以及为工作逻辑120的电力输入端子N2充电的充电电路113的操作。虽然工作逻辑120的电力输入端子N2是相对重的负载,但是可通过设置瞬变状态TS为其提供稳定的驱动电压VDD_A。另外,当操作模式OP_Mode改变时,可在不依赖辅助供电的电容器的情况下为睡眠逻辑130供应稳定的驱动电压VDD_S。
[0058]图5是示出图4的操作部分中的睡眠模式或第一状态STl下的电压调节器110的电路图。参照图5,在睡眠模式下,工作调节器111被断电,并且电力选通开关114和充电开关118被断开。在睡眠模式下,仅睡眠调节器112保持在通电状态。<
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