波纹抑制电路的制作方法
【专利说明】波纹抑制电路
[0001]在先临时申请的优先权要求
[0002]该申请要求2012年8月20日申请的题为“System and Method for RippleReduct1n in Power Converters”的临时申请N0.61/691161的优先权,该临时申请具有备案号0NS01534，且具有共同发明人Gabor Reizik等。
技术领域
[0003]本发明通常涉及电子学领域，尤其涉及半导体、半导体结构及形成半导体器件的方法。
【背景技术】
[0004]过去，电子工业使用各种方法和结构形成电源控制器。一些电源控制器用信号运行，该信号要求电源控制器响应控制信号值来改变输出电压值。然而，控制信号可能变化，该变化导致输出电压具有变化的值，例如具有输出电压期望值附近的波纹电压。该波纹电压是不希望有的。
[0005]控制信号值的变化还导致电源控制器形成的时间信号的时间变化。时间信号变化可被认为是时间信号具有拍频。该拍频也是不希望有的。
[0006]从而，需要一种方法和装置，以降低输出电压波纹和/或降低拍频。
【实用新型内容】
[0007]根据本实用新型的一方面，提供了一种波纹抑制电路，其包括:被设置为接收第一信号的第一输入，所述第一信号是脉宽调制信号，其占空比表示输出电压请求值；被设置为接收第二信号的第二输入，所述第二信号是第一信号的滤波值；第一存储元件；第二存储元件；第一开关，其被设置为响应第一信号的第一转变，在第一存储元件上存储第二信号的第一值；第二开关，其被设置为响应第一信号的第二转变，在第二存储元件上存储第二信号的第二值；以及平均电路，其被设置为从第一存储元件接收第二信号的第一值并且从第二存储元件接收第二信号的第二值并形成参考信号，所述参考信号的值是第一值和第二值的平均值。
[0008]根据本实用新型的一方面，其中第一开关是第一晶体管，所述第一晶体管具有控制电极，被耦合为响应第一转变使能第一晶体管，第一载流电极，被耦合至第一存储元件的第一端子，以及第二载流电极，被耦合以接收第二信号。
[0009]根据本实用新型的一方面，其中第二开关是第二晶体管，所述第二晶体管具有控制电极，被耦合以响应第二转变使能第二晶体管，第一载流电极，被耦合至第二存储元件的第一端子，以及第二载流电极，被耦合以接收第二信号。
[0010]根据本实用新型的一方面，提供了一种电源控制器的波纹抑制电路，其包括:波纹抑制电路的第一输入，其被设置为接收第一信号，所述第一信号是脉宽调制信号，其占空比表示输出电压的请求值；波纹抑制电路的第二输入，其被设置为接收第二信号，所述第二信号是第一信号的滤波值；波纹抑制电路被设置为形成第三信号，该第三信号是第二信号的峰值；波纹抑制电路被设置为形成第四信号，该第四信号是第二信号的谷值；波纹抑制电路被设置为形成输出信号，该输出信号是第三和第四信号的平均值。
[0011]根据本实用新型的一方面，其中波纹抑制电路被设置为在第一信号的第一转变时存储峰值作为存储值并且在第一转变之后保持所述存储值。
[0012]根据本实用新型的一方面，其中波纹抑制电路的第二输入被设置为接收第二信号，以及其中滤波值与第一信号成比例地变化。
[0013]根据本实用新型的一方面，提供了一种波纹抑制电路，包括:波纹抑制电路的第一输入，该第一输入被设置为接收第一信号，该第一信号是数字信号，其具有表示期望值的占空比；波纹抑制电路的第二输入，该第二输入被设置为接收第二信号，该第二信号是模拟信号，该第二信号的值响应第一信号的变化而变化；该波纹抑制电路被设置为响应第一信号的第一状态变化确定第二信号的峰值以及响应第一信号的第二状态变化确定第二信号的最小值；以及该波纹抑制电路被设置为形成该峰值与该最小值的平均值。
[0014]根据本实用新型的一方面，其中第二输入被设置为接收响应第一信号的变化而变化的滤波值。
[0015]根据本实用新型的一方面，波纹抑制电路包括:波纹抑制电路的第一通道，其被设置为在第一信号的第一状态变化时存储第二信号的峰值，以及波纹抑制电路的第二通道，其被设置为在第一信号的第二状态变化时存储第二信号的最小值。
[0016]根据本实用新型的一方面，其中第二输入被设置为接收第二信号，该第二信号与第一信号成比例地变化。
【附图说明】
[0017]图1示意性地示出根据本发明的包括波纹抑制电路的电源系统的一部分的实施方式的示例；
[0018]图2示意性地示出根据本发明的图1中波纹抑制电路的一个替代实施例的波纹抑制电路的一部分的实施方式的示例；
[0019]图3为曲线图，其示出根据本发明的图1和图2中波纹抑制电路形成的一些信号的值；以及
[0020]图4示出根据本发明的包括图1和图2中波纹抑制电路的半导体器件的放大的平面图。
[0021]为了说明的简单且清晰，附图中的元件不一定按照比例绘制，为了说明的目的某些元件可能被夸大，以及除另有说明外，不同附图中的相同标号表示相同的元件。此外，省略公知的步骤和元件的说明和细节以简化说明。如本说明书中所使用的，载流电极意为器件的一种部件:该部件承载通过所述器件的电流，例如金属氧化物半导体(MOS)晶体管的源极或漏极、或双极晶体管的发射极或集电极、或二极管的阴极或阳极，并且控制电极意为器件的一种部件:该部件控制通过所述器件的电流，例如MOS晶体管的栅极、或双极晶体管的基极。尽管所述器件在本说明书中解释为某些N沟道或P沟道器件，或者某些N型或P型掺杂区域，然而本领域的普通技术人员应理解，根据本发明，互补的器件也是可能的。本领域的技术人员应理解，导电类型涉及到导电发生的机制，例如通过空穴或电子导电，因此，导电类型不涉及掺杂浓度而是涉及掺杂类型，例如P型或N型。本领域的技术人员应理解，本说明书中所使用的与电路操作相关的词语期间(during)、同时(while)、当(when)并不是严格术语，所述严格术语的含意为在启动动作下立即发生动作，而是在由启动动作所启动的反应之间有一些小但合理的延迟，例如各种传输延迟。此外，术语同时(while)意为某动作发生在至少启动动作持续时间的某部分内。词语约(approximately)或大体上(substantially)意为元件的值具有的参数预计接近设定值或位置。然而，如本领域中众所周知的，总存在小的变化阻碍所述值或位置精确为设定值。本领域中公认，至少达百分之十(10% )(以及对半导体掺杂浓度而言多达百分之二十(20% ))的变化是偏离所述确切理想目标的合理的变化。当用于涉及信号状态时，术语“有效”(“asserted”)意为信号的有效状态，而术语“无效”(“negated”)意为信号的无效状态。信号的实际电压值或逻辑状态(例如“I”或“O”)依赖于采用了正逻辑还是负逻辑。因此，根据采用的是正还是负逻辑，有效可为高电压或高逻辑或者低电压或低逻辑，并且根据采用的是正还是负逻辑，无效可为低电压或低状态或者高电压或高逻辑。在此，采用正逻辑惯例，但本领域的技术人员可理解也可采用负逻辑惯例。权利要求和/或实施方式中术语第一(first)，第二(second)，第三(third)和类似的，如在元件名称部分所使用的，是用来区分相似的元件而不一定是指时间上、空间上、排序上或其他方面的顺序。还可以理解的是如此使用的术语在适当的情况下可通用并且此处描述的实施方式可以以此处所描述的顺序之外的其他顺序实施。
【具体实施方式】
[0022]图1示意性地示出电源系统10的一部分的实施方式的示例，该电源系统10被设置成形成输出电压(Vout)以提供给负载15。系统10通常接收电压输入11与公共返回端12间的输入电压,利用该输入电压在系统10的输出14上形成输出电压(Vout)。该输入电压可以是交流电压或其他类型电压的整流形式。系统10的电源控制器71通常被设置为接收表示值为Vout的反馈信号(FB)，并调节Vout到某个期望值。替代FB信号或者除了FB信号之外，本领域的技术人员可理解控制器71可接收多种其他信号以辅助控制器控制Vout的值，例如电流检测信号和其它检测信号。为了调节Vout的值，控制器71通常设置为形成用于控制输出兀件13的控制信号78。在一个实施方式中,控制器71可为开关电源控制器，例如脉宽调制(PWM)控制器或脉冲频率调制器(PFM)，或其它类型的开关电源控制器。在这些实施方式中，输出元件13可包括电感器、变压器或设置为同步整流结构的电源开关或实现电源系统的其它众所周知的结构，例如升压或降压结构或其组合。在另一个实施方式中，元件13的部分，例如电源开关等，可被包括在控制器71内。在又一个实施方式中，控制器71可为线性电压调节器，例如低压差(LDO)或线性改变控制信号78的值的其它类型的线性调节器。控制器71通常包括接收反馈信号并形成控制信号78的调节器75或电压调节部分。
[0023]一个实施方式包括设置系