电力切换电路及方法、半导体集成电路和无线电装置及系统的制作方法_3

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部分)的示例:该比较器对包括在由选择器电路60选择的组合中的镜像电流进行比较。例如,比较器电路50包括第一电流比较器51和第二电流比较器52。
[0047]电流比较器51是下述第一比较器(或第一比较器部分)的示例:该第一比较器将镜像电流a.Il与镜像电流b.12进行比较,并且判断镜像电流a.Il与镜像电流b.12之间的大小关系。电流比较器52是下述第二比较器(或第二比较器部分)的示例:该第二比较器将镜像电流b.Il与镜像电流a.12进行比较,并且判断镜像电流b.Il与镜像电流a.12之间的大小关系。
[0048]晶体管M14与晶体管MlO相连处的比较节点53处的电压电平通过镜像电流a.Ι1与镜像电流b.12之间的大小关系来确定。因此,电流比较器51在镜像电流a.Il高于镜像电流b.12时从比较节点53输出低电平信号,而在镜像电流b.12高于镜像电流a.Il时从比较节点53输出高电平信号。
[0049]类似地,晶体管M13与晶体管M9相连处的比较节点54处的电压电平通过镜像电流b.Ι1与镜像电流a.Ι2之间的大小关系来确定。因此,电流比较器52在镜像电流b.Ι1高于镜像电流a.12时从比较节点54输出低电平信号,而在镜像电流a.12高于镜像电流b.Il时从比较节点54输出高电平信号。
[0050]在选择节点S处的电压电平为高电平的情况下,选择器电路60将连接至输入节点A的比较节点53处的电压电平输出至输出节点X。另一方面,在选择节点S处的电压电平为低电平的情况下,选择器电路60将连接至输入节点B的比较节点54处的电压电平输出至输出节点X。
[0051]图3是示出选择器电路的示例的配置的图。图3示出的选择器电路60包括:由晶体管61和62形成的第一传输门;由晶体管64和65形成的第二传输门;以及反相器63。第一传输门是下述开关的示例:该开关通过选择节点S和反相器63来使输入节点A和输出节点X的连接在通断状态之间进行切换。第二传输门是下述开关的示例:该开关通过选择节点S和反相器63来使输入节点B和输出节点X的连接在通断状态之间进行切换。
[0052]在图2中,来自电流比较器51的比较节点53的输出和来自电流比较器52的比较节点54的输出经由选择器电路60输入到输出节点X处的反相器71。此外,反相器71的输出连接至控制节点N2,并且反相器71的输出还经由反相器72连接至控制节点NI。控制节点NI和N2处的电压电平通过反相器71和72急剧地改变,并且控制节点NI和N2处的逻辑电平变成彼此相反。因此,可以几乎消除电力开关SWl和SW2的导通状态重叠的时间,并且可以防止从输出节点42到电力节点41和43的反向电流。
[0053]选择器电路60的选择节点S连接至相同逻辑电平处的控制节点N2,并且该选择节点S连接至相反逻辑电平处的控制节点NI。因此,在电力开关SWl由于控制节点NI处的低电平而处于导通的情况下,即在电力开关SW2由于控制节点N2处的高电平而处于关断的情况下,比较节点53处的电压电平从输出节点X输出。另一方面,在电力开关SWl由于控制节点NI处的高电平而处于关断的情况下,即在电力开关SW2由于控制节点N2处的低电平而处于导通的情况下,比较节点54处的电压电平从输出节点X输出。
[0054]图4是用于说明通过由电力切换电路31执行的电力切换方法所实现的滞后操作的示例的图。图4的上部示出了电压,而图4的下部示出了电流。将参照图2来描述图4中示出的操作。在图4中,“输入电流”表示比较器电路50的、与镜像电流b.12或镜像电流a.12对应的输入电流。此外,“阈值电流”表示比较器电路50的、与镜像电流a.Il或镜像电流b.Il对应的阈值电流。
[0055](I)Vrect充分高于Vbat的情况:
[0056]该情况与图4中示出的从时间(或时刻)tl到时间(或时刻)t2的时间间隔tl_t2对应。当Vrect>Vbat时,11>12,并且“a”和“b”被设置成满足a>b。因此,在电流比较器51中,(输入电流)_(阈值电流)=(b.I2)-(a.11)〈0。因此,控制节点NI处于低电平,控制节点N2处于高电平,电力开关SWl导通,以及电力开关SW2关断。
[0057](2) Vbat 增大(或 Vrect 减小)并且 Vrect = Vbat 的情况:
[0058]该情况与图4中示出的时刻t2对应。当Vrect = Vbat时,Il = 12,并且“a”和“b”被设置成满足a>b。因此,在电流比较器51中,(输入电流)_(阈值电流)=(b.12)-(a.IlXOo因此,控制节点NI仍然处于低电平,控制节点N2仍然处于高电平,电力开关SWl仍然导通,以及电力开关SW2仍然关断。
[0059](3) Vbat进一步增大(或Vrect进一步减小)并且Vrect〈Vbat的情况:
[0060]该情况与图4中示出的时刻t3对应。当Vrect〈Vbat时,11〈12,并且“a”和“b”被设置成满足a>b。在电流比较器51中,当(输入电流)_(阈值电流)=(b.12)-(a.1l)=O时,即12 = a/b.Ι1时,控制节点NI切换为高电平状态,控制节点Ν2切换为低电平状态,电力开关SWl切换为关断状态,电力开关SW2切换为导通状态,以及选择器电路60选择电流比较器52。
[0061]换言之,当由于镜像电流a.Ι1的减小或镜像电流b.Ι2的增大而使镜像电流a.Ι1与镜像电流b.12匹配时,电压切换电路90将其输出电压Vout从电源电压Vrect切换为电源电压Vbat。例如,当电流比较器51检测到镜像电流a.Il与镜像电流b.12的匹配时,电压切换电路90将电力开关SWl关断而将电力开关SW2导通,以将输出电压Vout切换为与电源电压Vrect相比电压值较高的电源电压Vbat。
[0062](4) Vbat充分高于Vrect的情况:
[0063]该情况与时间间隔t3_t4和时间间隔t4_t5对应。当Vrect〈Vbat时,11〈12,并且“a”和“b”被设置成满足a>b。因此,在电流比较器52中,(输入电流)_(阈值电流)=(a.I2)-(b.II) >0。因此,控制节点NI仍然处于高电平,控制节点N2仍然处于低电平,电力开关SWl仍然关断,以及电力开关SW2仍然导通。
[0064](5) Vbat 减小(或 Vrect 增大)并且 Vrect = Vbat 的情况:
[0065]该情况与时刻t5对应。当Vrect = Vbat时,Il = 12,并且“a”和“b”被设置成满足a>b。因此,在电流比较器52中,(输入电流)_(阈值电流)=(a.I2)-(b.11)>0。因此,控制节点NI仍然处于高电平,控制节点N2仍然处于低电平,电力开关SWl仍然关断,以及电力开关SW2仍然导通。
[0066](6) Vbat进一步减小(或Vrect进一步增大)并且Vrect>Vbat的情况:
[0067]该情况与时刻t6对应。当Vrect>Vbat时,11>12,并且“a”和“b”被设置成满足a>b0因此,在电流比较器52中,当(输入电流)_(阈值电流)=(a*I2)-(b*Il) = O时,即12 = b/a.Ι1时,控制节点NI切换为低电平状态,控制节点Ν2切换为高电平状态,电力开关SWl切换为导通状态,电力开关SW2切换为关断状态,以及选择器电路60选择电流比较器51。
[0068]换言之,当由于镜像电流b.Il的增大或镜像电流a.12的减小而使镜像电流b.Il与镜像电流a.12匹配时,电压切换电路90将其输出电压Vout从电源电压Vbat切换为电源电压Vrect。例如,当电流比较器52检测到镜像电流b.Il与镜像电流a.12的匹配时,电压切换电路90将电力开关SWl导通而将电力开关SW2关断,以将输出电压Vout切换为与电源电压Vbat相比电压值较高的电源电压Vrect。
[0069]图5是示出电力切换电路的另一示例的配置的图。图5示出了作为电力切换电路30的第二示例的电力切换电路32。在图5中,用相同的附图标记指示与图2中的对应部分相同的部分,并且将省略对这些部分的描述,包括对配置和由此实现的效果的描述。电力切换电路32包括电压切换电路90、电流镜电路82、比较器电路55和选择器电路66。
[0070]电流镜电路82是下述电流镜电路(或电流镜部分)的示例:该电流镜电路可以以多个不同的镜像比传输通过监测多个电源电压一一Vrect和Vbat—一所获得的受监测电流
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