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_4

文档序号:9289869阅读:来源:国知局
Il 和 12。
[0071]例如,电流镜电路82通过以第一镜像比“c+d”传输受监测电流Il来生成流过晶体管M13的第一镜像电流(c+d).II,而通过以第二镜像比“c”传输受监测电流12来生成流过节点57的第二镜像电流c.Ι2。类似地,电流镜电路82通过以第二镜像比“c”传输受监测电流Il来生成流过晶体管Μ13的第三镜像电流c.II,而通过以第一镜像比“c+d”传输受监测电流12来生成流过节点57的第四镜像电流(c+d).12。
[0072]例如,晶体管M5、M6、M7、M8、M9和MlO的沟道宽度W5、W6、W7、Ws、胃9和ff:。的比为ff5:ff6:ff7:ff8:ff9:ff10= l:c:d:l:c:do 例如,“d” 的值大于“c” 的值,并且“c”和“d” 二者的值都大于I。
[0073]因此,当开关SW3导通时,电流镜电路82可以使通过由晶体管M5、M6、M7、Mll和M13以第一镜像比“c+d”传输受监测电流Il所生成的镜像电流(c+d) -1l流过晶体管M13。此外,当开关SW4关断时,电流镜电路82可以使通过由晶体管M8和M9以第二镜像比“c”传输受监测电流12所生成的镜像电流c.12流过节点57。类似地,当开关SW3关断时,电流镜电路82可以使通过由晶体管M5、M6、M11和Ml3以第二镜像比“c”传输受监测电流Il所生成的镜像电流c.Il流过晶体管M13。此外,当开关SW4导通时,电流镜电路82可以使通过由晶体管M8、M9和MlO以第一镜像比“c+d”传输受监测电流12所生成的镜像电流(c+d).12流过节点57。
[0074]节点57经由开关SW4来连接晶体管M9和晶体管M10。流过节点57的电流在开关SW4关断时等于流过晶体管M9的电流,而在开关SW4导通时等于流过晶体管M9和晶体管MlO的电流之和。
[0075]节点58经由开关SW3来连接晶体管M6和晶体管M7。流过节点58的电流在开关SW3关断时等于流过晶体管M6的电流,而在开关SW3导通等于流过晶体管M6和晶体管M7的电流之和。
[0076]选择器电路66是下述选择器(或选择器部分)的示例:该选择器根据电源电压Vrect和Vbat的切换状态、以组合的形式来对由电流镜电路82生成并且传输的镜像电流(c+d).I1、c.12、c.Il和(c+d).12进行选择,该组合对于受监测电流Il和12具有不同的镜像比。
[0077]例如,在电压切换电路90将输出电压Vout切换为电源电压Vrect的情况下,选择器电路66选择下述组合,对于该组合,与受监测电流Il相乘的镜像比“c+d”高于与受监测电流12相乘的镜像比“C”,即选择器电路66选择镜像电流(c+d).Il和镜像电流c.12的配对。另一方面,在电压切换电路90将输出电压Vout切换为电源电压Vbat的情况下,选择器电路66选择下述组合,对于该组合,与受监测电流12相乘的镜像比“c+d”高于与受监测电流Il相乘的镜像比“c”,即选择器电路66选择镜像电流(c+d).12和镜像电流c.Il的配对。
[0078]比较器电路55是下述比较器(或比较器部分)的示例:该比较器对包括在由选择器电路66选择的组合中的镜像电流进行比较。例如,根据由选择器电路66做出的选择,比较器电路55在对第一镜像电流(c+d).Il和第二镜像电流c.12进行比较与对第三镜像电流c.Il和第四镜像电流(c+d).12进行比较之间切换。
[0079]晶体管M13与节点57相连处的比较节点56处的电压电平通过流过晶体管M13的镜像电流与流过节点57的镜像电流之间的大小关系来确定。因此,比较器电路55在镜像电流(c+d).Il高于镜像电流c.12时从比较节点56输出低电平信号,而在镜像电流c.12高于镜像电流(c+d).Il时从比较节点56输出高电平信号。类似地,比较器电路55在镜像电流c.Il高于镜像电流(c+d).12时从比较节点56输出低电平信号,而在镜像电流(c+d).12高于镜像电流c.Il时从比较节点56输出高电平信号。
[0080]例如,选择器电路66包括由第一传输门形成的开关SW3和由第二传输门形成的开关 SW4。
[0081]来自比较器电路55的比较节点56的输出被输入至反相器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。此外,反相器71的输出连接至开关SW3和SW4中的每个开关的一个栅极,而反相器72的输出连接至开关SW3和SW4中的每个开关的另一栅极。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。
[0082]图6是用于说明通过由电力切换电路32执行的电力切换方法所实现的滞后操作的示例的图。将参照图5来描述图6中示出的操作。在图6中,“输入电流”表示比较器电路55的、与镜像电流c.12或镜像电流(c+d).12对应的输入电流。此外,“阈值电流”表示比较器电路55的、与镜像电流(c+d) -1l或镜像电流c -1l对应的阈值电流。在图6中,用相同的附图标记指示与图4中的对应部分相同的部分,并且将省略对这些部分的描述。
[0083]当由于镜像电流(c+d).Il的减小或镜像电流c.12的增大而使镜像电流(c+d).Ι1与镜像电流c.Ι2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。另一方面,当由于镜像电流c.Il的增大或镜像电流(c+d).12的减小而使镜像电流c.Il与镜像电流(c+d).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。
[0084]因此,在上述实施方式中的每个实施方式中,当将输出电压Vout切换为电源电压Vrect和电源电压Vbat中的较高者时,电力切换电路90改变镜像比以引入对镜像电流的大小比较的滞后。因此,可以使电力切换稳定,并且可以抑制在电源电压Vrect与电源电压Vbat之间频繁发生切换的抖动现象。此外,即使在经由天线13发射或接收无线电波时电源电压Vrect出现变化的情况下,也可以抑制在电源电压Vrect与电源电压Vbat之间频繁发生切换的抖动现象,这是因为电力切换是以滞后的方式执行的。此外,可以对由于抖动现象而在输出电压Vout中生成的噪声进行抑制,并且还可以对由于输出电压Vout中的噪声而引起内部电路22的错误操作进行抑制。
[0085]在根据电流的变化来检测电源电压的变化的本实施方式的情况下,可以使电流的变化量被设计成相对于电源电压的变化量相对较大。为此,当与使用电阻分压器、根据分压后电压来检测电流的变化的情况相比时,即使电流检测准确度变得略不一致,也可以使电力切换稳定。
[0086]在使用晶体管而非电阻分压器的电阻元件来形成电路的本实施方式中,电路可以形成在相对较小的电路区域内,因此可以抑制电流消耗。此外,可以减小电路的功耗和成本二者,并且可以以滞后的方式执行电力切换。
[0087]在实施方式中的每个实施方式中,可切换电源的数目不限于两个,而可以是三个或更多个。此外,可切换电源电压可以为通过接触式电力传输提供的DC电压或者通过非接触式电力传输提供的DC电压。
[0088]根据实施方式中的每个实施方式,可以使电力切换稳定。此外,除了使电源的切换稳定之外,还可以实现低功耗和低成本。
[0089]本文中陈述的所有示例和条件用语意在用于教导的目的,以帮助读者理解由发明人贡献的本发明和构思从而促进本领域,并且本文中陈述的所有示例和条件用语要被解释为不限于这样的具体陈述的示例和条件,而且说明书中的这样的示例的组织也不涉及示出本发明的优点和缺点。虽然已详细地描述了本发明的实施方式,但是应当理解的是可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替换和变更。
【主权项】
1.一种电力切换电路,包括: 电流镜电路,所述电流镜电路通过以不同的镜像比传输多个受监测电流来生成多个镜像电流,所述多个受监测电流通过监测多个电源电压来获得; 选择器,所述选择器根据所述多个电源电压的切换状态、以组合的方式来对所述多个镜像电流进行选择,所述组合对于所述多个受监测电流具有所述不同的镜像比; 比较器,所述比较器对由所述选择器选择的多个镜像电流进行比较,并且输出比较结果;以及 切换电路,所述切换电路基于所述比较结果来将要提供给负载的供电电压切换为所述多个电源电压中之一。
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