專利名稱：能夠避免輸入訊號發(fā)生電壓突降的電壓轉(zhuǎn)換器與相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓轉(zhuǎn)換器，特別是涉及一種能夠避免在輸入訊號中發(fā)生電壓突降的電壓轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
請參照圖1，圖1是現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換器100的示意圖。如圖1所示，電壓轉(zhuǎn)換器100包含有一電感L、一回授電路102、一電壓轉(zhuǎn)換電路104與一晶體管Qp；電壓轉(zhuǎn)換器100耦接至一致能訊號EN，用來作為一直流轉(zhuǎn)直流電壓轉(zhuǎn)換器(DC/DC converter)并提升輸出電壓訊號Vin的電壓電平，其中致能訊號EN用來啟動電壓轉(zhuǎn)換器100，此外，電壓轉(zhuǎn)換電路104包含有一誤差放大器OP1、一脈沖寬度調(diào)制控制回路106與一晶體管Qn，其中脈沖寬度調(diào)制控制回路106會產(chǎn)生多個電壓控制訊號Sn、Sp以分別控制晶體管Qp和Qn的導通情形，而電壓控制訊號Sn、Sp彼此為互補訊號，其工作周期(duty cycle)是由誤差放大器OP1的輸出(亦即Verr)所控制；誤差放大器OP1的反相輸入端用來接收一回授電壓訊號VFb而誤差放大器OP1的非反相輸入端則用來接收一參考電壓訊號Vfef，其中回授電壓訊號Vfb對應(yīng)于輸出電壓訊號Vout，而參考電壓訊號Vref是一電壓訊號，其電壓電平是由一外部電路所提供(未顯示于圖1中)并且在電壓轉(zhuǎn)換器啟動后將隨時間而增加，舉例來說，參考電壓訊號Vref一般而言為一線性訊號；另外，輸出電壓訊號Vout用來作為負載108的輸入訊號，而誤差放大器OP1的輸出(亦即Verr)將反應(yīng)回授電壓訊號Vfb與參考電壓訊號Vref的電壓差異以控制用來決定晶體管Qn、Qp的導通/截止狀態(tài)的電壓控制訊號Sn、Sp的工作周期，因此將能夠穩(wěn)定輸出電壓訊號Vout的電壓電平。當輸出電壓訊號Vout的電壓電平穩(wěn)定后，以下的方程式將成立Vout=Vref×(R1+R2)R2]]>方程式(1)其中R1、R2是回授電路102中的電阻。
然而，即使電壓控制訊號Sn、Sp的電壓電平分別維持于一低電壓電平與一高電壓電平，仍會形成大量的漏電流，這是因為一體二極管(body diode)存在于晶體管Qp上并且被順向偏壓而感應(yīng)該漏電流，舉例來說，若輸入電壓訊號Vin的電壓電平是3.3伏特而體二極管的基底電壓(body voltage)是0.7伏特，則當電壓控制訊號Sn、Sp的電壓電平分別維持于低電壓電平與高電壓電平時，輸出電壓訊號Vout的電壓電平將變成2.6伏特，此時，因為輸出電壓訊號Vout的電壓電平(2.6伏特)不等于0伏特，任何耦接至輸出電壓訊號Vout的集成電路(如圖1所示的負載108)將可能會被錯誤地啟動；再者，由于輸出電壓訊號Vout的非零電壓電平亦有可能經(jīng)由晶體管Qp中順向偏壓的體二極管提供大量靜態(tài)電流給負載108，因此，對于使用單一電池作為電力供應(yīng)來源的手機裝置，即使在手機裝置為運作或閑置時，上述的情形將消耗大量的電力。
一般而言，用來解決上述問題的現(xiàn)有技術(shù)有兩種，其中第一種現(xiàn)有技術(shù)是在晶體管Qp與負載108之間加入一負載開關(guān)來控制是否建立晶體管Qp與負載108的電性連接關(guān)系，該負載開關(guān)具有一晶體管，其中該晶體管具有一體二極管且該體二極管具有一P型區(qū)與一N型區(qū)，該P型區(qū)耦接至負載108而該N型區(qū)則耦接至晶體管Qp，因此，此負載開關(guān)能夠阻止漏電流經(jīng)由晶體管Qp中順頁向偏壓的體二極管而泄漏至負載108；然而，實際上，增加該負載開關(guān)將同時增加成本與印刷電路板的面積，再者，因為實際上負載開關(guān)在導通時，由于本身具有內(nèi)部電阻，因此其亦會消秏電力，所以增加的負載開關(guān)將會降低電源轉(zhuǎn)換效率。
因此，常使用第二種現(xiàn)有技術(shù)來解決順向偏壓的體二極管產(chǎn)生漏電流的問題。請同時參照圖2與圖3，其中圖2是另一現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換器200的示意圖，而圖3是圖2所示的電壓轉(zhuǎn)換器200的操作時序圖。如圖2所示，電壓轉(zhuǎn)換器200包含有一電感L、一回授電路202、一電壓轉(zhuǎn)換電路204、一傳輸開關(guān)206與一開關(guān)訊號產(chǎn)生器208，其中電壓轉(zhuǎn)換電路204包含有一誤差放大器OP1、一脈沖寬度調(diào)制控制回路210與一晶體管Qn，另外，由于回授電路202、電壓轉(zhuǎn)換電路204與脈沖寬度調(diào)制控制回路210的操作與功能相同于圖1所示的回授電路102、電壓轉(zhuǎn)換電路104與脈沖寬度調(diào)制控制回路106的操作與功能，在此為了簡化說明并不另行贅述；此外，電壓轉(zhuǎn)換器200耦接于用來啟動電壓轉(zhuǎn)換器200的致能訊號EN，而輸出電壓訊號Vout則用來作為負載212的輸入訊號，再者，傳輸開關(guān)206包含有一晶體管Qp、一第一開關(guān)S1與一第二開關(guān)S2，而開關(guān)訊號產(chǎn)生器208分別產(chǎn)生一第一開關(guān)控制訊號C1與一第二開關(guān)控制訊號C2以控制第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2的狀態(tài)為導通或截止。
如圖3所示，在電壓轉(zhuǎn)換器200啟動之前，第一開關(guān)控制訊號C1維持一高邏輯電平而第二開關(guān)控制訊號C2維持一低邏輯電平，此時第一開關(guān)S1維持于導通狀態(tài)(亦即開關(guān)關(guān)閉)而第二開關(guān)S2維持于截止狀態(tài)(亦即開關(guān)打開)，因此，在第一晶體管Qp的漏極與基底之間將建立一PN接面，其中第一晶體管Qp的漏極位于P型區(qū)而其基底則位于N型區(qū)，因此，當電壓控制訊號Sn、Sp分別處于低電壓電平與高電壓電平時，二極管將被反向偏壓，此時沒有漏電流可以流至負載212；當電壓轉(zhuǎn)換器200于時間點T1被致能訊號EN啟動時(亦即致能訊號EN的邏輯電平由低邏輯電平變成高邏輯電平時)，第一開關(guān)控制訊號C1將由高邏輯電平變成低邏輯電平，第二開關(guān)控制訊號C2將由低邏輯電平變成高邏輯電平，此時，第一開關(guān)S1的狀態(tài)將由導通變成截止，而第二開關(guān)S2的狀態(tài)將由截止變成導通，因此，在第一晶體管Qp的基底與源極之間將建立一PN接面，其中源極位于P型區(qū)，而基底則位于N型區(qū)；同時，依據(jù)回授電路202的設(shè)計，參考電壓訊號Vref的電壓電平將由0伏特開始緩慢增加至一預定值(例如1.25伏特)，此時，即使基底電壓Vd存在于第一晶體管Qp的基底上，然而，電壓轉(zhuǎn)換電路204的輸出(亦即Vin’)的電壓電平與輸出電壓訊號Vout的電壓電平之間的電壓差異仍然足夠大，因此，輸出電容Cout立即被一大電流所充電，并造成在時間點T2時，輸出電壓訊號Vout的電壓電平等于電壓轉(zhuǎn)換電路204(亦即Vin’)的輸出的電壓電平減去基底電壓Vd的電壓電平；而在時間點T2之后，因為回授電壓訊號Vfb的電壓電平仍然跟隨參考電壓訊號Vref的電壓電平而變化，所以輸出電壓訊號Vout的電壓電平將自上述提到的電壓轉(zhuǎn)換電路204(亦即Vin’)的輸出減去基底電壓Vd所形成的電壓電平而緩慢增加，最后在時間點T3時增加至一穩(wěn)定值(例如5伏特)，因此，第一晶體管Qp在時間點T2～T3的時間內(nèi)會緩慢導通，然而，在時間點T1～T2的時間內(nèi)將無法避免產(chǎn)生上述所提到的大電流，此將造成輸入電壓訊號Vin產(chǎn)生電壓突降(如圖3所示)；對于電池而言，若輸入電壓訊號Vin中的電壓突降過于嚴重，可能造成由相同電池來提供電源的其它系統(tǒng)錯誤地運作。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的之一在于提供一種避免輸入訊號中產(chǎn)生大電流的電壓轉(zhuǎn)換器及相關(guān)方法，以解決上述所提到的問題。
本發(fā)明披露了一種依據(jù)一輸入電壓訊號于一輸出端口提供一輸出電壓訊號的電壓轉(zhuǎn)換器。該電壓轉(zhuǎn)換器包含有一回授電路、一傳輸開關(guān)電路、一電壓轉(zhuǎn)換電路與一預偏壓電路，其中，回授電路用來依據(jù)該輸出電壓訊號以產(chǎn)生一回授電壓訊號，該傳輸開關(guān)電路用來選擇性于該電壓轉(zhuǎn)換器的一正常模式中傳送一轉(zhuǎn)換后電壓訊號至該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口，或于該電壓轉(zhuǎn)換器的一預偏壓模式中傳送該輸入電壓訊號至該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口，該電壓轉(zhuǎn)換電路，其耦接至該輸入電壓訊號、該回授電壓訊號、一參考電壓訊號與該傳輸開關(guān)電路，用來于該正常模式中將該輸入電壓訊號轉(zhuǎn)換成該轉(zhuǎn)換后電壓訊號以及于該正常模式中藉由控制該傳輸開關(guān)來參考該回授電壓訊號與該參考電壓訊號以調(diào)整該輸出電壓訊號，而該預偏壓電路耦接至該回授電壓訊號、該參考電壓訊號與該傳輸開關(guān)電路，用來于該預偏壓模式中控制通過該傳輸開關(guān)至該輸出端口的一電流的一強度。
本發(fā)明還披露了一種依據(jù)一輸入電壓訊號于一輸出端口提供一輸出電壓訊號的電壓轉(zhuǎn)換方法。該電壓轉(zhuǎn)換方法包含有(a)依據(jù)該輸出電壓訊號產(chǎn)生一回授電壓訊號；(b)提供一傳輸開關(guān)電路，并使用該傳輸開關(guān)電路選擇性于一正常模式中傳送一轉(zhuǎn)換后電壓訊號至該輸出端口，或于一預偏壓模式中傳送該輸入電壓訊號至該輸出端口；(c)于該正常模式中將該輸入電壓訊號轉(zhuǎn)換成該轉(zhuǎn)換后電壓訊號，以及藉由控制該傳輸開關(guān)來參考該回授電壓訊號與該參考電壓訊號以調(diào)整該輸出電壓訊號；以及(d)于該預偏壓模式中控制通過該傳輸開關(guān)至該輸出端口的一電流的一強度。


圖1為第一種現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖2為第二種現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖3為圖2所示的電壓轉(zhuǎn)換器的操作時序圖。
圖4為本發(fā)明第一實施例的電壓轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖5為圖4所示的電壓轉(zhuǎn)換器的操作時序圖。
圖6為本發(fā)明第二實施例的電壓轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖7為圖6所示的電壓轉(zhuǎn)換器的操作時序圖。
圖8為本發(fā)明第三實施例的電壓轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖9為圖8所示的電壓轉(zhuǎn)換器的操作時序圖。
圖10為本發(fā)明第四實施例的電壓轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖11為圖10所示的電壓轉(zhuǎn)換器的操作時序圖。
附圖符號說明

具體實施方式
請參照圖4與圖5，圖4是本發(fā)明第一實施例的電壓轉(zhuǎn)換器400的示意圖，而圖5是圖4所示的電壓轉(zhuǎn)換器400的操作時序圖。如圖4所示，電壓轉(zhuǎn)換器400包含有一回授電路202、一電壓轉(zhuǎn)換電路204、一傳輸開關(guān)電路402、一控制開關(guān)電路404以及一預偏壓電路406。電壓轉(zhuǎn)換器400用來提供一穩(wěn)定的電壓電平給負載408，而回授電路202與電壓轉(zhuǎn)換電路204的操作與功能相同于上述所提到的回授電路與電壓轉(zhuǎn)換電路的操作與功能，故在此不另贅述；此外，傳輸開關(guān)電路402包含有一第一晶體管Qp、一第一開關(guān)S1與一第二開關(guān)S2，其中第一晶體管Qp是一P型金屬氧化物半導體(PMOS)晶體管，第一開關(guān)S1被控制開關(guān)電路404所產(chǎn)生的第一開關(guān)控制訊號C1’所控制，而第二開關(guān)S2則被控制開關(guān)電路404所產(chǎn)生的第二開關(guān)控制訊號C2’所控制?？刂崎_關(guān)電路404包含有一第三開關(guān)S3、一第四開關(guān)S4與一開關(guān)控制器410，其中開關(guān)控制器410用來控制第一、第二、第三與第四開關(guān)S1、S2、S3、S4中每一開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止，以選擇性允許電壓轉(zhuǎn)換電路204在一正常模式中控制傳輸開關(guān)電路402或允許預偏壓電路406在一預偏壓模式中控制傳輸開關(guān)電路402；開關(guān)控制器410包含有一臨界電壓提供電路412與一開關(guān)控制電路414，其中臨界電壓提供電路412耦接至輸入電壓訊號Vin并包含有一電壓源Vos，用來輸出一臨界電壓訊號Vth其中臨界電壓訊號Vth的電壓電平等于輸入電壓訊號Vin減去電壓源Vos后的電壓電平。此外，開關(guān)控制電路414包含有一比較器OP2與一反相器OP3，此開關(guān)控制電路414是參考臨界電壓訊號Vth與輸出電壓訊號Vout以產(chǎn)生第一開關(guān)控制訊號C1’來控制第一、第四開關(guān)S1、S4的狀態(tài)為導通或截止，以及產(chǎn)生第二開關(guān)控制訊號C2’來控制第二、第三開關(guān)S2、S3的狀態(tài)為導通或截止。預偏壓電路406包含有一電阻R3與一誤差放大器OP4，其中電阻R3耦接于輸入電壓訊號Vin與誤差放大器OP4的輸出之間，而誤差放大器OP4用來于預偏壓模式中參考回授電壓訊號Vfb與參考電壓訊號Vref以控制通過傳輸開關(guān)電路402至電壓轉(zhuǎn)換器400的輸出端口的電流強度。
在本實施例與以下實施例中，假設(shè)輸入電壓訊號Vin的電壓電平是3.3伏特，當電壓轉(zhuǎn)換器400啟動之后，參考電壓訊號Vref的電壓電平隨著時間由0伏特增加至1.25伏特，以及依據(jù)回授電路202的設(shè)計方式，輸出電壓訊號Vout的電壓電平最后將維持一穩(wěn)定值(例如5伏特)。如圖5所示，在電壓轉(zhuǎn)換器400啟動之前，第一開關(guān)控制訊號C1’的邏輯電平維持于一高邏輯電平，而第二開關(guān)控制訊號C2’的邏輯電平維持于一低邏輯電平，此時，第一開關(guān)S1與第四開關(guān)S4將保持導通狀態(tài)，而第二開關(guān)S2與第三開關(guān)S3將保持截止狀態(tài)，而因為輸入電壓訊號Vin經(jīng)由電阻R3提供一高邏輯電平至第一晶體管Qp的柵極，此時第一晶體管Qp不導通，因此，在電壓轉(zhuǎn)換器400啟動以前，輸出電壓訊號Vout的電壓電平將維持于0伏特而且沒有任何漏電流產(chǎn)生。然而，當電壓轉(zhuǎn)換器400在圖5所示的時間點T1被致能訊號EN所啟動時(亦即致能訊號EN的邏輯電平由低邏輯電平變成高邏輯電平時)，電壓轉(zhuǎn)換器400首先進入預偏壓模式，而參考電壓訊號Vref的電壓電平自0伏特開始隨著時間增加，而因為第一開關(guān)控制訊號C1’的邏輯電平維持于高邏輯電平，且第二開關(guān)控制訊號C2’的邏輯電平維持于低邏輯電平，使得第一開關(guān)S1與第四開關(guān)S4仍然維持導通狀態(tài)，而第二開關(guān)S2與第三開關(guān)S3仍然維持截止狀態(tài)，此時，在第一晶體管Qp的基底與漏極之間將建立一PN接面，其漏極位于P型區(qū)而其基底位于N型區(qū)，雖然此PN接面是被反向偏壓，然而，仍然有電流會通過第一晶體管Qp；預偏壓電路406此時將負責控制傳輸開關(guān)電路402的導通狀況(亦即第一晶體管Qp的導通狀況)，另外，因為誤差放大器OP4的運作，回授電壓訊號Vfb的電壓電平將緩慢地隨著參考電壓訊號Vref的電壓電平的增加而增加，造成第一晶體管Qp緩慢導通；因此，輸出電容Cout經(jīng)由第一晶體管Qp被一微小輸入電流Iin充電，直到輸出電壓訊號Vout的電壓電平等于臨界電壓訊號Vth的電壓電平。臨界電壓訊號Vth用來決定操作在預偏壓模式下的時間，而依據(jù)設(shè)計需求，臨界電壓訊號Vth的電壓電平經(jīng)常被設(shè)計為介于0伏特與輸入電壓訊號Vin的電壓電平之間的一電壓值。
當輸出電壓訊號Vout的電壓電平等于臨界電壓訊號Vth的電壓電平時(亦即于時間點T2時)，電壓轉(zhuǎn)換器400便進入一正常模式，此時，開關(guān)控制器404依據(jù)開關(guān)控制電路414中比較器OP2與反相器OP3來將第一開關(guān)控制訊號C1’的狀態(tài)由高邏輯電平改變至低邏輯電平，以及將第二開關(guān)控制訊號C2’的狀態(tài)由低邏輯電平改變至高邏輯電平，因此，第一開關(guān)S1、第四開關(guān)S4的狀態(tài)皆由導通變成截止，而第二開關(guān)S2、第三開關(guān)S3的狀態(tài)皆由截止變成導通，同時，在第一晶體管Qp的基底與源極之間將建立一PN接面，其中源極位于P型區(qū)，基底位于N型區(qū)，而該PN接面被順向偏壓。電壓轉(zhuǎn)換電路404將用來控制傳輸開關(guān)電路402的導通狀況，而誤差放大器OP1則用來依據(jù)回授電路202的設(shè)計來反應(yīng)參考電壓訊號Vref與回授電壓訊號Vfb之間的電壓差異以控制傳輸開關(guān)電路402與晶體管Qn的工作周期，直到輸出電壓訊號Vout的電壓電平等于最后的穩(wěn)定值(亦即5伏特)；另外，電壓轉(zhuǎn)換器400先進入預偏壓模式而不進入正常模式的理由是輸出電容Cout可以先在預偏壓模式中被充以一較小的輸入電流I1直到輸出電壓訊號Vout的電壓電平達到臨界電壓訊號Vth的電壓電平，而此一較小的輸入電流I1可以用以下方程式來表示I1=Cout×(Vin-VOS)T2-T1]]>方程式(2)接著，當輸出電壓訊號Vout的電壓電平達到臨界電壓訊號Vth的電壓電平時，電壓轉(zhuǎn)換器400會進入正常模式；此時，雖然有可能造成一個大于預偏壓模式中輸入電流值的電流來對輸出電容Cout充電，然而，只要臨界電壓訊號Vth的電壓電平與穩(wěn)定值(亦即5伏特)之間的電壓差異足夠小而不要造成在正常模式中產(chǎn)生一大電流，則輸入電壓訊號Vin的電壓電平大致上仍然會保持不變，因此，將可以避免輸入電壓訊號Vin中產(chǎn)生電壓突降而影響到其它的電路系統(tǒng)。
請參照圖6與圖7，圖6是本發(fā)明第二實施例的電壓轉(zhuǎn)換器600的示意圖，而圖7是圖6所示的電壓轉(zhuǎn)換器600的操作時序圖。如圖6所示，電壓轉(zhuǎn)換器600包含有一回授電路202、一電壓轉(zhuǎn)換電路204、一傳輸開關(guān)電路402、一控制開關(guān)電路404與一預偏壓電路602。電壓轉(zhuǎn)換器600周來提供一穩(wěn)定的電壓電平給負載604，另外，回授電路202、電壓轉(zhuǎn)換電路204、傳輸開關(guān)電路402與控制開關(guān)電路404的操作與功能如前上述，于此不再贅述。預偏壓電路602包含一電阻R3、一電壓偏移量提供電路606、一誤差放大器OP4與一電阻單元608，其中電阻R3的操作方式如同圖4所示，在此不再贅述，而本實施例的電阻單元608是由一電阻R4所實現(xiàn)，其中電阻R4耦接于電壓轉(zhuǎn)換器600的輸出端口與第一晶體管Qp的漏極之間。電壓偏移量提供電路606包含有一偏壓源Vos’與誤差放大器OP4，并耦接于電阻R4與電壓偏移量提供電路606，而電壓轉(zhuǎn)換器600與上述提到的電壓轉(zhuǎn)換器400的操作差異只在于預偏壓模式中的操作方式，因此，電壓轉(zhuǎn)換器600進入預偏壓模式之前與離開預偏壓模式之后的操作方式便不另重述。
當電壓轉(zhuǎn)換器600被致能訊號EN所啟動時，電壓轉(zhuǎn)換器600立刻進入預偏壓模式，而參考電壓訊號Vref的電壓電平則由0伏特開始隨著時間增加，由于電壓偏移量提供電路606的關(guān)系，誤差放大器OP4的反相輸入端的電壓電平相同于輸出電壓訊號Vout加上偏壓源Vos’后的電壓電平，亦即，電壓偏移量提供電路606輸出一電壓增加后的訊號，此會使得誤差放大器OP4比較該電壓增加后的訊號與第一晶體管Qp的漏極電壓電平來產(chǎn)生一控制訊號以控制傳輸開關(guān)電路402的導通狀況，若第一晶體管Qp的漏極電壓電平與輸出電壓訊號Vout的電壓電平之間的電壓差異高于偏壓源Vos’所提供的電壓偏移量，則誤差放大器OP4控制第一晶體管Qp減少第一晶體管Qp的導通程度以減少通過電阻R4的電流量，因而可降低電阻R4上的壓降；反之，若第一晶體管Qp的漏極電壓電平與輸出電壓訊號Vout的電壓電平之間的電壓差異低于偏壓源Vos’所提供的電壓偏移量，則誤差放大器OP4增加第一晶體管Qp的導通程度以增加通過電阻R4的電流，因而可以增加電阻R4上的壓降，因此，藉由預偏壓電路602可以在預偏壓模式中限制通過傳輸開關(guān)電路402的電流強度等于圖7所示的電流I2的電流強度，其中電流I2可以用下列方程式來表示I2=VOS′R4]]>方程式(3)一般來說，偏壓源Vos’與電阻單元608(亦即電阻R4)的設(shè)計目標在于將電流I2限制于一微小電流使得輸入電壓訊號Vin中產(chǎn)生電壓突降的問題可以解決，在此請注意到，電壓偏移量提供電路606的電路設(shè)計只用來作為解釋其操作之用，此非本發(fā)明的限制，舉例來說，在其它實施例中，可以移除圖6所示的偏壓源Vos’，而放入具有對應(yīng)于偏壓源Vos’所提供的電壓偏移量的一反向電壓偏移量的另一偏壓源至誤差放大器OP4的非反相輸入端，其中該偏壓源用來提供該反向電壓偏移量并耦接于誤差放大器OP4的非反相輸入端與第一晶體管Qp的漏極之間，因此，該偏壓源可以產(chǎn)生一電壓降低后的訊號，而此亦可以在預偏壓模式中將輸入電流Iin的電流強度限制于電流I2的電流強度，亦符合本發(fā)明的精神。
請參照圖8與圖9，圖8是本發(fā)明第三實施例的電壓轉(zhuǎn)換器800的示意圖，而圖9是圖8所示的電壓轉(zhuǎn)換器800的操作時序圖。如圖8所示，電壓轉(zhuǎn)換器800包含有一回授電路202、一電壓轉(zhuǎn)換電路204、一傳輸開關(guān)電路402、一控制開關(guān)電路404與一預偏壓電路802。電壓轉(zhuǎn)換器800用來提供一穩(wěn)定的輸出電壓訊號Vout給負載804，另外，回授電路202、電壓轉(zhuǎn)換電路204、傳輸開關(guān)電路402與控制開關(guān)電路404的操作與功能如前所述，故在此不另贅述。預偏壓電路802包含有一電流源ICS一第二晶體管Qp’、一第五開關(guān)S5與一誤差放大器OP4，其中電流源ICS用來提供一參考電流Iref，誤差放大器OP4用來在預偏壓模式中比較第一晶體管Qp與第二晶體管Qp’的漏極電壓電平以產(chǎn)生饋入第一晶體管Qp與第二晶體管Qp’的柵極的一控制電壓，而第五開關(guān)S5則被第一開關(guān)控制訊號C1’所控制，其在預偏壓模式中保持導通狀態(tài)而在正常模式中保持截止狀態(tài)；在本實施例中，電壓轉(zhuǎn)換器800與圖4所示的電壓轉(zhuǎn)換器400的操作差異只在于預偏壓模式中，因此，電壓轉(zhuǎn)換器800在進入預偏壓模式之前與離開預偏壓模式之后的操作方式便不再重述。當電壓轉(zhuǎn)換器800進入預偏壓模式時，因為第一開關(guān)S1與第五開關(guān)S5維持于導通狀態(tài)且第二開關(guān)S2維持于截止狀態(tài)，所以預偏壓電路802與第一晶體管Qp等效上形成一電流鏡，其中預偏壓電路802與第一晶體管Qp所形成的該電流鏡會將通過第一晶體管Qp的電流限制于一固定電流I3，而固定電流I3可用下列方程式來表示I3＝m×Iref方程式(4)其中參數(shù)m為第一晶體管Qp的通道長寬比與第二晶體管Qp’的通道長寬比之間一比值，在此應(yīng)注意到，參數(shù)m的設(shè)定并非本發(fā)明的限制。因此，當參考電壓訊號Vref的電壓電平由0伏特開始隨著時間增加時，輸出電容Cout將被固定電流I3充電，直到輸出電壓訊號Vout的電壓電平等于臨界電壓訊號Vth的電壓電平，接著，若輸出電壓訊號Vout的電壓電平超過臨界電壓訊號Vth的電壓電平，電壓轉(zhuǎn)換器800將進入正常模式；另外，圖8所示的提供固定電流的電路結(jié)構(gòu)只用于說明之用，舉例來說，在其它實施例中，可以移除誤差放大器OP4而直接將第二晶體管Qp’的柵極與漏極連接起來，此將形成另一電流鏡結(jié)構(gòu)并同時能夠避免產(chǎn)生大電流，因此，任何可提供固定電流的機制均屬于本發(fā)明的范疇。
請參照圖10，圖10是本發(fā)明第四實施例的電壓轉(zhuǎn)換器1000的示意圖。如圖10所示，電壓轉(zhuǎn)換器1000包含有一回授電路202、一電壓轉(zhuǎn)換電路204、一控制開關(guān)電路404、一傳輸開關(guān)電路1002與一預偏壓電路1004。電壓轉(zhuǎn)換器1000用來提供穩(wěn)定的輸出電壓訊號Vout給負載1006，而回授電路202、電壓轉(zhuǎn)換電路204與控制開關(guān)電路404的操作與功能如前所述，故在此不再重述。另外，傳輸開關(guān)電路1002包含有一第一開關(guān)S1、一第二開關(guān)S2與一第一晶體管Qp，其中第一開關(guān)S1與第二開關(guān)S2的狀態(tài)由一第三開關(guān)控制訊號C3與一第四開關(guān)控制訊號C4分別控制，而預偏壓電路1004包含有一時鐘產(chǎn)生電路1008、一第一或非門NOR1、一第二或非門NOR2、一反相器OP5、一電阻單元1010、一電壓偏移量提供電路1012與一比較器OP4，其中時鐘產(chǎn)生電路1008用來提供具有一高頻率的參考時鐘訊號CLK，而第一或非門NOR1、第二或非門NOR2與反相器OP5用來依據(jù)比較器OP4的輸出、第二開關(guān)控制訊號C2’與參考時鐘訊號CLK以產(chǎn)生第三開關(guān)控制訊號C3與第四開關(guān)控制訊號C4，其中第三開關(guān)控制訊號C3與第四開關(guān)控制訊號C4彼此為互補訊號；在本實施例中，電阻單元1010是由一電阻R3所實現(xiàn)，電壓偏移量提供電路1012包含有一偏壓源Vos’，其中偏壓源Vos’用來增加輸出電壓訊號Vout的電壓電平以產(chǎn)生饋入至比較器OP4的反相輸入端的一電壓增加后的訊號，而比較器OP4用來比較第一晶體管Qp的漏極電壓電平與電壓偏移量提供電路1012所產(chǎn)生的該電壓增加后的訊號的電壓電平以控制第三開關(guān)控制訊號C3與第四開關(guān)控制訊號C4。
請參照圖11，圖11是圖10所述的電壓轉(zhuǎn)換器1000的操作時序圖。在電壓轉(zhuǎn)換器1000啟動之前，第三開關(guān)控制訊號C3的邏輯電平維持于低邏輯電平而第四開關(guān)控制訊號C4的邏輯電平維持于高邏輯電平，因此，第一開關(guān)S1保持導通狀態(tài)以及第二開關(guān)S2保持截止狀態(tài)，此時，第一晶體管Qp不導通。當電壓轉(zhuǎn)換器1000被啟動并進入預偏壓模式后，若比較器OP4的輸出端的電壓電平與第二開關(guān)控制訊號C2’的邏輯電平皆維持于低電平，則第三開關(guān)控制訊號C3的邏輯電平將依據(jù)參考時鐘訊號CLK的邏輯電平而改變，如同本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，一旦參考時鐘訊號CLK維持在高邏輯電平，第三開關(guān)控制訊號C3的邏輯電平將維持于高邏輯電平，而一旦參考時鐘訊號CLK維持在低邏輯電平，則第三開關(guān)控制訊號C3的邏輯電平將維持于低邏輯電平；另一方面，一旦參考時鐘訊號CLK維持在低邏輯電平，第四開關(guān)控制訊號C4將維持于高邏輯電平，而一旦參考時鐘訊號CLK維持在高邏輯電平，則第四開關(guān)控制訊號C4將維持于低邏輯電平，進一步地說，只有當?shù)谌_關(guān)控制訊號C3在高邏輯電平以及第四開關(guān)控制訊號C4在低邏輯電平時，亦即在參考時鐘訊號CLK的高電平半周期時，第一晶體管Qp才能夠?qū)?，因此，只要參考時鐘訊號CLK的頻率足夠高，通過傳輸開關(guān)電路1002的電流將能夠被限制，其原理是在第一晶體管Qp快速導通之前，第一晶體管Qp將會關(guān)閉，因此，輸出電壓訊號Vout的電壓電平會緩慢增加直到其電壓電平達到臨界電壓訊號Vth的電壓電平，接著電壓轉(zhuǎn)換器1000才會進入正常模式。電壓轉(zhuǎn)換器1000在正常模式中的操作相同于圖4所示的電壓轉(zhuǎn)換器400在正常模式中的操作，故在此不再贅述；最后，依據(jù)上述所說的操作方式，因為大電流所造成的電壓突降的問題將能夠被順利解決。
在另一實施例中，亦可以移除電壓偏壓量提供電路1012而在比較器OP4的非反相輸入端與第一晶體管Qp的漏極之間放入另一電壓偏移量提供電路來降低第一晶體管Qp的漏極電壓電平以達到限制通過電流的目的，此亦符合本發(fā)明的精神；此外，任何用于切換傳輸開關(guān)電路1002的狀態(tài)以避免大電流通過傳輸開關(guān)電路1002的機制，亦屬于本發(fā)明的范疇。
最后，應(yīng)注意到，在上述的實施例中，開關(guān)控制器是用來產(chǎn)生臨界電壓訊號并依據(jù)臨界電壓訊號來控制電壓轉(zhuǎn)換電路與預偏壓電路的其中之一以控制傳輸開關(guān)電路的導通狀況，因此，任何依據(jù)臨界電壓訊號來利用預偏壓電路以改善現(xiàn)有問題的方法亦符合本發(fā)明的精神；另外，電阻單元1010、電壓偏移量提供電路1012與比較器OP4在實作上亦非必須而為選擇性組件，換句話說，若缺少電阻單元1010、電壓偏移量提供電路1012與比較器OP4所形成的電流限制結(jié)構(gòu)，只經(jīng)由具有高頻率的參考時鐘訊號CLK來控制導通電流，同樣可以達到避免瞬間大電流影響輸入電壓訊號Vin而產(chǎn)生電壓突降的目的。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種依據(jù)一輸入電壓訊號于一輸出端口提供一輸出電壓訊號的電壓轉(zhuǎn)換器，其包含有一回授電路，用來依據(jù)該輸出電壓訊號來產(chǎn)生一回授電壓訊號；一傳輸開關(guān)電路，用來選擇性于該電壓轉(zhuǎn)換器的一正常模式中傳送一轉(zhuǎn)換后電壓訊號至該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口或者于該電壓轉(zhuǎn)換器的一預偏壓模式中傳送該輸入電壓訊號至該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口；一電壓轉(zhuǎn)換電路，耦接至該輸入電壓訊號、該回授電壓訊號、一參考電壓訊號與該傳輸開關(guān)電路，用來于該正常模式中將該輸入電壓訊號轉(zhuǎn)換成該轉(zhuǎn)換后電壓訊號，以及于該正常模式中經(jīng)由控制該傳輸開關(guān)電路來參考該回授電壓訊號與該參考電壓訊號以調(diào)整該輸出電壓訊號；以及一預偏壓電路，耦接至該回授電壓訊號、該參考電壓訊號與該傳輸開關(guān)電路，用來于該預偏壓模式中控制通過該傳輸開關(guān)電路至該輸出端口的一電流的強度。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其還包含有一控制開關(guān)電路，耦接至該傳輸開關(guān)電路、該電壓轉(zhuǎn)換電路與該預偏壓電路，用來選擇性于該正常模式中允許該電壓轉(zhuǎn)換電路來控制該傳輸開關(guān)電路的一狀態(tài)為導通(on)或截止(off)或者于該預偏壓模式中允許該預偏壓電路來控制該傳輸開關(guān)電路的該狀態(tài)為導通或截止。
3.如權(quán)利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該傳輸開關(guān)電路包含有一第一晶體管，其具有一基底、一控制端、一第一端與一第二端，其中該第二端耦接至該輸出端口；一第一開關(guān)，耦接于該基底與該第一端之間，用來選擇性連接該基底與該第一端；以及一第二開關(guān)，耦接于該基底與該第二端之間，用來選擇性連接該基底與該第二端；以及該控制開關(guān)電路包含有一第三開關(guān)，耦接于該控制端與該電壓轉(zhuǎn)換電路之間，用來選擇性連接該控制端與該電壓轉(zhuǎn)換電路；一第四開關(guān)，用來耦接于該控制端與該預偏壓電路之間，用來選擇性連接該控制端與該預偏壓電路；以及一開關(guān)控制器，耦接至該第一、第二、第三與第四開關(guān)，用來控制該第一、第二、第三與第四開關(guān)中每一開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止，該開關(guān)控制器于該預偏壓模式中導通該第四開關(guān)并截止該第三開關(guān)，以及于該正常模式中截止該第四開關(guān)并導通該第三開關(guān)。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該開關(guān)控制器包含有一臨界電壓提供電路，用來輸出一臨界電壓訊號；以及一開關(guān)控制電路，耦接至該臨界電壓提供電路與該輸出電壓訊號，用來參考該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號以控制該第一、第二、第三與第四開關(guān)中每一開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止。
5.如權(quán)利要求4所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該開關(guān)控制電路包含有一比較器，用來比較該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號來產(chǎn)生一第一開關(guān)控制訊號以控制該第一開關(guān)與該第四開關(guān)中每一開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止；以及一反相器，耦接至該比較器，用來將該第一開關(guān)控制訊號反相以產(chǎn)生一第二開關(guān)控制訊號來控制該第二開關(guān)與該第三開關(guān)中每一開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止。
6.如權(quán)利要求3所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路參考該回授電壓訊號與該參考電壓訊號以控制通過該傳輸開關(guān)電路的該電流的強度。
7.如權(quán)利要求6所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路包含有一誤差放大器，用來比較該回授電壓訊號與該參考電壓訊號以產(chǎn)生饋入該第一晶體管的該控制端的一控制訊號。
8.如權(quán)利要求3所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路用來于該預偏壓模式中限制通過該傳輸開關(guān)電路的該電流的強度為一固定值。
9.如權(quán)利要求8所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路包含有一電阻單元，耦接于該第一晶體管的該第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口之間；一電壓偏移量提供電路，用來藉由一電壓偏移量增加該輸出端口的一電壓電平以輸出一增加后電壓訊號；以及一誤差放大器，耦接至該電壓偏移量提供電路與該第一晶體管的該第二端，用來比較該增加后電壓訊號與該第二端的一電壓電平以產(chǎn)生饋入該第一晶體管的該控制端的一控制訊號。
10.如權(quán)利要求8所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路包含有一電阻單元，耦接于該第一晶體管的該第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口之間；一電壓偏移量提供電路，用來藉由一電壓偏移量降低該晶體管的該第二端的一電壓電平以輸出一降低后電壓訊號；以及一誤差放大器，耦接至該電壓偏移量提供電路與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口，用來比較該降低后電壓訊號與該輸出電壓訊號以產(chǎn)生饋入該第一晶體管的該控制端的一控制訊號。
11.如權(quán)利要求3所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路與該第一晶體管于該預偏壓模式中形成一電流鏡來感應(yīng)由該傳輸開關(guān)電路輸出至該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口的一電流鏡電流。
12.如權(quán)利要求11所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路包含有一電流源，用來提供一參考電流；一第二晶體管，其具有一控制端、一第一端與一第二端，其中該控制端耦接至該第一晶體管的該控制端，以及該第一端耦接至該第一晶體管的該第一端；以及一第五開關(guān)，耦接于該電流源與該第二晶體管的該第二端之間，用來選擇性連接該電流源與該第二晶體管的該第二端，其中該開關(guān)控制器還耦接至該第五開關(guān)，用來于該預偏壓模式中將該第五開關(guān)導通并且于該正常模式中將該第五開關(guān)截止。
13.如權(quán)利要求12所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路還包含有一誤差放大器，耦接至該第一晶體管的該第二端與該第五開關(guān)，用來于該預偏壓模式中比較該第一、第二晶體管的該第二端的電壓電平以產(chǎn)生饋入該第一、第二晶體管的該控制端的一控制電壓。
14.如權(quán)利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該傳輸開關(guān)電路包含有一第一晶體管，其具有一基底、一控制端、一第一端與一第二端；一第一開關(guān)，耦接于該基底與該第一端之間，用來選擇性連接該基底與該第一端；以及一第二開關(guān)，耦接至該基底與該第二端，用來選擇性連接該基底與該第二端；該控制開關(guān)電路包含有一第三開關(guān)，耦接于該控制端與該電壓轉(zhuǎn)換電路之間，用來選擇性連接該控制端與該電壓轉(zhuǎn)換電路；一第四開關(guān)，耦接于該控制端與該預偏壓電路之間，用來選擇性連接該控制端與該預偏壓電路；以及一開關(guān)控制器，耦接至該第三、第四開關(guān)，用來于該預偏壓模式中導通該第四開關(guān)并截止該第三開關(guān)，以及于該正常模式截止該第四開關(guān)并導通該第三開關(guān)；其中于該預偏壓模式中，該預偏壓電路經(jīng)由該第四開關(guān)提供一預定電壓至該第一晶體管的該控制端并切換地導通該第一、第二開關(guān)；以及于該正常模式中，該預偏壓電路導通該第二開關(guān)并截止該第一開關(guān)。
15.如權(quán)利要求14所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該開關(guān)控制器包含有一臨界電壓提供電路，用來輸出一臨界電壓訊號；以及一開關(guān)控制電路，耦接至該臨界電壓提供電路與該輸出電壓訊號，用來參考該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號以控制該第三、第四開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止。
16.如權(quán)利要求15所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該開關(guān)控制電路包含有一比較器，用來比較該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號以產(chǎn)生一第一開關(guān)控制訊號來控制該第四開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止；以及一反相器，耦接至該比較器，用來將該第一開關(guān)控制訊號反相以產(chǎn)生一第二開關(guān)控制訊號來控制該第三開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止。
17.如權(quán)利要求16所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路包含有一時鐘產(chǎn)生電路，用來提供一參考時鐘訊號；一第一或非門，耦接至該反相器與一邏輯運算輸出，用來對該第二開關(guān)控制訊號與該邏輯運算輸出執(zhí)行一或非運算以產(chǎn)生一第三開關(guān)控制訊號來控制該第二開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止；一第二或非門，耦接至該時鐘產(chǎn)生電路與該第三開關(guān)控制訊號，用來對該第三開關(guān)控制訊號與該參考時鐘訊號執(zhí)行一或非運算以產(chǎn)生該邏輯運算輸出；以及一反相器，耦接至該第一或非門，用來將該第三開關(guān)控制訊號反相以產(chǎn)生一第四開關(guān)控制訊號來控制該第一開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止。
18.如權(quán)利要求17所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路還包含有一電阻單元，耦接于該第一晶體管的該第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口之間；一電壓偏移量提供電路，用來藉由一電壓偏移量來增加該輸出端口的一電壓電平以輸出一增加后電壓訊號；以及一比較器，耦接至該電壓偏移量提供電路與該第一晶體管的該第二端，用來比較該增加后電壓訊號與該第二端的一電壓電平以產(chǎn)生一控制訊號；其中該第一或非門還耦接至該比較器，用來對該第二開關(guān)控制訊號、該邏輯運算輸出與該比較器所輸出的該控制訊號執(zhí)行一或非運算以產(chǎn)生該第三開關(guān)控制訊號。
19.如權(quán)利要求17所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其中該預偏壓電路還包含有一電阻單元，耦接于該第一晶體管的該第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口之間；一電壓偏移量提供電路，用來藉由一電壓偏移量降低該第一晶體管的該第二端的一電壓電平以輸出一降低后電壓訊號；以及一比較器，耦接至該電壓偏移量提供電路與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口，用來比較該降低后電壓訊號與該輸出電壓訊號以產(chǎn)生一控制訊號；其中該第一或非門還耦接至該比較器，用來對該第二開關(guān)控制訊號、該邏輯運算輸出與該比較器所輸出的該控制訊號執(zhí)行一或非運算以產(chǎn)生該第三開關(guān)控制訊號。
20.如權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其為一升壓型直流轉(zhuǎn)直流電壓轉(zhuǎn)換器。
21.一種依據(jù)一輸入電壓訊號于一輸出端口提供一輸出電壓訊號的電壓轉(zhuǎn)換方法，其包含有(a)依據(jù)該輸出電壓訊號產(chǎn)生一回授電壓訊號；(b)提供一傳輸開關(guān)電路，并使用該傳輸開關(guān)電路來選擇性于一正常模式中傳送一轉(zhuǎn)換后電壓訊號至該輸出端口或者于一預偏壓模式中傳送該輸入電壓訊號至該輸出端口；(c)于該正常模式中將該輸入電壓訊號轉(zhuǎn)換成該轉(zhuǎn)換后電壓訊號，以及于該正常模式中經(jīng)由控制該傳輸開關(guān)電路來參考該回授電壓訊號與該參考電壓訊號以調(diào)整該輸出電壓訊號；以及(d)于該預偏壓模式中控制通過該傳輸開關(guān)電路至該輸出端口的一電流的強度。
22.如權(quán)利要求21所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中該傳輸開關(guān)電路包含有一第一晶體管，其具有一基底、一控制端、一第一端與一第二端，其中該第二端耦接至該輸出端口；一第一開關(guān)，耦接于該基底與該第一端之間，用來選擇性連接該基底與該第一端；以及一第二開關(guān)，耦接于該基底與該第二端之間，用來選擇性連接該基底與該第二端；其中步驟(c)還包含有導通該第二開關(guān)并截止該第一開關(guān)；以及步驟(d)還包含有導通該第一開關(guān)并截止該第二開關(guān)。
23.如權(quán)利要求22所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其還包含有提供一臨界電壓訊號；以及參考該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號以選擇性啟動步驟(c)或步驟(d)。
24.如權(quán)利要求23所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中參考該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號以選擇性啟動步驟(c)或步驟(d)的步驟包含有比較該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號來產(chǎn)生一第一開關(guān)控制訊號以控制該第一開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止以及控制步驟(d)是否啟動；以及將該第一開關(guān)控制訊號反相以產(chǎn)生一第二開關(guān)控制訊號來控制該第二開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止以及控制步驟(c)是否啟動。
25.如權(quán)利要求22所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)包含有參考該回授電壓訊號與該參考電壓訊號以控制通過該傳輸開關(guān)電路的該電流的強度。
26.如權(quán)利要求25所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)還包含有比較該回授電壓訊號與該參考電壓訊號以產(chǎn)生饋入至該第一晶體管的該控制端的一控制訊號。
27.如權(quán)利要求22所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)包含有于該預偏壓模式中限制通過該傳輸開關(guān)電路的該電流的強度為固定值。
28.如權(quán)利要求27所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)還包含有提供一電阻單元，耦接于該第一晶體管的該第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口之間；藉由一電壓偏移量來增加該輸出端口的一電壓電平以輸出一增加后電壓訊號；以及比較該增加后電壓訊號與該第二端的一電壓電平以產(chǎn)生饋入至該第一晶體管的該控制端的一控制訊號。
29.如權(quán)利要求27所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)還包含有提供一電阻單元，耦接于該第一晶體管的該第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口之間；藉由一電壓偏移量降低該晶體管的該第二端的一電壓電平以輸出一降低后電壓訊號；以及比較該降低后電壓訊號與該輸出電壓訊號以產(chǎn)生饋入至該第一晶體管的該控制端的一控制訊號。
30.如權(quán)利要求22所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)包含有形成一電流鏡來感應(yīng)由該傳輸開關(guān)電路輸出至該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口的一電流鏡電流。
31.如權(quán)利要求21所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中該傳輸開關(guān)電路包含有一第一晶體管，其具有一基底、一控制端、一第一端與一第二端；一第一開關(guān)，耦接于該基底與該第一端之間，用來選擇性連接該基底與該第一端；以及一第二開關(guān)，耦接至該基底與該第二端，用來選擇性連接該基底與該第二端；其中步驟(d)包含有提供一預定電壓至該第一晶體管的該控制端并切換地導通該第一、第二開關(guān)；以及步驟(c)包含有導通該第二開關(guān)并截止該第一開關(guān)。
32.如權(quán)利要求31所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其還包含有提供一臨界電壓訊號；以及參考該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號以選擇性啟動步驟(c)或步驟(d)。
33.如權(quán)利要求32所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中參考該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號以選擇性啟動步驟(c)或步驟(d)的步驟包含有比較該臨界電壓訊號與該輸出電壓訊號以產(chǎn)生一第一開關(guān)控制訊號來控制步驟(d)是否啟動；以及將該第一開關(guān)控制訊號反相以產(chǎn)生一第二開關(guān)控制訊號來控制步驟(c)是否啟動。
34.如權(quán)利要求33所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)包含有提供一參考時鐘訊號；對該第二開關(guān)控制訊號、一控制訊號與一邏輯運算輸出執(zhí)行一或非運算以產(chǎn)生一第三開關(guān)控制訊號來控制該第二開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止；對該第三開關(guān)控制訊號與該參考時鐘訊號執(zhí)行一或非運算以產(chǎn)生該邏輯運算輸出；以及將該第三開關(guān)控制訊號反相以產(chǎn)生一第四開關(guān)控制訊號來控制該第一開關(guān)的狀態(tài)為導通或截止。
35.如權(quán)利要求34所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)還包含有提供一電阻單元，該電阻單元耦接于該第一晶體管的該第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口之間；藉由一電壓偏移量來增加該輸出端口的一電壓電平以輸出一增加后電壓訊號；以及比較該增加后電壓訊號與該第二端的一電壓電平以產(chǎn)生一控制訊號；其中產(chǎn)生該第三開關(guān)控制訊號的步驟包含有對該第二開關(guān)控制訊號、該邏輯運算輸出與該控制訊號執(zhí)行一或非運算以產(chǎn)生該第三開關(guān)控制訊號。
36.如權(quán)利要求34所述的電壓轉(zhuǎn)換方法，其中步驟(d)還包含有提供一電阻單元，該電阻單元耦接于該第一晶體管的該第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的該輸出端口之間；藉由一電壓偏移量來降低該第一晶體管的該第二端的一電壓電平以輸出一降低后電壓訊號；以及比較該降低后電壓訊號與該輸出電壓訊號以產(chǎn)生一控制訊號；其中產(chǎn)生該第三開關(guān)控制訊號的步驟包含有對該第二開關(guān)控制訊號、該邏輯運算輸出與該比較器所輸出的該控制訊號執(zhí)行一或非運算以產(chǎn)生該第三開關(guān)控制訊號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種依據(jù)一輸入電壓訊號于一輸出端口提供一輸出電壓訊號的電壓轉(zhuǎn)換器。該電壓轉(zhuǎn)換器包含有一回授電路、一傳輸開關(guān)電路、一電壓轉(zhuǎn)換電路與一預偏壓電路。該回授電路依據(jù)該輸出電壓訊號產(chǎn)生一回授電壓訊號；該傳輸開關(guān)電路選擇性地于一正常模式傳送一轉(zhuǎn)換后電壓訊號至該電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端口或于一預偏壓模式傳送該輸入電壓訊號至該電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端口；該電壓轉(zhuǎn)換電路于該正常模式將該輸入電壓訊號轉(zhuǎn)換成該轉(zhuǎn)換后電壓訊號并參考該回授電壓訊號與該參考電壓訊號調(diào)整該輸出電壓訊號；該預偏壓電路控制通過該傳輸開關(guān)電路的電流的強度。
文檔編號G05F1/56GK101079574SQ20061010840
公開日2007年11月28日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者莊明男, 蔣孟奇, 朱益杉 申請人:通嘉科技股份有限公司