[发明专利]模拟数字转换器和带有在弱负载时低静电流的调节电路

说明书

技术领域

本申请涉及模拟数字转换器和带有在弱负载时低静电流的调节电路以及用于调节输出电压的方法。

背景技术

在电压调节器（例如开关电源）中，通常功率效率取决于电流负载。在弱负载电流的情况下，静电流的损耗是占主导的并且在开关电源的情况下附加地还通过开关过程导致损耗。引入了专门的运行模式如脉频调制（PFM），以便减少开关过程的数量。这可以与智能功率控制概念（智能功率管理概念）组合，以便减少静电流。在数字控制的开关电源转换器中，通常借助模拟数字转换器（ADC）进行反馈电压的检测。示例性的模拟数字转换器在DE 10 2005 030 562 B4中示出。

发明内容

本发明的任务是提供模拟数字转换器（AD转换器）、用于调节输出电压的电路和用于调节模拟数字转换器的方法，利用该方法可以进一步减少静电流。

电路包括逐次逼近寄存器和可调整的电容器，该电容器带有用于调整该可调整的电容器的电容值的调整输入端。该电路此外包括带有输入端和至少一个输出端的比较级，该输入端与可调整的电容器的端子耦合，其中比较级的输出端的至少之一与逐次逼近寄存器的输入端耦合。该电路此外包括与可调整的电容器的端子耦合的模拟输入端。该电路可以置于第一运行状态中和第二运行状态中，其中该电路的输出端在第一运行状态中由逐次逼近寄存器控制并且在第二运行状态中不由逐次逼近寄存器、而由比较级控制。

用于调节输出电压的方法具有下面的步骤：

在第一运行模式中，利用逐次逼近寄存器通过调整可调整的电容器来运行模拟数字转换器，其中该可调整的电容器以其端子与输出电压的反馈信号耦合，以及为了驱动输出电压而根据逐次逼近寄存器的输出信号来操控执行器。在第二运行模式中，运行与可调整的电容器的端子连接的比较器，并且根据比较器的输出信号而不根据逐次逼近寄存器来操控用于驱动输出电压的该执行器。

附图说明

图1示出了用于产生输出电压的电路在第一运行模式中的实施方式。

图2示出了在第二运行模式中的图1的电路。

图3示出了用于产生输出电压的单元。

具体实施方式

图1示出了带有五个输入端和一个输出端7的电路1。这些输入端是模拟输入端21、参考值输入端22、命令输入端23、参考电压输入端24和时钟输入端25。电路1此外包括AD转换器装置2，该AD转换器装置2包括第一比较器8、逐次逼近寄存器、减法器10和调节器11。电路1此外包括电容器5、可调整的电容器4、刷新开关6、第一模式选择开关13和第二模式选择开关14。可调整的电容器4包括调整输入端41，利用该调整输入端能以数字方式调整可调整的电容器4的电容。在一种实施方式中，可调整的电容器包括单电容器场，这些单电容器可以单个可开关地与其他单电容器并联连接。在调整输入端41上的输入信号确定有多少和哪些单电容器并联连接，以便一起提供可调整的电容器4的电容。

电容器5以其第一端子连接到模拟输入端21上和以其第二端子与第一比较器8的输入端连接。刷新开关6具有用于负载段的两个端子和控制端子。该控制端子与命令输入端23连接。负载段的一个端子与第一比较器8的输入端连接，而负载段的另一端子与参考电压输入端24连接。可调整的电容器4具有两个端子，这两个端子分别与可调整的电容器4的电极之一连接。这些端子之一与第一比较器8的输入端连接，而这些端子中的另一端子与参考电压输入端24连接。参考电压输入端24此外与第二比较器3的第一输入端连接，该第二比较器3具有与第一比较器8的第一输入端连接的第二输入端。

第一比较器8的输出端与逐次逼近寄存器的输入端连接，该逐次逼近寄存器的输出端与减法器10的非反相输入端连接。减法器10的反相输入端与参考值输入端22连接。减法器10的输出端与调节器11的输入端连接。调节器11的输出端与第二模式选择开关14的第一输入端连接，而第二模式选择开关14的第二输入端与第二比较器3的输出端连接。第二模式选择开关14的输出端与电路1的输出端7连接。第二模式选择开关14此外还具有在该图中未示出的控制输入端。根据该控制输入端的位置而定地，这些输入端之一与第二模式选择开关14的输出端连接。

第一模式选择开关13具有两个输入端，其中的第一输入端与参考值输入端22耦合并且其中的第二输入端与逐次逼近寄存器9的输出端耦合。第一模式选择开关13的输出端与调整输入端41连接。第一模式选择开关13此外还具有在该图中未示出的控制输入端。根据该控制输入端的位置而定地，这些输入端之一与第一模式选择开关13的输入端连接。