[发明专利]低功率及动态分压器和监视电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月14日提交的美国非临时申请No.13/802,725的优先权，其全部内容通过援引纳入于此。

背景

领域

各特征涉及电压控制和/或监视电路，尤其涉及用于自动测量电源的电压而同时在供电电压改变时动态调整此类电压测量的方法和装置。

背景技术

便携式电子设备的激增取决于可靠的便携式电力供应/电源。用于此类便携式电子设备的常用的电源包括例如不可再充电和可再充电电池、电池单元等。便携式电子设备包括但不限于移动电话、无线电话、个人计算机、手持式计算设备、数字书阅读器、数字平板设备、数字音乐播放器等。也可依赖于便携式电源的其他类型的设备包括电力和/或混合动力车辆，诸如汽车和/或自行车。

此类电池供电的设备的适当的充电和/或功率管理通常取决于对便携式电源(例如电池等)的电量水平的准确监视。便携式电源电压取决于电源中的电荷、温度和/或负载状况而改变。便携式电源电压经常被监视以用于各种功能，比如低电压切断以保护便携式电力供应/电源(例如电池)、设备的正常操作等。用于此监视功能的一些现有实现通常使用大电阻器阵列来对便携式电源(例如电池)电压进行分压。这种大电阻器阵列的用途是对电源电压进行充分的分压(例如，到预定义范围内)，其允许与参考带隙电压的比较，由此查明该电源的实际电压。然而，用于执行连续电压监视而同时节省电力的大电阻器通常导致占用大量版图，这在用硅管芯来实现此类监视功能时是不期望的。在一替换办法中，低功率开关电容器电路可被用来监视/测量电源的电压，但是这种办法需要时钟源，这在许多情况下是不实际和/或不期望的。

因此，存在对于克服现有技术分压器结构的缺点以准许对电源电压的高效测量/监视的分压器电路的需要。

概述

提供了包括多个分压器分支和控制分支的分压器电路。所述多个分压器分支可具有不同的分压器因子以对供电电压进行分压并获得经分压的供电电压。控制电路可被适配成自动监视供电电压并从所述多个分压器分支中动态选择一分压器分支来将所选的经分压的供电电压维持在预定电压范围内。

所述分压器分支中的每一个分压器分支可提供一不同的经分压的供电电压且所选的经分压的供电电压对应于所选的分压器分支。每个分压器分支可包括：(a)耦合至该控制电路的分压器链；和/或(b)耦合至该控制电路的控制链，其中该控制电路基于在该控制链上感测的电压来激活和停用该分压器链。经分压的供电电压可从分压器链获得。

在一个示例中，该多个分压器分支包括：(a)具有第一控制链和带有第一分压器因子的第一分压器链的第一分压器分支，(b)具有第二控制链和带有第二分压器因子的第二分压器链的第二分压器分支，其中该第二分压器因子大于该第一分压器因子，和/或(c)具有第三控制链和带有第三分压器因子的第三分压器的第三分压器分支，其中该第三分压器因子大于该第二分压器因子。当该第二分压器分支被该控制电路选择时，第一分压器链和第三分压器链被禁用且第二分压器链被启用，同时第一、第二和第三控制链被启动。

在一个示例性实现，该分压器链可包括多个串联耦合的晶体管，其中每个分压器分支具有带有不同数目的晶体管的分压器链。所述分压器链中的每个晶体管的栅极可耦合至该晶体管的漏极，并且所述分压器链中的第一晶体管的漏极耦合至所述分压器链中的下一晶体管的源极。

该控制链可包括多个串联耦合的晶体管，其中每个分压器分支具有不同数目的晶体管。在一个示例中，该控制链可包括：(a)串联耦合的晶体管的电阻链，其中每个晶体管的栅极耦合至其漏极；和/或(b)具有两个串联耦合的晶体管的监视链，该电阻链中的前两个晶体管中的每个晶体管的栅极耦合至该监视链中的相应晶体管的栅极。该晶体管的电阻链可具有与分压器链相等数目的串联的晶体管。

在一个示例中，当供电电压改变时，该控制电路可动态和/或自动选择分压器分支。例如，该控制电路可用于在该分压器分支被选择时停用先前选择的分压器分支。停用先前选择的分压器分支可包括解除对先前选择的分压器分支的对应分压器链的选择，同时保持控制链被启用。