[發明專利]電容倍增器和方法

有效

• 申請號: 201510219880.6
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN105048991B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 王戈
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H03H11/46
• 分類號: H03H11/46
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 王波波

技術領域

實施例的多種方面涉及提供電容倍增。

背景技術

許多電路應用得益于使用電容器或需要使用電容器，以便確保正確操作。例如，窄帶環路補償電路、升壓穩壓器、集成型脈寬調制器 (PWM)升壓變壓器、LED驅動器和低頻鎖相環(PLL)可以得益于使用電容器和相關電路。

在電路應用(諸如涉及集成電路系統的閉環控制的應用)中，通常為了穩定目的產生主極點(dominant pole)。可以根據頻域中的控制理論來實現這種方案。可由片上電容器以及諸如跨導放大器的放大器來創建該主極點。通常還產生左手平面(LHP)零點，以便補償由于環路中的現存極點而引起的相移。然而，對于諸如PWM升壓穩壓器 (或變壓器)之類的電路，由于存在右手平面(RHP)零點，期望地限制了控制環路帶寬。

盡管許多方案涉及提供大值補償電容器(例如，300pF)，然而這種電容器可能占據較大的管芯面積。在許多實現方案中，這種較大面積是不實際的或是無法忍受的。上述和其它問題針對多種應用對于電容器的實現方案提出了挑戰。

發明內容

多種示例實施例涉及電容倍增器電路、它們的實現方案和相關方法。許多這種實施例涉及解決包括上述問題的多種問題。

根據示例實施例，裝置包括：電容器電路，跨越第一電容器極板和第二電容器極板提供第一電容；以及電容倍增器電路，與所述電容器電路一起操作以提供作為第一電容的倍數的第二等效電容。電容倍增器電路包括：第一電路路徑，具有在第一電容器極板和公共端子之間的第一電阻器電路；以及第二電路路徑，具有耦接在第二電容器極板和公共端子之間的開關和第二電阻器電路。該裝置還包括放大器電路，所述放大器電路具有分別與第一和第二電路路徑相對應的差分輸入，并且所述放大器電路通過基于所述差分輸入以及由第一和第二電路路徑中的電阻器電路提供的對應電阻，經由放大器電路的輸出控制開關的操作，來提供第二等效電容。

另一實施例涉及如下方法。跨越第一電容器極板和第二電容器極板提供第一電容，產生為第一電容的倍數的等效電容。具體地，具有差分輸入的放大器用于基于第一和第二電路路徑控制開關的操作，其中第一電路路徑與差分輸入之一相連，第二電路路徑與差分輸入中的另一個相連。第一電路路徑具有在第一電容器極板和公共端子之間的第一電阻器，第二電路路徑具有耦接在第二電容器極板和公共端子之間的開關和第二電阻器。因此，使用由第一和第二電路路徑中的電阻器提供的相應電阻，經由開關的控制而產生等效電容。

以上描述/概述并不用于描述本公開的每個實施例或每個實施方式。以下附圖和詳細描述還例示了多種實施例。

附圖說明

考慮到結合附圖的以下詳細描述，將更全面地理解多種示例實施例，附圖中：

圖1示出了根據示例實施例的電容倍增器電路；

圖2示出了根據另一示例實施例的另一電容倍增器電路；以及

圖3示出了根據另一示例實施例的具有偏置電流的另一電容倍增器電路。

具體實施方式

盡管這里討論的多種實施例應該包括多種修改和備選形式，在附圖中示例性地示出了并詳細描述了實施例的多個方面。然而，應理解這么做的目的不是為了將本發明限于所述的具體實施例。相反，而是為了涵蓋落在本公開范圍內的所有修改、等同和替換，所述本公開范圍包括由權利要求限定的多個方面。此外，貫穿本申請所用的術語“示例”僅是說明性的，而不是為了進行限制。

確信本公開的多個方面可應用于提供倍增電容的多種不同類型裝置、系統和方法，如同可以實現在多個分立電路中一樣。盡管不必這樣限制，然而可以通過對在該背景下對示例的討論認識到本發明的多個方面。

多種示例實施例涉及電容倍增器以及涉及這種具有可調等效串聯電阻(ESR)的倍增器。在一些實現方案中，電容倍增器電路包括具有電容器的有源電路，其中總的等效小信號電容是內部物理電容器值的倍數(例如，兩倍或更多倍)。有源電路引起電容倍增，而不必需要如實現等效電容值(例如，采用覆蓋較大面積的電容器極板)所需要的那樣的大管芯面積