(57)【要約】  開示する一実施形態では、複数のフェーズド制御信号が生成され、複数のパルス信号が、生成された複数のフェーズド制御信号に応じて生成される。生成された複数のパルス信号は、複数の磁気結合インダクタを有する複数の誘導性回路により受信される。一の誘導性回路が異なる位相に対応する複数のパルス信号を受信する。複数の誘導性回路が同一の位相に対応する一のパルス信号を受信する。受信した複数のパルス信号は、出力信号を生成するよう複数の誘導性回路により合成される。他の実施形態も説明し請求項に記載する。【選択図】  図１
2008545369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフェーズド制御信号に応じて複数のパルス信号を生成する切替回路構成と、
磁気結合された複数のインダクタを有する複数の誘導性回路と、
を含み、
前記複数の誘導性回路は、一の出力信号を生成するよう前記切替回路構成からの前記複数のパルス信号を受信及び合成するよう結合され、
一の誘導性回路は、異なる位相に対応する複数のパルス信号を受信し、
複数の誘導性回路は、同一の位相に対応する一のパルス信号を受信する、装置。
【請求項２】
一の誘導性回路は、異なる位相に対応する複数の対応パルス信号を受信する複数の誘導性デバイスを含み、
一の誘導性デバイスは、磁気結合された一対のインダクタを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数の誘導性デバイスは、結合された複数のインダクタを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記複数のフェーズド制御信号を生成する制御回路構成を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記制御回路構成は、前記複数のフェーズド制御信号を制御することを支援するよう前記出力信号をモニタリングする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記切替回路構成は、前記複数のパルス信号を生成する複数のプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
第１の位相に対応する１つ以上の制御信号に応じて一の第１のパルス信号及び一の第２のパルス信号を生成する一の第１の切替回路と、
第２の位相に対応する１つ以上の制御信号に応じて一の第３のパルス信号及び一の第４のパルス信号を生成する一の第２の切替回路と、
一の出力ノードにおいて一の出力信号を生成する合成回路構成と、
を含み、
前記合成回路構成は、
前記第１のパルス信号及び前記第３のパルス信号を受信する磁気結合された複数のインダクタを有する一の第１の誘導性回路と、
前記第２のパルス信号及び前記第４のパルス信号を受信する磁気結合された複数のインダクタを有する一の第２の誘導性回路と、
を含み、
前記第１の誘導性回路及び前記第２の誘導性回路は、前記出力ノードに結合される、装置。
【請求項８】
前記第１の誘導性回路は、
前記第１のパルス信号を受信する一の第１の誘導性デバイスと、
前記第３のパルス信号を受信する一の第２の誘導性デバイスと、
を含み、
前記第１の誘導性デバイスは、磁気結合された一対のインダクタを有し、
前記第２の誘導性デバイスは、磁気結合された一対のインダクタを有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第２の誘導性回路は、
前記第２のパルス信号を受信する一の第３の誘導性デバイスと、
前記第４のパルス信号を受信する一の第４の誘導性デバイスと、
を含み、
前記第３の誘導性デバイスは、磁気結合された一対のインダクタを有し、
前記第４の誘導性デバイスは、磁気結合された一対のインダクタを有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の誘導性デバイス、前記第２の誘導性デバイス、前記第３の誘導性デバイス、及び前記第４の誘導性デバイスは、結合された複数のインダクタである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の誘導性回路は、
一の第２のインダクタに直列結合される一の第１のインダクタと、
一の第４のインダクタに直列結合される一の第３のインダクタと、
を含み、
前記第１のインダクタ及び前記第３のインダクタは、磁気結合され、
前記第２のインダクタ及び前記第４のインダクタは、磁気結合される、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の誘導性回路は、
一の第６のインダクタに直列結合される一の第５のインダクタと、
一の第８のインダクタに直列結合される一の第７のインダクタと、
を含み、
前記第５のインダクタ及び前記第７のインダクタは、磁気結合され、
前記第６のインダクタ及び前記第８のインダクタは、磁気結合される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のインダクタ及び前記第３のインダクタと、前記第２のインダクタ及び前記第４のインダクタと、前記第５のインダクタ及び前記第７のインダクタと、前記第６のインダクタ及び前記第８のインダクタとは、結合された複数のインダクタである、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の位相に対応する前記１つ以上の制御信号と、前記第２の位相に対応する前記１つ以上の制御信号を生成する制御回路構成を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御回路構成は、前記第１の位相に対応する前記１つ以上の制御信号及び前記第２の位相に対応する前記１つ以上の制御信号を制御することを支援するよう前記出力信号をモニタリングする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の切替回路は、
前記第１のパルス信号を生成する第１の複数のプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタと、
前記第２のパルス信号を生成する第２の複数のプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタと、
を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項１７】
複数のフェーズド制御信号を生成する工程と、
生成された複数のフェーズド制御信号に応じて複数のパルス信号を生成する工程と、
磁気結合された複数のインダクタを有する複数の誘導性回路により生成された複数のパルス信号を受信する工程と、
一の出力信号を生成するよう前記複数の誘導性回路により受信した複数のパルス信号を合成する工程と、
を含み、
前記受信する工程は、
一の誘導性回路により異なる位相に対応する複数のパルス信号を受信する工程と、
複数の誘導性回路により同一の位相に対応する一のパルス信号を受信する工程と、
を含む、方法。
【請求項１８】
一の誘導性回路により異なる位相に対応する複数のパルス信号を受信する前記工程は、複数の誘導性デバイスにより異なる位相に対応する複数の対応パルス信号を受信する工程を含み、
一の誘導性デバイスは、磁気結合された一対のインダクタを有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記出力信号をモニタリングする工程を含み、
複数のフェーズド制御信号を生成する前記工程は、前記モニタリングされた出力信号に応じて前記複数のフェーズド制御信号を制御する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
一の電池と、
一の調整された出力供給電圧信号を生成するよう前記電池から一の入力供給電圧信号を受信する一の電圧調整器と、
前記出力供給電圧信号を受信する１つ以上の集積回路と、
を含み、
前記電圧調整器は、
複数のフェーズド制御信号を生成する制御回路構成と、
生成された複数のフェーズド制御信号に応じて複数のパルス信号を生成する切替回路構成と、
磁気結合された複数のインダクタを有する、並列にされた複数の誘導性回路と、
を含み、
前記複数の誘導性回路は、前記出力供給電圧信号を生成するよう前記切替回路構成からの前記複数のパルス信号を受信及び合成するよう結合され、
一の誘導性回路は、異なる位相に対応する複数のパルス信号を受信し、
複数の誘導性回路は、同一の位相に対応する一のパルス信号を受信する、システム。
【請求項２１】
一の誘導性回路は、異なる位相に対応する複数の対応パルス信号を受信する複数の誘導性デバイスを含み、
一の誘導性デバイスは、磁気結合された一対のインダクタを有する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記複数の誘導性デバイスは、結合された複数のインダクタを含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記制御回路構成は、前記複数のフェーズド制御信号を制御することを支援するよう前記出力信号をモニタリングする、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記出力供給電圧信号を受信する前記１つ以上の集積回路は、一のプロセッサの少なくとも一部を形成する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
１つ以上の通信インターフェースと、
１つ以上のアンテナと、
を含む、請求項２４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願に記載する実施形態は、一般的に、電圧調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
一部の集積回路は、電力消費量を減少することを支援するために比較的低い供給電圧を使用して動作するよう設計される。電圧調整器を使用して、たとえば、電源供給からの供給電圧信号を、集積回路による使用のためにより低い調整された供給電圧信号に変換しうる。電圧調整器はさらに、集積回路により引き込まれる電流を供給するために十分な電流容量を有さなくてはならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００３】
実施形態を、添付図面において例示的また非制限的に説明する。図中、同様の参照符号は、同様の構成要素を示す。
【０００４】
以下の詳細な説明は、磁気結合インダクタを有する並列誘導性回路を使用するマルチフェーズ電圧調整に関する方法、装置、及びシステムの例示的な実施形態を記載する。たとえば、構造、機能、及び／又は特性といった特徴は、便宜上、一実施形態を参照して説明するが、様々な実施形態が任意の好適な１つ以上の説明する特徴と共に実施しうる。
【０００５】
図１は、一実施形態として、磁気結合インダクタを有する、たとえば、誘導性回路１３１及び１３３といった並列にされた誘導性回路を有するマルチフェーズ電圧調整器１００を示す。電圧調整器１００は、供給ノード１０１において入力供給電圧ＶＩＮ信号を受信するよう電源供給１０５に結合され、負荷１０６と示す１つ以上の回路に出力ノード１０２において調整された出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を供給しうる。電圧調整器１００は、供給ノード１０３において基準供給電圧信号を受信するよう、たとえば、接地といった任意の好適な基準電圧供給に結合されうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、直流（ＤＣ）電圧調整に使用しうる。
【０００６】
一実施形態としての電圧調整器１００はさらに、基準電圧発生器１０８からの基準電圧ＶＲＥＦ信号を受信するよう結合され、それにより、その基準電圧ＶＲＥＦ信号に基づいて調整された出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を供給しうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、基準電圧ＶＲＥＦ信号と実質的に等しい調整出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を供給するよう支援しうる。
【０００７】
一実施形態としての電圧調整器１００は、負荷１０６の回路が電圧調整器１００から可変の電流量を引き込むにも関わらず、出力ノード１０２において出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を一定に維持するよう支援しうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、電圧調整器１００を介して負荷１０６が比較的高い電流を引き込み可能にすることを支援するよう磁気結合インダクタを有する並列誘導性回路を有しうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、電圧調整器１００の個々のデバイスを流れる電流を減少することを支援するために磁気結合インダクタを有する並列誘導性回路を有し、それにより、電圧調整器１００からの熱を低減及び／又は放散することを支援し、及び／又は、電圧調整器１００を実施するために低い電流容量を有するデバイスが使用可能であることを支援しうる。
【０００８】
電圧調整器
図１に示す一実施形態としての電圧調整器１００は、制御回路構成１１０、切替回路構成１２０、及び合成回路構成１３０を含み、また、図２に示すフロー図２００に従って動作しうる。
【０００９】
図２の工程２０２では、制御回路構成１１０は、フェーズド制御信号を生成しうる。制御回路構成１１０は、任意の好適な方法で任意の好適なフェーズド制御信号を生成する任意の好適な回路を含みうる。一実施形態としての制御回路構成１１０は、１つ以上の集積回路上に少なくとも部分的に実装されうる。
【００１０】
制御回路構成１１０は、任意の好適な数の位相を有する任意の好適な数の制御信号を生成しうる。図１を参照するに、一実施形態としての制御回路構成１１０は、Ｎ個の位相Φ１−ΦＮのそれぞれに対応する任意の好適な数の１つ以上の制御信号を生成しうる。ここでは、Ｎは１より大きい整数である。
【００１１】
一実施形態としての制御回路構成１１０は、互いに及び／又は１つ以上の基準信号に対して任意の好適な位相関係を有する制御信号を生成しうる。一実施形態としての制御回路構成１１０は、１つ以上の他の制御信号及び／又は１つ以上の基準信号に対して実質的に３６０／Ｎ度の位相関係を有する制御信号を生成しうる。１つの例として、Ｎが２である場合、一実施形態としての制御回路構成１１０は、１つ以上の他の制御信号に対して実質的に１８０度の位相関係を有する１つ以上の制御信号を生成しうる。
【００１２】
制御回路構成１１０は、出力ノード１０２における出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を調整することを支援するよう任意の好適なフェーズド制御信号を生成しうる。一実施形態としての制御回路構成１１０は、パルス状にされたフェーズド制御信号を生成し、そのような制御信号のパルス継続時間及び／又はデューティサイクルを制御して、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を調整することを支援しうる。制御回路構成１１０は、任意の好適な形状のパルスを有するそのようなパルス状にされたフェーズド制御信号を生成しうる。
【００１３】
一実施形態としての制御回路構成１１０は、フェーズド制御信号を制御することを支援するよう出力供給電圧ＶＯＵＴ信号をモニタリングするよう結合されうる。一実施形態としての制御回路構成１１０は、出力ノード１０２における電圧及び／又は電流をモニタリングするよう結合され、それにより、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号をモニタリングしうる。一実施形態としての制御回路構成１１０は、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号と、基準電圧発生器１０８からの基準電圧ＶＲＥＦ信号とを受信し、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号における誤差を感知するよう出力供給電圧ＶＯＵＴ信号に対応する電圧と基準電圧ＶＲＥＦ信号に対応する基準電圧とを比較するよう結合されうる。制御回路構成１１０は、それにより、感知された誤差に応じてフェーズド制御信号を制御しうる。
【００１４】
図２の工程２０４では、切替回路構成１２０は、工程２０２において生成されたフェーズド制御信号に応じてパルス信号を生成しうる。一実施形態としての切替回路構成１２０は、制御回路構成１１０からフェーズド制御信号を受信するよう結合されうる。切替回路構成１２０は、フェーズド制御信号に応じて任意の好適な方法で任意の好適な数の任意の好適なパルス信号を生成するよう任意の好適な回路を含みうる。
【００１５】
一実施形態としての切替回路構成１２０は、入力供給電圧ＶＩＮ信号を受信するよう供給ノード１０１に結合されうる。一実施形態としての切替回路構成１２０は、入力供給電圧ＶＩＮ信号に対応する振幅を有するパルス信号を生成しうる。
【００１６】
切替回路構成１２０は、出力ノード１０２における出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を調整することを支援するよう任意の好適なパルス形状を有する任意の好適なパルス信号を生成しうる。一実施形態としての切替回路構成１２０は、制御回路構成１１０からのフェーズド制御信号に基づいたパルス幅及び／又はデューティサイクルを有するパルス信号を生成しうる。
【００１７】
一実施形態としての切替回路構成１２０は、１つ以上のパルス信号の対応するセットを生成するよう複数の切替回路を含みうる。図１に示すように、一実施形態としての切替回路構成１２０は、制御回路構成１１０により生成された制御信号のＮ個の位相に対応する、たとえば、切替回路１２１及び１２３といったＮ個の切替回路を含みうる。一実施形態としての切替回路は、Ｎ個の位相のうちの１つの位相に対応する１つ以上の制御信号を受信するよう結合され、それにより、その１つの位相に対応する、任意の好適な数の１つ以上のパルス信号からなるセットを生成しうる。一実施形態としての切替回路は、実質的に同じ位相を有する複数のパルス信号からなるセットを生成しうる。一実施形態としての切替回路は、切替回路からのパルス信号を受信する合成回路構成１３０の誘導性回路と同数の複数のパルス信号からなるセットを生成しうる。一実施形態としての切替回路は、切替回路の各出力線路を介して複数のパルス信号からなるセットを生成しうる。
【００１８】
一実施形態としての切替回路構成１２０は、互いに同じ又は類似してもしなくてもよい切替回路を含みうる。一実施形態としての切替回路構成１２０は、すべて互いに同じ又は類似する複数の切替回路を含みうる。
【００１９】
図２の工程２０６では、磁気結合インダクタを有する複数の誘導性回路は、工程２０４において生成されたパルス信号を受信しうる。１つの誘導性回路が異なる位相に対応する複数のパルス信号を受信してもよく、また、複数の誘導性回路が同じ位相に対応する１つのパルス信号を受信してもよい。一実施形態としての合成回路構成１３０の複数の誘導性回路は、このようにして切替回路構成１２０からパルス信号を受信するよう結合されうる。
【００２０】
一実施形態としての合成回路構成１３０は、異なる位相に対応する複数の切替回路から１つのパルス信号を受信するよう結合される１つの誘導性回路を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、複数の切替回路に結合される各入力線路を介して複数のパルス信号を受信するよう結合される１つの誘導性回路を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、異なる位相に対応する複数の切替回路から複数のパルス信号を受信するよう同様に結合される複数の誘導性回路を含みうる。
【００２１】
一実施形態としての合成回路構成１３０は、１つの位相に対応する共通の切替回路から１つのパルス信号を受信するよう結合される複数の誘導性回路を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、１つの位相に対応する共通の切替回路から各出力線路を介して１つのパルス信号を受信するよう結合される複数の誘導性回路を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、複数の共通切替回路から複数のパルス信号を受信するよう同様に結合される複数の誘導性回路を含みうる。
【００２２】
１つの例として、図１に示すように、誘導性回路１３１は、切替回路構成１２０のＮ個の切替回路のうちのそれぞれから１つのパルス信号を受信するよう結合され、また、誘導性回路１３３は、切替回路構成１２０のＮ個の切替回路のうちのそれぞれから１つのパルス信号を受信するよう結合されうる。このようにして、誘導性回路１３１は、Ｎ個の異なる位相に対応する複数のパルス信号を受信するよう結合され、誘導性回路１３３は、Ｎ個の異なる位相に対応する複数のパルス信号を受信するよう結合され、また、誘導性回路１３１及び１３３は共に、Ｎ個の位相のそれぞれに対応する１つのパルス信号を受信するよう結合されうる。
【００２３】
合成回路構成１３０は、パルス信号を受信するよう任意の好適な数の誘導性回路を含みうる。一実施形態としての誘導性回路の数は、たとえば、そのような誘導性回路を流れる電流量に依存しうる。
【００２４】
図２の工程２０８では、複数の誘導性回路は、出力信号を生成するよう工程２０６から受信したパルス信号を合成しうる。合成回路構成１３０の複数の誘導性回路は、任意の好適な磁気結合したインダクタ及び／又は任意の他の適切な回路構成を含み、また、任意の好適な出力信号を生成するよう任意の好適な方法で受信したパルス信号を合成するよう任意の好適な方法で結合されうる。
【００２５】
一実施形態による合成回路構成１３０の複数の誘導性回路は、出力ノード１０２において出力パルス信号を生成するよう受信したパルス信号を合成しうる。誘導性回路は、出力ノード１０２において出力パルス信号を生成するよう受信したパルス信号を合成することを支援するよう任意の好適な方法で結合される任意の好適な磁気結合インダクタを含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、切替回路構成１２０に少ないストレスで向上した過渡応答を供給することを支援するよう磁気結合インダクタを有する複数の誘導性回路を含みうる。一実施形態としての磁気結合インダクタは、結合インダクタを使用して実施されうる。
【００２６】
一実施形態としての合成回路構成１３０は、互いに同じ又は類似してもしなくてもよい誘導性回路を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、すべて互いに同じ又は類似する複数の誘導性回路を含みうる。
【００２７】
一実施形態としての電圧調整器１００は、出力ノード１０２における出力パルス信号からのエネルギーを受信及び格納するよう出力ノード１０２に結合される任意の好適な１つ以上のエネルギー格納デバイスを含みうる。負荷１０６は、これらのエネルギー格納デバイスが出力パルス信号からエネルギーを受信及び格納する際に、このようなエネルギー格納デバイスからエネルギーを引き込みうる。一実施形態としてのこのようなエネルギー格納デバイスは、負荷１０６が電圧調整器１００から可変量の電流を引き込みする際に出力ノード１０２における出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を一定に維持することを支援しうる。
【００２８】
電圧調整器１００は、任意の好適な１つ以上のエネルギー格納デバイスを含みうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、出力ノード１０２と供給ノード１０３との間に結合される、図１には出力コンデンサ１０９として集合的に表す１つ以上のコンデンサを含みうる。
【００２９】
一実施形態としての制御回路構成１１０は、出力ノード１０２における電圧及び／又は電流をモニタリングするよう結合されうるので、一実施形態としての制御回路構成１１０、切替回路構成１２０、及び合成回路構成１３０は、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を生成するよう受信したパルス信号を合成回路構成１３０が合成する際にフェーズド制御信号を制御することを支援するよう出力供給電圧ＶＯＵＴ信号をモニタリングするためのフィードバックループを定義しうる。制御回路構成１１０は、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号をモニタリングし、及び／又は、たとえば、実質的に連続的に、任意の好適なレートにおいて離散的に、又は任意の好適なイベントに応答してといった任意の好適なスキームに従って、そのようなモニタリングに応じてフェーズド制御信号を制御しうる。
【００３０】
図３は、一実施形態として、図１の電圧調整器１００用の切替回路構成１２０及び合成回路構成１３０を実施する例示的な回路構成を示す。図３に示すように、一実施形態としての切替回路構成１２０は、第１の位相及び第２の位相にそれぞれ対応する切替回路３２１及び３２２を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、切替回路３２１から第１の位相に対応するパルス信号を受信し、また、切替回路３２２から第２の位相に対応するパルス信号を受信する誘導性回路３３１を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０はさらに、切替回路３２１から第１の位相に対応するパルス信号を受信し、また、切替回路３２２から第２の位相に対応するパルス信号を受信する誘導性回路３３２を含みうる。
【００３１】
例示的な切替回路構成
一実施形態としての切替回路は、制御回路構成１１０により生成された１つ以上のフェーズド制御信号に応じて対応するパルス信号を生成する複数の切替デバイスを含みうる。一実施形態としての切替回路を実施するために複数の切替デバイスを有することは、負荷１０６が切替回路を介して比較的高い電流を引き込み可能にすることを支援しうる。一実施形態としての切替回路を実施するために複数の切替デバイスを有することは、任意の１つの切替デバイスを通る電流を減少することを支援し、それにより、切替回路からの熱を低減及び／または放散することを支援し、及び／又は、低い電流容量を有する切替デバイスを使用可能であることを支援しうる。
【００３２】
一実施形態としての切替回路は、任意の好適な切替デバイスを含みうる。一実施形態としての切替デバイスは、制御回路構成１１０により生成された１つ以上のフェーズド制御信号に応じて対応するパルス信号を生成するようプルアップトランジスタ及び／またはプルダウントランジスタを含みうる。一実施形態としてのそのようなトランジスタは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）でありうる。
【００３３】
一実施形態としての切替回路は、互いに同じ又は類似してもしなくてもよい切替デバイスを含みうる。一実施形態としての切替回路は、すべて互いに同じ又は類似する複数の切替デバイスを含みうる。
【００３４】
１つの例として、図３に示すように、一実施形態としての切替回路３２１は、第１の位相に対応する第１の制御信号に応じてアクティブ及び非アクティブとなるよう結合されうるプルアップトランジスタ３４１と、第１の位相に対応する第２の制御信号に応じてアクティブ及び非アクティブとなるよう結合されうるプルダウントランジスタ３４３を含む切替デバイス３４０を含みうる。
【００３５】
プルアップトランジスタ３４１は、供給ノード３０１と出力ノード３４２との間に結合され、それにより、アクティブ時に出力ノード３４２を供給ノード３０１に結合し、非アクティブ時に出力ノード３４２を供給ノード３０１から減結合することを支援しうる。プルダウントランジスタ３４３は、出力ノード３４２と供給ノード３０５との間に結合され、それにより、アクティブ時に出力ノード３４２を供給ノード３０５に結合し、非アクティブ時に出力ノード３４２を供給ノード３０５から減結合することを支援しうる。一実施形態としての供給ノード３０１は、図１の供給ノード１０１に対応し、一実施形態としての供給ノード３０５は、図１の供給ノード１０３に対応しうる。
【００３６】
一実施形態として、制御回路構成１１０は、第１の位相に対応する第１及び第２の制御信号を生成し、それにより、出力ノード３４２において、第１の位相に対応するパルス信号を生成するよう実質的に交互にプルアップトランジスタ３４１とプルダウントランジスタ３４３をアクティブにしうる。
【００３７】
一実施形態としての切替回路３２１はさらに、第１の位相に対応する第１の制御信号に応じてアクティブ及び非アクティブとなるよう結合されうるプルアップトランジスタ３４６と、第１の位相に対応する第２の制御信号に応じてアクティブ及び非アクティブとなるよう結合されうるプルダウントランジスタ３４８を含む切替デバイス３４５を含みうる。
【００３８】
プルアップトランジスタ３４６は、供給ノード３０１と出力ノード３４７との間に結合され、それにより、アクティブ時に出力ノード３４７を供給ノード３０１に結合し、非アクティブ時に出力ノード３４７を供給ノード３０１から減結合することを支援しうる。プルダウントランジスタ３４８は、出力ノード３４７と供給ノード３０５との間に結合され、それにより、アクティブ時に出力ノード３４７を供給ノード３０５に結合し、非アクティブ時に出力ノード３４７を供給ノード３０１から減結合することを支援しうる。一実施形態としての供給ノード３０１は、図１の供給ノード１０１に対応し、一実施形態としての供給ノード３０５は、図１の供給ノード１０３に対応しうる。
【００３９】
一実施形態として、制御回路構成１１０は、第１の位相に対応する第１及び第２の制御信号を生成し、それにより、出力ノード３４７において、第１の位相に対応する別のパルス信号を生成するよう実質的に交互にプルアップトランジスタ３４６とプルダウントランジスタ３４８をさらにアクティブにしうる。
【００４０】
一実施形態としての制御回路構成１１０は、図３に示すように、パルス信号を生成するために実質的に交互にプルアップｎチャネル電界効果トランジスタ（ｎＦＥＴ）及びプルダウンｎＦＥＴをアクティブにするよう、第１の位相に対応する第１及び第２の制御信号を実質的に相補的な信号として生成しうる。一実施形態としての制御回路構成１１０は、両方のｎＦＥＴが同時にアクティブになることを回避するような方法で第１の及び第２の制御信号を生成しうる。別の実施形態としての制御回路構成１１０及び／又は切替回路３２１は、パルス信号を生成するために代替の論理を使用して実施されてもよい。
【００４１】
一実施形態としての切替回路３２２は、出力ノード３５２及び３５７において第２の位相に対応する２つのパルス信号を生成するよう２つの切替デバイス３５０及び３５５を含みうる。一実施形態としての切替デバイス３５０及び３５５は、切替デバイス３４０及び３４５と同様に実施しうる。
【００４２】
一実施形態として、切替回路の切替デバイスの出力は、任意選択的に、互いに結合されうる。一実施形態として、図３に示すように、切替デバイス３４０及び３４５は、出力ノード３４２及び３４７において任意選択的に結合され、また、切替デバイス３５０及び３５５は、出力ノード３５２及び３５７において任意選択的に結合されうる。
【００４３】
それぞれ２つの切替デバイス３４０、３４５、及び３５０、３５５を有する２つの切替回路３２１及び３２２を有するものとして示すが、別の実施形態としての切替回路構成１２０は、それぞれ任意の好適な数の切替デバイスを有する任意の好適な数の切替回路を含みうる。一実施形態の切替回路の数は、切替回路がパルス信号を生成すべき位相の数に対応する。一実施形態としての切替回路の切替デバイスの数は、たとえば、そのような切替デバイスを通る電流量に依存しうる。一実施形態としての切替回路の切替デバイスの数は、その切替回路からパルス信号を受信する誘導性回路の数に対応しうる。
【００４４】
例示的な合成回路構成
一実施形態としての合成回路構成１３０は、負荷１０６が合成回路構成１３０を介して比較的高い電流を引き込み可能となることを支援するよう複数の誘導性回路を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、電圧調整器１００の位相数を増加することなく負荷１０６が比較的高い電流を引き込み可能となることを支援するよう複数の誘導性回路を含みうる。一実施形態としての合成回路構成１３０は、任意の１つの誘導性回路を流れる電流を減少することを支援するために複数の誘導性回路を含み、それにより、合成回路構成１３０からの熱を低減及び／又は放散することを支援し、及び／又は、低い電流容量を有するデバイスを使用して合成回路構成１３０が実施可能であることを支援しうる。
【００４５】
一実施形態としての誘導性回路は、異なる位相に対応する対応パルス信号を受信する複数の誘導性デバイスを含みうる。一実施形態としての誘導性デバイスは、各切替回路からパルス信号を受信しうる。
【００４６】
一実施形態としての誘導性回路は、任意の好適な誘導性デバイスを含みうる。一実施形態としての誘導性デバイスは、磁気結合される一対のインダクタを含みうる。誘導性デバイスのインダクタは、任意の好適な方法で実施され、また、任意の好適なインダクタンスを有しうる。誘導性デバイスのインダクタは、同様に実施されてもされなくてもよい。誘導性デバイスのインダクタは、同じインダクタンスを有しても有さなくてもよい。誘導性デバイスのインダクタは、任意の好適な方法で磁気結合されうる。一実施形態としての誘導性デバイスのインダクタは、結合インダクタであってもよい。一実施形態としての誘導性デバイスのインダクタは、たとえば、フェライトといった任意の好適な材料の共通コアを共有してもよい。
【００４７】
一実施形態としての誘導性回路は、互いに同じ又は類似してもしてなくてもよい誘導性デバイスを含みうる。一実施形態としての誘導性回路は、すべて互いに同じ又は類似する複数の誘導性デバイスを含みうる。
【００４８】
１つの例として、図３に示すように、一実施形態としての誘導性回路３３１は、磁気結合されるインダクタ３６１及び３６２を含む誘導性デバイス３６０を含みうる。インダクタ３６１は、切替デバイス３４０から第１の位相に対応するパルス信号を受信し、また、インダクタ３６２内に電流を引き起こすよう結合されうる。一実施形態としての誘導性回路３３１は、磁気結合されるインダクタ３７１及び３７２を含む誘導性デバイス３７０を含みうる。インダクタ３７１は、切替デバイス３５０から第２の位相に対応するパルス信号を受信し、また、インダクタ３７２内に電流を引き起こすよう結合されうる。
【００４９】
誘導性デバイス３６０及び３７０は、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を生成することを支援するよう任意の好適な方法で結合されうる。一実施形態では、図３に示すように、インダクタ３６１は、インダクタ３７２と直列に結合され、インダクタ３７１は、インダクタ３６２と直列に結合されうる。インダクタ３６１は、切替デバイス３４０からパルス信号を受信するよう結合される一端３６６と、インダクタ３７２の一端３７８に結合される他端３６７を有しうる。インダクタ３７２は、出力ノード１０２に結合される他端３７９を有しうる。インダクタ３７１は、切替デバイス３５０からパルス信号を受信するよう結合される一端３７６と、インダクタ３６２の一端３６８に結合される他端３７７を有しうる。インダクタ３６２は、出力ノード１０２に結合される他端３６９を有しうる。
【００５０】
一実施形態としての誘導性回路３３２は、磁気結合されるインダクタ３８１及び３８２を含む誘導性デバイス３８０を含みうる。インダクタ３８１は、切替デバイス３４５から第１の位相に対応するパルス信号を受信し、また、インダクタ３８２内に電流を引き起こすよう結合されうる。一実施形態としての誘導性回路３３２は、磁気結合されるインダクタ３９１及び３９２を含む誘導性デバイス３９０を含みうる。インダクタ３９１は、切替デバイス３５５から第２の位相に対応するパルス信号を受信し、また、インダクタ３９２内に電流を引き起こすよう結合されうる。
【００５１】
誘導性デバイス３８０及び３９０は、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を生成することを支援するよう任意の好適な方法で結合されうる。一実施形態では、図３に示すように、インダクタ３８１は、インダクタ３９２と直列に結合され、インダクタ３９１は、インダクタ３８２と直列に結合されうる。インダクタ３８１は、切替デバイス３４０からパルス信号を受信するよう結合される一端３８６と、インダクタ３９２の一端３９８に結合される他端３８７を有しうる。インダクタ３９２は、出力ノード１０２に結合される他端３９９を有しうる。インダクタ３９１は、切替デバイス３５０からパルス信号を受信するよう結合される一端３９６と、インダクタ３８２の一端３８８に結合される他端３９７を有しうる。インダクタ３８２は、出力ノード１０２に結合される他端３８９を有しうる。
【００５２】
一実施形態では、誘導性回路の誘導性デバイスは、別の誘導性回路の誘導性デバイスに任意選択的に結合されてもよい。一実施形態では、図３に示すように、誘導性デバイス３６０、３７０、３８０、及び３９０は、出力ノード１０２以外に任意選択的に互いに結合されてもよい。インダクタの端３６８、３７７、３８８、及び３９７は、たとえば、任意選択的に結合されうる。インダクタの端３６７、３７８、３８７、及び３９８は、たとえば、任意選択的に結合されうる。インダクタの端３６６及び３８６は、任意選択的に結合されうる。一実施形態としてインダクタの端３６６及び３８６を結合することは、切替デバイス３４０及び３４５の出力ノードを事実上結合しうる。インダクタの端３７６及び３９６は、任意選択的に結合されうる。一実施形態としてインダクタの端３７６及び３９６を結合することは、切替デバイス３５０及び３５５の出力ノードを事実上結合しうる。
【００５３】
それぞれ２つの誘導性デバイス３６０、３７０、及び３８０、３９０を有する２つの誘導性回路３３１及び３３２を有するとして示すが、別の実施形態としての合成回路構成１３０は、それぞれ任意の好適な数の誘導性デバイスを有する任意の好適な数の誘導性回路を含みうる。一実施形態の誘導性回路の数は、たとえば、そのような誘導性回路を流れる電流量に依存しうる。一実施形態の誘導性回路の誘導性デバイスの数は、誘導性回路が受信すべきパルス信号の位相数に対応しうる。
【００５４】
例示的な波形
図４は、一実施形態として、図３に示すような切替回路構成１２０及び合成回路構成１３０を実施する例示的な回路構成の例示的な信号波形を示す波形図４００である。図４に示すように、波形図４００は、図３のインダクタの端３６６、３８６、３７６、及び３９６における例示的な電圧及び電流波形と、出力ノード１０２における例示的な電圧波形を示す。
【００５５】
図４に示すように、誘導性デバイス３６０及び３８０は、切替回路３２１から、第１の位相に対応するパルス信号を、インダクタの端３６６及び３８６で受信し、また、誘導性デバイス３７０及び３９０は、切替回路３２２から、第２の位相に対応するパルス信号を、インダクタの端３７６及び３９６で受信しうる。図４における例示的な波形としての第１及び第２の位相は、実質的に１８０度でオフセットでありうる。出力ノード１０２における電圧波形は、出力ノード１０２において合成回路構成１３０により生成される合成パルス信号で出力コンデンサ１０９を充電することにより生じうる。
【００５６】
別の例示的な切替及び合成回路構成
図５は、一実施形態として、図１に示す電圧調整器１００の切替回路構成１２０及び合成回路構成１３０を実施する例示的な回路構成を示す。
【００５７】
図５に示すように、一実施形態としての切替回路構成１２０は、制御回路構成１１０により生成される制御信号の３つの位相に対応する３つの切替回路５２１、５２２、及び５２３を含みうる。一実施形態としての切替回路５２１は、第１の位相に対応する２つのパルス信号を生成するよう２つの切替デバイスを含みうる。一実施形態としての切替回路５２２は、第２の位相に対応する２つのパルス信号を生成するよう２つの切替デバイスを含みうる。一実施形態としての切替回路５２３は、第３の位相に対応する２つのパルス信号を生成するよう２つの切替デバイスを含みうる。
【００５８】
一実施形態としての合成回路構成１３０は、２つの誘導性回路５３１及び５３２を含みうる。一実施形態としての誘導性回路５３１は、切替回路５２１からのパルス信号、切替回路５２２からのパルス信号、および切替回路５２３からのパルス信号を受信するようそれぞれ結合される３つの結合インダクタを含みうる。一実施形態としての誘導性回路５３２は、切替回路５２１からのパルス信号、切替回路５２２からのパルス信号、および切替回路５２３からのパルス信号を受信するようそれぞれ結合される３つの結合インダクタを含みうる。
【００５９】
例示的な制御回路構成
図６は、一実施形態として、図１の電圧調整器の制御回路構成１１０を実施する例示的な回路構成を示す。図６に示すように、一実施形態としての制御回路構成１１０は、フェーズドパルス信号発生器６１２及びパルス幅変調器６１４を含みうる。
【００６０】
フェーズドパルス信号発生器６１２は、任意の好適な方法で任意の好適なフェーズドパルス信号を生成する任意の好適な回路構成を含みうる。一実施形態としてのフェーズドパルス信号発生器６１２は、単一のクロック信号から複数のフェーズドパルス信号を導出しうる。
【００６１】
一実施形態としてのパルス幅変調器６１４は、フェーズドパルス信号発生器６１２からのフェーズドパルス信号と、出力ノード１０２における出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を受信するよう結合されうる。一実施形態としてのパルス幅変調器６１４は、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を調整することを支援するためのフェーズド制御信号を生成するよう出力供給電圧ＶＯＵＴ信号における感知された誤差に基づいて受信したパルス信号の幅すなわち継続時間を調整する任意の好適な回路構成を含みうる。一実施形態としてのパルス幅変調器６１４は、基準電圧発生器１０８から基準電圧ＶＲＥＦ信号を受信し、また、出力供給電圧ＶＯＵＴ信号に対応する電圧と、基準電圧ＶＲＥＦ信号に対応する基準電圧とを比較して出力供給電圧ＶＯＵＴ信号における誤差を感知するよう結合されうる。
【００６２】
一実施形態としての制御回路構成１１０は、パルス幅変調器６１４により生成されたフェーズド制御信号から複数のフェーズド制御信号を導出する追加の回路構成を含みうる。一実施形態としての制御回路構成１１０は、パルス幅変調器６１４により生成された１つのフェーズド制御信号から実質的に相補的な複数の信号を生成する任意の好適な回路構成を含みうる。図６に示すように、一実施形態としての制御回路構成１１０は、たとえば、第１の位相に対応する実質的に相補的な複数の信号を生成するために第１のフェーズド制御信号を受信するよう結合されるインバータ６１７と、Ｎ番目の位相に対応する実質的に相補的な信号を生成するためにＮ番目のフェーズド制御信号を受信するよう結合されるインバータ６１９を含みうる。
【００６３】
切替回路構成１２０が、実質的に相補的なフェーズド制御信号に応じてパルス信号を生成する対にされたプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタを含む一実施形態では、一実施形態としての制御回路構成１１０は、対にされたプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタが同時にアクティブになることを回避するような方法で実質的に相補的な信号を生成するよう任意の好適な回路構成を含みうる。図６に示すように、一実施形態としての制御回路構成１１０は、たとえば、第１のフェーズド制御信号を受信するよう結合されるバッファ６１６と、Ｎ番目のフェーズド制御信号を受信するよう結合されるバッファ６１８を含みうる。一実施形態としてのバッファ６１６及びインバータ６１７は、対にされたプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタが同時にアクティブになることを回避するよう、それらの結果としてもたらされる信号における移行を遅延することを支援するよう設計されうる。一実施形態としてのバッファ６１８及びインバータ６１９は、対にされたプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタが同時にアクティブになることを回避するよう、それらの結果としてもたらされる信号における移行を遅延することを支援するよう設計されうる。
【００６４】
応用例
電圧調整器１００は、任意の好適な目的に使用しうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、電圧変換器として使用しうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、ＤＣ−ＤＣ変換器として使用しうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、負荷１０６に異なる出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を供給するよう電源供給１０５からの入力供給電圧ＶＩＮ信号を変換しうる。
【００６５】
一実施形態としての電圧調整器１００は、バックコンバータとして使用しうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、高電圧を有する供給電圧信号を、低電圧を有する供給電圧信号に変換しうる。一実施形態としての負荷１０６の回路は、電力消費量を低減することを支援するために低供給電圧信号を使用して動作するよう設計されうる。
【００６６】
一実施形態としての電圧調整器１００は、任意の好適なシステムで使用する任意の好適な１つ以上の集積回路に調整された出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を供給するよう使用しうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、そのような集積回路の外部にありうる。一実施形態としての電圧調整器１００は、そのような集積回路が支持されるのと同じ回路基板上に支持されうる。
【００６７】
一実施形態としての電圧調整器１００は、たとえば、任意の好適なコンピュータシステム及び／又は制御システムで使用する任意の好適なプロセッサの少なくとも一部を形成する１つ以上の集積回路に調整された出力供給電圧ＶＯＵＴ信号を供給するよう使用しうる。
【００６８】
図７は、一実施形態として、プロセッサ７１０に調整された出力供給電圧信号を供給するよう電源供給１０５に結合される電圧調整器１００を含む例示的なシステム７００を示す。電圧調整器１００は、プロセッサ７１０の１つ以上の集積回路のすべての又は任意の好適な１つ以上の部分により使用されるための調整出力供給電圧信号を供給するよう使用されうる。
【００６９】
システム７００で使用されるように、一実施形態としての電源供給１０５は電池を含みうる。別の実施形態としての電源供給１０５は、交流−直流（ＡＣ−ＤＣ）変換器を含みうる。別の実施形態としての電源供給１０５は、ＤＣ−ＤＣ変換器を含みうる。
【００７０】
図７に示すように、システム７００はさらに、プロセッサ７１０に結合されるチップセット７２０と、チップセット７２０に結合される基本入出力システム（ＢＩＯＳ）メモリ７３０と、チップセット７２０に結合される揮発性メモリ７４０と、チップセット７２０に結合される不揮発性メモリ及び／又は記憶装置７５０と、チップセット７２０に結合される１つ以上の入力デ装置７６０と、チップセット７２０に結合されるディスプレイ７７０と、チップセット７２０に結合される１つ以上の通信インターフェース７８０とを含む。
【００７１】
一実施形態としてのチップセット７２０は、プロセッサ７１０、及び／又は、チップセット７２０と通信する任意の好適なデバイス又はコンポーネントに対して任意の好適な通信リンクを供給する任意の好適なインターフェースコントローラを含みうる。
【００７２】
一実施形態としてのチップセット７２０は、ＢＩＯＳメモリ７３０にインターフェースを供給するためにファームウェアコントローラを含みうる。ＢＩＯＳメモリ７３０は、システム７００用の任意の好適なシステム及び／又はビデオＢＩＯＳソフトウェアを格納するよう使用されうる。ＢＩＯＳメモリ７３０は、たとえば、好適なフラッシュメモリといった任意の好適な不揮発性メモリを含みうる。一実施形態としてのＢＩＯＳメモリ７３０は、或いは、チップセット７２０内に含まれてもよい。
【００７３】
一実施形態としてのチップセット７２０は、揮発性メモリ７４０にインターフェースを供給するために１つ以上のメモリコントローラを含みうる。揮発性メモリ７４０は、たとえば、システム７００用のデータ及び／又は命令をロード及び格納するよう使用されうる。揮発性メモリ７４０は、たとえば、好適なダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）といった任意の好適な揮発性メモリを含みうる。
【００７４】
一実施形態としてのチップセット７２０は、不揮発性メモリ及び／又は記憶装置７５０、入力装置７６０、及び通信インターフェース７８０にインターフェースを供給するために１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラを含みうる。不揮発性メモリ及び／又は記憶装置７５０は、たとえば、データ及び／又は命令を格納するよう使用されうる。不揮発性メモリ及び／又は記憶装置７５０は、たとえば、フラッシュメモリといった任意の好適な不揮発性メモリを含み、及び／又は、たとえば、１つ以上のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、１つ以上のコンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ、及び／又は１つ以上のデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）ドライブといった任意の好適な不揮発性記憶装置を含みうる。入力装置７６０は、キーボード、マウス、及び／又は任意の他の好適なカーソル制御装置といった任意の好適な入力装置を含みうる。通信インターフェース７８０は、１つ以上のネットワークを介して及び／又は任意の他の装置と通信するためにシステム７００のインターフェースを供給する。通信インターフェース７８０は、任意の好適なハードウェア及び／又はファームウェアを含みうる。一実施形態としての通信インターフェース７８０は、たとえば、ネットワークアダプタ、ワイヤレスネットワークアダプタ、電話モデム、及び／又はワイヤレスモデムを含みうる。ワイヤレス通信には、一実施形態としての通信インターフェース７８０は、１つ以上のアンテナ７８２を使用しうる。
【００７５】
一実施形態としてのチップセット７２０は、ディスプレイ７７０にインターフェースを供給するためにグラフィクスコントローラを含みうる。ディスプレイ７７０は、たとえば、陰極線管（ＣＲＴ）又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）といった任意の好適なディスプレイを含みうる。一実施形態としてのグラフィクスコントローラは、或いは、チップセット７２０の外部にあってもよい。
【００７６】
チップセット７２０の１つ以上のコントローラはチップセット７２０に内在するよう説明したが、これらは、プロセッサ７１０と一体にされてもよく、それにより、プロセッサ７１０が１つ以上の装置又はコンポーネントに直接通信することを可能にする。１つの例として、一実施形態としての１つ以上のメモリコントローラは、１つ以上のプロセッサ７１０と一体にされてもよく、それにより、プロセッサ７１０が、揮発性メモリ７４０と直接通信することを可能にする。
【００７７】
上述の説明において、例示的な実施形態を説明した。そのような実施形態には、請求項の範囲から逸脱することなく様々な修正及び変更を行いうる。したがって、説明及び図面は、制限的ではなく例示的にみなすべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】一実施形態として、磁気結合インダクタを有する並列誘導性回路を有する電圧調整器を示すブロック図である。
【００７９】
【図２】一実施形態として、磁気結合インダクタを有する並列誘導性回路を使用した電圧調整を説明するフロー図である。
【００８０】
【図３】一実施形態として、図１の電圧調整器用の例示的な切替回路構成及び合成回路構成を示す図である。
【００８１】
【図４】一実施形態として、図３の電圧調整器用の例示的な信号波形を示す波形図である。
【００８２】
【図５】別の実施形態として、図１の電圧調整器用の例示的な切替回路構成及び合成回路構成を示す部である。
【００８３】
【図６】一実施形態として、図１の電圧調整器の例示的な制御回路構成を示す図である。
【００８４】
【図７】一実施形態として、磁気結合インダクタを有する並列誘導性回路を有する電圧調整器を含む例示的なシステムを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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