(57)【要約】  開示される装置の例示的実施形態は、命令を出力するプロセッサと、プロセッサと通信し、プロセッサから出力された命令を受け取り、受け取った命令に基づいて出力電圧を動的に調節する、第１の電圧レギュレータと、第１の電圧レギュレータから出力電圧を受け取る、複数の第２の電圧レギュレータと、を備え、出力電圧は、複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減する。
2011509646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第２の電圧レギュレータと通信している第１の電圧レギュレータの出力電圧を動的に調節することを備え、前記調節することは、前記複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、前記第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減する、方法。
【請求項２】
前記出力電圧を前記動的に変調することは、
前記負荷変動への応答として、前記出力電圧を、最初のレベルから、高いレベルまで増やすことと、
前記負荷変動に対する応答として、前記増やした出力電圧を、前記高いレベルから減らすことと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記出力電圧を前記増やすことは、
前記出力電圧を、前記負荷変動より先に、最初のレベルから増やすことをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記増やした出力電圧を前記減らすことは、
前記増やした出力電圧を、前記負荷変動に続いて、減らすことをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記増やした出力電圧を前記減らすことは、
前記増やした出力電圧を、前記最初の電圧レベルまで減らすことをさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記出力電圧を前記動的に調節することは、
ソースから命令を受け取ることをさらに備え、前記出力電圧は、前記受け取った命令に基づいて動的に調節される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
命令を出力するプロセッサと、
前記プロセッサと通信し、前記プロセッサから出力された命令を受け取り、前記受け取った命令に基づいて出力電圧を動的に調節する、第１の電圧レギュレータと、
前記第１の電圧レギュレータから前記出力電圧を受け取る、複数の第２の電圧レギュレータと、を備え、前記出力電圧は、前記複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、前記第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減する、装置。
【請求項８】
前記第１の電圧レギュレータは、非線形電圧レギュレータを備え、前記複数の第２の電圧レギュレータのそれぞれは、線形電圧レギュレータを備える、請求項７に記載の回路。
【請求項９】
前記第１の電圧レギュレータは、前記出力された命令を受け取り、前記受け取った命令に基づいて、前記第１の電圧レギュレータの出力電圧を動的に調節する、制御回路を備える、請求項７に記載の回路。
【請求項１０】
前記線形電圧レギュレータのうちの少なくとも１つが、低ドロップアウト（ＬＤＯ）線形レギュレータを備える、請求項８に記載の回路。
【請求項１１】
前記第１の電圧レギュレータは、降圧形電圧レギュレータを備える、請求項８に記載の回路。
【請求項１２】
前記複数の第２の電圧レギュレータのそれぞれは、他の前記第２の電圧レギュレータと並列に接続されており、前記第１の電圧レギュレータと直列に接続されている、請求項７に記載の回路。
【請求項１３】
前記第１の電圧レギュレータは、前記負荷変動への応答として、前記出力電圧を最初のレベルから増やし、前記負荷変動への応答として、前記増やした出力電圧を減らす、請求項７に記載の回路。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおいて負荷が変動するタイミングを決定し、前記負荷変動のタイミングに基づいて、前記出力電圧を動的に調節するタイミングを決定する、請求項７に記載の回路。
【請求項１５】
前記プロセッサと通信し、命令およびデータの少なくとも一方を記憶するメモリをさらに備え、前記出力される命令は、前記記憶された命令およびデータのうちの前記少なくとも一方を備える、請求項７に記載の回路。
【請求項１６】
命令を出力する手段と、
出力された命令を受け取り、前記受け取った命令に基づいて出力電圧を動的に調節する、第１の電圧レギュレータ手段と、
前記出力電圧を受け取る、複数の第２の電圧レギュレータ手段と、を備え、前記出力電圧は、前記複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、前記第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減する、装置。
【請求項１７】
コンピュータ可読媒体を備え、
前記コンピュータ可読媒体は、複数の第２の電圧レギュレータと通信している第１の電圧レギュレータの出力電圧を動的に調節して、前記複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、前記第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減することを、コンピュータに行わせるコードを備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記出力電圧を動的に調節することをコンピュータに行わせる前記コードは、
前記負荷変動への応答として、前記出力電圧を、最初のレベルから、高いレベルまで増やすコードと、
前記負荷変動に対する応答として、前記増やした出力電圧を、前記高いレベルから減らすコードと、
をさらに備える、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記出力電圧を増やす前記コードは、
前記出力電圧を、前記負荷変動より先に、最初のレベルから増やすコードをさらに備える、請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記増やした出力電圧を減らす前記コードは、
前記増やした出力電圧を、前記負荷変動に続いて、減らすコードをさらに備える、請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
［３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９の下の優先権の主張］
本特許出願は、本特許出願の譲受人に譲渡され、かつ、参照によって明示的に本特許出願に組み込まれている、２００７年１２月２０日に出願された米国特許仮出願第６１／０１５，６５２号（発明の名称「Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  ｃｒｏｓｓ−ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ」）の優先権を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、大まかに電圧レギュレータ装置に関し、特に、電圧レギュレータ間の干渉を低減する手法に関する。
【背景技術】
【０００３】
回路または回路の一部分において電圧を所望のレベルに維持したりレギュレートしたりするために、今日では、電圧レギュレータが広く利用されている。電圧レギュレータとしては、低ドロップアウトレギュレータのような線形タイプのものや、スイッチングレギュラのような非線形タイプのものがある。
【０００４】
線形電圧レギュレータは、直流（ＤＣ）出力においてノイズが少ないことが利点であるが、電力の利用効率が良くないことが弱点である。これに対し、非線形レギュラは、電力の利用効率が良いことが利点であるが、線形電圧レギュレータにくらべてノイズが多いことが弱点である。
【０００５】
現時点での電圧レギュレーションの方法の１つとして、非線形電圧レギュラを２つ以上の線形電圧レギュレータと直列に用いる方法がある。この方法では、非線形電圧レギュレータの電力効率の良さを活用するために、電圧レギュレーションのほとんどを、非線形電圧レギュラを用いて行う（すなわち、バッテリ電圧を、必要な負荷電圧に非常に近い値に変換する）。ノイズ性能に一層優れる線形電圧レギュレータは、電圧の最終的な「微調節（ファインレギュレーション）」を行うのに用いられる。
【０００６】
上述の方法の１つの弱点は、１つの線形電圧レギュレータの負荷が変動すると、過渡電流が発生して、他の線形電圧レギュレータの性能に悪影響が及ぶことである。この電流は、線形電圧レギュレータ間にクロスレギュレーション干渉を引き起こし、システム全体においてノイズが増え、他の電圧レギュレータの動作効率が低下する。
【０００７】
そこで、当分野では、線形電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減することが必要とされている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の例示的実施形態を実施することが可能な１つの例示的無線通信環境を示している。
【図２】図２は、従来技術の手法を用いた１つの例示的無線装置を示している。
【図３】図３は、従来技術の手法を用いた１つの例示的無線装置を示している。
【図４Ａ】図４Ａは、例示的無線装置の動作に対応する電圧波形を示している。
【図４Ｂ】図４Ｂは、例示的無線装置の動作に対応する電圧波形を示している。
【図５】図５は、本開示の例示的実施形態を示している。
【図６Ａ】図６Ａは、本開示の例示的方法を説明するフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本開示の例示的方法を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、本開示の例示的実施形態によって実行される動作の流れを説明する機能ブロック図である。
【詳細な説明】
【０００９】
本明細書に記載の手法は、電圧レギュレーションが必要な任意の電気的または電子的環境における任意の電子的状況に適用可能であり、利用可能である。本明細書に記載の例示的実施形態は、例示のみを目的として、無線通信環境のコンテクストで示されているが、そのようなコンテクストに限定されるものではなく、携帯電話、基地局、ケーブルセットトップボックスなどの無線周波数の送受信に使用する任意の有線または無線通信環境に適用可能である。
【００１０】
本明細書に記載の手法は、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡの各ネットワークのような無線通信ネットワークとしての様々な無線通信ネットワークに用いることが可能である。用語の「ネットワーク」と「システム」は、区別なく用いることが多い。ＣＤＭＡネットワークは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ）やｃｄｍａ２０００などの無線技術を実装することが可能である。ＵＴＲＡには、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ）、ＬＣＲ（Ｌｏｗ  Ｃｈｉｐ  Ｒａｔｅ）、ＨＣＲ（Ｈｉｇｈ  Ｃｈｉｐ  Ｒａｔｅ）などが含まれる。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、およびＩＳ−８５６の各基準をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などの無線技術を実装することが可能である。ＯＦＤＭＡネットワークは、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ）、ＵＭＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭ（登録商標）などの無線技術を実装することが可能である。これらの様々な無線技術および基準は、当分野では周知である。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、およびＧＳＭについては、「第三世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）という機関からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００については、「第三世代パートナーシッププロジェクト２」（３ＧＰＰ２）という機関からの文書に記載されている。３ＧＰＰおよび３ＧＰＰ２の各文書は、公表されている。以下では、わかりやすくするために、これらの手法の特定の態様を、３ＧＰＰネットワークに関して説明する。
【００１１】
本明細書で用いる「例示的」という言葉は、「例、実例、あるいは具体例として示される」ことを意味している。本明細書において「例示的」として示した実施形態は、どれも、他の実施形態より好ましい、あるいは有利であると解釈されるべきものでは必ずしもない。
【００１２】
図１は、１つの例示的無線通信環境１を示しており、無線通信環境１は、通信システム１２０および１２２と、複数の無線通信システム１２０および１２２との通信が可能な、複数アンテナの無線装置としての無線装置１１０とを備えている。無線システム１２０は、１つまたは複数のＣＤＭＡ基準（たとえば、ＩＳ−２０００（一般にはＣＤＭＡ  １ｘと呼ばれている）、ＩＳ−８５６（一般にはＣＤＭＡ  １ｘ  ＥＶ−ＤＯと呼ばれている）、ＩＳ−９５、Ｗ−ＣＤＭＡなど）を実装することが可能なＣＤＭＡシステムであってよい。無線システム１２０は、基地局送受信システム（ＢＴＳ）１３０および移動交換局（ＭＳＣ）１４０を含んでいる。ＢＴＳ  １３０は、ＢＴＳ  １３０のカバレッジエリアにある無線装置に対してｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒ通信を提供している。ＭＳＣ  １４０は、無線システム１２０において複数のＢＴＳと結合されており、これらのＢＴＳに関する調整および制御を行う。無線システム１２２は、１つまたは複数のＴＤＭＡ基準（たとえば、ＧＳＭなど）を実装することが可能なＴＤＭＡシステムであってよい。無線システム１２２は、ノードＢ  １３２および無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１４２を含んでいる。ノードＢ  １３２は、ノードＢ  １３２のカバレッジエリアにある無線装置に対してｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒ通信を提供している。ＲＮＣ  １４２は、無線システム１２２において複数のノードＢと結合されており、これらのノードＢに関する調整および制御を行う。一般に、ＢＴＳ  １３０およびノードＢ  １３２は、無線装置に通信カバレッジを提供する固定局であり、基地局あるいは別の何らかの用語で呼ばれることもある。ＭＳＣ  １４０およびＲＮＣ  １４２は、これらの基地局に関する調整および制御を行うネットワークエンティティであり、他の用語で呼ばれることもある。
【００１３】
無線装置１１０は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線対応コンピュータ、または他の何らかの無線通信ユニット若しくは装置であってよい。無線装置１１０は、移動局（３ＧＰＰ２用語）、ユーザ機器（ＵＥ）（３ＧＰＰ用語）、アクセス端末、または他の何らかの用語で呼ばれることもある。無線装置１１０は、複数のアンテナとして、たとえば、１つの外部アンテナと１つまたは複数の内部アンテナを備えている。複数のアンテナを用いることにより、フェージング、マルチパス、干渉などの有害なパス効果に対するダイバーシティを提供することが可能である。送信側エンティティのアンテナから送信されたＲＦ変調信号は、見通しパスおよび／または反射パスを介して、無線装置１１０の複数のアンテナに到達することが可能である。送信アンテナと無線装置１１０の各受信アンテナとの間に、少なくとも１つの伝搬パスが存在する。異なる受信アンテナに対する伝搬パスが互いに独立していれば（これは、少なくともある程度まではおおむね正しい）、複数のアンテナを用いてＲＦ変調信号を受信することにより、ダイバーシティが増加し、受信信号品質が向上する。
【００１４】
無線装置１１０は、複数の衛星１５０からの信号の受信が可能であってもなくてもよい。衛星１５０は、よく知られたＧＰＳ（全地球測位システム）、欧州ガリレオシステム、または他の何らかのシステムなどの衛星測位システムに属していてよい。各ＧＰＳ衛星が送信するＧＰＳ信号には、地上のＧＰＳ受信機がＧＰＳ信号の到着時間（ＴＯＡ）を測定することを可能にする情報が符号化されている。十分な数のＧＰＳ衛星についての測定値を用いることにより、ＧＰＳ受信機の三次元位置の正確な推定値を得ることが可能である。一般に、無線装置１１０は、様々な無線技術（たとえば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＧＰＳなど）の任意の数の無線システムとの通信が可能であってよい。
【００１５】
図２は、例示的無線装置１１０を示すブロック図である。無線装置１１０は、送受信システム２１０を含んでおり、送受信システム２１０は、一端において、外部アンテナであってよいメインアンテナとしてのアンテナ２０２と結合されており、他端において、パス２４０を経由するなどして移動局モデム（ＭＳＭ）２２０と結合されている。ＭＳＭ  ２２０は、プロセッサ２２１を備えており、プロセッサ２２１は、メモリ２２２と通信しており、メモリ２２２は、ＭＳＭ  ２２０の内部にあっても外部にあってもよい。ＭＳＭ  ２２０もまた、パス２４１を経由するなどして電力管理システム２３０と通信している。後で図３を参照して詳述するが、電力管理システム２３０は、１つまたは複数の電圧レギュレータ２３１を備え、電圧レギュレータ２３１は、無線装置１１０または無線装置１１０の一部分において電圧を所望のレベルに維持したり調節したりする。
【００１６】
図３は、図２の例示的電圧レギュレータ２３１をさらに詳細に示している。図３に示すように、電圧レギュレータ２３１は、非線形電圧レギュレータ３０１を備えており、非線形電圧レギュレータ３０１は、線形電圧レギュレータ＿１乃至線形電圧レギュレータ＿Ｎなどの一連の線形電圧レギュレータ３０２と直列に接続されており、各線形電圧レギュレータ３０２は、負荷＿１乃至負荷＿Ｎなどの負荷３０３と接続されている。この方法では、非線形電圧レギュラの電力効率の良さを活用するために、Ｖｉｎ電源電圧を、負荷３０３に必要な電圧に非常に近い値に変換する電圧レギュレーションのほとんどを、非線形電圧レギュラ３０１を用いて行う。一方、ノイズ性能に優れる線形電圧レギュレータ３０２は、非線形電圧レギュラ３０１によってレギュレートされた電圧の最終的な「微調節（ファインレギュレーション）」に用いる。
【００１７】
上述の方法の１つの弱点は、たとえば、負荷＿１において負荷が変動する場合である。負荷変動の一例として、無線装置１１０がスリープモードから出る場合が挙げられる。無線装置１１０は、スリープモード時には、比較的少量の電流を引き込んでいるが、着信呼があった場合のような覚醒時には、より多くの電流を引き込む。この、小電流から大電流への遷移は、「負荷変動イベント」と見なされる。図３に示した電圧レギュレータ２３１では、負荷が変動すると、干渉電流Ｉｔが発生し、Ｉｔは、負荷が変動した線形電圧レギュレータ３０２（たとえば、線形電圧レギュレータ＿１）から、他の線形電圧レギュレータ３０２（たとえば、負荷＿２乃至負荷Ｎ）ならびに非線形電圧レギュレータ３０１へと、上流方向に伝搬する。干渉電流Ｉｔは、線形電圧レギュレータ＿２などの線形電圧レギュレータ３０２への供給電圧を低下させる。
【００１８】
図４Ａは、図３に示した電圧レギュレータ２３１の例示的線形電圧レギュレータ＿１および線形電圧レギュレータ＿２の動作にそれぞれ対応する例示的電圧波形４０１および４０２を示す。図４Ａに示すように、線形電圧レギュレータ＿１に対応する負荷＿１は、時刻ｔ１で変動している。この負荷変動によって干渉電流Ｉｔが発生した結果、線形電圧レギュレータ＿２などの線形電圧レギュレータ３０２の入力電圧が低下する。この電圧低下は、線形電圧レギュレータ＿２を通って伝搬し、線形電圧レギュレータ＿２の、影響を受けた出力電圧４０２と、（点線で示された）理論的な、影響を受けていない出力電圧４０３との間のｄ１（たとえば、０．２５ボルト）として現れる。このように出力電圧が低下した結果、線形電圧レギュレータ＿２の負荷＿２に対するノイズが増える。
【００１９】
図５は、図１と関連して、電力管理システム５３０で使用される、本開示の電圧レギュレータ装置５３１の１つの例示的実施形態を示す。電圧レギュレータ装置５３１は、（図１に示すように）プロセッサ２２１を備えており、プロセッサ２２１は、動作命令および／またはデータを電圧レギュレータ装置５３１に出力する。この動作命令および／またはデータは、メモリ２２２に記憶可能であり、メモリ２２２は、ＭＳＭ  ２２０の内部にあっても外部にあってもよい。
【００２０】
図５にさらに示すように、電圧レギュレータ装置５３１は、電圧レギュレータ５０１をさらに備え、電圧レギュレータ５０１は、非線形電圧レギュレータ（たとえば、スイッチングレギュレータ）、ＳＭＰＳ（スイッチモード電源）レギュレータ、降圧形電圧レギュレータなどである。電圧レギュレータ５０１はさらに、制御回路５０４を備え、制御回路５０４は、プロセッサ２２１から出力される命令を受信するために、ＳＳＢＩ通信インタフェースを経由するなどしてプロセッサ２２１と通信している。例示的実施形態では、電圧レギュラ５０１は、受信した動作命令および／またはデータを記憶するレジスタを備えている。そして、電圧レギュラ５０１は、受信した命令に基づいて、電圧レギュレータ５０１の出力電圧を動的に調節する。これについては、後で図６Ａ〜７を参照して詳述する。電圧レギュレータ装置５３１はさらに、線形電圧レギュレータ＿１乃至線形電圧レギュレータ＿Ｎなどの２つ以上の線形電圧レギュレータ５０２を備えており、これらは、非線形電圧レギュレータ５０１から出力電圧を受け取る。電圧レギュレータ５０２は、互いに対して並列に接続され、電圧レギュレータ５０１に対して直列に接続されている。例示的実施形態では、電圧レギュレータ５０２は、低ドロップアウト（ＬＤＯ）電圧レギュレータである。図６Ａ〜７を参照して詳述するように、この電圧レギュレータ５０１から受信した調節済み出力電圧は、少なくとも１つの電圧レギュレータ５０２において負荷が変動する場合の電圧レギュレータ５０２間のクロスレギュレーション干渉を低減する。
【００２１】
図６Ａ及び６Ｂは、本開示の例示的方法を説明するフローチャートである。図６Ａに示すように、この方法はブロック６００から始まり、ブロック６００では、プロセッサ２２１などのソースからの命令を、非線形電圧レギュレータ５０１（たとえば、制御回路５０４）において受信する。１つの例示的実施形態では、非線形電圧レギュレータ５０１は、降圧形電圧レギュレータである。次に、ブロック６１０では、少なくとも１つの線形電圧レギュレータ５０２（たとえば、線形電圧レギュレータ＿１）における負荷変動に起因する、線形電圧レギュレータ５０２間のクロスレギュレーション干渉を低減するために、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を動的に調節する（これについては、図６Ｂを参照して詳述する）。以上で、この方法の全体が終了する。
【００２２】
図６Ｂは、図６Ａのブロック６１０の動的調節方法をより詳細に示している。図６Ｂに示すように、この方法はブロック６６０から始まり、ブロック６６０では、負荷変動への応答として、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を、最初のレベル（たとえば、２．２５ボルト）から、高いレベル（たとえば、２．５ボルト）まで増やす。１つの例示的実施形態では、出力電圧を、負荷変動より先に、最初のレベルから増やす。線形電圧レギュレータ５０２が低ドロップアウト（ＬＤＯ）線形電圧レギュレータである１つの例示的実施形態では、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧が増えると、確実に、線形電圧レギュレータ５０２の復帰電圧が増える。次に、ブロック６８９では、負荷変動への応答として、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を、高くしたレベルから減らす。１つの例示的実施形態では、負荷変動への応答として、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を、高くしたレベルから最初のレベルまで減らす。１つの例示的実施形態では、負荷変動に続いて、非線形電圧レギュレータ５０１の高くした出力電圧を、たとえば、２．５ボルトから２．２５ボルトに減らす。１つの例示的実施形態では、プロセッサ２２１は、少なくとも１つの線形電圧レギュレータ５０２の負荷５０３（たとえば、線形電圧レギュレータ＿１の負荷＿１）が変動するタイミング（たとえば、無線装置１１０がスリープモードから呼モードに移行するタイミング）を決定する。プロセッサはさらに、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を動的に調節するタイミングを、負荷５０３（たとえば、負荷＿１）が変動するタイミングに基づいて決定する。その後、この方法は、図６Ａのブロック６１０に戻る。
【００２３】
図４Ｂは、図５に示した電圧レギュレータ５３１の線形電圧レギュレータ＿１および線形電圧レギュレータ＿２の動作にそれぞれ対応する例示的電圧波形４１１および４１２を示す。図４Ｂに示すように、線形電圧レギュレータ＿１に対応する負荷＿１は、時刻ｔ１で変動している。この負荷変動によって干渉電流Ｉｔが発生した結果、線形電圧レギュレータ＿２などの線形電圧レギュレータ５０２の入力電圧が低下する。この電圧低下は、線形電圧レギュレータ＿２を通って伝搬し、線形電圧レギュレータ＿２の、影響を受けた出力電圧４１２と、（点線で示された）理論的な、影響を受けていない出力電圧４１３との間の低下分ｄ２（たとえば、０．０１ボルト）として現れる。しかしながら、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧が増えることから、電圧低下ｄ２は、図４Ａに示した電圧低下ｄ１より小さく、したがって、線形電圧レギュレータ＿２の負荷＿２に対するノイズも相応して小さくなる。
【００２４】
図７は、図４Ｂ乃至図６Ｂを参照して上述した、本開示の例示的実施形態によって実行される動作の流れを説明する機能ブロック図である。まず、図７のブロック７００では、命令を出力する例示的手段が、電圧管理システム５３０への情報を電圧レギュレータ装置５３１に出力するプロセッサ２２１を含むことが可能である。次に、ブロック７１０では、出力された命令を受け取り、受け取った命令に基づいて出力電圧を動的に調節する例示的電圧レギュレータ手段が、非線形電圧レギュレータ５０１を含むことが可能である。次に、ブロック７２０では、この出力電圧を受け取る例示的複数の電圧レギュレータ手段が、線形電圧レギュレータ５０２を含むことが可能である。この出力電圧は、少なくとも１つの線形電圧レギュレータ５０２の負荷変動に起因する、線形電圧レギュレータ５０２間のクロスレギュレーション干渉を低減する。
【００２５】
例示を目的として様々な例示的実施形態を別々に論じたが、これらは、別々に示した各実施形態の特徴の一部またはすべてを有する一実施形態にまとめることが可能であることに注意するべきである。
【００２６】
当業者であれば理解されるように、情報および信号は、様々に異なる技術および手法のいずれを用いても表現可能である。たとえば、上述の説明において参照されているデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはこれらの任意の組み合わせにより表現可能である。
【００２７】
当業者であればさらに理解されるように、本明細書において本開示に関連して示した、各種の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはこれらの組み合わせとして実装可能である。この、ハードウェアおよびソフトウェアの互換性を明確に示すために、各種の例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、主にこれらの機能性の観点から上述した。そのような機能性をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、個々の用途、ならびにシステム全体に課せられた設計上の制約に応じて異なる。当業者であれば、上述の機能性を個々の用途ごとに異なる形式で実装することが可能であるが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されてはならない。
【００２８】
本明細書において本開示に関連して示した、各種の例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）もしくは他のプログラマブル論理素子、ディスクリートゲートもしくはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア部品、または、本明細書に記載の機能を実行すべく設計された、これらの任意の組み合わせにより、実装または実行が可能である。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、代替として、任意の従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってよい。プロセッサはまた、コンピューティング装置の組み合わせとして実装可能であり、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、１つまたは複数のマイクロプロセッサと、ＤＳＰコアとの組み合わせ、または他の任意のこのような構成で実装可能である。
【００２９】
本明細書において本開示に関連して示した、方法またはアルゴリズムの各ステップは、ハードウェアの形で直接具現化すること、または、プロセッサで実行されるソフトウェアモジュールの形で具現化すること、または、これらの組み合わせの形で具現化することが可能である。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の任意の、当分野において知られている形式の記憶媒体において存在可能である。１つの例示的記憶媒体は、プロセッサがこの記憶媒体から情報を読み出したり、この記憶媒体に情報を書き込んだりできるように、プロセッサと結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサと一体であってよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在してもよい。このＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在してよい。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ディスクリート部品として、ユーザ端末内に存在してよい。
【００３０】
なお、上述した方法は、上述した方法をコンピュータに実行させるコードを収容したコンピュータ可読媒体を有するコンピュータプログラム製品の形で実装可能である。１つまたは複数の例示的実施形態では、上述の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせの形で実装可能である。ソフトウェアの形で実装した場合、これらの機能は、コンピュータ可読媒体上の１つまたは複数の命令またはコードとして、記憶または送信が可能である。コンピュータ可読媒体には、コンピュータ記憶媒体および通信媒体の両方が含まれ、通信媒体は、コンピュータプログラムをある場所から別の場所に転送することを容易にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータからアクセス可能な任意の利用可能媒体であってよい。限定ではなく例として、このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または他の任意の、命令またはデータ構造体の形式の、所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために用いることが可能であって、汎用または専用コンピュータ、あるいは、汎用または専用プロセッサからアクセス可能な媒体であってよい。また、どのような接続でも、コンピュータ可読媒体と呼ぶことが可能である。たとえば、ソフトウェアをＷｅｂサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信するために、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、電波、マイクロ波などの無線技術を用いる場合、これらの同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または（赤外線、電波、マイクロ波などの）無線技術は、媒体の定義に含まれる。ディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、本明細書では、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイディスクを含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザを用いてデータを光学的に再生する。これらを組み合わせたものも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれる。
【００３１】
以上、当業者であれば本開示を作成または使用できるように、本開示を説明した。当業者であれば、本開示に対する様々な修正が自明であろう。また、本明細書で定義した一般原則は、本開示の範囲から逸脱することなく、他の変形例に適用可能である。したがって、本開示は、本明細書に記載の実施例や設計に限定されるものではなく、本明細書において開示された原理および新規な特徴と整合する最も広い範囲を与えられるものとする。
【図１】
2011509646.tif 000003
【図２】
2011509646.tif 000004
【図３】
2011509646.tif 000005
【図４Ａ】
2011509646.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図５】
2011509646.tif 000008
【図６Ａ】
2011509646.tif 000009
【図６Ｂ】
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【図７】
2011509646.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月15日(2010.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第２の電圧レギュレータと通信している第１の電圧レギュレータの出力電圧を動的に調節することを備え、前記調節することは、前記複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、前記第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減する、方法。
【請求項２】
前記出力電圧を前記動的に変調することは、
前記負荷変動への応答として、前記出力電圧を、最初のレベルから、高いレベルまで増やすことと、
前記負荷変動に対する応答として、前記増やした出力電圧を、前記高いレベルから減らすことと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記出力電圧を前記増やすことは、
前記出力電圧を、前記負荷変動より先に、最初のレベルから増やすことをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記増やした出力電圧を前記減らすことは、
前記増やした出力電圧を、前記負荷変動に続いて、減らすことをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記増やした出力電圧を前記減らすことは、
前記増やした出力電圧を、前記最初の電圧レベルまで減らすことをさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記出力電圧を前記動的に調節することは、
ソースから命令を受け取ることをさらに備え、前記出力電圧は、前記受け取った命令に基づいて動的に調節される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
命令を出力するプロセッサと、
前記プロセッサと通信し、前記プロセッサから出力された命令を受け取り、前記受け取った命令に基づいて出力電圧を動的に調節する、第１の電圧レギュレータと、
前記第１の電圧レギュレータから前記出力電圧を受け取る、複数の第２の電圧レギュレータと、を備え、前記出力電圧は、前記複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、前記第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減する、装置。
【請求項８】
前記第１の電圧レギュレータは、非線形電圧レギュレータを備え、前記複数の第２の電圧レギュレータのそれぞれは、線形電圧レギュレータを備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の電圧レギュレータは、前記出力された命令を受け取り、前記受け取った命令に基づいて、前記第１の電圧レギュレータの出力電圧を動的に調節する、制御回路を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記線形電圧レギュレータのうちの少なくとも１つが、低ドロップアウト（ＬＤＯ）線形レギュレータを備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の電圧レギュレータは、降圧形電圧レギュレータを備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の第２の電圧レギュレータのそれぞれは、他の前記第２の電圧レギュレータと並列に接続されており、前記第１の電圧レギュレータと直列に接続されている、請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の電圧レギュレータは、前記負荷変動への応答として、前記出力電圧を最初のレベルから増やし、前記負荷変動への応答として、前記増やした出力電圧を減らす、請求項７に記載の装置。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおいて負荷が変動するタイミングを決定し、前記負荷変動のタイミングに基づいて、前記出力電圧を動的に調節するタイミングを決定する、請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
前記プロセッサと通信し、命令およびデータの少なくとも一方を記憶するメモリをさらに備え、前記出力される命令は、前記記憶された命令およびデータのうちの前記少なくとも一方を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１６】
命令を出力する手段と、
出力された命令を受け取り、前記受け取った命令に基づいて出力電圧を動的に調節する、第１の電圧レギュレータ手段と、
前記出力電圧を受け取る、複数の第２の電圧レギュレータ手段と、を備え、前記出力電圧は、前記複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、前記第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減する、装置。
【請求項１７】
コンピュータ可読媒体を備え、
前記コンピュータ可読媒体は、複数の第２の電圧レギュレータと通信している第１の電圧レギュレータの出力電圧を動的に調節して、前記複数の第２の電圧レギュレータのうちの少なくとも１つにおける負荷変動に起因する、前記第２の電圧レギュレータ間のクロスレギュレーション干渉を低減することを、コンピュータに行わせるコードを備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記出力電圧を動的に調節することをコンピュータに行わせる前記コードは、
前記負荷変動への応答として、前記出力電圧を、最初のレベルから、高いレベルまで増やすコードと、
前記負荷変動に対する応答として、前記増やした出力電圧を、前記高いレベルから減らすコードと、
をさらに備える、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記出力電圧を増やす前記コードは、
前記出力電圧を、前記負荷変動より先に、最初のレベルから増やすコードをさらに備える、請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記増やした出力電圧を減らす前記コードは、
前記増やした出力電圧を、前記負荷変動に続いて、減らすコードをさらに備える、請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
回路または回路の一部分において電圧を所望のレベルに維持したりレギュレートしたりするために、今日では、電圧レギュレータが広く利用されている。電圧レギュレータとしては、低ドロップアウトレギュレータのような線形タイプのものや、スイッチングレギュレータのような非線形タイプのものがある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
線形電圧レギュレータは、直流（ＤＣ）出力においてノイズが少ないことが利点であるが、電力の利用効率が良くないことが弱点である。これに対し、非線形レギュレータは、電力の利用効率が良いことが利点であるが、線形電圧レギュレータにくらべてノイズが多いことが弱点である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
現時点での電圧レギュレーションの方法の１つとして、非線形電圧レギュレータを２つ以上の線形電圧レギュレータと直列に用いる方法がある。この方法では、非線形電圧レギュレータの電力効率の良さを活用するために、電圧レギュレーションのほとんどを、非線形電圧レギュレータを用いて行う（すなわち、バッテリ電圧を、必要な負荷電圧に非常に近い値に変換する）。ノイズ性能に一層優れる線形電圧レギュレータは、電圧の最終的な「微調節（ファインレギュレーション）」を行うのに用いられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図３は、図２の例示的電圧レギュレータ２３１をさらに詳細に示している。図３に示すように、電圧レギュレータ２３１は、非線形電圧レギュレータ３０１を備えており、非線形電圧レギュレータ３０１は、線形電圧レギュレータ＿１乃至線形電圧レギュレータ＿Ｎなどの一連の線形電圧レギュレータ３０２と直列に接続されており、各線形電圧レギュレータ３０２は、負荷＿１乃至負荷＿Ｎなどの負荷３０３と接続されている。この方法では、非線形電圧レギュレータの電力効率の良さを活用するために、Ｖｉｎ電源電圧を、負荷３０３に必要な電圧に非常に近い値に変換する電圧レギュレーションのほとんどを、非線形電圧レギュレータ３０１を用いて行う。一方、ノイズ性能に優れる線形電圧レギュレータ３０２は、非線形電圧レギュレータ３０１によってレギュレートされた電圧の最終的な「微調節（ファインレギュレーション）」に用いる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図５は、図２と関連して、電力管理システム５３０で使用される、本開示の電圧レギュレータ装置５３１の１つの例示的実施形態を示す。電圧レギュレータ装置５３１は、（図２に示すように）プロセッサ２２１を備えており、プロセッサ２２１は、動作命令および／またはデータを電圧レギュレータ装置５３１に出力する。この動作命令および／またはデータは、メモリ２２２に記憶可能であり、メモリ２２２は、ＭＳＭ  ２２０の内部にあっても外部にあってもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図５にさらに示すように、電圧レギュレータ装置５３１は、電圧レギュレータ５０１をさらに備え、電圧レギュレータ５０１は、非線形電圧レギュレータ（たとえば、スイッチングレギュレータ）、ＳＭＰＳ（スイッチモード電源）レギュレータ、降圧形電圧レギュレータなどである。電圧レギュレータ５０１はさらに、制御回路５０４を備え、制御回路５０４は、プロセッサ２２１から出力される命令を受信するために、ＳＳＢＩ通信インタフェースを経由するなどしてプロセッサ２２１と通信している。例示的実施形態では、電圧レギュレータ５０１は、受信した動作命令および／またはデータを記憶するレジスタを備えている。そして、電圧レギュレータ５０１は、受信した命令に基づいて、電圧レギュレータ５０１の出力電圧を動的に調節する。これについては、後で図６Ａ〜７を参照して詳述する。電圧レギュレータ装置５３１はさらに、線形電圧レギュレータ＿１乃至線形電圧レギュレータ＿Ｎなどの２つ以上の線形電圧レギュレータ５０２を備えており、これらは、非線形電圧レギュレータ５０１から出力電圧を受け取る。電圧レギュレータ５０２は、互いに対して並列に接続され、電圧レギュレータ５０１に対して直列に接続されている。例示的実施形態では、電圧レギュレータ５０２は、低ドロップアウト（ＬＤＯ）電圧レギュレータである。図６Ａ〜７を参照して詳述するように、この電圧レギュレータ５０１から受信した調節済み出力電圧は、少なくとも１つの電圧レギュレータ５０２において負荷が変動する場合の電圧レギュレータ５０２間のクロスレギュレーション干渉を低減する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図６Ｂは、図６Ａのブロック６１０の動的調節方法をより詳細に示している。図６Ｂに示すように、この方法はブロック６６０から始まり、ブロック６６０では、負荷変動への応答として、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を、最初のレベル（たとえば、２．２５ボルト）から、高いレベル（たとえば、２．５ボルト）まで増やす。１つの例示的実施形態では、出力電圧を、負荷変動より先に、最初のレベルから増やす。線形電圧レギュレータ５０２が低ドロップアウト（ＬＤＯ）線形電圧レギュレータである１つの例示的実施形態では、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧が増えると、確実に、線形電圧レギュレータ５０２の復帰電圧が増える。次に、ブロック６８０では、負荷変動への応答として、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を、高くしたレベルから減らす。１つの例示的実施形態では、負荷変動への応答として、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を、高くしたレベルから最初のレベルまで減らす。１つの例示的実施形態では、負荷変動に続いて、非線形電圧レギュレータ５０１の高くした出力電圧を、たとえば、２．５ボルトから２．２５ボルトに減らす。１つの例示的実施形態では、プロセッサ２２１は、少なくとも１つの線形電圧レギュレータ５０２の負荷５０３（たとえば、線形電圧レギュレータ＿１の負荷＿１）が変動するタイミング（たとえば、無線装置１１０がスリープモードから呼モードに移行するタイミング）を決定する。プロセッサはさらに、非線形電圧レギュレータ５０１の出力電圧を動的に調節するタイミングを、負荷５０３（たとえば、負荷＿１）が変動するタイミングに基づいて決定する。その後、この方法は、図６Ａのブロック６１０に戻る。
【国際調査報告】
2011509646.tif 000012
2011509646.tif 000013
2011509646.tif 000014