(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路であって、
出力電圧と、前記出力電圧に対してクランプ電圧閾値を設定する基準電圧とを監視することによりクランプ出力信号を生成するためのコンパレータであって、前記クランプ出力信号が、入力電圧が前記クランプ電圧閾値を超えることから制限するために用いられる、前記コンパレータと、
前記基準電圧を前記コンパレータに供給するための第１のスイッチであって、第１のフィードバック信号を受信するように構成され、前記出力電圧におけるリップルを緩和するために前記コンパレータにおける第１のフィードバック経路を備えるイントリンシック遅延回路の一部を形成する、前記第１のスイッチと、
前記コンパレータにおいて前記入力電圧及び第２のフィードバック経路に結合される第２のスイッチであって、第２のフィードバック信号を受信するように構成され、前記出力電圧におけるリップルを更に緩和するために前記コンパレータにおける前記第１のスイッチと前記第１のフィードバック経路と前記第２のフィードバック経路とを備える前記イントリンシック遅延回路の別の部分を形成する、前記第２のスイッチと、
を含む、回路。
【請求項２】
請求項１に記載の回路であって、
ゲート制御信号に応答して前記入力電圧を前記出力電圧に切り替えるためにパワースイッチング回路を更に含む、回路。
【請求項３】
請求項２に記載の回路であって、
前記パワースイッチング回路が、前記ゲート制御信号に応答して前記入力電圧に前記出力電圧を切り替えるパワートランジスタを更に含む、回路。
【請求項４】
請求項３に記載の回路であって、
前記パワースイッチング回路が、モバイルデバイスに供給される前記出力電圧をフィルタリングするためにフィルタを更に含む、回路。
【請求項５】
請求項４に記載の回路であって、
前記パワースイッチング回路が、前記コンパレータに供給される前記出力電圧を監視するために分圧器を更に含む、回路。
【請求項６】
請求項２に記載の回路であって、
前記クランプ信号に応答して前記ゲート制御信号を生成するためにゲート制御回路を更に含む、回路。
【請求項７】
請求項６に記載の回路であって、
前記ゲート制御回路が、前記ゲート制御信号を生成するために電流源の対により給電されるゲート制御トランジスタの対を更に含む、回路。
【請求項８】
請求項７に記載の回路であって、
前記ゲート制御回路が、前記ゲート制御信号を生成するためにゲート制御トランジスタの前記対を駆動するようにポンプトランジスタの対を更に含む、回路。
【請求項９】
請求項１に記載の回路であって、
前記コンパレータが、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとに結合される少なくとも１つの入力を有する差動入力増幅器を形成する差動トランジスタの対を更に含む、回路。
【請求項１０】
請求項９に記載の回路であって、
前記コンパレータが、前記イントリンシック遅延回路において遅延経路を提供するために前記コンパレータの前記出力において少なくとも１つのインバータを更に含む、回路。
【請求項１１】
回路であって、
出力電圧と、前記出力電圧に対してクランプ電圧閾値を設定する基準電圧とを監視することによりクランプ出力信号を生成するためのコンパレータであって、前記クランプ出力信号が、入力電圧が前記クランプ電圧閾値を超えることから制限するために用いられる、前記コンパレータと、
前記基準電圧を前記コンパレータに供給するための第１のスイッチであって、
前記基準電圧に接続される第１のドレインと、
前記コンパレータの第１の差動入力に結合される第１のソースと、
前記コンパレータの第１の出力から第１のフィードバック信号を受け取る第１のゲートであって、前記第１のスイッチに前記基準電圧を前記コンパレータの前記第１の差動入力に供給させ得る、前記第１のゲートと、
を含む、前記第１のスイッチと、
前記第１のスイッチで動作する第２のスイッチであって、
前記入力電圧に結合される第２のドレインと、
前記第１のスイッチの前記第１のソースに及び前記コンパレータの前記第１の差動入力に結合される第２のソースと、
前記コンパレータの第２の出力から第２のフィードバック信号を受け取る第２のゲートと、
を含む、前記第２のスイッチと、
を含み、
前記第１のスイッチと前記第１のフィードバック信号と前記第２のスイッチと前記第２のフィードバック信号とが、前記出力電圧におけるリップルを緩和するために前記コンパレータにおいてイントリンシック遅延回路を形成する、回路。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回路であって、
前記コンパレータが、第１のスイッチの前記第１のゲートと前記第２のスイッチの前記第２のゲートとに結合される少なくとも１つの入力を有する差動入力増幅器を形成する差動トランジスタの対を更に含む、回路。
【請求項１３】
請求項１２に記載の回路であって、
前記コンパレータが、前記イントリンシック遅延回路において遅延経路を提供するために前記コンパレータの前記出力において少なくとも１つのインバータを更に含む、回路。
【請求項１４】
請求項１１に記載の回路であって、
ゲート制御信号に応答して前記入力電圧を前記出力電圧に切り替えるためにパワースイッチング回路を更に含む、回路。
【請求項１５】
請求項１４に記載の回路であって、
前記パワースイッチング回路が、前記ゲート制御信号に応答して前記入力電圧を前記出力電圧に切り替えるパワートランジスタを更に含む、回路。
【請求項１６】
請求項１４に記載の回路であって、
前記クランプ信号に応答して前記ゲート制御信号を生成するためにゲート制御回路を更に含む、回路。
【請求項１７】
請求項１６に記載の回路であって、
前記ゲート制御回路が、前記ゲート制御信号を生成するために電流源の対により給電されるゲート制御トランジスタの対を更に含む、回路。
【請求項１８】
システムであって、
モバイルデバイスと、
前記モバイルデバイスへの入力電圧を制限するための保護回路と、
を含み、
前記保護回路が、
ゲート制御信号に応答して前記入力電圧を前記モバイルデバイスに供給するためのパワースイッチング回路と、
クランプ出力信号に応答して前記ゲート制御信号を生成するためのゲート制御回路と、
前記モバイルデバイスへの出力電圧と、前記出力電圧に対してクランプ電圧閾値を設定する基準電圧とを監視することにより前記クランプ出力信号を生成するためのコンパレータであって、前記クランプ出力信号が、前記入力電圧が前記クランプ電圧閾値を超えることから制限するために用いられる、前記コンパレータと、
前記基準電圧を前記コンパレータに供給するための第１のスイッチであって、第１のフィードバック信号を受信するように構成され、前記出力電圧におけるリップルを緩和するために前記コンパレータにおける第１のフィードバック経路を備えるイントリンシック遅延回路の一部を形成する、前記第１のスイッチと、
前記入力電圧及び前記コンパレータにおける第２のフィードバック経路に結合される第２のスイッチであって、第２のフィードバック信号を受信するように構成され、前記出力電圧におけるリップルを更に緩和するために前記コンパレータにおける前記第１のスイッチと前記第１のフィードバック経路と前記第２のフィードバック経路を備える前記イントリンシック遅延回路の別の部分を形成する、前記第２のスイッチと、
を含む、システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムであって、
前記コンパレータが、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとに結合される少なくとも１つの入力を有する差動入力増幅器を形成する差動トランジスタの対を更に含む、システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、
前記コンパレータが、前記イントリンシック遅延回路における遅延経路を提供するために前記コンパレータの前記出力において少なくとも１つのインバータを更に含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電圧保護回路に関し、更に特定して言えば、クランピング回路性能を改善するためコンパレータイントリンシック（intrinsic）遅延回路及び単一基準入力を用いる保護回路に関連する。
【背景技術】
【０００２】
過電圧保護回路は、電子的構成要素を損傷又は破壊する恐れのある過剰な電圧から電子機器を保護する回路である。過電圧保護回路は典型的に、ダウンストリーム回路要素を、検出された過剰電圧に起因する損傷から保護する。過電圧保護のための一般的なアプリケーションの一つは、携帯電話又はパーソナルコンピュータなどのモバイルデバイスにおけるものである。このようなモバイルデバイスが電源に接続されるとき、そのデバイスに印加される瞬時電力で大きな遷移電圧が生成されることがある。遷移に加え、電源の電圧出力がモバイルデバイスの入力要件を超える不適切な電源にそのデバイスが接続されることもある。いずれの過電圧シナリオにおいても、デバイスへの電圧を制限するために過電圧状態が検出されるときにモバイルデバイス内部の過電圧保護回路が関与し得る。
【０００３】
典型的な過電圧保護回路は、電源からの出力電圧を、保護回路への基準電圧入力により定義され得る所定の電圧レベルにクランプするように試みる。従来の幾つかの過電圧クランピング回路では、回路においてヒステリシスを提供し、そのためクランピング回路の応答を調整するための試みにおいて、クランピング回路への入力における複数の基準電圧が用いられる。複数の基準電圧を利用するこのような試みは典型的に、保護回路の出力における望ましくない量のリップル電圧につながる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は電圧クランピング回路に関連する。一例において、回路が、出力信号と出力電圧に対してクランプ電圧閾値を設定する基準電圧とを監視することによりクランプ出力電圧を生成するためにコンパレータを含む。クランプ出力信号は、入力電圧がクランプ電圧閾値を超えることから制限するために用いられる。第１のスイッチが基準電圧をコンパレータに供給する。第１のスイッチは、出力電圧におけるリップルを緩和するために、コンパレータにおける第１のフィードバック経路を備えるイントリンシック遅延回路の一部を形成する。第２のスイッチが、入力電圧とコンパレータにおける第２のフィードバック経路とに結合される。第２のスイッチは、出力電圧におけるリップルを更に緩和するために、コンパレータにおける、第１のスイッチと、第１のフィードバック経路と、第２のフィードバック経路とを備えるイントリンシック遅延回路の別の部分を形成する。
【０００５】
別の例において、回路が、出力電圧と出力電圧に対してクランプ電圧閾値を設定する基準電圧とを監視することによりクランプ出力信号を生成するためにコンパレータを含む。クランプ出力信号は、入力電圧がクランプ電圧閾値を超えることから制限するために用いられる。第１のスイッチが、基準電圧をコンパレータに供給し、基準電圧に接続される第１のドレインを含む。第１のスイッチは、コンパレータの第１の差動入力に結合される第１のソースと、コンパレータの第１の出力から第１のフィードバック信号を受け取る第１のゲートとを含む。第１のゲートは、第１のスイッチに、基準電圧をコンパレータの第１の差動入力に供給させ得る。第２のスイッチが、第１のスイッチと共に動作し、入力電圧に結合される第２のドレインを含む。第２のスイッチは、第１のスイッチの第１のソースに、及びコンパレータの第１の差動入力に結合される第２のソースを含む。第２のスイッチは、コンパレータの第２の出力から第２のフィードバック信号を受け取る第２のゲートを含む。第１のスイッチ、第１のフィードバック信号、第２のスイッチ、及び第２のフィードバック信号は、出力電圧におけるリップルを緩和するためにコンパレータにおいてイントリンシック遅延回路を形成する。
【０００６】
更に別の例において、システムが、モバイルデバイスと、モバイルデバイスへの入力電圧を制限するための保護回路とを含む。保護回路は、ゲート制御信号に応答してモバイルデバイスへの入力電圧を供給するためにパワースイッチング回路を含む。ゲート制御回路が、クランプ出力信号に応答してゲート制御信号を生成する。コンパレータが、モバイルデバイスへの出力電圧と、出力電圧に対してクランプ電圧閾値を設定する基準電圧とを監視することによりクランプ出力信号を生成する。クランプ出力信号は、入力電圧がクランプ電圧閾値を超えることから制限するために用いられる。第１のスイッチが、基準電圧をコンパレータに供給する。第１のスイッチは、出力電圧におけるリップルを緩和するためにコンパレータにおける第１のフィードバック経路を備えるイントリンシック遅延回路の一部を形成する。第２のスイッチが、入力電圧及びコンパレータにおける第２のフィードバック経路に結合され、第２のスイッチは、出力電圧におけるリップルを更に緩和するために、コンパレータにおいて、第１のスイッチ、第１のフィードバック経路、及び第２のフィードバック経路を備えるイントリンシック遅延回路の別の部分を形成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】コンパレータにおけるイントリンシック遅延回路を介して所定の出力電圧レベルで入力電圧をクランプするための保護回路の一例を図示する。
【０００８】
【図２】コンパレータにおいてヒステリシスを形成するように２つの基準電圧入力を用いる従来技術のクランプコンパレータを図示する。
【０００９】
【図３】図２の従来技術のクランプコンパレータのための従来技術の信号グラフを図示する。
【００１０】
【図４】保護回路において出力リップルを緩和するために、単一の基準電圧入力及びイントリンシック遅延回路を用いるクランプコンパレータの一例を図示する。
【００１１】
【図５】保護回路において出力リップルを緩和するために、単一の基準電圧入力及びイントリンシック遅延回路を用いるクランプコンパレータを有する保護回路の一例を図示する。
【００１２】
【図６】図５の保護回路のための例示の信号グラフを図示する。
【００１３】
【図７】保護回路において出力リップルを緩和するために、単一の基準電圧入力及びイントリンシック遅延回路を用いるクランプコンパレータを有する保護回路を用いるモバイルデバイスのシステム例を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
デバイスに供給される出力リップル電圧を緩和する保護回路が提供される。保護回路は、入力電圧を受け取り、クランピング回路を介してデバイスへの入力過電圧を制限するレギュレートされた出力電圧を生成する。クランピング回路は、単一の基準入力を電圧制限閾値として利用するコンパレータを含み、コンパレータにおいて安定したスイッチングオペレーションを提供するためにコンパレータにおけるイントリンシック遅延回路を利用する一方で、デバイスへの出力電圧リップルを緩和する。一層高い出力リップルを起こす、複数の基準入力間のヒステリシスのウィンドウを提供する複数の基準入力設計とは対照的に、この単一基準入力及びイントリンシック遅延アーキテクチャは、コンパレータにおける効率的なスイッチングオペレーションを可能にする一方で、温度及び負荷に対して安定したオペレーションを助ける。イントリンシック遅延回路はまた、単極アーキテクチャも提供する。単極オペレーションは、温度及び負荷における変化にわたって一層低い回路複雑性でクランピング回路安定性を促進する。
【００１５】
図１は、コンパレータ１２０におけるイントリンシック遅延回路１１０を介して所定の出力電圧（ＶＯＵＴ）レベルで入力電圧（ＶＩＮ）をクランプするための保護回路１００の一例を図示する。保護回路１００は、電源（例えば、ＡＣ／ＤＣアダプタ、ＤＣ／ＤＣアダプタ、ＵＳＢポート）に接続され得るモバイルデバイス（例えば、携帯電話、コンピュータ）への電圧を制限するように提供され、その場合、保護回路は、ＶＩＮを供給する電源からＶＯＵＴを受け取るデバイスへ過電圧を制限する。このような過電圧は、モバイルデバイスを電源に接続するとき遷移として、又は場合によっては、不適切なソースをデバイスに接続することから、生成され得る。いずれの場合においても、保護回路１００は、入力電圧ＶＩＮをそのデバイスに給電するＶＯＵＴにおける所定のレベルにクランピングすることによって、そのデバイスへの過電圧を制限する。
【００１６】
コンパレータ１２０は、分圧器１３０を介して出力電圧ＶＯＵＴを監視することによりクランプ出力信号を生成する。基準電圧（ＶＲＥＦ）が、保護回路１００における出力電圧に対してクランプ電圧閾値を設定する。クランプ出力信号は、入力電圧ＶＩＮが、ＶＲＥＦにより設定されるクランプ電圧閾値を超えることから制限するために用いられる。クランプ出力信号は、ゲート制御信号を介してパワースイッチング回路１５０をイネーブル又はディセーブルするゲート制御回路１４０を駆動する。パワースイッチング回路１５０が、ゲート制御回路１４０及びクランプ出力信号コマンドを介してイネーブルされるとき、入力電圧ＶＩＮが出力ＶＯＵＴに渡される。パワースイッチング回路１５０が、ゲート制御回路１４０及びクランプ出力信号コマンドを介してディセーブルされるとき、入力電圧ＶＩＮが出力ＶＯＵＴから切断される。
【００１７】
コンパレータ１２０の負入力上で感知される入力電圧ＶＩＮが、コンパレータの正入力においてＶＲＥＦにより設定される出力電圧制限閾値を超えない限り、コンパレータからのクランプ出力信号は、パワースイッチング回路１５０がＶＩＮをＶＯＵＴに渡すことを可能にするようにゲート制御回路１４０に指令する。コンパレータ１２０の負入力におけるＶＩＮがコンパレータの正入力におけるＶＲＥＦを上回って検出される場合、クランプ出力信号は、ゲート制御回路１４０に、ＶＩＮがゲート制御信号及びパワースイッチング回路１５０を介してＶＯＵＴにおいて現れないように、切り替え及び指令する。パワースイッチング回路１５０がゲート制御回路１４０を介してアクティブ及びイナクティブにされるので、これはリップル電圧がＶＯＵＴにおいて現れるようにさせ、この場合、ＶＯＵＴは、パワースイッチング回路がアクティブにされるとき電圧が上昇し得、パワースイッチング回路がイナクティブにされるとき電圧（負荷に起因して）が低減し得る。
【００１８】
コンパレータ１２０のイントリンシック遅延回路１１０に関連して単一基準入力ＶＲＥＦを利用することにより、このような出力リップル電圧は複数の基準入力システムにわたって緩和され、これらは、従来技術の図２及び図３に関連してここで簡単に説明される。図２は、コンパレータにおけるヒステリシスを形成するように２つの基準電圧入力ＶＲＥＦＨ及びＶＲＥＦＬを用いる従来技術のクランプコンパレータ２１０を図示する。入力ＶＲＥＦＨ及びＶＲＥＦＬは、その出力がコンパレータ２１０の正入力において連結されるトランジスタ２２０及び２３０を介してフィードされる。コンパレータ２１０の出力からのフィードバックがトランジスタ２２０を駆動し、一方、インバータ２４０からの反転された出力がトランジスタ２３０を駆動する。第２のインバータ２５０が、クランプ出力信号が生成される前に付加的な経路遅延を提供する。図示するように、コンパレータ２１０への負入力は、分圧器（図示せず）からのサンプリングされたＶＯＵＴを受け取る。
【００１９】
負入力上のＶＯＵＴが上昇するにつれて、それは、ＶＲＥＦ高により設定される上側閾値に達するまで上昇し続ける。その時点で、クランプ出力は切り替わり得、正入力をインバータ２４０からのフィードバックを介して変えさせる。クランプ出力信号はＶＩＮをオフに切り替えるゲートをディアクティベートするので、これはまた、入力電圧を低下させる。ＶＯＵＴとして現れる入力電圧は、ＶＲＥＦＨ及びＶＲＥＦＬにより設定される２つの基準入力間のヒステリシスウィンドウにおいて動作するリップル値を有し得る。図４に関連してこれ以降に図示及び説明するように、単一の基準電圧及びイントリンシック遅延回路が、このようなリップルを緩和するために用いられる。図３は、図２の従来技術のクランプコンパレータ２１０のための従来技術の信号グラフ３００を図示し、複数の基準入力ＶＲＥＦＨ及びＶＲＥＦＬを有するコンパレータ２１０を介してリップル電圧がどのように生成されるかを示す。信号ＶＲＥＦＨ及びＶＲＥＦＬは、グラフ３００で点線として図示される。頂部の波形３１０はコンパレータの正入力において生成される信号を示す。波形３２０はコンパレータの負入力を示し、これはディバイダ回路からのＶＯＵＴのサンプルである。図示するように、負入力におけるサンプリングされたＶＯＵＴ信号３２０は、上昇し、その後、出力電圧が上昇して閾値に達すると、下がる。信号３３０はコンパレータからのクランプ出力信号を示す。信号３４０はゲート制御信号を示し、信号３５０は、デバイスに供給されるリップルを有するＶＯＵＴ信号を示す。図６の信号グラフに示すように、出力リップルは、図１に示される単一基準アーキテクチャ及びイントリンシック遅延回路を用いるとき実質的に減少される。
【００２０】
再び図１を参照し、図４においてより詳しく説明する前に、イントリンシック遅延回路１１０の簡単な説明が提供される。イントリンシック遅延回路１１０は、基準電圧ＶＲＥＦをコンパレータ１２０に供給するために第１のスイッチを含む。第１のスイッチは、出力電圧におけるリップルを緩和するためにコンパレータにおける第１のフィードバック経路を備えるイントリンシック遅延回路の一部を形成する。イントリンシック遅延回路１１０はまた、入力電圧ＶＩＮ及びコンパレータにおける第２のフィードバック経路に結合される第２のスイッチを含む。第２のスイッチは、出力電圧におけるリップルを更に緩和するために、コンパレータ１２０において、第１のスイッチ、第１のフィードバック経路、及び第２のフィードバック経路を備えるイントリンシック遅延回路１１０の別の部分を形成する。
【００２１】
一例において、回路１００は、デバイスを保護するための回路（例えば、集積回路、ディスクリート回路、集積回路及びディスクリート回路の組み合わせ）として提供され得る。ディスクリート制御要素は、例えば、種々の回路内に提供され得る。本明細書に記載される例は、異なるアナログ及び／又はデジタル回路実装を介して提供され得ることに留意されたい。例えば、幾つかの場合において、電界効果トランジスタを用いることができ、他の場合において、接合トランジスタ又はダイオードが用いられ得る。回路１００は、電圧及び／又は電流を監視することなど、電気的パラメータを監視する種々の手段を用いることができる。これはまた、本明細書に記載するように電圧及び／又は電流制御信号を生成することも含み得る。
【００２２】
図４は、保護回路における出力リップルを緩和するために単一の基準電圧入力及びイントリンシック遅延回路４１０を用いるクランプコンパレータ４００の一例を図示する。コンパレータ４００は、コンパレータ負入力（ＣＯＭＰ−）における出力電圧と、出力電圧に対してクランプ電圧閾値を設定するコンパレータ正入力（ＣＯＭＰ＋）における基準電圧とを監視することによってクランプ出力信号を生成する。コンパレータ４００は、トランジスタＭ１及びＭ２で構成される差動増幅器を含み、トランジスタＭ１及びＭ２はトランジスタＭ３及びＭ４から駆動され、トランジスタＭ３及びＭ４は、電源ＶＩＮに接続される。Ｍ１及びＭ２の差動増幅器は、共通ソースポイントにおいて電流源４２０に接続される。トランジスタＭ５が、Ｍ２及びＭ４のドレインから駆動され、そのソースでＶＩＮに接続される。電流源がＭ５に結合され、Ｍ５はまたインバータ４４０を駆動し、インバータ４４０は、第２のインバータ４５０を駆動し、第２のインバータ４５０はクランプ出力信号を供給する。クランプ出力信号は、入力電圧ＶＩＮ（ゲート制御及びパワースイッチングのための図５参照）がＣＯＭＰ＋入力において設定されるクランプ電圧閾値を超えることから制限するために用いられる。
【００２３】
イントリンシック遅延回路４１０は、ＣＯＭＰ＋における基準電圧をコンパレータに供給するための第１のスイッチＭＣ１を含む。第１のスイッチＭＣ１は、ＣＯＭＰ＋において基準電圧に接続される第１のドレインと、Ｍ２のゲートにおいてコンパレータの第１の差動入力に結合される第１のソースとを含む。ＭＣ１の第１のゲートが、コンパレータ４００の第１の出力から第１のフィードバック信号４６０を受け取り、この場合、第１のゲートが、第１のスイッチＭＣ１に基準電圧をＭ２のゲートにおいてコンパレータ４００の第１の差動入力に供給させる。イントリンシック遅延回路４１０は、第１のスイッチＭＣ１で動作する第２のスイッチＭＣ２を含む。第２のスイッチＭＣ２は、入力電圧ＶＩＮに結合される第２のドレインと、第１のスイッチＭＣ１の第１のソースに及びＭ１のゲートにおいてコンパレータの第１の差動入力に結合される第２のソースとを含む。ＭＣ２のゲートは、コンパレータ４００の第２の出力から第２のフィードバック信号４７０を受け取るイントリンシック遅延回路４１０の第２のゲートである。第１のスイッチＭＣ１、第１のフィードバック信号４６０、第２のスイッチＭＣ２、及び第２のフィードバック信号４７０は、出力電圧のリップルを緩和するためにコンパレータ４００においてイントリンシック遅延回路を形成する。図５に示す保護回路が、出力リップル電圧を緩和するために単一の電圧基準により設定される所望の出力電圧レベルに入力電圧をクランプするためにコンパレータ４００及びイントリンシック遅延回路４１０がどのように用いられるかを図示する。
【００２４】
図５は、保護回路において出力リップルを緩和するために単一の基準電圧入力（ＶＲＥＦ）及びイントリンシック遅延回路５２０を用いるクランプコンパレータ５１０を有する保護回路５００の一例を図示する。クランプコンパレータ５１０は、ゲート制御回路５３０を駆動するクランプ出力信号を生成する。ゲート制御回路５３０からのゲート制御信号が、パワースイッチング回路５５０におけるパワースイッチ５４０を制御する。パワースイッチング回路は、直列レジスタＲｓを介してパワースイッチ５４０に結合されるＶＩＮを受け取る。パワースイッチの出力は、保護回路５００のレギュレートされた出力電圧ＶＯＵＴである。レジスタＲＬ及びキャパシタＣＬが、出力負荷を表し、ＶＯＵＴに対するフィルタとしても動作し得る。Ｒ１及びＲ２で構成される分圧器が、コンパレータ５１０への負入力にＶＯＵＴのサンプルを提供する。そのため、ＶＯＵＴは、コンパレータ５１０の正入力におけるＶＲＥＦにより設定される閾値を交差するまで上昇する。
【００２５】
閾値ポイントにおいて、クランプ出力信号が切り替わり、これが、ゲート制御回路５３０にゲート制御信号をディアクティベートさせ、これは、パワースイッチ５４０をディアクティベートし、これがＶＩＮをＶＯＵＴにおいて現れることから切断する。Ｒ１及びＲ２の分圧器により感知されるようにＶＯＵＴがＶＲＥＦにより設定される閾値を下回って下がるとき、クランプ出力信号が、切り替わり、その後、ゲート制御信号及びパワースイッチ５４０を介してＶＩＮをＶＯＵＴに切り替えさせ得る。図示するように、ゲート制御回路５３０は、ＶＩＮから引き出され得るポンプ電圧源に接続されるポンプトランジスタＭＰ１及びＭＰ２を含み得る。トランジスタＭＰ１及びＭＰ２はトランジスタＭＮ１及びＭＮ２を駆動し、トランジスタＭＮ１及びＭＮ２は、それぞれ、電流源５６０及び５７０に接続される。インバータ５８０が、ＭＮ２のゲート入力におけるクランプ出力信号を反転させる。ＶＯＵＴ出力リップルは概して、電流源５７０及びコンパレータイントリンシック遅延時間ＴＯＦＦに依存する。
【００２６】
図６は、図５の保護回路５００のための例示の信号グラフ６００を図示する。波形６１０は、図５に示したコンパレータ５１０の負入力（ＣＯＭＰ−）において現れるサンプリングされたＶＯＵＴ信号を表す。入力ＶＲＥＦは、ＶＯＵＴの大きさに対して制限閾値を設定するコンパレータの他方の入力（ＣＯＭＰ＋）にフィードされる。信号６２０は、クランプ出力信号を示し、ＣＯＭＰ−入力がＶＲＥＦに達するときのＴＯＦＦへの遷移を示す。ＴＯＦＦは、コンパレータアーキテクチャ及び入力電圧によって決まるコンパレータイントリンシック遅延時間である。ゲート制御信号６２０はクランプ出力信号から制御され、６３０は出力ＶＯＵＴである。図５に示す単一基準入力及びイントリンシック遅延回路５２０は、ＶＯＵＴにおいて現れる出力リップルを従来技術の図３に示すリップルより緩和させる。
【００２７】
図７は、保護回路において出力リップルを緩和するために単一の基準電圧入力及びイントリンシック遅延回路を用いるクランプコンパレータを有する保護回路７２０を用いるモバイルデバイス７１０の例示のシステム７００を図示する。入力電圧ＶＩＮが、電源７３０から保護回路７２０により受け取られる。電源７３０は、例えば、ＵＳＢポートからなどコンピュータ入力からの、ＡＣ電源（例えば、ＡＣ／ＤＣアダプタ）、ＤＣ電源（ＤＣ／ＤＣアダプタ）、又は電力を含み得る。カップリング抵抗ＲＩＮ及びインダクタンスＬＩＮは、ソース７３０からモバイルデバイス７１０へモデル化される。モバイルデバイス７１０は、例えば、携帯電話、モバイルコンピュータ、又はその他のデバイスなど、実質的に任意のデバイスであり得る。保護回路７２０は、ＶＩＮを受け取り、レギュレートされたＶＯＵＴをデバイス７１０における負荷に提供し、これはまた、ＣＯＵＴとしてモデル化される何らかの静電容量も含み得る。図５及び６に関連して上述したように、保護回路７２０は、低減されたリップル出力電圧ＶＯＵＴをモバイルデバイス７１０に提供し、また、デバイスへのＶＩＮの大きさも制限する。このようなリップルは、図３に示すような保護回路内でヒステリシスを供給するために複数の基準入力を用いる従来技術のシステムよりも緩和される。
【００２８】
上述したものは例である。もちろん、構成要素又は手順の、想定し得るあらゆる組み合わせを記載することはできないが、当業者であれば多くの更なる組み合わせ及び変形が可能であることが分かるであろう。従って、本開示は、添付の特許請求の範囲を含み、本願の範囲内に含まれる、このような改変、変形、及び変動の全てを包含することが意図されている。本明細書において用いられるように、「含む（include）」という用語は、それらに限定するわけではないがそれらを含むことを意味し、「含む（including）」という用語は、それらに限定するわけではないがそれらを含むことを意味する。「基づく（based on）」という用語は、少なくとも部分的に基づくことを意味する。また、本開示又は請求項において「a」、「an」、「第１の（first）」、又は「別の」要素、又はその等価物をいう場合、一つのこのような要素一つ又は複数を含むように解釈されるべきであり、二つ又はそれ以上のこのような要素を要求するのではなく、また、二つ又はそれ以上のこのような要素を排除しない。
【図１】
0006360560.tif 000002
【図２】
0006360560.tif 000003
【図３】
0006360560.tif 000004
【図４】
0006360560.tif 000005
【図５】
0006360560.tif 000006
【図６】
0006360560.tif 000007
【図７】
0006360560.tif 000008