(57)【要約】【課題】レギュレータに基準信号を供給するための改善された回路および方法に対する必要性が存在する。【解決手段】レギュレータに基準信号を供給するための集積回路は、比較回路と第１の基準信号アジャスタとを含む。比較回路は、レギュレータの制約信号のレベル（入力電圧信号または供給電圧信号等）と基準信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号を出力するように構成される。レギュレータは、基準信号によって維持される帰還制御ループを有する。第１の基準信号アジャスタは、比較回路に接続されて動作し、制御信号に基づいて基準信号のレベルを調整することにより、レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、基準信号のレベルはプリセットレベルに向かって増加し、レギュレータの帰還制御ループには飽和を引き起こさないように構成される。【選択図】図３
2013127768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レギュレータに基準信号を供給するための集積回路であって、
前記レギュレータは、前記基準信号によって維持される帰還制御ループを有し、
前記集積回路は、
前記レギュレータの制約信号のレベルと前記基準信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号を出力するように構成された比較回路と、
前記比較回路に接続されて動作し、前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整するように構成され、これにより、前記レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、前記基準信号の前記レベルはプリセットレベルに向かって増加し、前記レギュレータの前記帰還制御ループには飽和が引き起こされないようにする、第１の基準信号アジャスタと
を備えることを特徴とする集積回路。
【請求項２】
前記第１の基準信号アジャスタは、
キャパシタであって、前記キャパシタの１つの端子に前記基準信号を供給するように構成されたキャパシタと、
前記キャパシタに接続されて動作し、前記比較回路からの前記制御信号に基づいて、前記キャパシタの充電を調整することにより、前記基準信号のスルーレートを制御するように構成された充電コントローラと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記充電コントローラは、
一定電流信号を生成するように構成された電流源と、
前記比較回路と前記電流源と前記キャパシタとに接続されて動作し、
前記基準信号の前記レベルが前記制約信号の前記レベルを超えない場合には、飽和モードで動作することにより、前記キャパシタに加えられる充電電流信号のレベルを前記一定電流信号のレベルに実質的に等しくし、
前記基準信号の前記レベルが前記制約信号の前記レベルを超えた場合には、線形のモードで動作することにより、前記キャパシタに加えられる前記充電電流信号の前記レベルを、前記基準信号と前記制約信号の前記レベルの間の前記差に基づいて調整するように構成されたトランジスタと
を備えることを特徴とする請求項２に記載の集積回路。
【請求項４】
前記充電コントローラは、
前記比較回路に接続されて動作し、
前記基準信号の前記レベルが前記制約信号の前記レベルを超えない場合には、初期レベルの制御電流信号を供給し、
前記基準信号の前記レベルが前記制約信号の前記レベルを超えた場合には、前記基準信号と前記制約信号の前記レベルの間の前記差に基づいて、前記制御電流信号のレベルを調整するように構成された電流コントローラと、
前記電流コントローラと前記キャパシタとに接続されて動作し、前記制御電流信号の前記レベルに実質的に等しいレベルの充電電流信号を生成するように構成された電流ミラーと
を備えることを特徴とする請求項２に記載の集積回路。
【請求項５】
前記電流コントローラは、
増幅器と第１のトランジスタと抵抗と備え、制御電圧信号に基づいて前記制御電流信号の前記初期レベルを決定するように構成された電流源と、
前記電流源に接続されて動作し、前記基準信号と前記制約信号の前記レベルの間の前記差に基づいて、飽和モードと線形モードとの間を切り替えることにより、前記制御電流信号の前記レベルを調整するように構成された第２のトランジスタと
を備えることを特徴とする請求項４に記載の集積回路。
【請求項６】
前記制約信号は、前記レギュレータの入力電圧信号を含み、
前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記基準信号の前記レベルが前記入力電圧信号の前記レベルを超えないようにすることを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項７】
前記制約信号は、前記レギュレータの供給電圧信号を含み、前記レギュレータの前記帰還制御ループのヘッドルーム要求条件に基づいて前記供給電圧信号のレベルを調整し、
前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記基準信号の前記レベルが前記供給電圧信号の前記調整されたレベルを超えないようにすることを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項８】
第１の基準信号アジャスタに接続されて動作し、前記レギュレータが定常状態段階にあるときには、前記基準信号を前記プリセットレベルに維持するように構成された第２の基準信号アジャスタを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の集積回路。
【請求項９】
前記第２の基準信号アジャスタは、前記基準信号の前記レベルが前記プリセットレベルからのオフセット範囲の中にあるときには、前記第１の基準信号アジャスタをオフに切り替えるように構成されたスイッチモジュールを備えることを特徴とする請求項８に記載の集積回路。
【請求項１０】
前記第２の基準信号アジャスタは、前記充電コントローラに接続されて動作し、前記キャパシタが十分に充電されたときに、前記キャパシタの最大電圧レベルが前記プリセットレベルであるようにする、前記プリセットレベルの電圧源を備えることを特徴とする請求項８に記載の集積回路。
【請求項１１】
装置であって、
基準信号によって維持される帰還制御ループを有し、出力信号を供給し、前記出力信号をあるレベルに調節するように構成されたレギュレータと、
前記レギュレータに接続されて動作し、前記出力信号を受信して、前記あるレベルの前記出力信号に基づいて１つ以上の機能を実行するように構成された回路と、
前記レギュレータに接続されて動作し、制約信号を前記レギュレータに供給するように構成された電源と、
前記レギュレータに接続されて動作し、前記制約信号に基づいて前記基準信号を生成するように構成された適応基準信号発生器と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記適応基準信号発生器は、
前記制約信号のレベルと前記基準信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号を出力するように構成された比較回路と、
前記比較回路に接続されて動作し、前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、前記基準信号の前記レベルはプリセットレベルに向かって増加し、前記レギュレータの前記帰還制御ループには飽和が引き起こされないようにするように構成された第１の基準信号アジャスタと
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の基準信号アジャスタは、
キャパシタであって、前記キャパシタの１つの端子に前記基準信号を供給するように構成されたキャパシタと、
前記キャパシタに接続されて動作し、前記比較回路からの前記制御信号に基づいて、前記キャパシタの充電を調整することにより、前記基準信号のスルーレートを制御するように構成された充電コントローラと
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記制約信号は、前記レギュレータの入力電圧信号を含み、
前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記基準信号の前記レベルが前記入力電圧信号の前記レベルを超えないようにすることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記制約信号は、前記レギュレータの供給電圧信号を含み、前記レギュレータの前記帰還制御ループのヘッドルーム要求条件に基づいて前記供給電圧信号のレベルを調整し、
前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記基準信号の前記レベルが前記供給電圧信号の前記調整されたレベルを超えないようにすることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記適応基準信号発生器は、第１の基準信号アジャスタに接続されて動作し、前記レギュレータが定常状態段階にあるときに、前記基準信号を前記プリセットレベルに維持するように構成された第２の基準信号アジャスタを更に備えることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記レギュレータは電圧レギュレータおよび電流レギュレータの内の１つであり、
前記回路はプロセッサであり、
前記電源は電池であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
レギュレータに基準信号を供給するための方法であって、
前記基準信号によって維持される帰還制御ループを有する前記レギュレータの制約信号を受信するステップと、
前記基準信号のレベルと前記制約信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号を出力するステップと、
前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、前記基準信号の前記レベルはプリセットレベルに向かって増加し、前記レギュレータの前記帰還制御ループには飽和が引き起こされないようにするステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記レギュレータが定常状態段階にあるときには前記基準信号を前記プリセットレベルに維持するステップを更に備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記制約信号は、前記レギュレータの入力電圧信号を含み、
前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記基準信号の前記レベルが前記入力電圧信号の前記レベルを超えないようにすることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記制約信号は、前記レギュレータの供給電圧信号を含み、前記レギュレータの前記帰還制御ループのヘッドルーム要求条件に基づいて前記供給電圧信号のレベルを調整し、
前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記基準信号の前記レベルが前記供給電圧信号の前記調整されたレベルを超えないようにすることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
１つ以上の集積回路設計システムによって実行可能であり、前記１つ以上の集積回路設計システムが集積回路を設計する命令を記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
レギュレータの制約信号のレベルと基準信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号を出力するように構成された比較回路と、
前記比較回路接続されて動作し、前記制御信号に基づいて前記基準信号の前記レベルを調整することにより、前記レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、前記基準信号の前記レベルはプリセットレベルに向かって増加し、前記レギュレータの前記帰還制御ループには飽和が引き起こされないようにする第１の基準信号アジャスタと
を備え、
前記レギュレータは、前記基準信号によって維持される帰還制御ループを有することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、レギュレータに基準信号を供給する回路および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの中のレギュレータは、フィードフォワード設計または負帰還制御ループによって、一定レベルの出力信号（例えば、電圧信号または電流信号）を自動的に維持するように設計される。図１は、典型的な線形電圧レギュレータ１００を示す。この例では、帰還制御ループが、誤差増幅器１０２およびトランジスタ（パス要素：ｐａｓｓ  ｅｌｅｍｅｎｔ）１０４によって形成され、十分な利得がある場合には、誤差増幅器１０２の非反転ノードにおける固定または外部からプリセットされた基準電圧Ｖｒｅｆに向かって、帰還電圧Ｖｆｂを調節することができる。誤差増幅器１０２は、その反転ノードにおける電圧が、基準電圧信号Ｖｒｅｆよりも低くなった場合には、トランジスタ１０４をより大きな電流で駆動する。電圧デバイダ１０６および１０８を使用することにより、基準電圧Ｖｒｅｆと入力電圧Ｖｉｎとの間のレベルの任意の出力電圧レベルＶｏｕｔを選択することができる。電圧レギュレータ１００のスタートアップ（開始）段階の間は、固定スルーレート（ｓｌｅｗ−ｒａｔｅ）の基準信号発生器１１０を典型的に使用して、プリセット電圧レベルＶｓｅｔに向かって定常状態段階に遷移するときに、制御された状態で基準電圧信号Ｖｒｅｆをゆっくりとランプアップ（ｒａｍｐ  ｕｐ）させる。スタートアップ段階では、基準信号発生器１１０の第１のスイッチ１１２をオンに切り替えて、また第２のスイッチ１１４をオフに切り替えることにより、電流源１１６は、一定の充電電流信号Ｉｃを印加して、キャパシタ１１８を連続して充電する。従って、キャパシタ１１８の一方の端子における基準電圧信号Ｖｒｅｆのスルーレートは、充電電流Ｉｃおよびキャパシタ１１８によって決定されるある値に固定される。定常状態段階では、第１のスイッチ１１２はオフに切り替えられ、また第２のスイッチ１１４はオンに切り替えられて、従って、基準電圧信号Ｖｒｅｆは、プリセット電圧レベルＶｓｅｔに維持される。
【０００３】
理想的な状況では、電圧レギュレータ１００の制御ループ帯域幅の中にある基準電圧信号Ｖｒｅｆのスルーレートで制御を行うとすれば、帰還電圧Ｖｆｂ、従って出力電圧Ｖｏｕｔは、基準電圧Ｖｒｅｆに追随し、最小のオーバーシュートまたはオーバーシュートなしに、プリセット電圧レベルＶｓｅｔに向かって立ち上がるであろう。しかしながら、電圧レギュレータ１００の入力電圧信号Ｖｉｎまたは供給電圧（バイアス）信号Ｖｄｄａのどちらかのスルーレートが、基準電圧信号Ｖｒｅｆに追随して出力電圧Ｖｏｕｔを適切に調節するために要求されるスルーレートよりも遅い場合（図２Ａおよび図２Ｂに示されている）には、出力電圧Ｖｏｕｔは、入力電圧信号Ｖｉｎまたは供給電圧信号Ｖｄｄａによって制約を受けて、基準電圧信号Ｖｒｅｆによって調節されることができなくなる可能性があり、この場合には、電圧レギュレータ１００の帰還制御ループには飽和が生ずるであろう。例えば、図２Ａでは、入力電圧信号Ｖｉｎによって課せられた制約条件によって、出力電圧Ｖｏｕｔは、基準電圧信号Ｖｒｅｆに追随して調節されることができない。図２Ｂでは、出力電圧Ｖｏｕｔを調節するための誤差増幅器１０２に対するヘッドルーム（ｈｅａｄｒｏｏｍ）が不十分である（Ｖｄｄａが低すぎる）ことによって、出力電圧Ｖｏｕｔは、基準電圧信号Ｖｒｅｆに追随して調節されることができない。出力電圧Ｖｏｕｔを適切に調節するためには、以下の条件が必要となる場合がある。これらは、（１）入力電圧信号Ｖｉｎは出力電圧Ｖｏｕｔよりも大きいこと（Ｖｉｎ＞Ｖｏｕｔ）、および（２）供給電圧信号Ｖｄｄａは、出力電圧Ｖｏｕｔと誤差増幅器１０２のヘッドルーム電圧とを加えた値よりも大きいこと（Ｖｄｄａ＞Ｖｏｕｔ＋Ｖｈｅａｄｒｏｏｍ）である。従って、図２Ａにおける入力電圧信号Ｖｉｎ、または図２Ｂにおける供給電圧信号Ｖｄｄａが、出力電圧Ｖｏｕｔをプリセット電圧レベルＶｓｅｔに向かって適切に調節するために要求されるレベルを超えているとすれば、電圧レギュレータ１００の帰還制御ループは、再び調節すべく試みるであろう。しかしながら、この処理過程の間に、オーバーシュートが生ずる可能性がある。オーバーシュートが生ずると、過渡的な時間間隔の間、出力電圧信号Ｖｏｕｔは、プリセット電圧レベルＶｓｅｔを超えてしまう（図２Ａおよび図２Ｂに示さ
れている）。これは、プロセッサのような、オーバーシュートに対して敏感なデバイスにとっては望ましくないことである。この過渡状態の間は、電圧レギュレータ１００の帰還制御ループは、飽和状態から脱出して、調節状態に入ろうと試みる。図１には電圧レギュレータ１００の場合が示されているが、同じオーバーシュート問題が電流レギュレータに対しても生ずる可能性があるという点が理解される。電流レギュレータの場合には、基準電圧信号のスルーレートが、電流レギュレータの入力電圧信号または供給電圧信号のスルーレートよりも速いときに、基準電圧信号によって維持される帰還制御ループによって、電流レギュレータのスタートアップ段階における出力電流信号が調節される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オーバーシュート問題を解決する公知の解決策は、以下の２つを含んでいる。すなわち、（１）基準信号のスルーレートを入力信号のスルーレートよりも遅いように設計すること、（２）入力信号の既知のスルーレートに基づいて外部にキャパシタを付加することである。前者の解決策に対しては、基準信号に対してより遅いスルーレートを達成するためには、典型的に更なるシリコンエリアが必要になり、実現可能なスルーレートの下限に対して実用的な限界に遭遇する可能性がある。後者の解決策に関しては、付加的な外部キャパシタおよびＩ／Ｏピンを使用するので費用がかさむ。更に、入力信号のスルーレートが、選択したキャパシタに基づくスルーレートの推奨値よりも遅い場合には、後者の解決策に対しては、オーバーシュートが依然として生ずる可能性がある。また、レギュレータの入力信号が広い範囲にわたって変化する立ち上がり時間を有する場合には、いずれの解決策も適用可能ではない。
【０００５】
従って、レギュレータに基準信号を供給するための改善された回路および方法に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、レギュレータに基準信号を供給するための回路および方法を記述している。１つの例では、レギュレータに基準信号を供給するための集積回路が提供される。この集積回路は、比較回路および第１の基準信号アジャスタを含む。比較回路は、レギュレータの制約信号（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ  ｓｉｇｎａｌ）（入力電圧信号または供給電圧信号等）のレベルと基準信号のレベルとの間の差に基づいて、制御信号を出力するように構成される。レギュレータは、基準信号によって維持される帰還制御ループを有する。第１の基準信号アジャスタは、比較回路に接続されて動作し、制御信号に基づいて基準信号のレベルを調整するように構成される。これにより、レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、基準信号のレベルはプリセットレベルに向かって増加し、レギュレータの帰還制御ループには飽和が引き起こされることはない。
【０００７】
別の例では、適応基準信号発生器を含む装置が提供される。この装置は、レギュレータ、回路、および電源を更に含む。レギュレータは、出力信号を生成し、その出力信号を、あるレベルに調節するように構成される。レギュレータは、基準信号によって維持される帰還制御ループを有する。回路は、レギュレータに接続されて動作し、出力信号を受信して、そのあるレベルにおける出力信号に基づいて、１つ以上の機能を実行するように構成される。電源は、レギュレータに接続されて動作し、レギュレータに制約信号（入力電圧信号または供給電圧信号等）を供給するように構成される。適応基準信号発生器は、レギュレータに接続されて動作し、制約信号に基づいて基準信号を生成するように構成される。
【０００８】
さらに別の例では、レギュレータに基準信号を供給するための方法が提供される。レギュレータの制約信号（入力電圧信号または供給電圧信号等）が最初に受信される。レギュレータは、基準信号によって維持される帰還制御ループを有する。その後、制約信号のレベルと基準信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号が出力される。制御信号に基づいて、基準信号のレベルが調整される。これにより、レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、基準信号のレベルはプリセットレベルに向かって増加し、レギュレータの帰還制御ループには飽和が引き起こされることはない。
【０００９】
更に別の例では、１つ以上の集積回路設計システムによって実行可能な命令を記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される。このコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、１つ以上の集積回路設計システムを駆動して、集積回路を設計する。設計された集積回路は、比較回路および第１の基準信号アジャスタを含む。比較回路は、レギュレータの制約信号（入力電圧信号または供給電圧信号等）のレベルと基準信号のレベルとの間の差に基づいて、制御信号を出力するように構成される。レギュレータは、基準信号によって維持される帰還制御ループを有する。第１の基準信号アジャスタは、比較回路に接続されて動作し、制御信号に基づいて基準信号のレベルを調整するように構成される。これにより、レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、基準信号のレベルはプリセットレベルに向かって増加し、レギュレータの帰還制御ループには飽和が引き起こされることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電圧レギュレータおよび固定スルーレート基準信号発生器を示す回路図である。
【図２Ａ】図１に示した基準信号、入力電圧信号、供給電圧信号、および出力信号に対するタイミングチャートである。
【図２Ｂ】図１に示した基準信号、入力電圧信号、供給電圧信号、および出力信号に対するタイミングチャートである。
【図３】本開示の１つの実施形態に従った、適応基準信号発生器を含む装置の一例を示すブロック図である。
【図４】本開示の１つの実施形態に従った適応基準信号発生器の一例を示すブロック図である。
【図５】本開示の１つの実施形態に従った適応基準信号発生器の一例を示す回路図である。
【図６】本開示の１つの実施形態に従った、図５に示した基準信号、入力電圧信号、出力信号、および制御信号に対するタイミングチャートである。
【図７】本開示の１つの実施形態に従った適応基準信号発生器の別の例を示す回路図である。
【図８】本開示の１つの実施形態に従った適応基準信号発生器の更に別の例を示す回路図である。
【図９】本開示の１つの実施形態に従った、図８に示した基準信号、入力電圧信号、出力信号、および制御信号に対するタイミングチャートである。
【図１０】本開示の１つの実施形態に従った適応基準信号発生器の更に別の例を示す回路図である。
【図１１】本開示の１つの実施形態に従った適応基準信号発生器の更に別の例を示す回路図である。
【図１２】本開示の１つの実施形態に従った、レギュレータに基準信号を供給するための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の実施形態は、以下の記述と添付した以下の図面により、より容易に理解されるであろう。ここでは、同様の参照番号は同様の要素を示している。
【００１２】
以下では、本開示の実施形態について詳細に説明する。これらの実施例は、添付の図面に示されている。本開示は、これらの実施形態に関連して記述するであろうが、これらの実施形態は、本開示をこれらの実施形態に限定することを意図するものではないと理解されるであろう。そうではなくて、本開示は、代替、変形、および均等物を包含すると意図され、これらは、添付の特許請求の範囲によって画定される本開示の精神および範囲の中に含めることができる。
【００１３】
さらに、以下で示す本開示の実施形態に関する詳細な説明では、本開示の十分な理解を与えるために、多くの具体的な詳細を記載している。しかしながら、通常の当業者には、本開示は、これらの具体的な詳細を使用せずとも実行することができると認識されるであろう。また、本開示の実施形態の視点を不必要に曖昧なものにしないために、公知の方法、手順、要素、および回路については、詳細な記述は行っていない。
【００１４】
本開示に従った実施形態は、レギュレータ（電圧レギュレータまたは電流レギュレータ等）に基準信号を供給するための回路および方法を提供するものである。図１に示す固定または外部からプリセットされた基準信号を使用する場合と比較して、本開示の中で示す適応基準信号は、基準信号のスルーレートがレギュレータの帰還制御ループの帯域幅の中にあることを保証するものであり、それによって、レギュレータの入力電圧信号または供給電圧信号が比較的遅いスルーレートを有する場合でも、スタートアップ段階の終了時におけるオーバーシュートを回避することができる。さらに、基準信号は、適応的な方法で生成され、広い範囲にわたって変化する入力電圧信号または供給電圧信号の立ち上がり時間（例えば、約１ｍｓから約１０ｍｓまで）も受け入れることができ、追加的な外部の要素またはシリコンエリアを必要とすることはない。更なる利点および新規な特徴は、一部としては、以下で記述にされるであろう。また、一部としては、当業者には、以下の記述および添付の図面を精査することにより明らかになるであろう。または、ここに記述した実施例を製造する、または動作させることにより学ぶことができるであろう。
【００１５】
図３は、装置３００を示す。この装置３００は、適応基準信号発生器３０２を含む。装置３００は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、メディアセンタ、ディジタルカメラ、ディジタルカムコーダ、ハンドヘルドデバイス（例えば、ダムフォンまたはスマートフォン、タブレット等）、ゲームコンソール、セットトップボックス、テレビジョンセット、プリンタ、または他の任意の適切なデバイス等の、任意の適切な電子デバイスであってよいが、これらに限定されるものではない。装置３００は、レギュレータ３０４、回路３０６、および電源３０８を更に含むことができる。レギュレータ３０４は、帰還制御ループを有しその出力電圧信号Ｖｏｕｔまたは出力電流信号Ｉｏｕｔをあるレベルに維持することができる、任意の適切な電圧レギュレータまたは電流レギュレータであってよい。例えば、レギュレータ３０４は、標準的な線形電圧レギュレータ、ロードロップアウト（ＬＤＯ：ｌｏｗ  ｄｒｏｐ−ｏｕｔ）線形電圧レギュレータ、スイッチング電圧レギュレータ、またはトランジスタを基本とした電流レギュレータであってよい。適応基準信号発生器３０２によって供給される、適切なレベル（スルーレート、立ち上がり時間）の基準信号Ｖｒｅｆを受信することにより、レギュレータ３０４の帰還制御ループを維持する（例えば、飽和状態でなく）ことができる。回路３０６は、レギュレータ３０４に接続されて動作し、任意の適切な集積回路、または個別回路であってよく、これらは、レギュレータ３０４から調節された出力信号Ｖｏｕｔ／Ｉｏｕｔを受信して、あるレベルの出力信号Ｖｏｕｔ／Ｉｏｕｔに基づいて１つ以上の機能を実行する。この例では、回路３０６は、オーバーシュートに敏感な、いずれかの回路（限定的でない例として、プロセッサ等）含む。本明細書における「回路」は、所望の機能を達成することができる任意の適切な回路を示し、これらは、ディジタル回路、アナログ回路、アナログ回路とディジタル回路の混成、またはいずれか適切な回路であってよい。電源３０８は、レギュレータ３０４に接続されて動作し、レギュレータ３０４に対して制約信号（入力電圧信号Ｖｉｎおよび／または供給電圧信号Ｖｄｄａ等）を供給する役割を果たす。制約信号は、遅い、または変化するスルーレートを有する任意の信号を含み、これらは、レギュレータ３０４が帰還制御ループによって基準信号Ｖｒｅｆに追随して出力信号Ｖｏｕｔ／Ｉｏｕｔを調節する能力に限界を与えるものであり、たとえば、レギュレータ３０４の入力電圧信号Ｖｉｎまたは供給電圧信号Ｖｄｄａ等である。この例では、電源３０８は、調節された入力電源であってよく、これらは、ＤＣ電源（例えば、電池）、および電力管理ユニット（例えば、ＤＣ／ＤＣ変換器）を含む。電源３０８は、遅い、または変化するスルーレート（立ち上がり時間）を有する制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａを供給する。１つの例では、電源３０８によって提供される制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａは、約１ｍｓから約１０ｍｓの間を変化する立ち上がり時間を有する。別の例では、電源３０８は、ＡＣ電源およびＡＣ／ＤＣ変換器を含むことができるということが理解される。
【００１６】
適応基準信号発生器３０２は、レギュレータ３０４に接続されて動作し、制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａに基づいて基準信号Ｖｒｅｆを生成するように構成される。例えば、適応基準信号発生器３０２は、基準信号Ｖｒｅｆの立ち上がり時間（スルーレート）を調整して、制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａの立ち上がり時間（スルーレート）に適応させる。すなわち、適応基準信号発生器３０２は、基準信号Ｖｒｅｆのランプアップを低下させて、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートが制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａに追随できるようにして、かつ、帰還制御ループによって最大のスルーレートを維持することにより、オーバーシュートを回避することができる。装置３００は、他の任意の適切な要素を含むことができる。これらは、例えば、表示器、１つ以上のストレッジ、通信プラットフォーム、センシングモジュール、他の任意の適切なＩ／Ｏモジュール等を含む。
【００１７】
図４は、図３に示した装置３００の適応基準信号発生器３０２の１つの例を示す。適応基準信号発生器３０２は、１つの集積回路であってよく、この集積回路は、互いに接続されて動作する比較回路４００と第１の基準信号アジャスタ４０２とを含む。比較回路４００は、レギュレータ３０４の制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａのレベルと基準信号Ｖｒｅｆのレベルとの間の差に基づいて制御信号Ｖｇを出力するように構成される。例えば、入力電圧信号Ｖｉｎまたは調整された供給電圧信号Ｖｄｄａのレベルと基準信号Ｖｒｅｆのレベルとの間の差を比較回路４００によって比較して、それを使用して、制御信号Ｖｇを決定する。第１の基準信号アジャスタ４０２は、制御信号Ｖｇに基づいて基準信号Ｖｒｅｆのレベルを調整するように構成される。これにより、レギュレータ３０４がスタートアップ段階にあるときに、基準信号ＶｒｅｆのレベルはプリセットレベルＶｓｅｔに向かって増加し、レギュレータ３０４の帰還制御ループには飽和が引き起こされることはない。１つの例では、制約信号が入力電圧信号Ｖｉｎである場合には、基準信号Ｖｒｅｆのレベルは、基準信号Ｖｒｅｆのレベルが入力電圧信号Ｖｉｎのレベルを超えないように調整される。別の例では、制約信号が供給電圧信号Ｖｄｄａである場合には、基準信号Ｖｒｅｆのレベルは、基準信号Ｖｒｅｆのレベルが調整された供給電圧信号レベルを超えないように調整される。調整された供給電圧信号レベルを超える場合には、レギュレータ３０４の帰還制御ループのヘッドルームが不十分で、十分な調節ができず、出力信号Ｖｏｕｔ／Ｉｏｕｔは飽和状態になってしまう。比較回路４００は基準信号Ｖｒｅｆと制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａとの間の差を追尾しており、一旦、基準信号Ｖｒｅｆが、制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａのレベルに近づいた後には、比較回路４００からの制御信号Ｖｇは、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートを遅くするように調整する。すなわち、比較回路４００と第１の基準信号アジャスタ４０２とは、帰還制御ループを形成して、基準信号Ｖｒｅｆのレベルが、制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａのレベルを超えないようにする。従って、レギュレータ３０４の帰還制御ループは、スタートアップ段階で飽和状態にならないようにすることができ、スタートアップ段階の終了時における出力信号Ｖｏｕｔ／Ｉｏｕｔのオーバーシュートを回避す
ることができる。
【００１８】
この例では、適応基準信号発生器３０２は、第１の基準信号アジャスタ４０２に接続されて動作する第２の基準信号アジャスタ４０４を更に含むことができる。第２の基準信号アジャスタ４０４は、レギュレータ３０４が定常状態段階にあるときに基準信号ＶｒｅｆをプリセットレベルＶｓｅｔに維持するように構成することができる。つまり、基準信号のＶｒｅｆの最大レベルは、プリセットレベルＶｓｅｔに制限されて、レギュレータ３０４が定常状態段階になるときにその値に到達する。スタートアップ段階から定常状態段階への遷移は、公知の解決策（図１に示されているもの）と比較して、より円滑である。これは、スタートアップ段階の間、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートは、制約信号Ｖｉｎ／Ｖｄｄａのスルーレートを追尾し続けるからである。
【００１９】
図５は、本開示の１つの実施形態に従った、図４に示した適応基準信号発生器３０２の１つの例を示す回路図である。この例における制約信号は、レギュレータ３０４の入力電圧信号Ｖｉｎである。この例における比較回路４００は、誤差増幅器５０４を含む。誤差増幅器５０４の非反転ノードは、入力電圧信号Ｖｉｎを受信する。また、反転ノードは基準信号Ｖｒｅｆを受信する。そして、出力ノードは、制御電圧信号Ｖｇ１を出力する。
【００２０】
この例における適応基準信号発生器３０２は、第１の基準信号アジャスタ５００を含み、第１の基準信号アジャスタ５００は、充電電流信号Ｉｃをキャパシタ５０６に印加することにより、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートを調整する。第１の基準信号アジャスタ５００は、キャパシタ５０６を含み、キャパシタ５０６は、充電電流信号Ｉｃで充電されるときに、その片方の端子で、基準信号Ｖｒｅｆを供給するように構成される。この例では、キャパシタ５０６の容量は、約１０ｐＦから約１００ｐＦの間であってよい。他の例では、異なる容量値を使用することができるし、また、２つ以上のキャパシタ、または他の任意のエネルギーストレッジ素子を使用することもできるということが理解される。第１の基準信号アジャスタ５００はまた、キャパシタ５０６に接続されて動作する充電コントローラ５０８を含む。充電コントローラ５０８は、比較回路４００からの制御信号Ｖｇ１に基づいてキャパシタ５０６の充電条件を調整することにより、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートを制御するように構成される。この例では、充電コントローラ５０８は、電流源５１０とトランジスタ５１２（例えば、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ）とを含む。電流源５１０は、一定電流信号Ｉ０を生成するように構成され、トランジスタ５１２は、比較回路４００、電流源５１０、およびキャパシタ５０６に接続されて動作する。この例では、スルーレートが約１ｍｓから約１０ｍｓの間にある入力電圧信号Ｖｉｎおよび約１０ｐＦから約１００ｐＦの間の容量を持つキャパシタ５０６に対して、プリセット電圧レベルＶｓｅｔに依存して、一定電流信号Ｉ０は、数１０ｎＡから数１００ｎＡの範囲であってよい。
【００２１】
この例では、トランジスタ５１２は、電流源５１０とキャパシタ５０６との間のスイッチとして動作し、制御信号Ｖｇ１に基づいて充電電流信号Ｉｃを調整する。トランジスタ５１２のゲートは、誤差増幅器５０４の出力ノードに接続され、これにより、制御信号Ｖｇ１はトランジスタ５１２のゲート電圧を制御する。基準信号Ｖｒｅｆのレベルが、誤差増幅器５０４の非反転ノードにおける入力電圧信号Ｖｉｎのレベルを超えない場合には、制御信号Ｖｇ１（トランジスタ５１２のゲート電圧）は、トランジスタ５１２を飽和モードで動作するように駆動し、これにより、キャパシタ５０６に加えられる充電電流信号Ｉｃのレベルは、実質的に一定電流信号Ｉ０のレベルに等しくなる。基準信号Ｖｒｅｆは、ｄＶｒｅｆ／ｄｔ＝Ｉ０／Ｃで決定されるスルーレートでランプアップする。ここで、Ｃは、キャパシタ５０６の容量である。基準信号Ｖｒｅｆのレベルが入力電圧信号Ｖｉｎのレベルを超える場合には、制御信号Ｖｇ１（トランジスタ５１２のゲート電圧）は、トランジスタ５１２を線形のモードで動作するように駆動し、これにより、キャパシタ５０６に印加される充電電流信号Ｉｃのレベルは、基準信号Ｖｒｅｆのレベルと入力電圧信号Ｖｉｎのレベルとの間の差に従って調整される。すなわちこの場合には、トランジスタ５１２は、電圧制御可変抵抗として動作する。この電圧制御可変抵抗の抵抗値は、制御信号Ｖｇ１（すなわち、基準信号Ｖｒｅｆのレベルと入力電圧信号Ｖｉｎのレベルとの間の差）によって調整される。トランジスタ５１２の抵抗値が増加すると、充電電流信号Ｉｃは、それに従って減少し、これにより、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートの低下が引き起こされる。
【００２２】
次に図６のタイミングチャートの説明を行う。時刻ｔ１において誤差増幅器５０４がイネーブルされる。ｔ１とｔ２との間の時間間隔では、入力電圧信号Ｖｉｎは、基準信号Ｖｒｅｆよりも高い電圧レベル有するので、誤差増幅器５０４からの制御信号Ｖｇ１（トランジスタ５１２のゲート電圧）は、ハイレベル論理値に保持される。ｔ１とｔ２との間は、トランジスタ５１２は飽和モードで動作し、充電電流信号Ｉｃは、実質的に、一定電流信号Ｉ０に等しい。この時間間隔の間の基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートは、上記で述べたようにＩ０／Ｃであり、この値は、入力電圧信号Ｖｉｎのスルーレートよりも高い値である。時刻ｔ２からは、基準信号Ｖｒｅｆのレベルは、入力電圧信号Ｖｉｎに追いつくので、制御信号Ｖｇ１は減少し、充電電流信号Ｉｃは、それに従って低下する。このように、ｔ２以降は、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートは、入力電圧信号Ｖｉｎのスルーレートに実質的に等しくなるまで低下する。これは図６に示されている。すなわち、誤差増幅器５０４およびトランジスタ５１２によって形成される帰還制御ループは、ｔ２以降は、入力電圧信号Ｖｉｎのスルーレートに従って、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートを調節する。
【００２３】
この例では、適応基準信号発生器３０２は、第２の基準信号アジャスタ５０２を更に含むことができる。第２の基準信号アジャスタ５０２は、第１の基準信号アジャスタ５００に接続されて動作する。第２の基準信号アジャスタ５０２は、スイッチモジュールとして動作し、このスイッチモジュールは、基準信号Ｖｒｅｆのレベルの、プリセットレベルＶｓｅｔからのオフセット量が、あるオフセット範囲Ｖｏｆｆｓｅｔの中にある時には、第１の基準信号アジャスタ５００をオフに切り替えるように構成される。図５に示したように、この例における第２の基準信号アジャスタ５０２は、比較器５１４、オフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔを設定する電圧源５１８、および比較器５１４の出力ノードに接続されたトランジスタ５１６を含む。比較器５１４は、基準信号Ｖｒｅｆとオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔとを加えたもの（Ｖｒｅｆ＋Ｖｏｆｆｓｅｔ）のレベルをプリセット電圧Ｖｓｅｔのレベルと比較し、直ちにまたはある時間間隔の後に、トランジスタ５１６をオンに切り替える。図６に示したように、トランジスタ５１６は、Ｖｒｅｆ＋Ｖｏｆｆｓｅｔ＞Ｖｓｅｔとなったときに、比較器５１４から出力される制御信号Ｖｇ２によってオンに切り替えられる。オフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔは、基準信号Ｖｒｅｆがプリセット電圧レベルＶｓｅｔに到達した後の遅延として導入することができる。遅延は、トランジスタ５１６を閉じる前に、基準信号Ｖｒｅｆをプリセット電圧Ｖｓｅｔのより近くまで立ち上がることができるようにすることにより、動作性能を改善することができるであろう。実質的に同一の時刻に、適応基準信号発生器３０２は、第１の基準信号アジャスタ５００をオフに切り替えることができる。これは例えば、誤差増幅器５０４またはトランジスタ５１２に加えられているイネーブル信号をオフにすることにより行うことができる。つまり、基準信号Ｖｒｅｆのレベルが余裕ＶｏｆｆｓｅｔをもってプリセットレベルＶｓｅｔに近づいたときに、レギュレータ３０４は定常状態段階に入り、基準信号Ｖｒｅｆは、第２の基準信号アジャスタ５０２によってプリセットレベルＶｓｅｔに保持される。これは図６に示されている。１つの例では、オフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔは、数ｍＶの範囲にあってよい。
【００２４】
図２と比較すると、この例では、基準信号Ｖｒｅｆのスルーレートは、入力電圧信号Ｖｉｎのスルーレートに適合しているので、レギュレータ３０４の帰還制御ループの差の誤差電圧は飽和しない可能性があり、従って図６では、レギュレータ３０４の出力電圧信号Ｖｏｕｔのオーバーシュートを回避することができる。同様に、レギュレータ３０４が電流レギュレータである場合には、電流レギュレータの出力電流信号Ｉｏｕｔのオーバーシュートも同様に回避することができる。
【００２５】
図７は、本開示の１つの実施形態に従った、図４に示した適応基準信号発生器３０２の別の例の回路図を示す。適応基準信号発生器３０２は、第１の基準信号アジャスタ７００がｎ型トランジスタではなくてｐ型トランジスタ７０２（ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ等）を含むという点を除いて、図５に示した構成と同様の構成を有する。例えば、図７に示したように、入力電圧信号Ｖｉｎのレベルが基準信号Ｖｒｅｆのレベルよりも低い場合には、充電電流信号Ｉｃは下降する。
【００２６】
図８は、本開示の１つの実施形態に従った、図４に示した適応基準信号発生器３０２の更に別の例の回路図を示す。適応基準信号発生器３０２は、第２の基準信号アジャスタ８００がスイッチモジュールを含まないという点を除いて、図５に示した構成と同様の構成を有する。その代わりに、この例では、第２の基準信号アジャスタ８００は、プリセットレベルＶｓｅｔを設定する電圧源を含む。第２の基準信号アジャスタ８００は、充電コントローラ５０８に接続されて動作し、これにより、キャパシタ５０６が十分に充電されたときに、キャパシタ５０６における最大電圧レベルがプリセットレベルＶｓｅｔになるようにする。次に、図９におけるタイミングチャートの説明を行う。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、入力電圧信号Ｖｉｎは基準信号Ｖｒｅｆのレベルよりも高いレベルを有するので、比較回路４００の制御信号Ｖｇ（トランジスタ５１２のゲート電圧）は、ハイレベル論理値である。基準信号Ｖｒｅｆのレベルがプリセット電圧レベルＶｓｅｔ近づくと、制御信号Ｖｇは減少し、トランジスタ５１２のゲート電圧を、基準信号Ｖｒｅｆのレベルが入力電圧信号Ｖｉｎを超えないように適応的に調整する。入力電圧信号Ｖｉｎのレベルがプリセット電圧Ｖｓｅｔを超えた場合には、制御信号Ｖｇおよびトランジスタ５１２のゲート電圧はハイレベル論理値に戻り、一定電流信号Ｉ０は、キャパシタ５０６の充電を続行し、基準信号のレベルＶｒｅｆを、第２の基準信号アジャスタ８００によって設定されたプリセット電圧Ｖｓｅｔに向かって増加させる。定常状態段階では、基準信号Ｖｒｅｆのレベルは、第２の基準信号アジャスタ８００によってプリセットレベルＶｓｅｔに維持される。この例における第２の基準信号アジャスタ８００は、図７における第２の基準信号アジャスタ５０２を置換して、適応基準信号発生器３０２の別の例を形成しているということが理解される。
【００２７】
図１０は、本開示の１つの実施形態に従った、図４に示した適応基準信号発生器３０２の更に別の例の回路図を示す。この場合の適応基準信号発生器３０２は、この例における第１の基準信号アジャスタ１０００が充電コントローラ１００２を含むという点を除いて、図８に示した構成と同様の構成を有する。この場合には、電流源５１０とキャパシタ５０６との間にスイッチを追加する（図５、７、および８に示したように）のではなくて、充電コントローラ１００２が充電電流源を直接に変調する。この例では、充電コントローラ１００２は、互いに接続されて動作する電流コントローラ１００４と電流ミラー１００６とを含む。電流コントローラ１００４は、比較回路４００に接続されて動作し、誤差増幅器５０４から制御信号Ｖｇを受信する。電流コントローラ１００４は、基準信号Ｖｒｅｆのレベルが誤差増幅器５０４の非反転ノードにおける入力電圧信号Ｖｉｎのレベルを超えていない場合には、初期レベルの制御電流信号Ｉｃｔｒｌを供給するように構成され、また、基準信号Ｖｒｅｆのレベルが入力電圧信号Ｖｉｎのレベルを超えた場合には、基準信号Ｖｒｅｆのレベルと入力電圧信号Ｖｉｎのレベルとの間の差に基づいて、制御電流信号Ｉｃｔｒｌのレベルを調整するように構成される。
【００２８】
１つの例では、電流コントローラ１００４は、電流源（電流源は増幅器１００８、トランジスタ１０１０、および抵抗１０１２を有する）を含み、制御電圧信号Ｖｃｔｒｌに基づいて、制御電流信号Ｉｃｔｒｌの初期レベルを決定するように構成される。制御電流信号Ｉｃｔｒｌの初期レベルは、Ｉｃｔｒｌ＝Ｖｃｔｒｌ／Ｒによって決定することができる。ここで、Ｒは抵抗１０１２の抵抗値である。ＶｃｔｒｌおよびＲの選定は任意であり、基準信号Ｖｒｅｆの初期スルーレートに対する設計要求条件に依存してプログラムしておくことができる。電流コントローラ１００４はまた、トランジスタ５１２を含む。トランジスタ５１２は、上記で述べたように、飽和モードと線形のモードとの間を切り替えて、基準信号Ｖｒｅｆのレベルと入力電圧信号Ｖｉｎのレベルとの間の差に基づいて、制御電流信号Ｉｃｔｒｌのレベルを調整するように構成される。また、２つのｐ型トランジスタを持つ電流ミラー１００６は、制御電流信号Ｉｃｔｒｌのレベルに実質的に等しいレベルの充電電流信号Ｉｃを生成する役割を持つ。すなわち、初期制御電流信号Ｉｃｔｒｌは、トランジスタ５１２を通して流れ、制御電流信号Ｉｃｔｒｌは、それに従って帰還制御ループによって調整され、電流ミラー１００６によってその鏡映（ミラー）が作られて、キャパシタ５０６を充電する。トランジスタ５１２によって調整される以前の、基準信号Ｖｒｅｆの初期スルーレートは、ｄＶｒｅｆ／ｄｔ＝Ｖｃｔｒｌ／ＲＣによって決定される。ここでＣは、キャパシタ５０６の容量である。この例における第１の基準信号アジャスタ１０００は、それぞれ、図５、図７、および図８の第１の基準信号アジャスタ５００、７００を置換することができ、適応基準信号発生器３０２の異なる例を形成することができるということが理解される。また、この例における第２の基準信号アジャスタ８００は、図５の中の第２の基準信号アジャスタ５０２で置換して、適応基準信号発生器３０２の別の例を形成することができる。
【００２９】
図１１は、本開示の１つの実施形態に従った、適応基準信号発生器３０２の更に別の例の回路図を示す。この適応基準信号発生器３０２は、比較回路４００が制約信号アジャスタ１１００を更に含むという点を除いて図５に示した構成と同様の構成を有する。制約信号アジャスタ１１００は、誤差増幅器５０４の非反転ノードに接続されて動作する。１つの例では、制約信号アジャスタ１１００は、当技術分野において公知の任意の適切なレベルシフタまたはデバイダを含む。この例では、制約信号は供給電圧信号Ｖｄｄａであり、この供給電圧信号Ｖｄｄａのレベルは、レギュレータ３０４の帰還制御ループに対するヘッドルーム要求条件に基づいて調整される。本明細書における「ヘッドルーム」は、調節された出力電圧Ｖｏｕｔと供給電圧信号Ｖｄｄａとの間の電圧差であってよく、この電圧差を使用して帰還制御ループが適切に動作することができる。例えば、帰還制御ループのヘッドルームが十分な値でないときには、それを考慮して、供給電圧信号Ｖｄｄａのレベルは、制約信号アジャスタ１１００によって、レギュレータ３０４から誤差増幅器５０４の非反転ノードのところで、レベルをシフトする（例えば、シフト電圧だけ差し引く）、またはスケールダウンする（例えば、少数を乗算する）ことができる。１つの例では、ヘッドルーム要求条件は、レギュレータ３０４の誤差増幅器に印加される供給電圧信号Ｖｄｄａが、出力電圧Ｖｏｕｔとヘッドルーム電圧Ｖｈｅａｄｒｏｏｍとの和の値以上であるということであってよい。ヘッドルーム電圧Ｖｈｅａｄｒｏｏｍは、レギュレータ３０４の誤差増幅器の出力段におけるｐＭＯＳトランジスタのドレインソース間電圧Ｖｄｓとレギュレータ３０４のパス要素のゲート電圧Ｖｇとの和である。すなわち、Ｖｈｅａｄｒｏｏｍ＝Ｖｄｓ＋Ｖｇである。この場合には、制約信号アジャスタ１１００は、供給電圧信号Ｖｄｄａをヘッドルーム電圧Ｖｈｅａｄｒｏｏｍのレベルだけシフトさせる。しかしながら、別の例では、例えば、レギュレータ３０４の誤差増幅器がレールツーレール（ｒａｉｌ−ｔｏ−ｒａｉｌ）設計を有している場合には、制約信号アジャスタ１１００を必要とせず、もとの供給電圧信号Ｖｄｄａを基準信号Ｖｒｅｆと直接に比較することができるという点を理解することができる。また、制約信号アジャスタ１１００は、図５、７、８
、および１０の例に対しても適用することができ、この場合には、制約信号は入力電圧信号Ｖｉｎであり、従って、調整された入力電圧信号Ｖｉｎは、必要に応じて、基準信号Ｖｒｅｆと比較することができるという点も理解することができる。
【００３０】
図１２は、レギュレータに基準信号を供給するための方法の１つの例を示す。本方法はブロック１２００で始まり、レギュレータ３０４の制約信号を受信する。制約信号は入力電圧信号または供給電圧信号であってよい。レギュレータ３０４は、基準信号によって維持される帰還制御ループを有する電圧レギュレータまたは電流レギュレータであってよい。ブロック１２０２において、制約信号のレベルと基準信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号を出力する。上記で記述したように、ブロック１２００および１２０２は、適応基準信号発生器３０２の比較回路４００によって実行することができる。ブロック１２０４に進み、そこでは制御信号に基づいて基準信号のレベルを調整し、これにより、レギュレータ３０４がスタートアップ段階にあるときに、基準信号のレベルはプリセットレベルに向かって増加し、レギュレータ３０４の帰還制御ループには飽和が引き起こされることはない。上記で記述したように、ブロック１２０４は、適応基準信号発生器３０２の第１の基準信号アジャスタ４０２によって実行することができる。追加的にまたはオプションとして、ブロック１２０６において、レギュレータ３０４が定常状態段階になったときに、基準信号をプリセットレベルに維持する。上記で記述したように、ブロック１２０６は、適応基準信号発生器３０２の第２の基準信号アジャスタ４０４によって実行することができる。
【００３１】
また、集積回路設計システム（例えば、ワークステーション）が知られている。この集積回路設計システムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された実行可能な命令に基づいて集積回路を備えるウェハを創造するものである。これらの記憶媒体としては、ＣＤＲＯＭ、ＲＡＭ、他の形のＲＯＭ、ハードドライブ、分散メモリ等があるが、これらに限定されるものではない。命令は、任意の適切な言語で表現することができ、これらの言語は、ハードウェア記述言語（ＨＤＬ：ｈａｒｄｗａｒｅ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ  ｌａｎｇｕａｇｅ）、ヴェリログ（Ｖｅｒｉｌｏｇ）または他の適切な言語等であるが、これらに限定されるものではない。このように、本明細書に記述した回路はまた、中に命令を記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を使用した上記のシステムによって集積回路として製造することができる。例えば、上記で記述した回路を備えた集積回路は、このような集積回路製作システムを使用して製作することができる。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、１つ以上の集積回路設計システムによって実行することができる命令を記憶しており、このコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、１つ以上の集積回路設計システムを駆動して集積回路を設計することができる。設計された集積回路は、比較回路、第１の基準信号アジャスタ、さらに本明細書で開示した他の回路を含む。比較回路は、レギュレータの制約信号のレベルと基準信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号を出力するように構成される。レギュレータは、基準信号によって維持される帰還制御ループを有する。第１の基準信号アジャスタは、比較回路に接続されて動作し、制御信号に基づいて基準信号のレベルを調整するように構成される。これにより、レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、基準信号のレベルはプリセットレベルに向かって増加し、レギュレータの帰還制御ループには飽和が引き起こされることはない。
【００３２】
これまでの記述および図面は、本開示の実施形態を提供したものであるが、それらに対する種々の追加、変形、および置き換えが可能であり、これらは、添付の特許請求の範囲が画定する本開示の原理の精神および範囲から逸脱するものではないと理解されるであろう。当業者は、本開示は、本開示を実行する上で使用する、形状、構成、配置、比率、材料、要素、および素子等に対する多くの変更をもって実行することが可能であり、これらは、具体的な環境条件と動作要求条件とに対して特に適合しており、これらは、本開示の原理から逸脱するものではないと理解するであろう。従って、本明細書で開示した実施形態は、全ての観点から見て、例示的なものであって限定的なものではないと考慮されるべきである。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲とその法的均等物とが示すものであって、これまでの記載に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３３】
１００  線形電圧レギュレータ
１０２  誤差増幅器
１０４  トランジスタ
１０６、１０８  電圧デバイダ
１１０  基準信号発生器
１１２  第１のスイッチ
１１４  第２のスイッチ
１１６  電流源
１１８  キャパシタ
３００  装置
３０２  適応基準信号発生器
３０４  電圧／電流レギュレータ
３０６  回路（例えば、プロセッサ）
３０８  電源（例えば、電池）
４００  比較回路
４０２  第１の基準信号アジャスタ（スタートアップ）
４０４  第２の基準信号アジャスタ（定常状態）
５００  第１の基準信号アジャスタ
５０２  第２の基準信号アジャスタ
５０４  誤差増幅器
５０６  キャパシタ
５０８  充電コントローラ
５１０  電流源
５１２、５１６  トランジスタ
５１４  比較器
５１８  電圧源
７００  第１の基準信号アジャスタ
７０２  ｐ型トランジスタ
８００  第２の基準信号アジャスタ
１０００  第１の基準信号アジャスタ
１００２  充電コントローラ
１００４  電流コントローラ
１００６  電流ミラー
１００８  増幅器
１０１０  トランジスタ
１０１２  抵抗
１１００  制約信号アジャスタ
１２００  基準信号によって維持される帰還制御ループを有するレギュレータに対する制約信号を受信する
１２０２  制約信号のレベルと基準信号のレベルとの間の差に基づいて制御信号を出力する
１２０４  制御信号に従って基準信号のレベルを調整することにより、レギュレータがスタートアップ段階にあるときに、基準信号のレベルはプリセットレベルに向かって増加し、レギュレータの帰還制御ループには飽和が引き起こされることがないようにする
１２０６  レギュレータが定常状態段階にあるときに、基準信号をプリセットレベルに維持する
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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