數(shù)字事件發(fā)生器、比較器、開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種數(shù)字事件發(fā)生器，包括：計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供至少一個(gè)計(jì)數(shù)值，以及比較器，配置為評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一部分以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二部分，并且基于評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息來提供事件信號(hào)。一種開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器使用所述數(shù)字事件發(fā)生器。
【專利說明】數(shù)字事件發(fā)生器、比較器、開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及數(shù)字事件發(fā)生器、比較器、和開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器。具體地，本公開涉及基于數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多應(yīng)用中，期望基于數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。數(shù)字控制DCDC轉(zhuǎn)換器是具有數(shù)字控制回路的開關(guān)模式電源。除了數(shù)字補(bǔ)償器(控制器)以外，數(shù)字脈寬調(diào)制器也是控制回路是核心部件，并且用作數(shù)模轉(zhuǎn)換器或者更精確地用作數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器，數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器將數(shù)字占空比信息翻譯成脈寬調(diào)整信號(hào)。這通常由響應(yīng)于數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)而遞增/遞減的計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。在DCDC轉(zhuǎn)換器的每個(gè)開關(guān)周期的開始處，可以利用開始值初始化計(jì)數(shù)器。在每個(gè)時(shí)鐘開關(guān)周期期間的每個(gè)時(shí)鐘周期中，將瞬態(tài)計(jì)數(shù)器值與補(bǔ)償器提供的數(shù)字控制信號(hào)(或數(shù)字控制值)相比較。當(dāng)計(jì)數(shù)器值等于該控制值時(shí)，觸發(fā)事件。在數(shù)字脈寬調(diào)制器的特定示例中，將脈寬調(diào)整信號(hào)(PWM信號(hào))設(shè)置為高或低。通常，存在將計(jì)數(shù)器值與其他控制信號(hào)相比較并創(chuàng)建其他事件的附加比較器。對(duì)反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的采樣是這種附加事件的示例:控制值指示期望的采樣點(diǎn)。當(dāng)計(jì)數(shù)器(或計(jì)數(shù)器值)等于該控制信號(hào)(或控制值)時(shí)，發(fā)起采樣事件。
[0003]開關(guān)模式電源(D⑶C轉(zhuǎn)換器)的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是增加開關(guān)頻率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這也通常帶來數(shù)字脈寬發(fā)生器(DPWM發(fā)生器)的時(shí)鐘頻率增加。這意味著計(jì)數(shù)器更加頻繁地遞增(或遞減)，并且更頻繁地進(jìn)行每次比較。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)是數(shù)字控制回路的功耗增大，這導(dǎo)致DCDC轉(zhuǎn)換器效率降低。然而，轉(zhuǎn)換器效率是關(guān)鍵性能指標(biāo)。對(duì)于移動(dòng)產(chǎn)品，低負(fù)載電流下的效率尤其重要。不幸地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于數(shù)字控制回路而引起的效率降低在低負(fù)載電流下尤其可見。
[0004]相應(yīng)地，在一些傳統(tǒng)數(shù)字控制D⑶C轉(zhuǎn)換器中，開關(guān)頻率相對(duì)較低。然而，這帶來以下缺點(diǎn):對(duì)負(fù)載和行跳(line jump)的響應(yīng)較慢，并且同樣對(duì)動(dòng)態(tài)電壓縮放的響應(yīng)較慢。同樣，這種使用相對(duì)低開關(guān)頻率的架構(gòu)對(duì)于高速轉(zhuǎn)換器(例如，用于包絡(luò)跟蹤)不可行。此外，具有相對(duì)低開關(guān)頻率的DCDC轉(zhuǎn)換器典型地需要大量無源部件。
[0005]在一些其他傳統(tǒng)DCDC轉(zhuǎn)換器中，應(yīng)用異步或模擬技術(shù)。例如，計(jì)數(shù)器以減小但恒定的頻率運(yùn)行，并且通過延遲元件或多相時(shí)鐘來異步地實(shí)現(xiàn)高分辨率。這種構(gòu)思的缺點(diǎn)在于當(dāng)使用這些異步技術(shù)時(shí)會(huì)喪失同步數(shù)字設(shè)計(jì)的許多優(yōu)點(diǎn)，例如，抗擾度、魯棒性、設(shè)計(jì)自
動(dòng)化等。
[0006]鑒于這種情況，期望實(shí)現(xiàn)一種以良好精度提供事件信號(hào)的能效構(gòu)思。同樣，期望實(shí)現(xiàn)一種在相對(duì)高開關(guān)頻率下具有良好效率事件的數(shù)字控制能量轉(zhuǎn)換器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開的一個(gè)方面提供了一種數(shù)字事件發(fā)生器，包括:計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供至少一個(gè)計(jì)數(shù)值，以及比較器，配置為評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一部分以檢測(cè)事件接近發(fā)生(near occurrence of an event),響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生,評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二部分，并且基于評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。
[0008]本公開的一個(gè)方面提供了一種開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器，包括:功率級(jí)，包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)；數(shù)字控制電路，配置為提供數(shù)字事件時(shí)間信息，以控制或調(diào)節(jié)電輸出量；以及數(shù)字事件發(fā)生器，基于數(shù)字事件時(shí)間信息產(chǎn)生事件信號(hào)。數(shù)字事件發(fā)生器包括:計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供至少一個(gè)計(jì)數(shù)值；以及比較器，配置為評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二部分，并且基于評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。
[0009]本公開的一個(gè)方面提供了一種提供事件信號(hào)的比較器，其中，該比較器配置為評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的低時(shí)間分辨率部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的高時(shí)間分辨率部分，并且基于對(duì)計(jì)數(shù)值的高時(shí)間分辨率部分的評(píng)估產(chǎn)生事件信號(hào)。
[0010]本公開的一個(gè)方面提供了一種提供事件信號(hào)的方法。該方法包括:基于時(shí)鐘信號(hào)提供多個(gè)計(jì)數(shù)值，評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二部分，并且根據(jù)對(duì)第二計(jì)數(shù)值的第二部分的評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息產(chǎn)生事件信號(hào)。
[0011]本公開的一個(gè)方面提供了一種數(shù)字事件發(fā)生器，包括:計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供至少一個(gè)計(jì)數(shù)值；以及比較器，配置為評(píng)估至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的至少一個(gè)部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的至少一個(gè)部分，并且基于評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。
[0012]本公開的一個(gè)方面提供了一種開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器，包括:功率級(jí)，包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)；數(shù)字控制電路，配置為提供數(shù)字事件時(shí)間信息，以控制或調(diào)節(jié)電輸出量；以及數(shù)字事件發(fā)生器，基于數(shù)字事件時(shí)間信息產(chǎn)生事件信號(hào)。數(shù)字事件發(fā)生器包括:計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供至少一個(gè)計(jì)數(shù)值；以及比較器，配置為評(píng)估至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的至少一個(gè)部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的至少一個(gè)部分，并且基于評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息產(chǎn)生事件信號(hào)。
[0013]本公開的一個(gè)方面提供了一種數(shù)字事件發(fā)生器，基于數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。數(shù)字事件發(fā)生器包括配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供計(jì)數(shù)值的計(jì)數(shù)器。數(shù)字事件發(fā)生器還包括:比較器，配置為評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(或者甚至多個(gè)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值)，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(或者甚至多個(gè)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值)。比較器配置為基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(或者甚至計(jì)數(shù)值)的評(píng)估以及基于數(shù)字事件時(shí)間信息來提供事件信號(hào)。
[0014]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，計(jì)數(shù)器可以是定時(shí)器或時(shí)間參考發(fā)生器。
[0015]本公開的另一方面提供了一種比較器，基于計(jì)數(shù)值(或者甚至多個(gè)計(jì)數(shù)值)以及數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。比較器配置為評(píng)估(至少)一個(gè)計(jì)數(shù)值的低時(shí)間分辨率部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估(至少)一個(gè)計(jì)數(shù)值的高時(shí)間分辨率部分。此外，比較器配置為基于對(duì)計(jì)數(shù)值的高時(shí)間分辨率部分的評(píng)估提供事件信號(hào)。
[0016]本公開的又一方面提供了一種開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器，基于電輸入能量(例如，來自電壓源或電流源)提供電輸出量(例如，輸出電壓或輸出電流)。能量轉(zhuǎn)換器包括:功率級(jí)，包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)。能量轉(zhuǎn)換器還包括:數(shù)字控制電路，配置為提供數(shù)字事件時(shí)間信息，控制或調(diào)節(jié)電輸出量。同樣，能量轉(zhuǎn)換器包括:數(shù)字事件發(fā)生器，基于數(shù)字事件時(shí)間信息提供時(shí)間信號(hào)。數(shù)字事件發(fā)生器包括:計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供計(jì)數(shù)值；以及比較器。該比較器配置為評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值。該比較器還配置為基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。
[0017]本公開的再一方面提供了一種基于數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)的方法。該方法包括:基于時(shí)鐘信號(hào)提供計(jì)數(shù)值。該方法還包括:評(píng)估低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，以檢測(cè)事件接近發(fā)生。該方法還包括:響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值。該方法還包括:基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。
[0018]本公開的另一方面提供了一種數(shù)字事件發(fā)生器，基于數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。該數(shù)字事件發(fā)生器包括:計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供計(jì)數(shù)值；以及比較器，配置為評(píng)估計(jì)數(shù)器提供低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，并且基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。數(shù)字事件發(fā)生器配置為響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生縮減計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近增加計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率。比較器配置為在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前執(zhí)行低時(shí)間分辨率比較，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來執(zhí)行高時(shí)間分辨率比較。數(shù)字事件發(fā)生器還配置為基于低時(shí)間分辨率比較來檢測(cè)事件接近發(fā)生。比較器配置為在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前評(píng)估計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值的第一比特子集，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值的第二比特子集，其中第一比特子集描述比第二比特子集更高的有效計(jì)數(shù)值部分。比較器配置為在高時(shí)間分辨率比較中評(píng)估相對(duì)于低時(shí)間分辨率比較確定的時(shí)間的相對(duì)時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]隨后參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中:
[0020]圖1示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的數(shù)字事件發(fā)生器的示意框圖；
[0021]圖2示出了根據(jù)本公開另一方面的比較器的示意框圖；
[0022]圖3示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的能量轉(zhuǎn)換器的示意框圖；
[0023]圖4示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的事件發(fā)生器的示意框圖；
[0024]圖5示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的隨時(shí)間出現(xiàn)的計(jì)數(shù)值的圖示；
[0025]圖6示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的數(shù)字事件發(fā)生器的示意框圖；
[0026]圖7示出了根據(jù)本公開另一方面的數(shù)字事件發(fā)生器的示意框圖；
[0027]圖8示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的能量轉(zhuǎn)換器的示意框圖；
[0028]圖9示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的基于數(shù)字事件信息提供事件信號(hào)的示例方法的流程圖；
[0029]圖10示出了傳統(tǒng)事件發(fā)生器的示意框圖；以及
[0030]圖11示出了在傳統(tǒng)事件發(fā)生器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)值的時(shí)間演進(jìn)的圖示。【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的數(shù)字事件發(fā)生器的示意框圖。根據(jù)圖1的數(shù)字事件發(fā)生器整體上由100指示。數(shù)字事件發(fā)生器100接收(或等同地，由其自身產(chǎn)生)時(shí)鐘信號(hào)110。同樣，數(shù)字事件發(fā)生器100典型地接收數(shù)字事件時(shí)間信息112，數(shù)字事件時(shí)間信息112例如可以采用二進(jìn)制編碼值的形式。然而，自然可以示意表示數(shù)字事件時(shí)間信息112的不同類型的值編碼。另一方面，數(shù)字事件發(fā)生器100產(chǎn)生事件信號(hào)120，其中提供事件信號(hào)(或更精確地，事件信號(hào)的脈沖或轉(zhuǎn)變)的時(shí)間由數(shù)字事件時(shí)間信息112來確定。自然，可以存在數(shù)字事件時(shí)間信息112所參考的時(shí)間參考，例如，重置計(jì)數(shù)器130的時(shí)間。
[0032]計(jì)數(shù)器130典型地接收時(shí)鐘信號(hào)110，或者備選地接收時(shí)鐘信號(hào)110的選通或預(yù)縮放版本110’。計(jì)數(shù)器130基于時(shí)鐘信號(hào)110 (或其選通或預(yù)縮放版本110’)提供計(jì)數(shù)值132。應(yīng)當(dāng)注意，計(jì)數(shù)器130典型地提供計(jì)數(shù)值的快速序列，其中屬于“計(jì)數(shù)值”是指特定時(shí)刻計(jì)數(shù)器提供的值。然而，典型地?cái)?shù)字事件發(fā)生器100評(píng)估不同時(shí)刻提供的計(jì)數(shù)值。然而，應(yīng)當(dāng)注意，典型地對(duì)計(jì)數(shù)器130提供的計(jì)數(shù)值132進(jìn)行數(shù)字編碼，例如，二進(jìn)制編碼。
[0033]數(shù)字事件發(fā)生器100還包括比較器140，比較器140配置為評(píng)估計(jì)數(shù)器130提供的低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，以檢測(cè)事件接近發(fā)生。該功能例如可以由電路塊142獲得。然而，在一些實(shí)施例中不需要具有專用電路塊，應(yīng)當(dāng)注意術(shù)語“低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值”包括“全”計(jì)數(shù)值132的低時(shí)間分辨率部分，例如，計(jì)數(shù)值的子集或高有效位、或者計(jì)數(shù)值的舍入版本。此夕卜，比較器140配置為響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估計(jì)數(shù)器130提供的高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值。該功能例如可以由電路塊144來獲得。然而，在一些實(shí)施例中不需要具有專用電路塊。應(yīng)當(dāng)注意,術(shù)語“高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值”還包括“全”計(jì)數(shù)值132的高時(shí)間分辨率部分，例如，(全)計(jì)數(shù)值的較低有效位的子集。此外，比較器140配置為基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息112提供事件信號(hào)120。該功能例如可以由電路塊146獲得。然而，在一些實(shí)施例中不需要具有專用電路塊。
[0034]總之，數(shù)字事件發(fā)生器100包括:計(jì)數(shù)器130，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)110提供計(jì)數(shù)值132，并且數(shù)字事件發(fā)生器100還包括:比較器140，配置為評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(在多個(gè)計(jì)數(shù)值之中)，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估計(jì)數(shù)器132提供的高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(在多個(gè)計(jì)數(shù)值之中)，并且基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息112提供事件信號(hào)120。
[0035]關(guān)于數(shù)字事件發(fā)生器100的功能，應(yīng)當(dāng)注意，比較器140的操作尤其高效，這是因?yàn)樵谳^近未來時(shí)間中不期望事件發(fā)生的時(shí)間(即，時(shí)間上足夠遠(yuǎn)離事件)處僅評(píng)估一個(gè)或(典型地)更多個(gè)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值。相應(yīng)地，由于以下事實(shí)功耗保持較低:(當(dāng)與對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估相比)可以以相對(duì)低的速率執(zhí)行對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估(以及提供)。同樣，典型地，(例如，與從數(shù)字事件時(shí)間信息112導(dǎo)出的值相比)不需要評(píng)估計(jì)數(shù)器130提供的全計(jì)數(shù)值132。然而，通常為了檢測(cè)事件接近發(fā)生，評(píng)估計(jì)數(shù)器130提供的計(jì)數(shù)值132的低時(shí)間分辨率部分就足夠，這有助于節(jié)能。
[0036]一旦檢測(cè)到事件接近發(fā)生，即，一旦已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在計(jì)數(shù)器130提供的計(jì)數(shù)值132的比較小間隔內(nèi)預(yù)期到事件，就評(píng)估一個(gè)或更多個(gè)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，以便檢測(cè)實(shí)際事件。換言之，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估計(jì)數(shù)值132所使用的時(shí)間分辨率(以及可能但不必要地，提供或產(chǎn)生計(jì)數(shù)值132所使用的時(shí)間分辨率)增大。這里不同的構(gòu)思是可能的。例如，可以增大計(jì)數(shù)值132本身的時(shí)間分辨率(例如，通過以增加的時(shí)間分辨率操作計(jì)數(shù)器130，如下所述)。備選地或與上述構(gòu)思相結(jié)合，當(dāng)與要檢測(cè)事件接近發(fā)生的操作模式相比較時(shí)，能夠評(píng)估計(jì)數(shù)值132的不同部分(例如，較低有效部分)。在這種情況下，(當(dāng)與要檢測(cè)事件接近發(fā)生的操作模式相比時(shí))在要檢測(cè)事件的實(shí)際時(shí)間的操作模式中，可以通過提高計(jì)數(shù)器130提供的計(jì)數(shù)值132的精度(時(shí)間分辨率)和/或通過評(píng)估計(jì)數(shù)值132的較低有效位來提高評(píng)估精度。
[0037]因此，多種不同的構(gòu)思可以用于在評(píng)估低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值來檢測(cè)事件接近發(fā)生與評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值之間切換，來檢測(cè)實(shí)際的事件發(fā)生。典型地，對(duì)實(shí)際的事件發(fā)生的檢測(cè)觸發(fā)了事件信號(hào)120的脈沖或者事件信號(hào)120的邊緣的提供。
[0038]假定只要發(fā)現(xiàn)(例如，通過比較器140)實(shí)際事件仍足夠遠(yuǎn)則足以評(píng)估計(jì)數(shù)器130提供的低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值132，并且在確定(例如，通過比較器140)在非常近的未來預(yù)期到發(fā)生事件的情況下足以切換到對(duì)計(jì)數(shù)器130提供的一個(gè)或更多個(gè)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值132的評(píng)估。例如，(例如，作為對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估的結(jié)果)當(dāng)發(fā)現(xiàn)在對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的下一評(píng)估之前可能(或者確實(shí))會(huì)發(fā)生事件時(shí)，執(zhí)行從對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估到對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估的切換。因此，當(dāng)在實(shí)際的事件發(fā)生之前但不是計(jì)數(shù)器130的全計(jì)數(shù)循環(huán)期間，僅簡(jiǎn)略地執(zhí)行對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估(通常比對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值更耗能)時(shí)，可以節(jié)省更多能量。相應(yīng)地，當(dāng)與具有相對(duì)較大時(shí)間分辨率的傳統(tǒng)數(shù)字事件發(fā)生器相比，使用數(shù)字事件發(fā)生器100可以節(jié)省大量能量。
[0039]在一些情況下，如果事件時(shí)間很快到來則僅可以產(chǎn)生高分辨率計(jì)數(shù)值。相應(yīng)地，能夠更多的降低功耗。換言之，由于當(dāng)數(shù)字事件發(fā)生器在其低時(shí)間分辨率模式中時(shí)產(chǎn)生較少的計(jì)數(shù)值，因此也可以節(jié)省功率。
[0040]在下文中，描述數(shù)字事件發(fā)生器100的一些可選方面。
[0041]在示例實(shí)現(xiàn)方式中，數(shù)字事件發(fā)生器100配置為響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來縮減計(jì)數(shù)器130的計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來增大計(jì)數(shù)器130的計(jì)數(shù)器時(shí)鐘速率。例如，如果確定在特定時(shí)間量?jī)?nèi)不會(huì)發(fā)生事件(或者，如果沒有檢測(cè)到事件接近發(fā)生)，則計(jì)數(shù)器130可以配置為以第一相對(duì)較大的步長(zhǎng)遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)。例如，例如如果通過比較器140確定在由第一步長(zhǎng)的一步(或者由預(yù)定數(shù)目的步)描述的時(shí)間段內(nèi)不會(huì)發(fā)生事件，則可以控制計(jì)數(shù)器130以第一步長(zhǎng)遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)。相反，如果例如通過比較器140確定由第一步長(zhǎng)的一步或多步描述的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)將要發(fā)生事件，則可以控制計(jì)數(shù)器(例如，通過比較器140或比較器與計(jì)數(shù)器之間耦合的控制電路)來以第二步長(zhǎng)計(jì)數(shù)，第二步長(zhǎng)小于第一步長(zhǎng)。這可以通過改變計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)。然而，也可以基于是否確定事件將要在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)發(fā)生(應(yīng)當(dāng)認(rèn)為檢測(cè)到事件接近發(fā)生)來改變輸入到計(jì)數(shù)器130 (以對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行時(shí)鐘控制)的切換的或預(yù)縮放的時(shí)鐘信號(hào)100’的時(shí)鐘速率。例如，可以將切換或預(yù)縮放的時(shí)鐘信號(hào)100’的時(shí)鐘速率增大相同因子，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生將計(jì)數(shù)器130的步長(zhǎng)縮減該相同因子。因此，計(jì)數(shù)器提供的計(jì)數(shù)值130可以響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，與檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前相比，在每單位時(shí)間內(nèi)更頻繁地改變。然而，可以實(shí)現(xiàn)，在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前和檢測(cè)到事件接近發(fā)生之后每單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器130提供的計(jì)數(shù)值132的改變可以相等。換言之，在檢測(cè)事件接近發(fā)生之前和之后(即，響應(yīng)于)，計(jì)數(shù)器130的計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)與預(yù)縮放或選通時(shí)鐘信號(hào)110’的時(shí)鐘速率的乘積可以相等。相應(yīng)地，對(duì)計(jì)數(shù)值的評(píng)估可以保持簡(jiǎn)單，而同時(shí)在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前提供計(jì)數(shù)值所需的功率可以保持較小。
[0042]根據(jù)本公開的一個(gè)可選方面，比較器140可以配置為在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前執(zhí)行低時(shí)間分辨率比較，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生執(zhí)行高時(shí)間分辨率比較。例如,低時(shí)間分辨率比較可以包括對(duì)計(jì)數(shù)器的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)數(shù)值的第一比特子集的評(píng)估。同樣，例如，高時(shí)間分辨率比較可以包括對(duì)計(jì)數(shù)器的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)數(shù)值的第二比特子集的評(píng)估。因此，第一比特子集可以描述比第二比特子集更高有效計(jì)數(shù)值部分。相應(yīng)地，在兩種操作模式(低時(shí)間分辨率操作模式和高時(shí)間分辨率操作模式)中比較的功耗可以保持較低。
[0043]換言之，比較器可以配置為在檢測(cè)事件接近發(fā)生之前(即，當(dāng)檢查事件接近發(fā)生時(shí))，將較高有效位子集(例如，包括所考慮的計(jì)數(shù)值的最高有效位，但不包括一個(gè)或更多個(gè)最低有效位)與數(shù)字事件時(shí)間信息112的部分(例如，數(shù)字事件時(shí)間信息112中包括數(shù)字事件事件信息的最高有效位但不包括數(shù)字事件時(shí)間信息的一個(gè)或更多個(gè)最低有效位的部分)相比較。同樣，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，比較器可以執(zhí)行對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估，而不是對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估，其中，評(píng)估可以包括基于計(jì)數(shù)值132的比特子集的比較，該比特子集包括計(jì)數(shù)值132的最低有效位，但不必包括一個(gè)或更多個(gè)最高有效位。然而，應(yīng)當(dāng)注意，原則上，全計(jì)數(shù)值可以用于比較，其中，典型地使用子集是有利的。可以將當(dāng)前考慮的計(jì)數(shù)值132的比特子集與數(shù)字事件時(shí)間信息112的比特子集相比較，數(shù)字事件時(shí)間信息112的比特子集例如包括所述數(shù)字事件時(shí)間細(xì)線的最低有效位但不必包括數(shù)字事件時(shí)間信息112的一個(gè)或更多個(gè)最高有效位。比較器140在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前所評(píng)估的當(dāng)前考慮計(jì)數(shù)值132的比特子集可以與比較器響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生所評(píng)估的當(dāng)前考慮的計(jì)數(shù)值132的比特子集交疊或不交疊。然而，在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)數(shù)值132的兩個(gè)比特子集不交疊，這是因?yàn)檫@樣可以實(shí)現(xiàn)非常高的效率。
[0044]根據(jù)本公開的可選方面，數(shù)字事件發(fā)生器100可以配置為基于比較器140執(zhí)行的低時(shí)間分辨率比較來檢測(cè)事件接近發(fā)生。因此，可以用比較少的工作量來檢測(cè)事件接近發(fā)生，因?yàn)榈蜁r(shí)間分辨率比較(例如，計(jì)數(shù)值132的低時(shí)間分辨率部分與數(shù)字事件時(shí)間信息112的低時(shí)間分辨率部分之間)不需要較高的功率量。使用低時(shí)間分辨率比較帶來以下優(yōu)點(diǎn):每單位時(shí)間的比較次數(shù)可以保持相對(duì)較少，并且比較中評(píng)估的計(jì)數(shù)值132的比特個(gè)數(shù)也可以保持相對(duì)較少。
[0045]根據(jù)本公開的可選方面，比較器可以配置為在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前評(píng)估計(jì)數(shù)器130的當(dāng)前考慮的計(jì)數(shù)值(或計(jì)數(shù)值)132的第一比特子集，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估計(jì)數(shù)器的當(dāng)前考慮的計(jì)數(shù)值(或計(jì)數(shù)值)132的第二比特子集。在一個(gè)實(shí)施例中，第一比特子集描述了比第二比特子集更高的計(jì)數(shù)值(或多個(gè)計(jì)數(shù)值)有效部分。
[0046]根據(jù)本公開的可選方面，比較器140可以配置為在高時(shí)間分辨率比較中評(píng)估相對(duì)時(shí)間，該相對(duì)時(shí)間相對(duì)于低時(shí)間分辨率比較確定的時(shí)間。換言之，對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(或多個(gè)計(jì)數(shù)值)132的評(píng)估用作第二步中相對(duì)時(shí)間評(píng)估的基礎(chǔ)，可以在檢測(cè)事件接近發(fā)生之前執(zhí)行對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(多個(gè)計(jì)數(shù)值)132的評(píng)估，以便檢測(cè)事件接近發(fā)生?？梢园l(fā)現(xiàn)，通過數(shù)字事件時(shí)間信息的一個(gè)或更多個(gè)最低有效位的子集來描述檢測(cè)事件接近發(fā)生與實(shí)際的時(shí)間發(fā)生之間的相對(duì)時(shí)間差。相應(yīng)地，檢測(cè)到事件接近發(fā)生可以指示已經(jīng)到達(dá)由數(shù)字事件時(shí)間信息的最高有效位的子集描述的時(shí)間值(由計(jì)數(shù)值132描述)。相應(yīng)地，檢測(cè)到事件接近發(fā)生的事實(shí)指示了檢測(cè)事件接近發(fā)生與事件實(shí)際發(fā)生之間的時(shí)間間隔由相對(duì)時(shí)間值(例如，由數(shù)字事件時(shí)間信息的一個(gè)或更多個(gè)最低有效位的子集)描述。
[0047]因此，在檢測(cè)到實(shí)際事件發(fā)生之后，足以評(píng)估相對(duì)時(shí)間信息(例如，計(jì)數(shù)值132和事件時(shí)間信息的一個(gè)或更多個(gè)最低有效位的子集)檢測(cè)實(shí)際的事件發(fā)生。這提高了處理效率。
[0048]根據(jù)本公開的可選方面，數(shù)字事件發(fā)生器可以配置為在提供基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估的事件信號(hào)(或者更精確地，事件信號(hào)的脈沖或事件信號(hào)的邊緣)之后切換回到評(píng)估一個(gè)或更多個(gè)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值。通過切換回到對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估，可以在繼續(xù)計(jì)數(shù)操作時(shí)降低功耗。在提供事件信號(hào)(或者更精確地，事件信號(hào)的脈沖或邊緣)之后繼續(xù)計(jì)數(shù)操作中，可以完成計(jì)數(shù)循環(huán)，并且準(zhǔn)備提供一個(gè)或更多個(gè)附加事件信號(hào)。
[0049]根據(jù)本公開的可選方面，數(shù)字事件發(fā)生器100可以配置為在計(jì)數(shù)器130的至少預(yù)定數(shù)目的計(jì)數(shù)器步進(jìn)內(nèi)保持在評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的模式中。這樣的功能允許響應(yīng)于到評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的模式的單次切換來提供針對(duì)多個(gè)事件的事件信號(hào)。本構(gòu)思基于以下發(fā)現(xiàn):在許多情況下，多個(gè)事件在時(shí)間上幾乎一起發(fā)生。相應(yīng)地，避免在評(píng)估低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的模式與評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的模式之間不必要地頻繁切換。
[0050]根據(jù)本公開的可選方面，數(shù)字事件發(fā)生器可以配置為在切換到評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的模式之后在預(yù)定數(shù)目的計(jì)數(shù)器步進(jìn)內(nèi)切換回評(píng)估低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值。因此，簡(jiǎn)化了定時(shí)。同樣，可以實(shí)現(xiàn):執(zhí)行評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的時(shí)間段的長(zhǎng)度等于對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的兩個(gè)后續(xù)評(píng)估之間的時(shí)間，或者該時(shí)間的倍數(shù)。相應(yīng)地，可以獲得均勻的定時(shí)網(wǎng)格，其中，對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的一系列評(píng)估可以代替對(duì)一個(gè)或更多個(gè)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的一次或更多次評(píng)估。
[0051]根據(jù)本公開的可選方面，比較器140可以配置為響應(yīng)于從評(píng)估低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的模式到評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的模式的單次切換，將多個(gè)事件高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值與關(guān)聯(lián)于多個(gè)事件的數(shù)字事件時(shí)間信息的多個(gè)高時(shí)間分辨率部分相比較，以提供針對(duì)多個(gè)事件的事件信號(hào)。因此，在一些方面中，能夠高效地提供針對(duì)在時(shí)間上幾乎同時(shí)的多個(gè)事件的事件號(hào)。
[0052]根據(jù)本公開的可選方面，計(jì)數(shù)器130可以是同步計(jì)數(shù)器，其中，利用公共時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘控制多個(gè)計(jì)數(shù)器級(jí)。同樣，數(shù)字事件發(fā)生器100可以包括時(shí)鐘分頻器或時(shí)鐘門116，來從公共時(shí)鐘信號(hào)(例如，從時(shí)鐘信號(hào)110’)中導(dǎo)出計(jì)數(shù)器130的公共時(shí)鐘信號(hào)(例如，選通或預(yù)縮放的時(shí)鐘信號(hào)110’)。這樣的實(shí)現(xiàn)方式提供了快速且無紋波的計(jì)數(shù)(由于計(jì)數(shù)器的同步屬性)。同樣，通過使用可切換的時(shí)鐘門或預(yù)縮放器116，可以降低功耗，這是因?yàn)樵诘蜁r(shí)間分辨率操作模式中每單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器130的計(jì)數(shù)操作次數(shù)可以保持較少。
[0053]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，數(shù)字事件發(fā)生器100可以配置為在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前控制時(shí)鐘分頻器(也指示為時(shí)鐘預(yù)縮放器)或時(shí)鐘門提供第一較低時(shí)鐘速率的時(shí)鐘信號(hào)，作為計(jì)數(shù)器130的公共時(shí)鐘信號(hào)110’，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來提供第二較高時(shí)鐘速率的時(shí)鐘信號(hào)作為計(jì)數(shù)器130的公共時(shí)鐘信號(hào)110’。因此，如果預(yù)期非常接近的未來沒有事件，則可以降低計(jì)數(shù)器130的計(jì)數(shù)速率(在每單位時(shí)間的計(jì)數(shù)操作方面)。這有助于節(jié)能。[0054]根據(jù)本公開的可選方面，數(shù)字事件發(fā)生器配置為，使得在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前在低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值與數(shù)字事件時(shí)間信息112的第一部分之間單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的比較次數(shù)小于檢測(cè)到事件接近發(fā)生之后在高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值與數(shù)字事件時(shí)間信息112的第二部分之間每單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的比較次數(shù)。相應(yīng)地，計(jì)數(shù)器對(duì)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生(當(dāng)與實(shí)際事件的識(shí)別相比較)的單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行較少的計(jì)數(shù)操作的事實(shí)在比較器140處也可以用于節(jié)能。
[0055]根據(jù)本公開的可選方面，數(shù)字事件發(fā)生器還可以包括:數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器(圖1中未示出)，配置為接收比較器140提供的事件信號(hào)作為輸入信號(hào)，并且產(chǎn)生精細(xì)調(diào)節(jié)的事件信號(hào)作為輸出信號(hào)。比較器140可以配置為基于數(shù)字事件時(shí)間信息112的低時(shí)間分辨率部分，檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且基于數(shù)字事件時(shí)間信息112的中間分辨率部分產(chǎn)生事件信號(hào)。數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器可以配置為基于數(shù)字事件時(shí)間信息的高時(shí)間分辨率部分提供精細(xì)調(diào)節(jié)的事件信號(hào)。相應(yīng)地，不同時(shí)間分辨率單位可以協(xié)調(diào)提供具有更高時(shí)間精度的事件信號(hào)(或者，更精確地，事件信號(hào)的脈沖或邊緣)，而同時(shí)保持盡可能低的功耗。
[0056]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器可以包括抽頭延遲線，其中抽頭延遲線配置為接收比較器140提供的事件信號(hào)，并且數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器配置為，使得選擇抽頭延遲線的抽頭以基于數(shù)字事件時(shí)間信息的高時(shí)間分辨率部分提供精細(xì)調(diào)節(jié)的事件信號(hào)。相應(yīng)地，可以獲得特別高的時(shí)間分辨率。
[0057]根據(jù)可選方面，計(jì)數(shù)器可以配置為循環(huán)地從開始值重新開始。相應(yīng)地，例如，能夠?qū)崿F(xiàn)具有恒定循環(huán)持續(xù)時(shí)間的高精度脈寬調(diào)制。
[0058]總之，以上已經(jīng)描述了數(shù)字事件發(fā)生器100。然而，應(yīng)當(dāng)注意在一些實(shí)施例中不需要實(shí)現(xiàn)上述方面。同樣，可選地上述改進(jìn)可以引入到以下描述的數(shù)字事件發(fā)生器中。
[0059]圖2示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的比較器200的示意框圖。
[0060]應(yīng)當(dāng)注意比較器200實(shí)質(zhì)上與參照?qǐng)D1詳細(xì)描述的比較器140相同。相應(yīng)地，具體參照以上討論。然而，應(yīng)當(dāng)注意，即使比較器200與傳統(tǒng)計(jì)數(shù)器一起使用，也可以實(shí)現(xiàn)本文描述的至少一些優(yōu)點(diǎn)。
[0061]與傳統(tǒng)比較器相比，該比較器在評(píng)估低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值以檢測(cè)事件接近發(fā)生與響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值來確定實(shí)際的事件發(fā)生之間的切換時(shí)實(shí)現(xiàn)了顯著降低的功耗。因此，根據(jù)圖2的比較器200本身是有用的部件。
[0062]圖3示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的示例開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器300的示意框圖。開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器300配置為接收電輸入能量310(例如，從電壓源或電流源)，并且基于電輸入能量310提供電輸出量312。例如，電輸出量可以是電壓或電流。
[0063]能量轉(zhuǎn)換器300包括:功率級(jí)320，在一個(gè)實(shí)施例中包括一個(gè)或更多個(gè)開關(guān)。功率級(jí)320典型地配置為執(zhí)行實(shí)際能量轉(zhuǎn)換，其中，一個(gè)或更多個(gè)開關(guān)可以與一個(gè)或更多個(gè)無源部件(例如，電感器、電容器、二極管等)相互作用。
[0064]能量轉(zhuǎn)換器300還包括:數(shù)字控制電路330，配置為產(chǎn)生數(shù)字事件時(shí)間信息332，并且控制或調(diào)節(jié)電輸出量312。數(shù)字事件時(shí)間信息332例如可以描述功率級(jí)320的開關(guān)的期望接通時(shí)間、功率級(jí)320的開關(guān)的期望斷開時(shí)間、或用于采樣電輸出量312或中間量的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的米樣時(shí)間。一般而言，數(shù)字事件時(shí)間信息332可以描述在能量轉(zhuǎn)換器300內(nèi)使用的控制時(shí)間。[0065]能量轉(zhuǎn)換器300還包括:數(shù)字事件發(fā)生器340，接收數(shù)字事件時(shí)間信息332，并且產(chǎn)生事件信號(hào)342。事件信號(hào)342例如可以是用于驅(qū)動(dòng)功率級(jí)320的一個(gè)或更多個(gè)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。備選地，或附加地，數(shù)字事件發(fā)生器340提供的事件信號(hào)344可以控制數(shù)字控制電路的定時(shí)，或者用于采樣電量的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的定時(shí)，以控制或調(diào)節(jié)電輸出量312等。數(shù)字事件發(fā)生器340可以與上述數(shù)字事件發(fā)生器100相同，例如可以包括如上所述的比較器200。
[0066]能量轉(zhuǎn)換器300基于以下發(fā)現(xiàn)，使用數(shù)字控制電路330對(duì)能量轉(zhuǎn)換器的數(shù)字控制帶來實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字控制電路330通?？梢砸员饶M控制電路更低的成本和/或更低的功耗來實(shí)現(xiàn)。同樣，控制算法(或調(diào)節(jié)算法)典型地適合于這種數(shù)字控制電路中低工作量的要求。
[0067]此外，通過使用根據(jù)本公開的數(shù)字事件發(fā)生器340能夠顯著地提高能量轉(zhuǎn)換器的功率效率(當(dāng)與傳統(tǒng)數(shù)字控制能量轉(zhuǎn)換器相比較時(shí))。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)字事件發(fā)生器340實(shí)現(xiàn)了以高定時(shí)精度提供一個(gè)或更多個(gè)事件信號(hào)，而不會(huì)陷入高功耗。這帶來低負(fù)載條件下的特定優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)閿?shù)字事件發(fā)生器340的功耗構(gòu)成該負(fù)載條件下總功耗的重要部分。
[0068]總之，在能量轉(zhuǎn)換器300中使用數(shù)字事件發(fā)生器340帶來實(shí)質(zhì)上的效率提高。
[0069]圖4示出了根據(jù)本公開一個(gè)方面的事件發(fā)生器的框圖以及事件發(fā)生器的時(shí)鐘的信號(hào)表不。
[0070]事件發(fā)生器400接收輸入時(shí)鐘信號(hào)410，輸入時(shí)鐘信號(hào)410例如但不必要地包括固定頻率。此外，事件發(fā)生器400典型地接收事件時(shí)間信息412，事件時(shí)間信息412可以采用二進(jìn)制編碼值的形式。同樣，事件發(fā)生器400提供事件信號(hào)420，其中，例如事件信號(hào)420的脈沖或邊緣描述了事件。
[0071]事件發(fā)生器400包括時(shí)鐘選通單元440,時(shí)鐘選通單元440配置為輸入時(shí)鐘信號(hào)410，并且基于輸入時(shí)鐘信號(hào)410產(chǎn)生選通時(shí)鐘信號(hào)442。時(shí)鐘選通單元440例如可以接收時(shí)鐘選通控制信號(hào)444。例如，時(shí)鐘選通單元440可以配置為以開關(guān)方式傳遞輸入時(shí)鐘信號(hào)410的所有時(shí)鐘脈沖，使得選通時(shí)鐘信號(hào)442包括與輸入時(shí)鐘信號(hào)410相同的頻率(高時(shí)間分辨率操作模式)；或者抑制(選通掉(gate out))輸入時(shí)鐘信號(hào)410的一個(gè)或更多個(gè)脈沖，使得選通時(shí)鐘信號(hào)442的頻率小于輸入時(shí)鐘信號(hào)410的頻率(低時(shí)間分辨率操作模式)。例如，時(shí)鐘選通單元440可以配置為基于時(shí)鐘選通控制信號(hào)444的狀態(tài)傳遞輸入時(shí)鐘信號(hào)410的每個(gè)脈沖，或者僅傳遞輸入時(shí)鐘信號(hào)410的i個(gè)脈沖中的一個(gè)(例如，每第i個(gè)脈沖)。因此，可以基于時(shí)鐘選通控制信號(hào)在比較高的值和比較低的值之間切換選通時(shí)鐘信號(hào)442的頻率。
[0072]事件發(fā)生器400還包括:計(jì)數(shù)器450，接收選通時(shí)鐘信號(hào)442作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘。計(jì)數(shù)器450例如可以是同步計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器450典型地提供一系列計(jì)數(shù)值452，其中計(jì)數(shù)器450提供的計(jì)數(shù)值452可以響應(yīng)于選通時(shí)鐘信號(hào)442的邊緣而改變。計(jì)數(shù)器450還接收計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454。計(jì)數(shù)器450可以配置為，使得基于計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454選擇計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)。因此，計(jì)數(shù)器例如可以在高時(shí)間分辨率操作模式下以步長(zhǎng)I遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且可以在低時(shí)間分辨率操作模式下以步長(zhǎng)i遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)。操作模式可以由計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454來指示。
[0073]事件發(fā)生器400還包括比較器460。比較器460從計(jì)數(shù)器450接收計(jì)數(shù)值452的序列，并且還提供時(shí)鐘選通控制信號(hào)442和計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454。此外，比較器從事件分路器470接收粗糙事件時(shí)間信息462和精細(xì)事件時(shí)間信息464。比較器460還提供事件信號(hào)420。
[0074]此外，事件發(fā)生器400包括事件分路器470，事件分路器470基于輸入事件時(shí)間信息412提供粗糙事件時(shí)間信息462和精細(xì)事件時(shí)間信息464。
[0075]比較器460配置為評(píng)估低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(例如，計(jì)數(shù)器452提供的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)數(shù)值的低時(shí)間分辨率部分)，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(例如，計(jì)數(shù)器450提供的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)數(shù)值452的高時(shí)間分辨率部分)，并且基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估提供事件信號(hào)。比較器460還配置為當(dāng)提供事件信號(hào)420時(shí)利用粗糙事件時(shí)間信息462和精細(xì)事件時(shí)間信息464。
[0076]當(dāng)比較器460例如基于一個(gè)或更多個(gè)計(jì)數(shù)值452的低時(shí)間分辨率部分與事件分路器470提供的粗糙事件時(shí)間信息462之間的比較檢測(cè)到在接近的未來(事件時(shí)間信息412描述的時(shí)間)會(huì)發(fā)生事件時(shí)，比較器向計(jì)數(shù)器450發(fā)信號(hào)通知使用較小步長(zhǎng)(計(jì)數(shù)器450的高時(shí)間分辨率操作模式)。在這種情況下，比較器還向時(shí)鐘選通單元發(fā)信號(hào)通知提供高頻率的選通時(shí)鐘信號(hào)442,即，傳遞輸入時(shí)鐘信號(hào)410的每個(gè)脈沖(時(shí)鐘選通單兀440的高時(shí)間分辨率操作模式)。因此，比較器460響應(yīng)于檢測(cè)到對(duì)事件接近發(fā)生，高效地將時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器450切換至高時(shí)間分辨率操作模式。在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前，時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器450典型地在低時(shí)間分辨率操作模式下操作，這意味著時(shí)鐘選通單元440提供較低頻率的選通時(shí)鐘信號(hào)442 (例如，通過選通掉輸入時(shí)鐘信號(hào)410的多數(shù)脈沖)，并且還意味著計(jì)數(shù)器450以較大步長(zhǎng)計(jì)數(shù)。因此，可以看出，低時(shí)間分辨率操作模式中計(jì)數(shù)器450提供的計(jì)數(shù)值452僅構(gòu)成低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，這是由于計(jì)數(shù)器450的步長(zhǎng)大于1，并且時(shí)鐘控制計(jì)數(shù)器450的選通時(shí)鐘信號(hào)442具有比較低的頻率。因此，比較器460可以忽略對(duì)計(jì)數(shù)器450提供的計(jì)數(shù)值452的一個(gè)或更多個(gè)最低有效位的評(píng)估，這是因?yàn)橐粋€(gè)或更多個(gè)最低有效位在時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器450的低時(shí)間分辨率操作模式中是無意義的(或至少關(guān)聯(lián)性低)。然而，當(dāng)比較器460基于低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值452與粗糙事件時(shí)間信息462之間的比較檢測(cè)到事件接近發(fā)生時(shí)，時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器均切換到高時(shí)間分辨率操作模式。相應(yīng)地，在高時(shí)間分辨率操作模式下計(jì)數(shù)器450提供的計(jì)數(shù)值452具有較高時(shí)間精度，并且單位時(shí)間內(nèi)改變更頻繁(當(dāng)與低時(shí)間分辨率操作模式相比較時(shí))。相應(yīng)地，比較器460典型地考慮高時(shí)間分辨率操作模式下計(jì)數(shù)器450提供的計(jì)數(shù)值452的最低有效位。比較器460典型地將高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值與精細(xì)事件時(shí)間信息464相比較，并且響應(yīng)于高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值等于精細(xì)事件時(shí)間信息464來提供事件信號(hào)420的脈沖或邊緣。然而，應(yīng)當(dāng)注意，在高時(shí)間分辨率操作模式下不必評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的全計(jì)數(shù)值452。相反，評(píng)估包括一個(gè)或更多個(gè)最低有效位的部分就足夠，這是因?yàn)樽畹陀行Р糠謱?shí)際上執(zhí)行相對(duì)高時(shí)間分辨率信息(而更高有效部分承載當(dāng)檢測(cè)到事件接近發(fā)生時(shí)已經(jīng)評(píng)估的低時(shí)間分辨率信息)。換言之，檢測(cè)到事件接近發(fā)生時(shí)已經(jīng)評(píng)估的那些更高有效位不需要在執(zhí)行高時(shí)間分辨率比較時(shí)被重新評(píng)估。
[0077]因此，比較器460將包括一個(gè)或更多個(gè)最低有效位在內(nèi)的計(jì)數(shù)值452部分與粗糙事件時(shí)間信息462相比較就足夠，以確定實(shí)際的事件發(fā)生，并從而提供事件信號(hào)的脈沖或邊緣。然而，比較器460備選地可以在檢測(cè)事件接近發(fā)生之后，將全計(jì)數(shù)值452與“全”事件實(shí)際信息412相比較。[0078]還應(yīng)當(dāng)注意，粗糙事件時(shí)間信息462和精細(xì)事件時(shí)間信息464可以是事件時(shí)間信息412的數(shù)字表示(例如，二進(jìn)制編碼表示)的非交疊部分。備選地，然而，粗糙事件時(shí)間信息462和精細(xì)事件時(shí)間信息464可以是事件時(shí)間信息412的數(shù)字表示的交疊部分。相應(yīng)地，在低時(shí)間分辨率操作模式下將粗糙事件時(shí)間信息462與計(jì)數(shù)器450提供的計(jì)數(shù)值452相比較(即，在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前)，并且響應(yīng)于(即，之后)檢測(cè)到事件接近發(fā)生將精細(xì)事件時(shí)間信息464與計(jì)數(shù)器提供的計(jì)數(shù)值452的對(duì)應(yīng)部分相比較。因此，粗糙事件時(shí)間信息462可以用于確定事件接近發(fā)生，并且精細(xì)事件時(shí)間信息464可以用于確定實(shí)際(精確)事件時(shí)間。
[0079]為了進(jìn)一步便于理解,參照輸入時(shí)鐘信號(hào)410和選通時(shí)鐘信號(hào)442的圖形表不480說明計(jì)數(shù)器時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)。第一信號(hào)表示482描述輸入時(shí)鐘信號(hào)。第二信號(hào)表示484描述選通時(shí)鐘信號(hào)442。如所見，時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器450在直到時(shí)間tl的時(shí)間段內(nèi)在低時(shí)間分辨率操作模式下操作。在直到時(shí)間tl的時(shí)間段內(nèi)，計(jì)數(shù)器時(shí)鐘(選通時(shí)鐘信號(hào))442的頻率僅是輸入時(shí)鐘信號(hào)410的頻率的四分之一(也簡(jiǎn)要地指示為“時(shí)鐘”)。換言之，時(shí)鐘選通單兀440僅傳遞輸入時(shí)鐘信號(hào)410的四個(gè)時(shí)鐘脈沖中的一個(gè),而通過時(shí)鐘選通單元440選通掉(阻擋)輸入時(shí)鐘信號(hào)410的四個(gè)時(shí)鐘脈沖中的三個(gè)。因此，計(jì)數(shù)器450利用輸入時(shí)鐘信號(hào)的僅四分之一頻率的計(jì)數(shù)速率來計(jì)數(shù)(每單位時(shí)間的計(jì)數(shù)操作次數(shù))。然而，在時(shí)間段490的一些時(shí)間處，檢測(cè)到事件接近發(fā)生。這種對(duì)事件接近發(fā)生的檢測(cè)基于以下發(fā)現(xiàn):時(shí)鐘脈沖492到達(dá)的計(jì)數(shù)值(或該計(jì)數(shù)值的最高有效部分)與粗糙事件時(shí)間信息462描述的事件時(shí)間一致。相應(yīng)地，檢測(cè)到事件接近發(fā)生的比較器460將時(shí)鐘選通單元和計(jì)數(shù)器二者切換到高時(shí)間分辨率操作模式。例如，在時(shí)間tl處或者在時(shí)間tl之前不久將時(shí)鐘選通單元切換到通過輸入時(shí)鐘信號(hào)410的所有時(shí)鐘脈沖的模式。這種切換可以由時(shí)鐘選通控制信號(hào)444來實(shí)現(xiàn)。類似地，可以使用計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454在時(shí)間tl處或者在時(shí)間tl之前不久(但是典型地小于時(shí)間tl之前的一個(gè)時(shí)鐘周期)將計(jì)數(shù)器450設(shè)置到小計(jì)數(shù)步長(zhǎng)，例如，計(jì)數(shù)步長(zhǎng)I。相應(yīng)地，在時(shí)間tl與t2之間時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器450均可以在高時(shí)間分辨率操作模式下操作。計(jì)數(shù)器450可以在選通時(shí)鐘信號(hào)442定義的(比較)高時(shí)鐘速率遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，但是按照小步長(zhǎng)(例如，I)。相應(yīng)地，在時(shí)間tl和t2之間提供的計(jì)數(shù)值452包括特別高的時(shí)間分辨率，并且可以通過比較器460來評(píng)估，以確定事件的實(shí)際時(shí)間。例如，實(shí)際時(shí)間可以位于時(shí)間tl與t2之間的某處。在時(shí)間t2處，比較器460可以將時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器450切換回低時(shí)間分辨率操作模式。相應(yīng)地，選通時(shí)鐘信號(hào)442的頻率再次減小。
[0080]為了進(jìn)一步便于理解，參照?qǐng)D5描述計(jì)數(shù)值以及其他相關(guān)信號(hào)的的時(shí)間演進(jìn)。
[0081]圖5示出了計(jì)數(shù)器450的計(jì)數(shù)值、時(shí)鐘選通控制信號(hào)444的狀態(tài)、計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454的狀態(tài)以及事件信號(hào)420的圖形表不。橫坐標(biāo)510描述時(shí)間?？v坐標(biāo)512描述計(jì)數(shù)器450提供的計(jì)數(shù)值452?？v坐標(biāo)514描述時(shí)鐘選通控制信號(hào)444和計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454的狀態(tài)，縱坐標(biāo)514描述事件信號(hào)420的狀態(tài)。換言之，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字事件發(fā)生器(DPWM計(jì)數(shù)器)的操作。僅在事件附近(即，在事件發(fā)生附近)使用高速率和高精度，如以下更詳細(xì)描述。
[0082]如所見，在時(shí)間t0處將計(jì)數(shù)器設(shè)置為初始值。隨后，計(jì)數(shù)器在時(shí)間t0與tl之間遞減計(jì)數(shù)。例如，在時(shí)間to與tl之間計(jì)數(shù)器以步長(zhǎng)4 (或者，更一般地，步長(zhǎng)i)遞減計(jì)數(shù)。例如，計(jì)數(shù)器450可以每輸入時(shí)鐘信號(hào)410的i個(gè)脈沖遞減計(jì)數(shù)一次。
[0083]然而，在時(shí)間tl處，或者在時(shí)間tl之前不久，或時(shí)間tl之后不久，可以檢測(cè)事件接近發(fā)生。例如，緊鄰時(shí)間tl之前存在的計(jì)數(shù)值與粗糙事件時(shí)間信息462之間的比較可以指示事件接近發(fā)生。然而，備選地，時(shí)間tl處到達(dá)的計(jì)數(shù)值與粗糙事件時(shí)間信息462之間的比較可以指示事件接近發(fā)生。相應(yīng)地，在時(shí)間tl處激活時(shí)鐘選通控制信號(hào)444和計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454，例如這指示了應(yīng)當(dāng)去激活輸入時(shí)鐘信號(hào)410中選通掉的時(shí)鐘脈沖(使得，例如將輸入時(shí)鐘信號(hào)410的所有時(shí)鐘信號(hào)傳遞至選通時(shí)鐘信號(hào)442)，并且應(yīng)當(dāng)縮減計(jì)數(shù)器450的步長(zhǎng)(例如，縮短到最小步長(zhǎng)I)。相應(yīng)地，在時(shí)間tl與t2之間，時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器450均在高時(shí)間分辨率操作模式下。如所見，計(jì)數(shù)器以增加的計(jì)數(shù)頻率(例如，每輸入時(shí)鐘信號(hào)410的脈沖一次)并且以縮減的步長(zhǎng)(例如，縮減到步長(zhǎng)I)遞減計(jì)數(shù)。因此，時(shí)間tl與t2之間計(jì)數(shù)器450提供的計(jì)數(shù)值具有較高時(shí)間分辨率并且更精確。 [0084]在時(shí)間t2處，再次去激活時(shí)鐘選通控制信號(hào)444和計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454，從而將時(shí)鐘選通單元440和計(jì)數(shù)器450 二者切換回到低時(shí)間分辨率操作模式。例如，在時(shí)間t2處對(duì)時(shí)鐘選通控制信號(hào)444和計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454的去激活可以由以下檢測(cè)來實(shí)現(xiàn):檢測(cè)到由于切換到高時(shí)間分辨率操作模式，已經(jīng)發(fā)生了輸入時(shí)鐘信號(hào)410的預(yù)定數(shù)目個(gè)脈沖。然而，其他機(jī)制也可以用于去激活時(shí)鐘選通控制信號(hào)444和計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454。
[0085]如所見，當(dāng)與時(shí)間t0和tl之間的計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)Λ Nc^se相比，例如，在時(shí)間tl與t2之間計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)縮減到ANfine= I。因此，計(jì)數(shù)器值在時(shí)間tl和t2之間以比在時(shí)間t0和tl之間更小的步長(zhǎng)減小。然而，當(dāng)與時(shí)間t0和tl之間的計(jì)數(shù)速率相比，時(shí)間tl和t2之間計(jì)數(shù)速率(每單位時(shí)間計(jì)數(shù)操作次數(shù))增加。相應(yīng)地，當(dāng)與時(shí)間to和tl之間的提供計(jì)數(shù)值相比，在時(shí)間tl和t2之間提供具有較高時(shí)間分辨率的計(jì)數(shù)值。將時(shí)間tl和t2之間提供的計(jì)數(shù)值或者至少該計(jì)數(shù)值的高時(shí)間分辨率部分與事件時(shí)間信息(或者至少該事件時(shí)間信息的高時(shí)間分辨率部分)相比較。
[0086]如圖5所見，比較器在時(shí)間te處檢測(cè)到計(jì)數(shù)器的(高時(shí)間分辨率)計(jì)數(shù)值到達(dá)事件時(shí)間信息(或其高時(shí)間分辨率部分)定義的值。相應(yīng)地，激活事件信號(hào)。在時(shí)間tf處，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值再次改變(減小)，使得計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值不再等于事件時(shí)間信息(或其高時(shí)間分辨率部分)定義的計(jì)數(shù)值。因此，比較器再次去激活事件信號(hào)，使得在時(shí)間te和tf之間提供事件信號(hào)的短脈沖。
[0087]如上所述，在時(shí)間t2處，計(jì)數(shù)器和比較器切換回到低時(shí)間分辨率操作模式。例如，切換回可以基于以下事實(shí):比較器發(fā)現(xiàn)自時(shí)間tl( 即，自向低時(shí)間分辨率操作模式的切換)起已經(jīng)過去預(yù)定時(shí)間。例如，比較器發(fā)現(xiàn)，計(jì)數(shù)值的低時(shí)間分辨率部分與事件時(shí)間信息描述的時(shí)間的低時(shí)間分辨率部分不同。換言之，如果比較器發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的低時(shí)間分辨率部分與事件時(shí)間信息的低時(shí)間分辨率部分(或者多于一個(gè)數(shù)字事件時(shí)間信息項(xiàng))不同，則計(jì)數(shù)器可以發(fā)起切換回到低時(shí)間分辨率操作模式。換句話，可以在比較器發(fā)現(xiàn)沒有預(yù)期到事件接近發(fā)生時(shí)執(zhí)行切換回到低時(shí)間分辨率操作模式。
[0088]在時(shí)間t2之后，計(jì)數(shù)器以低計(jì)數(shù)速率(即，以每單位時(shí)間較少次數(shù)的計(jì)數(shù)操作)遞減計(jì)數(shù)，例如，以在時(shí)間to和tl期間使用的相同計(jì)數(shù)速率。同樣，在時(shí)間t2處當(dāng)切換回到低時(shí)間分辨率操作模式時(shí)計(jì)數(shù)步長(zhǎng)再次增加。例如，在時(shí)間t2處計(jì)數(shù)步長(zhǎng)可以切換回到在時(shí)間t0和tl之間使用的相同計(jì)數(shù)步長(zhǎng)。通過去激活時(shí)鐘選通控制信號(hào)444和計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)454來發(fā)信號(hào)通知切換回到低時(shí)間分辨率操作模式。相應(yīng)地，例如，計(jì)數(shù)器從時(shí)間t2計(jì)數(shù)(例如，遞減計(jì)數(shù))，直到在時(shí)間t3處達(dá)到預(yù)定的最小計(jì)數(shù)值為止。最小計(jì)數(shù)值可以是預(yù)定值，并且可以任意定義。然而，備選地，最小計(jì)數(shù)值可以由欠運(yùn)行計(jì)數(shù)器(或過運(yùn)行計(jì)數(shù)器)來定義。在檢測(cè)到達(dá)到最小計(jì)數(shù)值時(shí)，可以將計(jì)數(shù)器重置到開始值，使得實(shí)現(xiàn)循環(huán)計(jì)數(shù)處理。備選地，計(jì)數(shù)器可以通過欠運(yùn)行計(jì)數(shù)器(或過運(yùn)行計(jì)數(shù)器)從開始值計(jì)數(shù)。然而，可以通過控制電路改變最小計(jì)數(shù)值，從而改變計(jì)數(shù)循環(huán)的持續(xù)時(shí)間。
[0089]在備選實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)數(shù)器可以以第三計(jì)數(shù)速率計(jì)數(shù)(例如，遞減計(jì)數(shù))，第三計(jì)數(shù)速率與時(shí)間to和tl之間以及時(shí)間tl和t2之間的計(jì)數(shù)速率不同。換言之，可以在時(shí)間t0和tl之間使用第一計(jì)數(shù)速率(頻率_1)和第一計(jì)數(shù)步長(zhǎng)(遞減_1)，在時(shí)間tl和t2之間使用第二計(jì)數(shù)速率(頻率_2)和第二計(jì)數(shù)步長(zhǎng)(遞減_2)，可以在時(shí)間t2和t3之間使用第三計(jì)數(shù)速率(頻率_3)和第三計(jì)數(shù)步長(zhǎng)(遞減_3)。因此，可以使用三個(gè)甚至更多的不同計(jì)數(shù)速率，這可以例如在需要不同時(shí)間分辨率來計(jì)數(shù)周期內(nèi)提供第一事件信號(hào)和一個(gè)或更多個(gè)后續(xù)事件信號(hào)的情況下帶來優(yōu)點(diǎn)。
[0090]應(yīng)當(dāng)注意，能夠在計(jì)數(shù)器的周期(即，時(shí)間t0和t3之間)期間，多次切換到高時(shí)間分辨率操作模式。相應(yīng)地，可以在計(jì)數(shù)周期期間為多個(gè)事件提供事件信號(hào)(事件信號(hào)的脈沖或邊緣)。同樣，可以響應(yīng)于從低時(shí)間分辨率操作模式到高時(shí)間分辨率操作模式的單次切換提供多個(gè)事件信號(hào)(事件信號(hào)的脈沖或邊緣)。
[0091]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的事件發(fā)生器的示意框圖。事件發(fā)生器600配置為接收輸入時(shí)鐘信號(hào)610，輸入時(shí)鐘信號(hào)610也指示為“快速時(shí)鐘”。同樣事件發(fā)生器接收事件時(shí)間信息612，事件時(shí)間信息612典型地包括較高有效位部分和較低有效位部分。事件時(shí)間信息612可以以數(shù)字形式(例如，二進(jìn)制形式或二進(jìn)制編碼十進(jìn)制形式)來編碼。此外，事件發(fā)生器600提供例如可以描述事件的事件信號(hào)620，事件信號(hào)620的脈沖或邊緣。換言之，通過發(fā)生事件信號(hào)620的脈沖或邊緣的時(shí)間來描述事件的時(shí)間。
[0092]事件發(fā)生器600包括:時(shí)鐘選通單元640，接收輸入時(shí)鐘信號(hào)610 (快速時(shí)鐘)和使能信號(hào)644。時(shí)鐘選通單元640提供選通時(shí)鐘信號(hào)642，其中如果時(shí)鐘選通使能信號(hào)644是有效的，則由時(shí)鐘選通單元640執(zhí)行時(shí)鐘選通。
[0093]事件發(fā)生器600還包括計(jì)數(shù)器650，計(jì)數(shù)器650配置為接收選通時(shí)鐘信號(hào)642和粗糙/精細(xì)選擇信號(hào)654，粗糙/精細(xì)選擇信號(hào)654也可以視為計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)控制信號(hào)。計(jì)數(shù)器650提供一系列計(jì)數(shù)值652。計(jì)數(shù)器650例如可以包括:時(shí)鐘控制的多比特寄存器652，從開關(guān)(或復(fù)用器)650c接收輸入值650b,并且響應(yīng)于選通時(shí)鐘信號(hào)642 (例如，響應(yīng)于所述選通時(shí)鐘信號(hào)642的邊緣)接管或存儲(chǔ)在其輸入處提供的輸入值650b。相應(yīng)地，多比特寄存器650a可以包括利用相同時(shí)鐘信號(hào)(B卩，選通時(shí)鐘信號(hào)642)作為時(shí)鐘的多個(gè)I比特鎖存器或觸發(fā)器。多比特寄存器650a提供輸出值650d，輸出值650c是輸入值650b的鎖存版本。輸出值650d可以是表示計(jì)數(shù)值652的多比特值。可以將輸出值650d反饋到加法器或減法器650e，加法器或減法器650e將步長(zhǎng)值650f與多比特寄存器650a的輸出值650d相加，或者從輸出值650d中減去步長(zhǎng)值650f，從而提供更新值650g?？梢詮拈_關(guān)或復(fù)用器650h向加法器或加法器650e提供步長(zhǎng)值650f，開關(guān)或復(fù)用器650h可以基于粗糙/精細(xì)選擇信號(hào)654的狀態(tài)選擇性地提供也被指示為“粗糙”值的比較大的步長(zhǎng)值(遞增值或遞減值)或者也被指示為“精細(xì)”值的比較小的步長(zhǎng)值(遞增值或遞減值)。換言之，步長(zhǎng)值650f根據(jù)粗糙/精細(xì)選擇信號(hào)654取比較小的值(例如，i = I的值)或比較大的值(例如，i > I的值)。開關(guān)或復(fù)用器650c根據(jù)重置信號(hào)或設(shè)置信號(hào)選擇性地提供更新值650g或重置值，例如，重置值0，作為至多比特鎖存器650a的輸入值650b。作為重置值的備選，開關(guān)或復(fù)用器650c可以在每循環(huán)將計(jì)數(shù)器設(shè)置為重新加載值一次的情況下提供期望的重新加載值。相應(yīng)地，響應(yīng)于選通時(shí)鐘信號(hào)642的每個(gè)脈沖或邊緣通過當(dāng)前選擇的步長(zhǎng)值650f來遞增或遞減計(jì)數(shù)值652，除非設(shè)置信號(hào)或重置信號(hào)是有效的。如果設(shè)置信號(hào)或重置信號(hào)是有效的，則將計(jì)數(shù)值652設(shè)置或重置為取施加于開關(guān)或復(fù)用器650c的重置值。
[0094]事件發(fā)生器600還包括:比較器660，接收事件時(shí)間信息612和計(jì)數(shù)值652。比較器660基于事件時(shí)間信息612和計(jì)數(shù)值652提供事件信號(hào)620和精度選擇信號(hào)662。例如，比較器660包括較高有效位分析器660a和較低有效位比特分析器660b。較高有效位分析器660a例如可以接收計(jì)數(shù)值652的較高有效位的子集652a和事件時(shí)間信息612的較高有效位的子集612a。相應(yīng)地，較高有效位分析器660a可以將計(jì)數(shù)值652的較高有效位的子集652a (被視為計(jì)數(shù)值652的低時(shí)間分辨率部分)與事件時(shí)間信息612的較高有效位的子集612a(可以被視為事件時(shí)間信息612的低時(shí)間分辨率部分)相比較。響應(yīng)于該比較，較高有效位分析器660a可以提供對(duì)事件接近發(fā)生加以指示的信號(hào)。換言之，如果計(jì)數(shù)值652的比特子集652a的比特與事件時(shí)間信息612的子集612a的比特相同，則可以發(fā)信號(hào)通知事件發(fā)生。相應(yīng)地，如果較高有效位分析器660a識(shí)別出由計(jì)數(shù)值652的較高有效位表示的值與事件時(shí)間信息612的較高有效位一致，則提供精度選擇信號(hào)662以指示高精度(高時(shí)間分辨率)。此外，較低有效位比特分析器660b典型地配置為將計(jì)數(shù)值652的最低有效位與事件時(shí)間信息612的最低有效位612b相比較。換言之，通過較低有效位比特分析器660b將計(jì)數(shù)值652的高時(shí)間分辨率部分652b與事件時(shí)間信息612的高時(shí)間分辨率部分相比較，并且假設(shè)已經(jīng)檢測(cè)到事件接近發(fā)生(即，在較高有效位分析器660a執(zhí)行的在前低時(shí)間分辨率比較中已經(jīng)檢測(cè)到計(jì)數(shù)值的最高有效位652a與事件時(shí)間信息612的最高有效位612a之間的一致)，比較器660響應(yīng)于計(jì)數(shù)值652的最低有效位652b與事件時(shí)間信息612的最低有效位612b的一致提供事件信號(hào)620的脈沖或邊緣。
[0095]事件發(fā)生器600還包括:控制單元680，配置為從比較器660接收精度選擇信號(hào)662，并且基于精度選擇信號(hào)662提供使能信號(hào)644和粗糙/精細(xì)選擇信號(hào)654。例如，如果精度選擇信號(hào)662指示期望高時(shí)間精度操作模式，則禁用時(shí)鐘選通，并且如果精度選擇信號(hào)662指示期望低時(shí)間分辨率，則可以啟用周期性時(shí)鐘選通(以選通掉快速時(shí)鐘信號(hào)610的脈沖)。例如，如果啟用(周期性)時(shí)鐘選通，則可以向計(jì)數(shù)器傳遞i個(gè)時(shí)鐘脈沖中的一個(gè)。換言之，當(dāng)啟用時(shí)鐘選通時(shí)，典型地不會(huì)完全選通掉時(shí)鐘。類似地，可以設(shè)置粗糙/精細(xì)選擇信號(hào)654以在期望高時(shí)間分辨率或精細(xì)操作模式(也指示為高時(shí)間精度模式)的情況下指示精細(xì)計(jì)數(shù)步長(zhǎng)，在期望低時(shí)間分辨率或粗糙操作模式(也指示為低時(shí)間精度模式)的情況下指示比較大的計(jì)數(shù)步長(zhǎng)。
[0096]還應(yīng)當(dāng)注意，最高有效位分析器660a可以用于檢測(cè)事件接近發(fā)生，其中，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，執(zhí)行向高精度操作模式的切換。較低有效位比特分析器660b在低時(shí)間分辨率操作模式下可以無效，并且在高時(shí)間分辨率操作模式下可以有效，即，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生。相反，較高有效位分析器660a可以在高時(shí)間分辨率操作模式下繼續(xù)操作，以確定離開高時(shí)間分辨率操作模式的時(shí)間(通過切換回到低時(shí)間分辨率操作模式)。例如，當(dāng)計(jì)數(shù)值652的最高有效位652a不再與事件時(shí)間信息612的最高有效位612a —致時(shí)，可以執(zhí)行切換回到低時(shí)間分辨率操作模式。
[0097]此外，應(yīng)當(dāng)注意，事件發(fā)生器600可以履行事件發(fā)生器100和/或事件發(fā)生器400的功能。然而，本文討論的附加可選改進(jìn)也可以應(yīng)用于事件發(fā)生器600。
[0098]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的事件發(fā)生器的框圖。事件發(fā)生器700類似于事件發(fā)生器600，因此這里不再描述相同的裝置和信號(hào)。
[0099]事件發(fā)生器700接收與輸入時(shí)鐘信號(hào)610相等同的輸入時(shí)鐘信號(hào)(快速時(shí)鐘)710。此外，事件發(fā)生器700接收事件時(shí)間信息712，事件時(shí)間信息712類似于事件時(shí)間信息612，但是可以包括甚至更高的時(shí)間分辨率。同樣，事件發(fā)生器700提供事件信號(hào)720，事件信號(hào)720類似于事件信號(hào)620，但是可以包括更高的時(shí)間分辨率。
[0100]事件發(fā)生器700包括與時(shí)鐘選通單元640等同的時(shí)鐘選通單元740。事件發(fā)生器700包括可以與控制器650等同的計(jì)數(shù)器750。同樣事件發(fā)生器700包括可以與比較器660等同的比較器760。然而，比較器760接收可以與事件時(shí)間信息612的低時(shí)間分辨率部分612a( 即，事件時(shí)間信息612的最高有效位)等同的粗糙事件時(shí)間信息712a。此外，比較器760接收與事件時(shí)間信息612的高時(shí)間分辨率部分612b (即，事件時(shí)間信息612的最低有效位)等同的精細(xì)事件時(shí)間信息712b。比較器760提供可以與比較器660提供的事件信號(hào)620等同的(相對(duì))粗糙事件信號(hào)762。
[0101]除了事件發(fā)生器600的元件以外，事件發(fā)生器700還包括:定時(shí)精細(xì)調(diào)節(jié)電路，接收粗糙事件信號(hào)762，并且基于粗糙事件信號(hào)762提供精細(xì)事件信號(hào)720，使得當(dāng)與粗糙事件信號(hào)762的定時(shí)調(diào)節(jié)精度相比可以提高精細(xì)事件信號(hào)720的定時(shí)調(diào)節(jié)精度。例如，事件發(fā)生器700包括:數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)`換器780，在數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780的正常操作模式下經(jīng)由復(fù)用器或開關(guān)764接收粗糙事件信號(hào)762。此外，數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器在正常操作模式下基于粗糙事件信號(hào)762提供精細(xì)事件信號(hào)720。同樣，數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780接收超精細(xì)事件時(shí)間信息712c，超精細(xì)事件時(shí)間信息712c在與粗糙事件信號(hào)762 (或者更具體地，粗糙事件信號(hào)762的脈沖或邊緣)相比較時(shí)確定精細(xì)事件信號(hào)720 (或者更具體地，精細(xì)事件信號(hào)720的脈沖或邊緣)的定時(shí)。
[0102]事件發(fā)生器還包括:事件分路器790，接收事件時(shí)間信息712，并且將事件時(shí)間信息712分成多個(gè)分量，即分成粗糙事件時(shí)間信息712a、精細(xì)事件時(shí)間信息712b和超精細(xì)事件時(shí)間信息712c。相應(yīng)地，粗糙事件時(shí)間信息712a可以是事件時(shí)間信息712的低時(shí)間分辨率部分，例如，事件時(shí)間信息712的最高有效位子集。此外，精細(xì)事件時(shí)間信息712b可以是事件時(shí)間信息712的中間時(shí)間精度部分，例如，事件時(shí)間信息712的中間有效位子集(即，不包括事件時(shí)間信息的一個(gè)或更多個(gè)最高有效位并且不包括一個(gè)或更多個(gè)最低有效位的比特子集)。此外，超精細(xì)事件時(shí)間信息712c可以是事件時(shí)間信息712的高時(shí)間分辨率部分，即，可以包括事件時(shí)間信息712的最低有效位子集。相應(yīng)地，事件時(shí)間分路器790可以將事件時(shí)間信息712分成不同時(shí)間精度的三個(gè)分量712a、712b、712c。在對(duì)事件時(shí)間信息712進(jìn)行二進(jìn)制編碼的情況下，事件分路器可以將事件時(shí)間信息分成二進(jìn)制表示的不同非交置部分，使得粗糖事件時(shí)間?目息712a包括最聞?dòng)行蛔蛹?，并且使得超精?xì)事件時(shí)間/[目息712c包括一個(gè)或更多個(gè)最低有效位子集。
[0103]數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780例如可以包括:串聯(lián)成電路的延遲元件780a至780f的鏈，并且還可以整體上被指示為延遲線。延遲元件鏈(延遲線)包括多個(gè)抽頭780g至7801。延遲元件鏈中的第一延遲元件在正常操作模式中經(jīng)由開關(guān)(或復(fù)用器)764接收粗糙事件信號(hào)762。數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780還包括:選擇器780m，選擇延遲元件鏈的一個(gè)抽頭(也指示為抽頭延遲線)，并且基于抽頭延遲元件鏈的所選抽頭(抽頭延遲線)處存在的信號(hào)，提供精細(xì)事件信號(hào)720。相應(yīng)地，基于超精細(xì)事件時(shí)間信息712c調(diào)節(jié)在比較器760的輸出與針對(duì)精細(xì)事件信號(hào)720的輸出之間切換的抽頭延遲元件鏈的多個(gè)延遲元件。通過使用抽頭延遲線，可以獲得特別高的時(shí)間分辨率。換言之，可以基于超精細(xì)事件時(shí)間信息712c，通過調(diào)節(jié)粗糙事件信號(hào)762和精細(xì)事件信號(hào)720之間的延遲來進(jìn)一步提高(相對(duì)粗糙的)事件信號(hào)762的時(shí)間分辨率。粗糙/精細(xì)分開的優(yōu)點(diǎn)在于，將更少的粗糙事件注入數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器，因此降低了數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器中的功耗。
[0104]應(yīng)當(dāng)注意，事件發(fā)生器700還可以包括調(diào)諧和校準(zhǔn)單元796。調(diào)諧和校準(zhǔn)單元796例如可以接收輸入時(shí)鐘信號(hào)710 (快速時(shí)鐘)。此外，調(diào)諧和校準(zhǔn)單元796可以在數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780的調(diào)諧操作模式中經(jīng)由開關(guān)(或復(fù)用器)764向數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780 (或者更精確地，向數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780的抽頭延遲元件鏈)提供輸入信號(hào)。在這種情況下，調(diào)諧和校準(zhǔn)單元796還可以接收抽頭延遲元件鏈的輸出信號(hào)。相應(yīng)地，調(diào)諧和校準(zhǔn)單元例如可以確定延遲元件鏈的總延遲，或者基于該總延遲的信息。相應(yīng)地，可以提供校準(zhǔn)信息，校準(zhǔn)信息用于基于超精細(xì)事件時(shí)間信息712c選擇延遲元件鏈的適當(dāng)抽頭，或者調(diào)諧延遲元件的延遲。
[0105]總之，事件發(fā)生器700可以使用數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780提高精細(xì)事件信號(hào)720的定時(shí)精度(與(相對(duì))粗糙事件信號(hào)762的定時(shí)精度相比較)，數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780可以使用事件分路器790接收根據(jù)總事件時(shí)間信息712獲得的(分離出來的)超精細(xì)事件時(shí)間信息712c?？蛇x地，可以在校準(zhǔn)操作模式下，通過調(diào)諧和校準(zhǔn)單元796來執(zhí)行數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器780的校準(zhǔn)。
[0106]因此，可以提供甚至比輸入時(shí)鐘信號(hào)710的周期時(shí)間更高的定時(shí)精度(其中，例如，粗糙事件信號(hào)762的定時(shí)精度可以等于輸入時(shí)鐘信號(hào)710的周期時(shí)間(或是輸入時(shí)鐘信號(hào)710的周期時(shí)間的量級(jí)))。
[0107]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的能量轉(zhuǎn)換器的示意框圖。根據(jù)圖8的能量轉(zhuǎn)換器800類似于根據(jù)圖3的能量轉(zhuǎn)換器300。
[0108]能量轉(zhuǎn)換器800接收電輸入能量，并且基于該電輸入能量提供電輸出量812，例如，電輸出電壓或電輸出電流。
[0109]能量轉(zhuǎn)換器800包括:功率級(jí)820，配置為基于電輸入能量提供電輸出量812。功率級(jí)例如可以包括降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器或升降壓轉(zhuǎn)換器。然而，也可以使用其他開關(guān)模式電路。能量轉(zhuǎn)換器800還包括:數(shù)字控制電路830，可以配置為經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器826接收對(duì)米樣的輸出電壓(或米樣的輸出電流)加以表不的數(shù)字信息832。模數(shù)轉(zhuǎn)換器826的輸入例如耦合至功率級(jí)820的輸出(或備選地，耦合至中間節(jié)點(diǎn))。例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換器826可以對(duì)功率級(jí)的輸出電壓進(jìn)行采樣，以提供采樣的輸出電壓信息832。
[0110]數(shù)字控制電路830例如可以包括比例積分差分控制(PID控制)和數(shù)字脈寬調(diào)制控制。然而，也可以使用其他類型的穩(wěn)壓器(除了 PID控制以外)。數(shù)字控制電路830使用數(shù)字脈寬調(diào)制控制，來提供表示以下的數(shù)字信號(hào):功率級(jí)的開關(guān)的接通時(shí)間和/或功率級(jí)的開關(guān)的斷開時(shí)間和/或模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)間和/或任何其他控制時(shí)間(例如，描述開始事件應(yīng)當(dāng)發(fā)生的時(shí)間)。描述接通時(shí)間和/或斷開時(shí)間和/或采樣時(shí)間和/或控制時(shí)間的數(shù)字信息可以視為數(shù)字事件時(shí)間信息832。
[0111]能量轉(zhuǎn)換器800還包括:數(shù)字事件發(fā)生器840，接收輸入時(shí)鐘信號(hào)(快速時(shí)鐘)840a和數(shù)字事件時(shí)間信息832。數(shù)字事件發(fā)生器840包括時(shí)鐘選通842a、計(jì)數(shù)器842b和比較器842c。時(shí)鐘選通842a可以等同于時(shí)鐘選通116或時(shí)鐘選通440，并且計(jì)數(shù)器842b可以等同于計(jì)數(shù)器130或計(jì)數(shù)器450。比較器842c可以等同于比較器140或比較器460。同樣，時(shí)鐘選通842a、計(jì)數(shù)器842b和比較器842c的交互可以如上所述。然而，比較器842c可以提供接通事件信號(hào)844a、關(guān)斷事件信號(hào)844b、采樣事件信號(hào)844c和控制事件信號(hào)844d。接通事件信號(hào)844a的定時(shí)可以由接通時(shí)間信息來定義，并且斷開事件信號(hào)844b的定時(shí)可以由關(guān)斷時(shí)間信息來定義，采樣事件信號(hào)844c的定時(shí)可以由采樣時(shí)間信息來定義，并且控制事件信號(hào)844d的定時(shí)可以由控制時(shí)間信息來定義。換言之，比較器可以配置為對(duì)接通時(shí)間、關(guān)斷時(shí)間、采樣時(shí)間和控制時(shí)間加以描述的多個(gè)數(shù)字事件時(shí)間值提供多個(gè)事件信號(hào)。
[0112]換言之，數(shù)字事件發(fā)生器840可以配置為基于多個(gè)數(shù)字事件時(shí)間值832提供多個(gè)事件信號(hào)844a、844b、844c、844d。典型地，一些事件可能在時(shí)間上接近，因此提供事件信號(hào)844a、844b、844c、844d中的一些作為從低時(shí)間分辨率操作模式到高時(shí)間分辨率操作模式的單次切換的結(jié)果。
[0113]通過使用如本文所述的數(shù)字事件發(fā)生器840，在能量轉(zhuǎn)換器800中，甚至可以在低負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換器800的高效率。然而，應(yīng)當(dāng)注意，本文描述的數(shù)字事件發(fā)生器也可以在許多不同應(yīng)用中使用。
[0114]在下文中，可以參照?qǐng)D9描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，圖9示出了方法900的流程圖。
[0115]方法900包括:基于時(shí)鐘信號(hào)提供910計(jì)數(shù)值。應(yīng)當(dāng)注意，提供910計(jì)數(shù)值可以與以下描述的其他步驟并行執(zhí)行。
[0116]方法900還包括:評(píng)估920低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值以檢測(cè)事件接近發(fā)生。例如以比較形式執(zhí)行確定，以判定是否檢測(cè)到事件接近發(fā)生。如果沒有檢測(cè)到事件接近發(fā)生，則重復(fù)步驟920,如附圖標(biāo)記924所指示的。
[0117]然而，如果檢測(cè)到事件接近發(fā)生，則隨后評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值(步驟940)。相應(yīng)地，例如，使用比較944確定是否檢測(cè)到事件。如果沒有檢測(cè)到事件，則重復(fù)評(píng)估高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的步驟940。
[0118]然而，如果檢測(cè)到事件，則提供事件信號(hào)(步驟960)。
[0119]換言之，重復(fù)對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估，直到檢測(cè)到事件接近發(fā)生為止。如果檢測(cè)到這種事件接近發(fā)生，則評(píng)估一個(gè)或更多個(gè)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，直到檢測(cè)到實(shí)際事件為止。當(dāng)檢測(cè)到實(shí)際事件時(shí)，提供事件信號(hào)(或事件信號(hào)的脈沖或轉(zhuǎn)變)。
[0120]應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)圖9的方法900可以通過本文描述的任何特征和功能來得到補(bǔ)充。例如，關(guān)于設(shè)備描述的這種特征和功能也可以引入到方法900。
[0121]在下文中，參照?qǐng)D10和11簡(jiǎn)要描述參考示例。
[0122]圖10示出了根據(jù)參考示例的傳統(tǒng)事件發(fā)生器的示意框圖。事件發(fā)生器1000接收輸入時(shí)鐘信號(hào)1010和事件時(shí)間信息1012。事件發(fā)生器1000基于輸入時(shí)鐘信號(hào)1010和事件時(shí)間信息1012提供事件信號(hào)1020。事件發(fā)生器1000包括:計(jì)數(shù)器1030，在時(shí)鐘輸入處接收輸入時(shí)鐘信號(hào)1010，時(shí)鐘輸入向比較器1040提供一系列計(jì)數(shù)值1032。比較器還接收事件時(shí)間信息1012，并且將計(jì)數(shù)值1032與事件時(shí)間信息1012相比較。當(dāng)比較器1040發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)值等于事件時(shí)間信息1012時(shí)，比較器提供事件信號(hào)1020的脈沖或邊緣。如在信號(hào)表示1080中所見，計(jì)數(shù)器1030根據(jù)其計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器時(shí)鐘等于輸入時(shí)鐘1010。因此，計(jì)數(shù)器在輸入時(shí)鐘信號(hào)1010的每個(gè)上升沿或每個(gè)下降沿處計(jì)數(shù)。
[0123]相應(yīng)地，為了接收高定時(shí)精度，必須使計(jì)數(shù)器1030持久地以非常高計(jì)數(shù)頻率計(jì)數(shù)。這帶來高能耗。
[0124]現(xiàn)在考慮計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值的圖形表示1100，可以看出所述計(jì)數(shù)值的時(shí)間演進(jìn)。橫坐標(biāo)1110描述時(shí)間，縱坐標(biāo)1112描述計(jì)數(shù)值，如所見，計(jì)數(shù)器在時(shí)間UO和til之間從開始值遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到事件時(shí)間信息描述的值時(shí)，產(chǎn)生事件信號(hào)的脈沖，其時(shí)間演進(jìn)以附圖標(biāo)記1140不出的。
[0125]然而，可以看出計(jì)數(shù)器以高計(jì)數(shù)頻率(每單位時(shí)間的計(jì)數(shù)步的數(shù)目)以及比較小的步長(zhǎng)技術(shù)。這引起了不必要的高功耗，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中可以避免這種不必要的
聞功耗。
[0126]在下文中，簡(jiǎn)要概述本發(fā)明的一些關(guān)鍵構(gòu)思。
[0127]根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在事件發(fā)生器中通常預(yù)先已知將要發(fā)生的事件的時(shí)刻在切換循環(huán)(或計(jì)數(shù)循環(huán))的開始處。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，已經(jīng)得到結(jié)論，計(jì)數(shù)器不需要在所有時(shí)間以全精度并且從而以全時(shí)鐘速率運(yùn)行。同樣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在確保(或者等同地，可以確定)沒有發(fā)生(或者將不會(huì)發(fā)生)事件的階段期間，計(jì)數(shù)器可以遞增或遞減較大值，但是以較低時(shí)鐘頻率遞增或遞減。高效地，計(jì)數(shù)值的變化速率(即，每單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)值的改變)可以不變。換言之，計(jì)數(shù)值的變化速率在以下兩個(gè)階段中可以相同:已知將不會(huì)發(fā)生事件的階段，和預(yù)期會(huì)發(fā)生事件的階段。然而，存在的時(shí)鐘事件越少，計(jì)數(shù)器本身的切換事件就越少，并且比較器的比較任務(wù)也越少(如果計(jì)數(shù)器遞增/遞減較大值，但是以較低時(shí)鐘頻率遞增/遞減)。因此，功耗降低了時(shí)鐘頻率減小和遞增/遞減值增大的倍數(shù)。在事件附近(即，接近事件發(fā)生)，時(shí)鐘切換回到原始速率(例如，切換回到全速率)，并且同樣將遞增/遞減值設(shè)置到其原始值(例如，設(shè)置到較小值，例如，設(shè)置到值I)。這意味著計(jì)數(shù)器工作快速，但遞增/遞減較小(即，精細(xì))。換言之，計(jì)數(shù)值在保證(或者通過對(duì)低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的適當(dāng)評(píng)估來確定)沒有事件發(fā)生的情況下以較低精度工作(例如，較低時(shí)間精度)，并且在確保(或者至少非?？赡?事件很快(例如，在預(yù)定時(shí)間內(nèi))發(fā)生的情況下以高精度工作。通過該方法，數(shù)字電路僅在事件發(fā)生附近(即，接近事件發(fā)生)具有比較高的功耗。極大地降低了平均功耗。
[0128]在實(shí)施例中，并不通過時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器而是通過時(shí)鐘選通來減小時(shí)鐘頻率。這避免了附加同步并簡(jiǎn)化了合成。
[0129]應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在期望移至較高切換頻率時(shí)在未來會(huì)更重要。然而，當(dāng)今數(shù)字控制邏輯電路中比較高的功耗已經(jīng)構(gòu)成問題，使得可以通過使用本文公開的事件產(chǎn)生構(gòu)思來實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。
[0130]在下文中，簡(jiǎn)要描述根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字事件發(fā)生器的實(shí)施例。數(shù)字事件發(fā)生器的簡(jiǎn)單實(shí)施例包括對(duì)準(zhǔn)周期序列內(nèi)的階段加以指示的計(jì)數(shù)器。通過與計(jì)數(shù)器連續(xù)(或準(zhǔn)連續(xù))比較的數(shù)字值來描述一個(gè)或更多個(gè)事件的出現(xiàn)。當(dāng)預(yù)期沒有事件時(shí)，計(jì)數(shù)器以較低速率和粗糙步長(zhǎng)運(yùn)行。此外，當(dāng)將要出現(xiàn)事件時(shí)計(jì)數(shù)器以較高速率和精細(xì)步長(zhǎng)運(yùn)行。
[0131]可選地該事件發(fā)生器可以通過使用事件分路器來得到改進(jìn)，事件分路器從每個(gè)事件產(chǎn)生粗糙事件和精細(xì)事件。粗糙事件(或粗糙事件時(shí)間信息)用于在計(jì)數(shù)器的粗糙操作期間與計(jì)數(shù)值相比較。精細(xì)事件(或精細(xì)事件時(shí)間信息)用于在計(jì)數(shù)器的精細(xì)操作期間與計(jì)數(shù)值相比較。
[0132]根據(jù)可選改進(jìn)，在計(jì)數(shù)器的粗糙操作期間啟用粗糙比較器，在計(jì)數(shù)器的精細(xì)操作期間禁用粗糙比較器。
[0133]根據(jù)另一可選改進(jìn)，在計(jì)數(shù)器的精細(xì)操作期間啟用精細(xì)比較器，在計(jì)數(shù)器的粗糙操作期間禁用精細(xì)比較器。
[0134]根據(jù)另一可選改進(jìn)，精細(xì)比較器可以僅解決關(guān)于計(jì)數(shù)器的粗糙步長(zhǎng)的相對(duì)事件。
[0135]根據(jù)另一可選改進(jìn)，內(nèi)部中斷可以將計(jì)數(shù)器切換到特定操作模式。
[0136]根據(jù)另一可選改進(jìn)，在新周期開始之后的第一步中，將計(jì)數(shù)器從其初始值切換到下一粗糙遞增/遞減的倍數(shù)。
[0137]總之，本公開的各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了在能量轉(zhuǎn)換器中提供低負(fù)載電流下的高效率。數(shù)字事件發(fā)生器的功耗比較小。僅在事件附近，需要略微增加功耗，使得可以實(shí)現(xiàn)良好的總功率效率。
[0138]本發(fā)明的各個(gè)方法創(chuàng)建了低功率數(shù)字脈寬和事件發(fā)生器。本發(fā)明可以在功率管理單元中使用。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字事件發(fā)生器，包括: 計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供至少一個(gè)計(jì)數(shù)值，以及 比較器，配置為評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一部分以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二部分，并且基于評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息來提供事件信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，第一部分和第二部分是相同部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，第一計(jì)數(shù)值和第二計(jì)數(shù)值是相同計(jì) 數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，第一部分或第二部分包括至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的數(shù)值表示的最高有效部分、至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的數(shù)值表示的最低有效部分、或者至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的數(shù)值表示的中間部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，比較器配置為，通過執(zhí)行低時(shí)間分辨率比較來評(píng)估第一部分,并且通過執(zhí)行高時(shí)間分辨率比較來評(píng)估第二部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來縮減計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來增大計(jì)數(shù)器時(shí)鐘速率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，比較器配置為通過在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前執(zhí)行低時(shí)間分辨率比較來評(píng)估第一部分，并且通過響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生執(zhí)行高時(shí)間分辨率比較來評(píng)估第二部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為基于低時(shí)間分辨率比較來檢測(cè)事件接近發(fā)生。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，第一部分包括第一比特集合，第二部分包括第二比特集合， 其中，第一比特集合描述了至少一個(gè)計(jì)數(shù)值中比第二比特集合更高的有效部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，比較器配置為在高時(shí)間分辨率比較中評(píng)估相對(duì)于低時(shí)間分辨率比較所確定的時(shí)間的相對(duì)時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為，在基于通過執(zhí)行高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值比較對(duì)第二部分的評(píng)估來提供事件信號(hào)之后，通過執(zhí)行低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值比較切換回到評(píng)估第一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為，在第二模式中操作，以通過針對(duì)至少預(yù)定數(shù)目的計(jì)數(shù)器步執(zhí)行高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值比較來評(píng)估第二部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為在切換到第二模式通過執(zhí)行高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值比較來評(píng)估第二部分之后，切換回到通過針對(duì)預(yù)定數(shù)目的計(jì)數(shù)器步執(zhí)行低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值比較來評(píng)估第一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為，響應(yīng)于單次切換第二模式以通過執(zhí)行高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值比較來評(píng)估第二部分，提供多個(gè)事件的事件信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，比較器配置為通過將高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值與關(guān)聯(lián)于多個(gè)事件的多個(gè)數(shù)字事件時(shí)間信息相比較來提供多個(gè)事件信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，計(jì)數(shù)器是同步計(jì)算器，其中多個(gè)計(jì)數(shù)器級(jí)以公共時(shí)鐘信號(hào)為時(shí)鐘，并且 數(shù)字事件發(fā)生器包括從輸入時(shí)鐘信號(hào)中導(dǎo)出計(jì)數(shù)器的公共時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘分頻器或時(shí)鐘門。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為控制時(shí)鐘分頻器或時(shí)鐘門，以在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前提供第一較低時(shí)鐘速率的時(shí)鐘信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的公共時(shí)鐘信號(hào)，并且以響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生提供第二較高時(shí)鐘速率的時(shí)鐘信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的公共時(shí)鐘信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為，與響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生相比，在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前每單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行較少次數(shù)的比較。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字事件發(fā)生器還包括:數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器，配置為接收比較器提供的事件信號(hào)作為輸入信號(hào)，并且提供精細(xì)調(diào)節(jié)事件信號(hào)作為輸出信號(hào)， 其中，比較器配置為基于數(shù)字事件時(shí)間信息的低時(shí)間分辨率部分來檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且基于數(shù)字事件時(shí)間信息的中間時(shí)間分辨率部分來提供事件信號(hào)，以及 數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器配置為基于數(shù)字事件時(shí)間信息的高時(shí)間分辨率部分提供時(shí)間調(diào)節(jié)的事件號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器包括抽頭延遲線， 其中，抽頭延遲線配置為接收比較器提供的事件信號(hào)，并且 其中，數(shù)字時(shí)間轉(zhuǎn)換器配置為選`擇抽頭延遲線的抽頭，以基于數(shù)字事件時(shí)間信息的高時(shí)間分辨率部分提供精細(xì)調(diào)節(jié)的事件信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字事件發(fā)生器，其中，計(jì)數(shù)器配置為循環(huán)地從開始值重新開始。
22.—種開關(guān)模式能量轉(zhuǎn)換器，包括: 功率級(jí)，包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)； 數(shù)字控制電路，配置為提供數(shù)字事件時(shí)間信息，以控制或調(diào)節(jié)電輸出量；以及 數(shù)字事件發(fā)生器，基于數(shù)字事件時(shí)間信息產(chǎn)生事件信號(hào)，數(shù)字事件發(fā)生器包括: 計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供至少一個(gè)計(jì)數(shù)值；以及 比較器，配置為評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二部分，并且基于評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的能量轉(zhuǎn)換器，其中，數(shù)字事件時(shí)間信息描述功率級(jí)的開關(guān)的接通時(shí)間、功率級(jí)的開關(guān)的關(guān)斷時(shí)間、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)間、或控制時(shí)間。
24.一種提供事件信號(hào)的比較器，其中，所述比較器配置為評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的低時(shí)間分辨率部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且 響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的高時(shí)間分辨率部分，并且基于對(duì)計(jì)數(shù)值的高時(shí)間分辨率部分的評(píng)估產(chǎn)生事件信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的比較器，其中，比較器配置為基于第一計(jì)數(shù)值的低時(shí)間分辨率部分與數(shù)字事件時(shí)間信息的低時(shí)間分辨率部分之間的比較，檢測(cè)事件接近發(fā)生。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的比較器，其中，比較器配置為在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前評(píng)估至少第一計(jì)數(shù)值的第一比特子集，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二比特子集，其中第一比特子集描述比第二比特子集更高的計(jì)數(shù)值有效部分。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的比較器，其中，比較器配置為在高時(shí)間分辨率比較中評(píng)估相對(duì)于低時(shí)間分辨率比較所確定的時(shí)間的相對(duì)時(shí)間。
28.一種提供事件信號(hào)的方法，所述方法包括: 基于時(shí)鐘信號(hào)提供多個(gè)計(jì)數(shù)值； 評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生； 響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二部分；并且 根據(jù)對(duì)第二計(jì)數(shù)值的第二部分的評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息產(chǎn)生事件信號(hào)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，根據(jù)其提供計(jì)數(shù)值的時(shí)鐘速率響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生從第一時(shí)鐘值切換到第二時(shí)鐘值，第二時(shí)鐘值小于第一時(shí)鐘值。
30.一種數(shù)字事件發(fā)生器，包括: 計(jì)數(shù)器，配置為基于時(shí)鐘信號(hào)提供多個(gè)計(jì)數(shù)值；以及 比較器，配置為評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一部分，以檢測(cè)事件接近發(fā)生，響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二部分，并且基于評(píng)估和數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào); 其中，數(shù)字事件發(fā)生器配置為響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來縮短計(jì)數(shù)器步長(zhǎng)，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來增大計(jì) 數(shù)器時(shí)鐘速率； 比較器配置為在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前執(zhí)行低時(shí)間分辨率比較，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來執(zhí)行高時(shí)間分辨率比較； 數(shù)字事件發(fā)生器配置為基于低時(shí)間分辨率比較來檢測(cè)事件接近發(fā)生； 比較器配置為在檢測(cè)到事件接近發(fā)生之前評(píng)估第一計(jì)數(shù)值的第一比特子集，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生來評(píng)估第二計(jì)數(shù)值的第二比特子集； 第一比特子集描述比第二比特子集更高的計(jì)數(shù)值有效部分；并且比較器配置為在高時(shí)間分辨率比較中評(píng)估相對(duì)于低時(shí)間分辨率比較所確定的時(shí)間的相對(duì)時(shí)間。
31.一種數(shù)字事件發(fā)生器，基于數(shù)字事件時(shí)間信息提供事件信號(hào)，所述數(shù)字事件發(fā)生器包括: 計(jì)數(shù)器，配置為根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)提供計(jì)數(shù)值； 比較器，配置為評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的低時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值以檢測(cè)事件接近發(fā)生，并且響應(yīng)于檢測(cè)到事件接近發(fā)生，評(píng)估計(jì)數(shù)器提供的高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值，并且基于對(duì)高時(shí)間分辨率計(jì)數(shù)值的評(píng)估以及根據(jù)數(shù)字事件時(shí)間信息來提供事件信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M3/00GK103560783SQ201310181350
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月16日
【發(fā)明者】斯蒂芬·漢茲勒 申請(qǐng)人:英特爾移動(dòng)通信有限責(zé)任公司