1998-12-15_US5850139A_发明授权_US5850139A Load pole stabilized voltage regulator circuit_+++J_W_X_Y+++.docx

**对比文件名称:** 1998-12-15_US5850139A_发明授权_US5850139A Load pole stabilized voltage regulator circuit

**目标专利名称:** 用于集成无电容低压差(LDO)电压调节器的数字辅助调节CN105190465B

**模型名称:** GPT-4

### **特征比对表格**

技术特征描述及公开性判断对比文件原文引用公开性论述
**A.《未公开》** <br>响应于由系统电路供应的提前通知信号启用数/模转换器DAC以提供电流。无对比文件(US5850139A)公开了一种负载极点稳定的电压调节器。该调节器完全基于模拟反馈环路工作,通过增益级(67)的输出电压变化来驱动传感电路(80),进而控制可变阻抗器件(Reff)的阻值,以实现零点对负载极点的跟踪。整个调节过程是**实时响应**负载电流的变化,**不存在**任何由外部“系统电路”主动发出的、指示**未来**负载变化的“提前通知信号”。同时,对比文件中**没有**涉及任何数/模转换器(DAC)或其启用控制。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**B.《未公开》** <br>其中所述提前通知信号指示所述系统电路即将发生的负载变化将在预定时间段内开始。无如特征A所述,对比文件中的调节机制是对**已发生**的负载电流变化的**被动响应**(例如,负载电流增加导致输出电压下降,进而触发反馈调节)。对比文件全文**没有**提及任何关于“提前通知”、“预定时间段”或“即将发生”的概念。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**C.《未公开》** <br>所述即将发生的负载变化是需要增加电流的。无对比文件描述了负载电流增加和减少两种情况(说明书第[0025]段:“when the current drawn by the load increases... Conversely, when the current drawn by the load decreases...”)。虽然它处理了需要增加电流的负载变化,但这是作为已经发生的**事件结果**来描述,而非作为**提前通知信号所指示的、即将发生的事件**。目标专利中“即将发生的负载变化是需要增加电流的”是提前通知信号的内容属性,在对比文件中没有对应概念。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**D.《未公开》** <br>将由所启用的DAC提供的电流与由低压差LDO调节器提供的电流组合以向所述系统电路供应,从而使得所述系统电路的电压下冲减小或去除。无对比文件公开的是一种单一的、集成的模拟电压调节器(30),其输出电流由单个传递晶体管(78)提供。不存在一个独立的“LDO调节器”与一个“DAC”**并行组合**供电的结构。其稳定电压、防止振荡的机制是通过调整补偿网络(Ccomp和Reff)的零点来抵消变化的负载极点,而不是通过组合来自不同调节路径的电流来主动抑制电压下冲。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**E.《未公开》** <br>其中降低由所述DAC提供的所述电流直到达到所述系统电路的操作电压。无该特征描述了DAC电流的特定控制逻辑。由于对比文件**没有DAC**,因此自然不存在对DAC电流进行“降低直到达到操作电压”的控制方法。该控制逻辑是目标专利数字辅助调节方案的一部分,在对比文件的纯模拟反馈方案中未体现。
**F.《未公开》** <br>其中将由所述DAC提供的所述电流降低到使由所述LDO供应的剩余负载电流平衡在预定范围内的电平。无该特征描述了DAC与LDO之间的协同工作逻辑,以使LDO工作在其预定电流范围内。对比文件中的单一调节器不存在两个独立电流源的“平衡”问题,也没有“预定范围”的电流监测与切换逻辑。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**G.《未公开》** <br>其中所述DAC和所述LDO调节器在不需要到外部电容器的外部封装引脚连接的情况下嵌入在所述系统电路内。无对比文件确实提到了使用低值负载电容(~0.1uF)以及避免使用大外部电容的目标(背景技术部分),并且其调节器电路可以集成在芯片上(如图3所示)。然而,**“嵌入在系统电路内”** 这一特征本身并非对比文件的发明点,其发明点在于**通过可变阻抗器件实现负载极点稳定**。更重要的是,对比文件**没有**公开“DAC和LDO调节器”这一组合结构。因此,不能认为对比文件公开了由DAC和LDO调节器组成的、无外部引脚连接的系统。该技术特征未被对比文件公开。
**H.《未公开》** <br>通过电流模/数转换器监测由所述LDO调节器提供的所述电流以指示所述LDO输出电流是过高还是过低。无对比文件通过传感电路(80)监测增益级(67)的输出电压(间接反映负载电流状态),并利用此模拟信号控制可变电阻(Reff)的阻值。该过程完全是**模拟域**的操作,没有将电流值转换为数字信号(即“电流模/数转换”),也没有生成用于指示电流“过高”或“过低”的**数字指示信号**。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**I.《未公开》** <br>通过电流模/数转换器监测由所述LDO调节器提供的所述电流以指示所述LDO输出电流是过高、在中间范围操作电平下还是过低。无与特征H同理,对比文件没有电流模/数转换器(IADC),也没有产生代表电流处于“过高”、“中间范围”或“过低”状态的**多位数字代码**。其调节是连续的模拟反馈,而非基于数字阈值的判断与控制。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**J.《直接公开》** <br>低压差LDO调节器,其经配置以提供电压和电流的线性调节。说明书第[0020]段:“The voltage regulator 30 according to the present invention... provides current to a load 34...”(根据本发明的电压调节器30…向负载34提供电流…);图2-3所示的电路结构(误差放大器、传递晶体管、反馈网络)是典型的线性电压调节器(LDO)架构。对比文件公开的“voltage regulator 30”(电压调节器30)是一个完整的线性稳压电路。它包含误差放大器(46)、增益级(67)、传递晶体管(78)和反馈网络(40),其功能是将输入电压VCC稳定在设定的输出电压VREG,并向负载提供电流。这完全符合本领域技术人员对“低压差(LDO)调节器,其经配置以提供电压和电流的线性调节”的理解。因此,该技术特征被对比文件**直接公开**。
**K.《未公开》** <br>数字辅助调节器,其耦合到所述LDO调节器并且经配置以提供电压和电流的数字辅助调节。无对比文件中的电压调节器(30)是一个完整的、独立的模拟调节器。其中不存在一个与主调节器**耦合**、并**专门提供数字辅助调节**的附加模块(如目标专利中的数字控制器204、晶体管组合件207等)。其稳定机制(可变电阻Reff)是模拟电路的一部分,受模拟传感电路(80)控制,而非数字控制器。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**L.《未公开》** <br>系统电路,其耦合到所述数字辅助调节器并且耦合到所述LDO调节器以接收供电电压和电流,并且具有提前通知电路,所述提前通知电路经配置以适时地通知所述数字辅助调节器即将发生的负载变化以使得所述数字辅助调节器向所述系统电路供应所述负载变化所要求的电流。无对比文件中的“负载34”仅被示意为一个电阻和电容的并联(图3),代表一个被动的电路网络。它**没有**被描述为具有主动功能的“系统电路”(如处理器),更不具备能够**预测并发出“提前通知信号”** 的“提前通知电路”。负载的变化是通过其电流需求的改变直接反映在调节器的输出端,由调节器被动检测并响应。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**M.《未公开》** <br>电流模/数转换器IADC,其经配置以监测与所述LDO调节器相关联的电流并且向数字控制器提供呈数字形式的信息,所述信息表示由所述LDO调节器提供的电流电平。无对比文件中的传感电路(80)包含晶体管82、84、86和电流源88。它是一个**模拟电流镜和传感网络**,其输出是一个模拟电压信号(控制FET晶体管Reff的栅极),用于**连续、模拟地**调整补偿零点。它**没有**进行模/数转换,也**没有**向任何“数字控制器”提供“数字形式的信息”。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**N.《未公开》** <br>其中所述IADC包括:阈值比较器,其监测与LDO输出装置相关联的电流并且指示所述LDO输出电流是过高还是过低。无对比文件中没有阈值比较器。传感电路(80)的输出是连续变化的模拟电压,用于线性控制可变电阻Reff的阻值,而不是通过与预设阈值进行比较来产生“过高”或“过低”的离散指示信号。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**O.《未公开》** <br>其中所述IADC包括:阈值比较器,其监测与所述LDO输出装置相关联的电流并且指示所述LDO输出电流是过高、在中间范围操作电平下还是过低。无与特征N同理,对比文件没有使用阈值比较器,也没有产生代表三个状态(过高、中间、过低)的数字输出。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**P.《未公开》** <br>其进一步包括晶体管组合件:其中所述晶体管组合件包含多个晶体管,其由所述数字控制器成组地控制以增加或降低供应到所述系统电路的电流。无对比文件中的输出级(76)由单个PMOS传递晶体管(78)实现。不存在由**多个晶体管组成**、并可被**成组地、数字式控制**以调节输出电流的“晶体管组合件”。其电流输出由模拟误差放大器和增益级的输出**连续、模拟地**控制。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**Q.《未公开》** <br>其中所述晶体管组合件通过所述数字控制器将所述系统电路的所述供电电压朝向芯片的传入供电电压上拉而驱动。无首先,对比文件没有“数字控制器”和“晶体管组合件”。其次,其传递晶体管(78)的作用是**调节**输出电压,使其稳定在VREG(如5V),而不是将输出电压“上拉”到输入电压VCC(如12V)。实际上,在正常稳压状态下,输出电压是低于输入电压的。目标专利中“上拉”动作是数字辅助调节器在接收到提前通知后的一种快速预充电行为,在对比文件中没有对应操作。
**R.《未公开》** <br>其中所述数字控制器从电流模/数控制器获得指示所述LDO调节器正发出多少电流的输入,并且作为响应,控制所述供电电压向所述系统电路的指定操作电压的斜降,其中所述系统电路的电压下冲被减小或去除。无该特征描述了目标专利特有的数字控制环路:数字控制器根据来自IADC的**数字电流信息**,控制输出电压进行“斜降”。对比文件既没有数字控制器和IADC,其稳压过程也不是通过“斜降”电压来实现的。其电压稳定是通过模拟反馈环路实时调整传递晶体管的导通程度来维持恒定电压。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**S.《未公开》** <br>其中所述数字控制器和所述晶体管组合件处理所述系统电路的静态电流需求,而所述LDO调节器处理所述系统电路的高频动态电流需求。无对比文件的电压调节器(30)是一个单一实体,处理负载的所有电流需求(包括静态和动态)。它没有将电流供应任务在**数字辅助模块**和**模拟LDO**之间进行功能划分的架构。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**T.《未公开》** <br>所述数字控制器和所述晶体管组合件扩充所述LDO调节器的静态电流容量以支持为芯片上泄漏供电。无对比文件没有涉及“数字控制器和晶体管组合件”,也没有讨论扩充静态电流容量以应对“芯片上泄漏供电”的问题。其发明要解决的是负载极点随负载电流变化而导致的稳定性问题,而非扩展电流容量。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**U.《未公开》** <br>所述系统电路经配置以产生表示负载变化将在预定时间段中发生的提前通知信号。无如特征B和L所述,对比文件中的负载(34)是一个被动元件模型,不具备产生“提前通知信号”的功能。负载变化直接表现为电流变化,由调节器检测,而非被预测并通知。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**V.《未公开》** <br>所述低压差LDO调节器耦合到所述系统电路以接收所述提前通知信号并且响应于所述提前通知信号在所述负载变化时间期间扩展所述LDO调节器的带宽。无对比文件中的电压调节器(30)确实通过可变电阻Reff实现了带宽的调整(通过移动零点来补偿变化的极点,从而在宽负载范围内保持稳定)。**然而**,这种带宽调整是**响应于**负载电流的实际变化,由内部的模拟传感电路(80)自动触发的,**而不是**响应于来自外部系统电路的**提前通知信号**。触发机制和信号性质完全不同。因此,该技术特征未被对比文件公开。
**W.《直接公开》** <br>米勒补偿电容器,其用以稳定所述LDO调节器。说明书第[0024]段:“...a compensation capacitor Ccomp...”(…补偿电容器Ccomp…);图3中标记为“C”的电容器与可变电阻Reff串联,连接在增益级(67)的输出(74)和输入(66)之间,构成典型的米勒补偿结构。对比文件明确公开了使用补偿电容器(Ccomp)来稳定电压调节器。该电容器(图3中的C)连接在增益级的输出和输入之间,这正是**米勒补偿**的标准连接方式,用于在放大器环路中引入主极点,提高稳定性。因此,该技术特征被对比文件**直接公开**。
**X.《直接公开》** <br>可变电阻器电路,其与所述米勒补偿电容器组合而提供对所述系统电路所需的特定负载电流的补偿。说明书第[0024]段:“...a variable impedance device such as a PMOS FET transistor Reff and a compensation capacitor C are connected in series...”(…可变阻抗器件,例如PMOS FET晶体管Reff和补偿电容器C串联连接…);第[0025]段说明了Reff的电阻值根据负载电流变化,从而改变补偿零点。对比文件明确公开了可变阻抗器件(PMOS FET晶体管Reff)与补偿电容器(Ccomp)**串联**,共同构成补偿网络。其作用正是根据负载电流的变化(通过传感电路80感知),调整Reff的阻值,从而移动补偿网络的零点,为“特定负载电流”提供合适的补偿,以保持系统稳定。因此,该技术特征被对比文件**直接公开**。
**Y.《直接公开》** <br>其中所述可变电阻器电路的值跟踪所述系统电路的所述负载电流的变化,其中所述LDO调节器在广泛的电流需求范围内提供稳定的电流供应。说明书第[0025]段:“...the FET transistor Reff is configured as a variable resistor whose resistance is inversely proportional to the gate to source voltage VGS... The decreased resistance of the FET transistor Reff increases the zero of the voltage regulator 30 to track the increasing pole frequency of the load 34 when more current is demanded by the load 34. Conversely, when the current drawn by the load 34 decreases, the load pole frequency decreases and the zero of the voltage regulator 30 decreases...”(…FET晶体管Reff被配置为一个可变电阻,其电阻与栅源电压VGS成反比…当负载34需求更多电流时,FET晶体管Reff的电阻减小,增加了电压调节器30的零点,以跟踪负载34增加的极点频率。相反,当负载34汲取的电流减少时,负载极点频率降低,电压调节器30的零点也降低…)对比文件详细描述了可变电阻(Reff)的工作原理:其电阻值由传感电路(80)根据负载电流状态(间接通过增益级输出电压感知)进行控制。当负载电流**变化**时,Reff的阻值相应**变化**,从而调整补偿零点来“跟踪”(track)变化的负载极点。发明目的(见背景技术和摘要)正是为了解决负载电流在宽范围(wide range)内变化时的稳定性问题,从而使调节器能够在“广泛的电流需求范围内提供稳定的”电压/电流供应。因此,该技术特征被对比文件**直接公开**。

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