对比文件名称:2012-10-04_US2012249103A_发明申请_US20120249103A1 SYSTEMS AND METHODS FOR INTEGRATED SWITCH-MODE DC-DC CONVERTERS FOR POWER SUPPLIES
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
本次调用模型名称:DeepSeek-R1
### 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| 技术特征A《未被公开》 | 无 | 对比文件公开了DAC(数模转换器),例如图4A中的DAC 424,其功能是将表示所需栅极电压的数字信号转换为模拟信号(见段落[0049]:“DAC 424 powered by the control voltage VC converts the desired gate voltage into an analog signal...”)。然而,该DAC的作用是根据多个参数(如电感电流、温度等)确定并驱动栅极电压VG到所需电平,以驱动外部FETs(场效应晶体管)(参见段落[0047]-[0050])。这与目标专利中“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”的作用完全不同。目标专利的DAC(作为IDAC的一部分)是直接向系统电路提供辅助电流,以应对即将发生的负载变化(见说明书[0023]段)。对比文件中的DAC并未被描述为响应于任何“提前通知信号”而启用,也并非用于直接向系统电路负载提供电流。因此,技术特征A未被直接公开,也未隐含公开。 |
| 技术特征B《未被公开》 | 无 | 对比文件中完全没有提及任何“提前通知信号”(early notification signal),也没有任何信号被描述为用于“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”。对比文件涉及的是开关模式DC-DC转换器的控制,其负载变化(如控制电压VC和栅极电压VG的负载,见段落[0064]及图7)是外部施加的或系统运行的结果,但系统本身并未产生一个提前预示这些变化的信号。因此,技术特征B既未被直接公开,也未被隐含公开。 |
| 技术特征C《隐含公开》 | 段落[0064]:“A first load step includes increasing the control voltage load VC—LD by 0.05 amps (A)... A second load step includes increasing the gate voltage load VG—LD by 0.10 A...” | 对比文件公开了负载阶跃(load step)的概念,即负载电流会发生变化(增加)(见段落[0064])。虽然对比文件没有明确说明这种负载变化“需要增加电流”,但根据本领域技术人员的公知常识,负载阶跃(增加)必然意味着系统需要提供更多的电流以满足新的负载需求。因此,可以合理地推断出对比文件中的负载变化是需要增加电流的。然而,需要强调的是,这种负载变化是开关模式转换器运行中可能遇到的常规情形,与目标专利中为应对特定负载变化而由数字辅助调节器主动提供辅助电流的发明构思有本质区别。但仅就“即将发生的负载变化是需要增加电流的”这一描述性特征而言,对比文件隐含公开了负载变化涉及电流增加的可能性。 |
| 技术特征D《未被公开》 | 无 | 对比文件中的DAC 424(或462)不向系统电路(负载)提供电流。其输出是模拟电压信号,用于通过由运算放大器和电阻网络组成的栅极电压驱动器(gate voltage driver)来设定栅极电压VG的水平(见图4A、4B及段落[0049]、[0052])。该栅极电压VG用于驱动外部FETs的栅极,而不是作为电流源与另一个LDO调节器的输出电流合并后直接供应给系统电路。此外,对比文件中虽然提到了LDO调节器(见段落[0024]、[0025]、图2C、2D),但它们是作为效率较低的传统方案被提及,并非本发明要集成的对象。目标专利的核心是将DAC(作为IDAC)提供的电流与LDO调节器提供的电流“组合”以减小电压下冲,这一组合构思在对比文件中完全不存在。因此,技术特征D未被公开。 |
| 技术特征E《未被公开》 | 无 | 对比文件中没有任何内容描述由DAC提供的“电流”被“降低直到达到所述系统电路的操作电压”。对比文件中的DAC用于设定电压参考,其本身不提供可调节的负载电流,也没有与系统电路操作电压相关联的反馈控制环路来实现所述电压斜降。目标专利中该特征涉及数字控制器根据电流ADC反馈控制供电电压向指定操作电压的斜降(见说明书[0023]段),这在对比文件中没有对应。因此,技术特征E未被公开。 |
| 技术特征F《未被公开》 | 无 | 对比文件中没有描述任何机制用于“将DAC提供的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”。目标专利该特征涉及数字控制器基于电流ADC的输出代码(如01、11、00)来动态调整IDAC电流,以使LDO输出电流保持在预定范围内(见说明书[0024]段)。对比文件没有电流ADC监测LDO电流,也没有这种数字控制环路来平衡LDO与辅助电流源之间的电流分配。因此,技术特征F未被公开。 |
| 技术特征G《未被公开》 | 段落[0025]:“Depending on the configuration of the switch-mode DC-DC converter module 140, the integrated FET gate control module 110 may have additional components either integrated or externally connected by a user. For example, one or more inductors may be integrated or externally connected when the switch-mode DC-DC converter module is an SIDO voltage converter. Alternatively, for example, one or more capacitors may be integrated or externally connected when the switch-mode DC-DC converter module 140 is a dual-output charge pump.” | 对比文件公开了其开关模式DC-DC转换器模块(可以是SIDO转换器或电荷泵)及其控制器可以集成在单个硅片或封装内(见段落[0025]、[0030])。然而,目标专利该特征强调“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”,这是其“无电容”LDO设计的核心优点之一(见说明书背景技术[0006]-[0007]段及发明内容)。对比文件虽然提到了集成可能性,但也明确允许用户外部连接元件,包括电容器(见段落[0025])。更重要的是,对比文件中的转换器(无论是SIDO还是电荷泵)其正常运作依赖于电感或电容等储能元件(见图3A-3C),这与目标专利旨在消除对大外部电容器依赖的发明目的不同。因此,尽管都有“集成”的概念,但具体技术方案和作用不同,技术特征G未被公开。 |
| 技术特征H《未被公开》 | 无 | 对比文件没有公开任何“电流模/数转换器”(current ADC)用于监测由LDO调节器提供的电流。对比文件中有电压误差检测模块(如图6A、6B中的控制电压误差增益模块504和栅极电压误差增益模块508),用于检测输出电压(VC, VG)与参考电压的误差(见段落[0059]),但这属于电压模/数转换或误差放大,而非专门监测电流的“电流模/数转换器”。目标专利中电流ADC 206用于监测LDO输出电流并将其转化为数字信息供数字控制器使用(见说明书[0023]-[0024]段),这一特定模块及其功能在对比文件中不存在。因此,技术特征H未被公开。 |
| 技术特征I《未被公开》 | 无 | 与特征H理由相同,对比文件没有公开用于监测LDO输出电流的“电流模/数转换器”,更没有公开该转换器用于指示输出电流“过高、在中间范围操作电平下还是过低”的多级阈值比较功能。目标专利中电流ADC 206可以配置多个阈值比较器以提供多位输出代码(如00,01,11)(见说明书[0024]段),该具体功能在对比文件中未提及。因此,技术特征I未被公开。 |
| 技术特征J《直接公开》 | 段落[0024]:“Conventional control systems, therefore, may generate these lower voltages from the input voltage using two linear regulators or low-dropout (LDO) regulators, respectively (collectively referred to as LDO regulators).” | 对比文件明确提及了“低压差(LDO)调节器”(low-dropout (LDO) regulators),并将其描述为用于从输入电压产生较低电压的线性调节器(linear regulators)(见段落[0024])。虽然对比文件将其作为现有技术方案提出,但该描述本身公开了“LDO调节器,其经配置以提供电压和电流的线性调节”这一技术特征。本领域技术人员知晓LDO调节器是一种提供线性电压和电流调节的器件。因此,该技术特征被对比文件直接公开。 |
| 技术特征K《未被公开》 | 无 | 对比文件公开了包含数字控制器(如门电压确定模块410)和DAC 424的数字控制部分(见图4A),以及开关模式DC-DC转换器模块140。然而,这些模块共同构成的是一个用于生成和调节控制器电压VC和栅极电压VG的开关电源系统,而不是目标专利中定义的“数字辅助调节器”。目标专利的“数字辅助调节器”特指与LDO调节器并行工作、响应提前通知信号、并通过晶体管组合件提供辅助电流以扩展LDO容量并抑制下冲的数字-模拟混合系统(见说明书[0022]-[0024]段)。对比文件的系统不具备“辅助”LDO的功能(其LDO是作为替代方案),也没有与LDO协同工作的结构。因此,技术特征K未被公开。 |
| 技术特征L《未被公开》 | 无 | 如特征B所述,对比文件中完全没有“提前通知电路”或任何产生“提前通知信号”的机制。其系统电路(如果指负载)并未被描述为具有通知即将发生负载变化的功能。因此,技术特征L未被公开。 |
| 技术特征M《未被公开》 | 无 | 如特征H所述,对比文件没有公开“电流模/数转换器(IADC)”来监测与LDO调节器相关联的电流。其控制环路基于电压误差和电感电流(IIND)反馈,而非LDO的输出电流(见段落[0059]及图5)。因此,技术特征M未被公开。 |
| 技术特征N《未被公开》 | 无 | 对比文件没有公开任何“阈值比较器”用于监测与LDO输出装置相关联的电流。其比较器(如336,374)用于比较输出电压(VG或VC)与参考电压以控制电荷泵的启用(见图3B,3C及段落[0039]、[0042]),作用不同。因此,技术特征N未被公开。 |
| 技术特征O《未被公开》 | 无 | 与特征N理由相同,对比文件没有公开用于监测LDO输出电流并指示其是否过高、在中间范围或过低的阈值比较器。因此,技术特征O未被公开。 |
| 技术特征P《未被公开》 | 段落[0033]:“The FET gate drive module 150 may then selectively drive one or more of the plurality of FETs 130 using the gate voltage VG and according to the control signal...” | 对比文件公开了FET门驱动模块150可以选择性地驱动多个FETs 130(见段落[0033])。这些FETs作为开关使用,在电源的LC电路中交替导通以生成输出电压。然而,目标专利中的“晶体管组合件”是由数字控制器“成组地控制以增加或降低供应到所述系统电路的电流”的电流源阵列(见说明书[0026]段)。其作用是作为可编程电流源(IDAC),通过开启不同数量的晶体管单元来调节输出电流大小。这与对比文件中作为开关使用的FETs在功能和作用上有本质区别。因此,技术特征P未被公开。 |
| 技术特征Q《未被公开》 | 无 | 对比文件中没有任何内容描述通过数字控制器将系统电路的供电电压“朝向芯片的传入供电电压上拉”。目标专利该特征描述了数字控制器在收到提前通知信号后驱动晶体管组合件将Vdd_负载上拉到Vddext的过程(见说明书[0023]段)。对比文件中的电压转换是通过开关模式转换器实现的,没有这种明确的上拉机制。因此,技术特征Q未被公开。 |
| 技术特征R《未被公开》 | 无 | 对比文件中的数字控制器(如门电压确定模块410)不接收来自“电流模/数控制器”的输入,也不控制供电电压向指定操作电压的“斜降”以减小电压下冲。其控制目标是维持输出电压(VC, VG)的稳定,响应的是电压误差和电感电流,而非负载电流的直接数字反馈及随之而来的电压斜降控制(见段落[0059]及图5)。因此,技术特征R未被公开。 |
| 技术特征S《未被公开》 | 无 | 对比文件没有区分或描述由不同模块处理“静态电流需求”和“高频动态电流需求”。其整个开关模式转换器系统处理所有的负载电流需求。目标专利该特征明确了数字辅助部分和LDO部分在处理电流类型上的分工(见说明书[0023]段),这一特定架构在对比文件中不存在。因此,技术特征S未被公开。 |
| 技术特征T《未被公开》 | 无 | 对比文件没有提及任何关于“扩充LDO调节器的静态电流容量以支持为芯片上泄漏供电”的内容。目标专利该特征是其数字辅助调节带来的一个具体优势(见说明书[0024]段),在对比文件中没有对应描述。因此,技术特征T未被公开。 |
| 技术特征U《未被公开》 | 无 | 如特征B和L所述,对比文件中完全没有“提前通知信号”的概念,更不用说由系统电路产生表示负载变化将在预定时间段中发生的此类信号。因此,技术特征U未被公开。 |
| 技术特征V《未被公开》 | 无 | 对比文件中的LDO调节器(作为现有技术提及)没有被描述为会接收任何“提前通知信号”,也没有被描述为具有“在负载变化时间期间扩展所述LDO调节器的带宽”的功能或机制。目标专利该特征对应图4的系统辅助LDO调节器,通过提前通知信号增加偏置电流来扩展带宽(见说明书[0031]段),这在对比文件中没有对应。因此,技术特征V未被公开。 |
| 技术特征W《未被公开》 | 无 | 对比文件中没有提及“米勒补偿电容器”(Miller compensation capacitor)用于稳定LDO调节器。其补偿机制涉及对开关模式转换器的控制环路(见图5、6),与线性LDO的米勒补偿不同。因此,技术特征W未被公开。 |
| 技术特征X《未被公开》 | 无 | 对比文件中没有提及“可变电阻器电路”与米勒补偿电容器组合以提供对特定负载电流的补偿。目标专利该特征对应图4中的可变电阻器电路Rc 410(见说明书[0031]段),在对比文件中没有对应。因此,技术特征X未被公开。 |
| 技术特征Y《未被公开》 | 无 | 对比文件中没有描述任何“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”的机制。其控制是通过数字控制器调整开关占空比来实现的,而非通过模拟可变电阻。因此,技术特征Y未被公开。 |
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