具有脈沖頻率調(diào)制模式的升壓轉(zhuǎn)換器和包括具有可編程偏移/延遲的鎖相環(huán)的背光驅(qū)動(dòng)器芯片制造技術(shù)

本公開涉及具有脈沖頻率調(diào)制模式的升壓轉(zhuǎn)換器和包括具有可編程偏移/延遲的鎖相環(huán)的背光驅(qū)動(dòng)器芯片。這里討論的實(shí)施例涉及用于執(zhí)行升壓轉(zhuǎn)換器的脈沖頻率調(diào)制(PFM)模式以確保升壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率高于可聽頻率閾值的系統(tǒng)、方法和裝置。這里討論的實(shí)施例還涉及用于將脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)光時(shí)鐘信號(hào)與顯示設(shè)備的幀速率信號(hào)、行同步信號(hào)和/或水平同步信號(hào)進(jìn)行同步的系統(tǒng)、方法和裝置。可由具有可編程偏移/延遲的同步模塊產(chǎn)生PWM調(diào)光時(shí)鐘信號(hào)?？删幊唐?延遲可控制同步塊的輸入和輸出時(shí)鐘信號(hào)之間的偏移或相位差。根據(jù)PWM調(diào)光的時(shí)鐘速率和/或面板分辨率，相位/偏移延遲可以被調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)最佳的屏幕顯示性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
具有脈沖頻率調(diào)制模式的升壓轉(zhuǎn)換器和包括具有可編程偏移/延遲的鎖相環(huán)的背光驅(qū)動(dòng)器芯片
描述的實(shí)施例一般涉及用于使用背光控制器改進(jìn)顯示設(shè)備的系統(tǒng)、方法和裝置。具體地，所述實(shí)施例涉及使用可以以脈沖頻率調(diào)制模式操作的背光控制器改進(jìn)顯示設(shè)備中的噪聲減小。
技術(shù)介紹
近來顯示設(shè)備已適合投影多種多樣的媒體，不限于視頻游戲、電影、應(yīng)用以及許多其他形式的媒體。然而，在操作過程中，由于顯示設(shè)備中的某些信號(hào)以可聽頻率傳輸，因此某些顯示設(shè)備可能投影可聽噪聲。此類信號(hào)可對(duì)應(yīng)于用于導(dǎo)通和關(guān)斷顯示設(shè)備中的發(fā)光二極管(LED)的開關(guān)信號(hào)。當(dāng)調(diào)節(jié)開關(guān)信號(hào)的頻率時(shí)，由于導(dǎo)通和關(guān)斷每個(gè)LED所需的電荷，因此顯示設(shè)備的功率消耗可被負(fù)面影響。因此，當(dāng)制造商嘗試減小噪聲同時(shí)也將顯示設(shè)備設(shè)計(jì)為能量有效時(shí)，在某些情況中減少顯示設(shè)備中的噪聲可能證明是無效的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本文描述了不同的實(shí)施例，其涉及用于在顯示設(shè)備處實(shí)施最小開關(guān)頻率以便最小化可聽噪聲的系統(tǒng)、方法和裝置。在一些實(shí)施例中，闡述了用于顯示設(shè)備的控制電路。控制電路可包括升壓電路，其被配置為基于循環(huán)周期向顯示設(shè)備的子系統(tǒng)輸出開關(guān)信號(hào)。控制電路還可包括定時(shí)電路，其被配置為檢測(cè)開關(guān)信號(hào)的頻率?？刂齐娐房杀慌渲脼?，當(dāng)定時(shí)電路在循環(huán)周期終止前沒有檢測(cè)到開關(guān)信號(hào)中的脈沖時(shí)，所述定時(shí)電路可以使升壓電路輸出脈沖并且使循環(huán)周期重新啟動(dòng)。在其他實(shí)施例中，闡述了用于產(chǎn)生高于最小頻率閾值的開關(guān)信號(hào)的方法。該方法可以包括基于最小頻率閾值產(chǎn)生用于顯示設(shè)備的子系統(tǒng)的開關(guān)信號(hào)。所述方法還可包括當(dāng)在循環(huán)周期期間沒有檢測(cè)到開關(guān)信號(hào)中的脈沖時(shí)產(chǎn)生輔助脈沖，其中當(dāng)產(chǎn)生所述脈沖時(shí)重置循環(huán)周期并且所述循環(huán)周期對(duì)應(yīng)于等于或大于最小頻率閾值的頻率。在另外其他實(shí)施例中，闡述了計(jì)算設(shè)備。計(jì)算設(shè)備可包括處理器和顯示設(shè)備。顯示設(shè)備可包括升壓電路，其被配置為基于最小頻率閾值向顯示設(shè)備的子系統(tǒng)輸出開關(guān)信號(hào)。顯示設(shè)備還可包括定時(shí)電路，其被配置為檢測(cè)開關(guān)信號(hào)的頻率。定時(shí)電路還進(jìn)一步被配置為，當(dāng)定時(shí)電路確定開關(guān)信號(hào)的頻率接近最小頻率閾值時(shí)，定時(shí)電路可以導(dǎo)通與定時(shí)電路電耦合的電流吸收器(sink)，以增加升壓電路的負(fù)載，由此引起開關(guān)信號(hào)的頻率的增加。此外，本文描述了各種實(shí)施例，其涉及用于使用可編程偏移將時(shí)鐘信號(hào)與顯示設(shè)備的一個(gè)和多個(gè)信號(hào)同步的系統(tǒng)、方法和裝置。在一些實(shí)施例中，闡述了用于顯示設(shè)備的控制電路。控制電路可包括相位檢測(cè)模塊，其被配置為同時(shí)接收頻率調(diào)整(FS)的反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)。另外，相位檢測(cè)模塊可基于FS反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差，向壓控振蕩器(VCO)提供相位調(diào)節(jié)信號(hào)。VCO可被配置為基于相位調(diào)節(jié)信號(hào)產(chǎn)生輸出時(shí)鐘信號(hào)。控制電路可進(jìn)一步包括延遲模塊，其被配置為從輸入時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿偏移輸出時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿，以將輸出時(shí)鐘信號(hào)與在顯示設(shè)備中傳輸?shù)闹芷谛盘?hào)同步。在其他實(shí)施例中，闡述了一種計(jì)算設(shè)備。計(jì)算設(shè)備可包括用于同時(shí)接收頻率調(diào)整(FS)的反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)的裝置，以及用于基于FS反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差產(chǎn)生相位調(diào)節(jié)信號(hào)的裝置。計(jì)算設(shè)備可進(jìn)一步包括用于基于相位調(diào)節(jié)信號(hào)產(chǎn)生輸出時(shí)鐘信號(hào)的裝置，以及用于從輸入時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿偏移輸出時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿，以將輸出時(shí)鐘信號(hào)與在電耦合到計(jì)算設(shè)備的顯示設(shè)備中傳輸?shù)闹芷谛盘?hào)同步的裝置。在另外其他實(shí)施例中，闡述了一種計(jì)算設(shè)備。計(jì)算設(shè)備可包括處理器和顯示電路。顯示電路可包括相位檢測(cè)模塊，其被配置為同時(shí)接收反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)。另外，相位檢測(cè)模塊可被配置為基于反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差，向壓控振蕩器(VCO)提供相位調(diào)節(jié)信號(hào)。VCO可被配置為基于相位調(diào)節(jié)信號(hào)產(chǎn)生輸出時(shí)鐘信號(hào)。顯示電路可進(jìn)一步包括具有多個(gè)多路器的延遲模塊，每個(gè)多路器電耦合到門延遲。每個(gè)門延遲可被配置為從輸入時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿偏移輸出時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿，以將輸出時(shí)鐘信號(hào)與在顯示設(shè)備中傳輸?shù)闹芷谛盘?hào)同步。本專利技術(shù)的其他方面和優(yōu)勢(shì)將從與附圖相結(jié)合的下面的詳細(xì)描述中變得清晰，附圖通過示例說明了被描述的實(shí)施例的原理。附圖說明被描述的實(shí)施例及其優(yōu)勢(shì)參照與附圖相結(jié)合的下面的描述將更容易被理解。這些圖不限制本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離描述的實(shí)施例的范圍和精神的情況下對(duì)描述的實(shí)施例進(jìn)行的任何形式和細(xì)節(jié)上的變化。圖1顯示了根據(jù)這里討論的某些實(shí)施例的背光驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)圖。圖2顯示了升壓轉(zhuǎn)換器和被用于在升壓轉(zhuǎn)換器中實(shí)施最小開關(guān)頻率的一些子系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。圖3顯示了被配置為根據(jù)可編程周期確保由升壓轉(zhuǎn)換器提供脈沖的升壓轉(zhuǎn)換器的計(jì)時(shí)器的操作。圖4顯示了確保升壓電路在高于最小頻率閾值操作的方法。圖5顯示了用于維持來自于升壓轉(zhuǎn)換器的脈沖信號(hào)開關(guān)頻率高于最小頻率閾值的方法。圖6顯示了根據(jù)這里討論的一些實(shí)施例的用于同步多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。圖7顯示了根據(jù)這里討論的一些實(shí)施例的用于同步多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。圖8顯示了根據(jù)這里討論的一些實(shí)施例的用于同步多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。圖9顯示了根據(jù)一些實(shí)施例的延遲模塊的系統(tǒng)圖。圖10顯示了根據(jù)這里討論的一些實(shí)施例的由多個(gè)多路器和門延遲移位的輸入信號(hào)的圖。圖11提出了相據(jù)這里討論的一些實(shí)施例的背光驅(qū)動(dòng)器設(shè)備的實(shí)施例。圖12顯示了用于延遲輸出時(shí)鐘信號(hào)以便優(yōu)化輸出時(shí)鐘信號(hào)與輸入時(shí)鐘信號(hào)的同步的方法。圖13是可代表這里討論的系統(tǒng)、裝置和/或模塊中的任何一個(gè)的計(jì)算設(shè)備的框圖。具體實(shí)施方式根據(jù)本申請(qǐng)的方法和裝置的典型應(yīng)用將在這個(gè)部分描述。這些示例被單獨(dú)地提供以增加背景并且?guī)椭斫獗幻枋龅膶?shí)施例。因此被描述的實(shí)施例可以被實(shí)踐而不需要一些或所有的這些具體的細(xì)節(jié)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。在其他實(shí)例中，公知的處理步驟不再詳細(xì)描述，以避免不必要地模糊被描述的實(shí)施例。其他應(yīng)用也是可能的，所以下面的示例不應(yīng)當(dāng)作為限制。在下面的詳細(xì)描述中，參考附圖，附圖形成說明書的一部分，并且其中示出了根據(jù)被描述的實(shí)施例的特定實(shí)施例。盡管這些實(shí)施例用足夠的細(xì)節(jié)被描述，以確保本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)踐被描述的實(shí)施例，但可以理解的是這些示例不是限制的；所以可使用其他實(shí)施例，以及可以進(jìn)行變化而不脫離被描述的實(shí)施例的精神和范圍。這里討論的實(shí)施例涉及可操作在脈沖頻率調(diào)制(PFM)模式下的顯示設(shè)備的升壓轉(zhuǎn)換器。PFM模式被設(shè)計(jì)以確保用于導(dǎo)通顯示器的發(fā)光二極管(LED′S)的開關(guān)信號(hào)的頻率高于可聽頻率閾值。這樣，操作顯示設(shè)備的用戶不會(huì)被從顯示設(shè)備產(chǎn)生的可聽噪聲打斷。升壓轉(zhuǎn)換器被配置為使用控制電路根據(jù)最小開關(guān)頻率操作，控制電路被配置為分析和響應(yīng)開關(guān)信號(hào)的變化。監(jiān)控開關(guān)信號(hào)的頻率以確定什么時(shí)候頻率減小，并且作為響應(yīng)，負(fù)載可以被施加于升壓轉(zhuǎn)換器的輸出，直到頻率增加。監(jiān)控由升壓轉(zhuǎn)換器中的控制電路或模塊實(shí)施，其使用根據(jù)預(yù)編程周期循環(huán)的計(jì)時(shí)器。預(yù)編程周期對(duì)應(yīng)于要在升壓轉(zhuǎn)換器中實(shí)施的最小開關(guān)頻率。例如，當(dāng)最小開關(guān)頻率設(shè)置為20千赫，預(yù)編程周期將是50微秒。計(jì)時(shí)器操作以引起升壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)最小開關(guān)頻率輸出脈沖。在一些實(shí)施例中，當(dāng)計(jì)時(shí)器執(zhí)行一個(gè)完整的循環(huán)，而在開關(guān)信號(hào)中沒有檢測(cè)到脈沖時(shí)，升壓轉(zhuǎn)換器將產(chǎn)生脈沖并且計(jì)時(shí)器將啟動(dòng)新的循環(huán)。另外，當(dāng)在計(jì)時(shí)器的一個(gè)循環(huán)中在開關(guān)信號(hào)中檢測(cè)到脈沖時(shí)，計(jì)時(shí)器將重置以啟動(dòng)新的循環(huán)。這樣，計(jì)時(shí)器有助于確保至少在計(jì)時(shí)器的每個(gè)循環(huán)中由升壓轉(zhuǎn)換器提供脈沖。計(jì)時(shí)器可本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于顯示設(shè)備的控制電路，包括：相位檢測(cè)模塊，其被配置為：同時(shí)接收頻率調(diào)整的FS反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)，并且基于FS反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差，向壓控振蕩器VCO提供相位調(diào)節(jié)信號(hào)，其中VCO被配置為基于相位調(diào)節(jié)信號(hào)產(chǎn)生輸出時(shí)鐘信號(hào)；以及延遲模塊，其被配置為從輸入時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿偏移輸出時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿，以將輸出時(shí)鐘信號(hào)與在顯示設(shè)備中傳輸?shù)闹芷谛盘?hào)同步。

【技術(shù)特征摘要】
2013.10.30 US 61/897,796;2014.09.30 US 14/502,945;1.一種用于顯示設(shè)備的控制電路，所述控制電路包括：相位檢測(cè)模塊，其被配置為同時(shí)接收頻率調(diào)整的FS反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)，并且提供相位調(diào)節(jié)信號(hào)；壓控振蕩器VCO，所述VCO被連接到：(i)相位檢測(cè)模塊，以及(ii)被配置為基于相位調(diào)節(jié)信號(hào)提供FS反饋信號(hào)和輸出時(shí)鐘信號(hào)的分開的算術(shù)操作器；延遲模塊，所述延遲模塊耦合到所述分開的算術(shù)操作器中的第一算術(shù)操作器，其中：i)所述延遲模塊包括一個(gè)或多個(gè)可選擇的門延遲；以及ii)所述延遲模塊被配置為將輸出時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿從輸入時(shí)鐘信號(hào)的脈沖沿偏移延遲值；以及調(diào)光發(fā)生器，其耦合到延遲模塊的輸出，其中延遲值基于調(diào)光發(fā)生器的時(shí)鐘速率。2.如權(quán)利要求1所述的控制電路，其中所述延遲模塊包括連接到多個(gè)多路器的解碼部件。3.如權(quán)利要求2所述的控制電路，其中所述延遲模塊包括連接到所述多個(gè)多路器中的第一多路器的輸入的第一反相器和連接到所述多個(gè)多路器中的第二多路器的輸出的第二反相器。4.如權(quán)利要求3所述的控制電路，其中所述第二反相器的反相器輸出可通信地耦合到所述調(diào)光發(fā)生器。5.如權(quán)利要求2所述的控制電路，其中所述分開的算術(shù)操作器被直接連接到所述VCO。6.一種計(jì)算設(shè)備，包括：用于同時(shí)接收頻率調(diào)整的FS反饋信號(hào)和輸入時(shí)鐘信號(hào)的裝置；用于向顯示設(shè)備的壓控振蕩器VCO提供相位調(diào)節(jié)信號(hào)的裝置，其中所述VCO被連接到基于相位調(diào)節(jié)信號(hào)提供FS反饋信號(hào)和輸出時(shí)鐘信號(hào)的分開的算術(shù)操作器；用于將輸出時(shí)鐘信號(hào)延遲一延遲值，以產(chǎn)生延遲模塊輸出的裝置；以及用于向調(diào)光發(fā)生器提供延遲模塊輸出以供調(diào)光發(fā)生器基于延遲模塊輸出來操作的裝置，其中延遲值是基于調(diào)光發(fā)生器的時(shí)鐘速率。7.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算設(shè)備，其中FS反饋信號(hào)是經(jīng)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A·尤桑，A·P·艾特肯，M·P·潘德雅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘋果公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US