响应于来自确定性负载的前馈信息的电压调节系统

摘要

提供了响应于指示负载电流的确定性改变的前馈信息而调节其输出控制信号的电压调节系统。前馈电路响应于从电压调节系统外部的源生成的输入信号而提供前馈信号。电压调节器系统可通过调节其输出而前摄性地响应于预测信息，由此改善对动态加载的调节容限。作为例子，前馈信息可包括指示影响负载的多个确定性事件的信号。可对来自多个事件的信号一起求和，以生成前馈项。作为另一个例子，除了外部确定性信息之外，电压调节系统还可响应于从内部到调节器的反馈信息和前馈信息。

说明书

技术领域

本发明涉及电压调节系统，并且，更具体地，涉及响应于指示负载电流的确定性改变的前馈信息的电压调节系统。

背景技术

电压调节器是从输入电压源向负载提供基本上恒定的输出电压的电路。切换电压调节器和线性电压调节器是两类电压调节器。在线性电压调节器中，在输入电压源和负载之间串联耦接调整元件(pass element)(例如，晶体管)。线性电压调节器控制通过调整元件的电流和/或跨接调整元件的电压，以维持恒定的输出电压。这样的调节器的另一个可能的特征可为：除了输出电压之外还调节输出电流。

在切换电压调节器中，在输入电压源和负载之间串联耦接切换器(例如，晶体管)。电压调节器导通和关断切换器，以调节输出电流或电压、或所述两者，以维持恒定的输出电压。将电压调节器设计为在改变负载电流的条件下操作，以将输出电压维持在特定的容许范围内。电压调节器的共同设计目标在于，使实际输出电压和期望输出电压之间的差最小。实际和期望输出电压之间的差被称为调节误差。

反馈技术是用于减小调节误差的最常见的方法。在具有反馈的电压调节器中，来自输出的信号被反馈到调节器中，并被用来控制提供到负载的电流或电压、或所述两者。因为反馈控制起到反作用，所以，在调节器可进行响应来调节输出电压或输出电流之前，必须首先使输出电压或输出电流偏差。然而，在调节器响应并使输出电压恢复之前，当出现负载电流的显著改变时，输出电压的偏差可能大到足以超过可接受的操作电压限制。

一个可能的解决方案涉及：增大电压调节器控制系统的带宽，以便它更快地对调节误差起反应。用于切换电压调节器的此解决方案的不利方面可为调节器效率的损失、增大的功率耗散、噪声容限的损失、以及小于最佳瞬态响应。

另一个可能的解决方案涉及使用多相电压调节器。多相切换电压调节器的不利方面在于，它们可增加成本和电子部件数。另一个解决方案是使用线性调节器。然而，线性调节器比切换调节器效率低，并引起增大的功率耗散。由于线性调节器在其线性区域中操作调整元件、并使调整元件一直导通，所以会出现这些问题。

另一个解决方案涉及并入用于改善调节器的响应的相位超前反馈补偿。然而，此方法可能使切换调节器对负载电流有过度的响应，并损失调节器稳定性。

因此，期望提供可将被调节的输出电压维持在严格的容许范围内、同时能够响应负载电流的显著改变的电压调节器。

发明内容

本发明包括电压调节系统，其响应于指示负载电流的确定性改变的前馈信息而调节它们的输出控制信号。本发明的前馈电路响应于从电压调节系统外部的源生成的输入信号，而提供前馈信号。本发明的电压调节系统可对前馈信息作出前摄(PROACTIVE)响应，由此改善动态加载的调节容限。

根据一个实施例，前馈信息可包括指示影响负载电流的多个确定性事件的紧急性的信号。可将来自多个事件的信号加到一起，以生成组合的前馈项(term)，其用来调节输出电流、输出电压、或所述两者。根据另一个实施例，除了外部确定性前馈信息之外，本发明的电压调节系统还可响应于来自调节器输出的反馈、以及来自调节器内的前馈信息。

通过考虑下面的详细描述和附图，本发明的其它目的、特征和优点将变得清楚，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的特征。

附图说明

图1A图解了可与本发明的电压调节系统一起使用的硬盘驱动器系统的例子。

图1B图解了根据本发明的实施例的响应于指示负载电流的确定性改变的前馈信息的电压调节系统的框图。

图1C是图解根据本发明的实施例的读选通信号和读选通前馈信号的例子的图。

图2A图解了根据本发明的另一个实施例的响应于来自指示影响负载电流的两个确定性事件的信号的前馈信息的电压调节系统的框图。

图2B是图解根据本发明的实施例的伺服选通信号和伺服选通前馈信号的例子的图。

图3图解了根据本发明的另一个实施例的响应于来自指示影响负载电流的几个不同的确定性事件的信号的前馈信息的电压调节系统的框图。

图4图解了根据本发明的另一个实施例的响应于指示负载电流的确定性改变的前馈信息的电压调节系统的示意图。

图5图解了根据本发明的另一个实施例的响应于内部和外部前馈信息的电压调节系统的一般性框图。

图6图解了根据本发明的另一个实施例的在电压调节器的独立输入上接收指示负载电流的确定性改变的多个前馈项的电压调节系统的框图。

具体实施方式

如上所述，电压调节器向负载提供调节的输出电压。电压调节器响应于负载电流、负载电压、或所述两者的改变而改变其输出电流、输出电压、或所述两者，以便将输出电压维持在基本上恒定的值上。

负载电流的改变可被分类为随机或确定性的。照明开关的翻转是确定性改变的例子。可作出灯泡将在其被导通时汲取(draw)预定义的电流量的精确预测。仅具有反馈控制的电压调节器对负载电流的随机和确定性改变以相同的方式作出响应。然而，负载电流的很多类改变在本质上是确定性的。这些负载电流改变由于特定原因而发生，并具有可重复的行为。

参照图1A，硬盘驱动器(HDD)系统10包含：旋转的主轴马达30，用于转动硬盘堆70；音圈马达(VCM)致动器40，用来将磁头臂(headarm)定位到堆70的表面上的不同的轨道；以及每个头臂上的读/写头，用于在硬盘上读取和写入数据。音圈马达(VCM)和马达控制器芯片20管理用于执行旋转主轴马达和移动致动器所需的电-机转换的功率。HDD控制器管理HDD系统10的所有操作。

当命令硬盘驱动器从硬盘读取数据时，硬盘驱动器系统10使致动器40将读/写头定位在期望的读取位置上。当读/写头到达期望的读取位置时，HDD控制器25将读选通信号发送到数据通道50。读选通信号是请求数据通道开始从盘取出数据的请求。响应于读选通信号，数据通道50开始进行读取盘上的磁性数据的操作。

硬盘驱动器(HDD)控制器25断言写选通信号，以将数据写入到硬盘上。HDD控制器25还可断言伺服选通信号，以使读/写头从硬盘读取伺服信息。伺服信息是帮助致动器将读/写头定位在正确的数据轨道上的位置信息。

硬盘驱动器(HDD)中的数据通道响应于读选通信号、写选通信号、以及伺服选通信号而从电压调节器汲取可预测的电流量。每当HDD控制器将读选通信号发送到数据通道时，数据通道顺序地汲取可预测的电流量，以分析读信号。并且，响应于写选通信号或伺服选通信号，通过数据通道汲取的电流量是可重复且可预测的。

图1B图解了根据本发明的第一实施例的电压调节系统100。电压调节系统100包括电压调节器101、求和节点102、前馈项103、以及一个或多个反馈项104。数据通道105是从电压调制器101的输出汲取电流的硬盘驱动器中的负载。

电压调节器101可为同步切换电压调节器、非同步切换电压调节器、线性电压调节器、或任意其它种类的电压调节器。电压调节器101接收输入电压V_IN，并在其输出上将输入电压V_OUT提供到数据通道105。如果电压调节器101是切换电压调节器，则典型地，它包括输出电感器，和输出电容器，用于维持连续的输出电压和/或电流。

每个反馈项104从电压调节器101的输出接收反馈信号。例如，反馈信号可为与输出电压成比例的电压反馈信号、或指示输出电流的电流反馈信号。每个反馈项104使用反馈信息，以生成控制信号。控制信号在输出级调整元件或切换器(晶体管基极或栅极)上被提供到电压调节器，以控制调节器输出电流、输出电压、或所述两者。

作为特定例子，反馈项104可包括耦接到调节器输出端、以及误差放大器或比较器的输入的电阻器分压器。误差放大器将电压反馈信号和参考电压之间的差放大，以生成误差信号。比较器确定该误差是高还是低，并输出对应的逻辑控制信号。电压调节器使用误差信号或逻辑控制信号来控制输出切换晶体管的占空度，以便使输出电压基本上保持恒定。

反馈项104可采用各种反馈控制技术中的任一个或多个，以响应于反馈信号而控制输出电流。例如，反馈项104可包括用于电压调节器的公知的任意电压模式或电流模式技术。

电压调节系统100可包括响应于多个反馈信号的多个反馈项104。例如，电压调节系统100可响应于来自输出电压的电压反馈信号、以及来自输出电流的电流反馈信号。电流和电压反馈信号两者均可用来在调节器的控制环路内的求和节点102或各个点上、生成用于电压调节器的组合的控制信号。电压调节器101使用组合的控制信号来调节输出电流、输出电压或所述两者，以维持基本上恒定的输出电压。

电压调节系统100还具有响应于读选通信号的前馈项103。前馈项103响应于从电压调节系统外部的源生成、并指示负载的确定性改变的输入信号，而将前馈信号提供到电压调节器101。在图1B的例子中，该输入信号为从硬盘驱动器系统生成的读选通信号。

当HDD控制器断言读选通信号时，数据通道负载105通过从电压调节器101显著地汲取更多的负载电流，而作出响应。读选通信号指示数据通道105中的负载电流的确定性改变。前馈项103接收读选通信号，并且，作为响应，生成读选通前馈信号作为输出。

在图1C中示出了读选通和读选通前馈信号的例子。读选通信号是逻辑信号。前馈项103将读选通信号转换为读选通前馈信号。读选通信号的下降沿指示对数据扇区的读取操作的开始，而读选通信号的上升沿指示读取操作的结束。在读选通信号的每个下降沿之后，前馈项在读选通前馈信号中生成向下的脉冲，并且，在读选通信号的每个上升沿之后，前馈项在读选通前馈信号中生成向上的脉冲。

在求和节点102处，前馈项103将读选通前馈信号提供到电压调节器101。如图1B所示，在求和节点102处组合一个或多个前馈控制信号和读选通前馈信号，并将其提供到电压调节器101。电压调节器101使用在求和节点102处生成的组合的信号，以调节提供到负载105的输出电流(和/或其它控制信号)。

读选通信号的改变指示由数据通道105汲取的负载电流的确定性改变。当电压调节器101从求和节点102接收到指示读选通功能的信号时，电压调节器101增大其输出电流，以匹配负载电流将要经历的确定性改变。

例如，如果读选通信号的向下的沿指示将开始读取通道功能，则电压调节器101将其输出电流增大与数据通道负载电流的预测增大相等的量。在完成读选通功能之后，电压调节器101响应于读选通前馈信号的上升沿而将其输出电流减小与数据通道负载电流的预测减小相等的量。根据本发明的另一个实施例，读选通逻辑信号被取反，以便创建适当的信号极性或相位，以在电压调节器中实现期望的响应。

本发明是具有优势的，这是因为，它允许电压调节器101调节其输出，以在V_OUT显著变化之前匹配负载的确定性改变。在反馈项104可响应于V_OUT的改变之前，前馈项103可使电压调节器101的输出电流匹配负载电流的确定性改变。

图2A图解了根据本发明的第二实施例的电压调节系统200。该系统200包括系统100的所有元件、以及附加的前馈项201。前馈项201接收伺服选通信号。伺服选通信号是由HDD控制器生成的信号，以使数据通道105读取硬盘上的伺服轨道，

在图2B中图解了数字伺服选通信号的例子。前馈项201响应于伺服选通信号而生成伺服选通前馈信号。伺服选通前馈信号的上升和下降脉冲分别与数字伺服选通信号的上升和下降沿相对应。在节点102处对反馈控制信号、读选通前馈信号、以及来自前馈项201的伺服选通前馈信号求和，并随后将其提供到调节器101。

在图2B的例子中，数据通道105响应于在伺服读取操作的开始出现的伺服选通信号的下降沿，而将其输出电流增大可预测的量。数据通道105增大其负载电流，以执行伺服读取操作。数据通道105响应于在伺服读取操作的终止出现的伺服选通信号的上升沿，而将其负载电流减小可预测的量。

在伺服读取期间，数据通道105将其负载电流增大可预测的量，并且，在伺服读取之后，将其负载电流减小可预测的量。根据本发明，电压调节器101响应于伺服选通信号，以便调节其输出电流以匹配负载电流的改变，使得输出电流基本上保持恒定。

图3图解了根据本发明的第三实施例的响应于指示负载电流的确定性改变的前馈信息的电压调节系统300。电压调节系统300包括系统100的所有元件、项选择器寄存器301、可变加权寄存器302、求和电路303、以及硬件/软件控制单元304。电压调节系统300响应于指示影响负载105处的负载电流的几个不同的确定性事件的前馈信号。

控制单元304可为基于软件或基于硬件的系统。控制单元304提供指示由负载105汲取的负载电流的确定性改变的控制信号。例如，控制单元304可提供读选通信号、伺服选通信号、写选通信号等。控制单元304将这些控制信号的当前状态存储在项选择器寄存器301中。例如，寄存器301中的每个存储单元可存储一个控制位(1或0)，以指示每个控制信号的状态。

将存储在寄存器301中的控制位传送到可变加权寄存器302。将控制位乘以寄存器302中的某个编号“n”的加权系数(其分别被称为A1至An)中的一个，以提供每个控制信号的期望权重。针对于加权系数对调节器101的输出电流的期望影响，而将加权系数设置为基于要向“n”个控制信号中的每个赋予的权重的值。例如，可选择加权系数以使读取选通信号与伺服选通信号相比具有对调节器101的输出电流的更多的影响。

在求和电路303处，将可变加权寄存器302的输出加到一起。前馈项103将求和电路303的求和输出信号转换为前馈信号。在求和节点102处将前馈信号与反馈控制信号相加。将节点102的求和输出信号提供到调节器101，以控制输出电流。

图4图解了根据本发明的另一个实施例的响应于前馈信息的电压调节系统400的示意图。电压调节系统400包括p沟道切换晶体管401。耦接晶体管401的源极，以接收输入电压V_IN。将晶体管401的漏极耦接到输出电感器405和肖特基二极管417。还将输出电感器405耦接到输出电容器416，其存储提供到负载的电荷。负载接收已调节的输出电压V_OUT。

根据本发明的其它实施例，p沟道切换晶体管401可被具有来自驱动电路415的对应支持的n沟道切换晶体管、双极结切换晶体管(例如，NPN或PNP BJT)、调整元件等取代。二极管417可被具有来自驱动电路415的对应支持的第二切换晶体管取代，以允许同步整流。

系统400具有用来响应于输出电压的改变而调节输出电压的反馈项。通过反馈环路来实现该反馈项。反馈环路包括电阻器411-413、放大器/比较器410、频率控制414、以及驱动电路415。三个反馈电阻器411、412和413形成电阻分压器，其生成与输出电压V_OUT成比例的反馈电压V_FB。

滞后比较器410将反馈电压与带隙参考电压V_BGR相比较，以生成控制信号。滞后比较器具有基于电阻器412而设置的两个阈值电压。

可替换地，电路410可为误差放大器410，其放大反馈电压V_FB和带隙参考电压V_BGR之间的差，以生成控制信号。该控制信号指示输出电压V_OUT与目标值的偏差。

将来自电路410的控制信号提供到频率控制电路414。频率控制电路414响应于来自电路410的控制信号而生成占空度控制信号。驱动电路415响应于占空度控制信号而导通和关断切换晶体管。频率控制电路414可使用用于恒定切换频率的脉宽调制(例如，使用误差放大器)、或用于可变频率的脉冲频率调制(例如，由使用滞后比较器而提供的比较器输出信号所确定)，来调节切换晶体管401的占空度。

当切换晶体管401导通时，电流从V_IN通过晶体管401和电感器405而流至负载，并且，电感器405中的电流上倾斜。当晶体管401关断时，电流从地通过肖特基二极管417和电感器405而流至负载。当晶体管401关断时，电感器405中的电流下倾斜。

频率控制电路414调节切换晶体管401的占空度，使得通过电感器405的平均输出电流匹配负载电流，以将V_OUT维持在基本上恒定的值。当放大器/比较器410感测到输出电压V_OUT的改变时，反馈环路改变切换晶体管414的占空度，使得平均电感器电流匹配负载电流。

系统400还包括：前馈电路402-403，其通过从电感器导出信号而补偿电压瞬变；以及反馈电容器418，其补偿输出上的改变。反馈电容器418在输出电容器416和求和节点102之间与电阻器413并联耦接。输出电压脉动(ripple)使得在每个切换周期期间通过电容器418而获得电流。电容器418减小对瞬变信号的感测阻抗，以减小输出电压脉动。电容器418还可增大可变频率调节器中的调节器的操作频率。电容器418可使控制电路比电阻分压器更快地响应于输出电压的改变。然而，在调节器可调节晶体管401的占空度之前，通过电容器418的反馈路径需要输出电压的改变。

在系统400中，电阻器402和电容器403串联耦接在晶体管401的漏极和求和节点102之间。添加电阻器402和电容器403，用来通过在比较器410的非反相输入上将斜坡信号注入反馈电压而减小输出电压脉动。例如，比较器410使晶体管401在V_OUT已增大到反馈滞后点之前响应于来自电阻器402和电容器403的电压而关断，以帮助减小在负载电流快速减小的情况下的V_OUT的过冲。

并且，比较器410使晶体管401在V_OUT已下降到滞后点以下之前响应于来自电阻器402和电容器403的减小的斜坡电压而导通，由此减小在负载电流突然增大的情况下的V_OUT的下冲。变更通过电阻器402和电容器403的电流还帮助消除晶体管401的切换占空度具有的、对作为负载电流的函数的输出电压V_OUT的调制效果。然而，通过电阻器402和电容器403的路径不提供指示负载电流的确定性改变的前馈项。

对所有无源部件411-413、418、402和403进行调谐，以在放大器/比较器410的非反相输入上提供对反馈电压V_FB的值的加权贡献。在本发明的另一个实施例中，这可为反相配置。

本发明的前馈电路在电压调节系统400中提供了前馈信息，其指示负载电流的确定性信息。前馈电路包括电阻器408和电容器409。电容器409在其一个输入上接收读选通信号。如图1C所示，电容器409和电阻器408将读选通信号转换为读选通前馈信号。电容器409阻断读选通信号的DC分量，仅传递读选通信号的AC分量。由此，在读选通信号处于稳定状态时，读选通信号不影响电压调节器的输出电流。在读选通前馈信号返回到稳定状态之后，反馈环路可响应于输出电压的随机改变，而有效地调节输出电流。

对于存在到输出和反馈电压的AC分量的这方面来说，读选通信号的稳定状态级别可影响响应。用来避免对电路中的等效阻抗的冲击的信号的缓冲和有源滤波是避免此影响的方式。

电阻器408提供阻尼因子。电阻器408和电容器409仅为本发明的前馈电路的一个例子。前馈电路还可为所实现的软件、或处于硬件部件的另一个配置中。

读选通前馈信号的电压改变对应于读选通信号的边沿。它们在读操作的开始和结束处影响电压反馈信号V_FB。如上所述，读选通的下降沿使读操作开始。电阻器408和电容器409响应于读选通信号的下降沿，而在求和节点102处，在读选通前馈信号中生成下降电压。节点102处的下降电压使反馈信号V_FB减小，这随之使反馈环路增大晶体管401的导通时间，从而向负载发送更多的电流。由此，前馈电路允许电压调节系统400在读功能期间增大其输出电流，以匹配负载电流的确定性增大。通过精确地匹配输出电流和负载电流，本发明防止在读功能开始时输出电压下降到其容许范围以下。

读选通信号的上升沿使读功能结束。电阻器408和电容器409响应于读选通信号中的上升电压，而在求和节点102处，在读选通前馈信号中生成上升沿。节点102处的上升电压使反馈信号V_FB增大，这随之使反馈环路减小晶体管401的导通时间，从而向负载发送更少的输出电流。由此，前馈电路允许电压调节系统400在读功能之后减小其输出电流，以匹配负载电流的确定性减小。通过精确地匹配输出电流和负载电流，本发明防止在读功能之后输出电压超过其容许范围。

本发明的电压调节系统中的部件可在集成电路芯片上全部实现、作为分离的部件实现、或作为分离的部件和集成电路芯片的组合实现。例如，比较器410、频率控制414、以及驱动电路415可被集成到单个芯片上。在此例子中，切换晶体管401、输出电容器416、输出电感器405、电阻器411-413、电阻器402、电阻器408、以及电容器403、409和418均为外部分离的部件。

然而，存在具有大量外部部件的缺点。具体地，很多外部部件会增大成本，并占据大量板空间。并且，改变无源部件拓扑会改变由调节器和负载所见的感测节点处、以及前馈源处的阻抗。

可复制图4的前馈电路408和409，以接收附加前馈信号。然而，如果将多个前馈信号提供到电压调节器，则需要同时平衡对多个路径的响应的解决方案。替换实施例缓冲来自每个源的信号，以便可使用低阻抗来组合(即，加或减)每个贡献，而不考虑其对其它路径的影响。随后，可根据需求而独立地对每个单独的因子加权。进行其的一个方式是利用如图3所示的可编程控制寄存器301，其消除了对于用来实现前馈项的外部部件的需要。根据另一个实施例，向电压调节器集成电路添加附加引脚，例如，以允许具有高灵活度的增益的调谐。附加电路的缺点在于用于调节器的反馈误差(增益和偏移)的潜在增大。

图5图解了根据本发明的实施例的响应于前馈信息的电压调节系统500的一般性框图。电压调节系统500包括电压调节器501、反馈电路502、以及前馈电路503和504。电压调节系统500向负载505提供输出电流。反馈电路502根据调节器输出而生成一个或多个反馈信号。前馈电路503从调节器内部的节点生成一个或多个前馈信号。前馈电路504响应于指示负载电流的确定性改变的外部前馈信息，而生成任意数目的前馈信号。例如，前馈电路504可接收一个或多个指示确定性负载的信号，并可生成用来控制电压调节器的输出条件的一个或多个输出信号。电压调节系统500可包括任意数目的前馈电路504，例如，接收任意数目的指示确定性负载的信号、并生成用来控制电压调节器的输出条件的任意数目的前馈信号的一个或多个前馈电路504。

可将由反馈电路502生成的反馈信号、由前馈电路503生成的前馈信号、以及来自前馈电路504的确定性信号提供到电压调节器500的独立输入。例如，可将来自反馈电路502的反馈信号和来自前馈电路504的前馈信号提供到电压调节器501的独立输入。作为另一个例子，可将由前馈电路504生成的两个前馈信号提供到电压调节器501的独立输入。

图6图解了在电压调节器的独立输入上接收多个前馈项的电压调节系统600的框图。电压调节系统600包括输出级601、电阻分压器603、前馈项604和607、参考电压控制电路606、电路元件605、以及电压调节器控制和驱动电路608。前馈项604和607中的每个向调节系统600提供指示负载电流的确定性改变的信号。

例如，输出级601包括输出电感器、输出电容器、以及输出晶体管，其可为例如调整元件或切换晶体管。例如，电路元件605可为滞后比较器、或误差放大器。电压调节系统600将来自V_IN的输出电流通过输出级601而提供到V_OUT处的负载602。电阻分压器603在放大器/比较器605的非反相输入上生成下划分(divide-down)的电压反馈信号V_FB。放大器/比较器605将电压反馈信号与来自参考电压控制606的参考电压V_REF相比较，以生成控制信号。电压调节器控制和驱动电路608使用控制信号来控制通过输出级601而提供到负载602的电流量。

在V_OUT中完全地反映负载的确定性改变之前，前馈项604可将指示所述改变的前馈信号提供到求和节点609。图4中的电阻器408和电容器409是前馈项604的例子。来自项604的前馈信号可为对读选通信号、写选通信号、伺服选通信号等的响应。

参考电压控制电路606生成被提供到放大器/比较器605的非反相输入的参考电压V_REF。参考电压控制电路606通常将恒定的参考电压提供到放大器/比较器605的非反相输入。在V_OUT中完全地反映负载602中的负载电流的确定性改变之前，前馈项607可将指示所述改变的前馈信号提供到参考电压控制606。来自项607的前馈信号可为对读选通信号、写选通信号、伺服选通信号等的响应。

控制电路606响应于来自项607的前馈信号而调节参考电压V_REF。例如，控制电路606可包括微处理器，其具有根据其正在预测的内部未决的负载改变而微调参考电压V_REF的能力。例如，微处理器可使用参考电压微调控制寄存器，通过通信总线而微调参考电压。

当参考电压控制606从项607接收到指示所预料负载电流的增大的前馈信号时，控制电路606增大参考电压V_REF。响应于增大的参考电压，放大器/比较器605调节其输出控制信号，使得输出级601向负载602提供更多的输出电流。例如，响应于增大的参考电压，误差放大器605使其输出误差信号减小，使得输出级601中的切换晶体管的占空度增大。作为另一个例子，比较器605使其输出信号在较长的时间周期内保持为低，以增大输出级601中的切换晶体管的占空度。

当参考电压控制606从项607接收到指示所预料负载电流的减小的前馈信号时，控制电路606减小参考电压V_REF。响应于减小的参考电压，放大器/比较器605调节其输出控制信号，使得输出级601向负载602提供更少的输出电流。

可在具有包含区别的、确定性的负载特性的操作模式的任意装置中使用本发明的前馈信息。任何模式改变非常易于具有可预测的对应的负载改变。通过外部(例如，按下按钮、接收呼叫请求等)或内部(例如，发出呼叫、例如从无活动起的休眠模式超时的固件触发的事件)事件而触发模式改变。

蜂窝式电话可具有响应于键按下、发送/接收/显示数据、打开背光灯等的与发出和接收呼叫相联系的事件。DVD可具有诸如使能/禁用显示、以及选择对全频刷新的显示驱动器事件。CD、DVD以及硬盘驱动器(HDD)具有与诸如读/写、空闲、活动空闲、休眠等的数据访问相关联的事件。这些事件中的任一个可对应于与从电压调节器汲取的负载电流的确定性改变相关联的模式改变。本发明的前馈信息可用来在模式改变引起输出电压的显著偏差之前响应于模式改变而调节电压调节器的输出电流。本发明可允许电压调节器将输出电压维持在更严格的容许范围内。

包含在硬盘驱动器控制器或伺服控制器中的查找表中的音圈马达(VCM)电流简档或其它数据还可用来生成根据本发明的前馈控制信号。例如，对内存(DRAM或Flash)进行读/写或在主机总线接口上通信可引起电压调节器的负载电流的确定性改变。因此，这些功能的开始可作为前馈项的触发器，以使电压调节器预先补偿预测的负载电流的改变。

某些功能可能不具有与该功能的开始相关联的任一个单个逻辑信号。然而，嵌入的固件知晓这些功能将在何时发生，并可被编程，以生成用来为电压调节系统预先补偿要引发的事件的预测控制信号、或要响应的命令等。

已为了说明和描述的目的而呈现了本发明的示例实施例的前面的描述。其不意图为穷举性的、或将本发明限制为公开的具体形式。在本发明中希望有修改、各种改变、以及替换的自由。在某些实例中，可在无所述其它特征的对应的使用的情况下采用本发明的特征。在以上教导的范围内，很多修改和变化是有可能的，而不会背离本发明的范围。希望使本发明的范围不被此详细描述限制，而是被所附权利要求限制。