本专利提出的切换式稳压器的控制电路之一，包含有：控制引脚，用于耦接外部电阻；电阻侦测器，用于在控制引脚耦接于外部电阻时，侦测外部电阻的电阻值；电流产生模组，用于依据电阻侦测器的侦测结果产生相对应的控制电流；振荡器，耦接于控制引脚和电流产生模组，用于产生时脉信号；以及模式切换电路。当模式切换电路设置振荡器操作于电阻控制模式时，振荡器会依据控制电流产生时脉信号，使时脉信号的频率对应于外部电阻的电阻值。当模式切换电路设置振荡器操作于信号控制模式时，振荡器会依据控制引脚所耦接的外部同步信号产生时脉信号，使时脉信号同步于外部同步信号。控制电路只需设置单一控制引脚，便能提供两种不同的时脉信号频率设定方式。
一电阻侦测器，耦接于该控制引脚，用于在该控制引脚耦接于该外部电阻时，侦测该外部电阻的电阻值；
一电流产生模组，耦接于该电阻侦测器，用于依据该电阻侦测器的侦测结果产生一相对应的控制电流；
一振荡器，耦接于该控制引脚和该电流产生模组，用于产生一时脉信号；以及一模式切换电路，耦接于该控制引脚与该振荡器；
其中当该模式切换电路设置该振荡器操作于一电阻控制模式时，该振荡器会依据该控制电流产生该时脉信号，使该时脉信号的频率对应于该外部电阻的电阻值，而当该模式切换电路设置该振荡器操作于一信号控制模式时，该振荡器会依据该控制引脚所耦接的一外部同步信号产生该时脉信号，使该时脉信号同步于该外部同步信号；
一第二开关，耦接于该第一电容与该电流产生模组之间，用于依据该模式切换电路的控制，选择性地将该控制电流导通到该第一电容；
一第二比较器，耦接于该第一电容和一第二参考电压，用于将该第一电容的跨压与该第二参考电压进行比较，以产生一比较信号；以及一组合逻辑电路，耦接于该控制引脚、该模式切换电路、以及该第二比较器，用于依据该模式切换电路的控制，来产生该时脉信号。
2.如权利要求1所述的控制电路，其中当该振荡器操作于该电阻控制模式时，该模式切换电路会在该控制引脚耦接于该外部同步信号达一段时间后，将该振荡器切换至该信号控制模式。
3.如权利要求2所述的控制电路，其中当该振荡器操作于该信号控制模式时，该模式切换电路会在该控制引脚停止耦接于该外部同步信号达一段时间后，将该振荡器切换至该电阻控制模式。
4.如权利要求3所述的控制电路，其中该电阻侦测器包含有：一第一比较器，耦接于该控制引脚与一第一参考电压，用于将该控制引脚上的电压与该第一参考电压进行比较；
一晶体管，串联耦接于该电流产生模组与该控制引脚之间，且该晶体管的控制端耦接于该第一比较器的一输出端；以及一第一开关，串联耦接于该电流产生模组与该控制引脚之间，且设置于该晶体管与该控制引脚之间的电流路径上，或是设置于该电流产生模组与该晶体管之间的电流路径上；
其中在该控制引脚耦接于该外部同步信号前，该模式切换电路会导通该第一开关，而当该控制引脚上的电压变化超过一预定范围时，该模式切换电路会截止该第一开关。
5.如权利要求4所述的控制电路，其中该晶体管设置于该电流产生模组与该控制引脚之间的电流路径上。
6.如权利要求5所述的控制电路，其中该电流产生模组产生的该控制电流与流经该晶体管的一感应电流大小相同或成比例关系。
7.如权利要求3所述的控制电路，其中该电流产生模组包含有：一电流镜，包含有多个晶体管；以及
一偏压电路，耦接于该模式切换电路，用于依据该模式切换电路的控制，对该电流镜的其中之一晶体管的控制端施加一预定偏压。
8.如权利要求7所述的控制电路，其中当该模式切换电路将该振荡器设置成操作在该信号控制模式时，该模式切换电路会控制该偏压电路对该电流镜的其中之一晶体管的控制端施加一预定偏压。
9.如权利要求8所述的控制电路，其中在该模式切换电路将该振荡器从该电阻控制模式切换到该信号控制模式间的一预定时段中，该模式切换电路会控制该偏压电路对该电流镜的其中之一晶体管的控制端施加一预定偏压。
10.如权利要求9所述的控制电路，其中该电流产生模组另包含有：一第二电容，耦接于该电流镜的其中之一晶体管的控制端。
11.如权利要求1所述的控制电路，其中当该模式切换电路将该振荡器设置成操作于该电阻控制模式时，该模式切换电路会导通该第二开关，并将该组合逻辑电路设置成依据该比较信号来产生该时脉信号。
12.如权利要求1所述的控制电路，其中当该模式切换电路将该振荡器设置成操作于该信号控制模式时，该模式切换电路会截止该第二开关，并将该组合逻辑电路设置成依据该外部同步信号来产生该时脉信号。
13.如权利要求3所述的控制电路，其中该模式切换电路包含有：一同步信号侦测器，耦接于该控制引脚、该电阻侦测器、和该振荡器，用于侦测该控制引脚上的电压，并控制该电阻侦测器和该振荡器的运作。
14.如权利要求13所述的控制电路，其中该同步信号侦测器会于侦测到该控制引脚上的电压出现一或多次周期性的高低电位转换时，将该振荡器切换至该信号控制模式。
15.如权利要求13所述的控制电路，其中该模式切换电路另包含有：一同相信号产生器，耦接于该同步信号侦测器和该振荡器，用于依据该时脉信号产生与该时脉信号相位相同的一同相信号；
其中该同步信号侦测器会于侦测到该控制引脚上的电压出现一或多次周期性的高低电位转换，且该控制引脚上的电压的方波与该同相信号两者的相位相同或是差距小于一临界值时，将该振荡器切换至该信号控制模式。
16.如权利要求15所述的控制电路，其中该模式切换电路另包含有：一通知信号产生器，耦接于该控制引脚和该同步信号侦测器，用于侦测该控制引脚上的电压的方波周期，且于该控制引脚上的电压的方波周期超过一预定长度时，产生一对应的通知信号给该同步信号侦测器；
其中当该同步信号侦测器收到该通知信号时，会将该振荡器切换至该电阻控制模式。
17.如权利要求13所述的控制电路，其中该模式切换电路另包含有：一通知信号产生器，耦接于该控制引脚和该同步信号侦测器，用于侦测该控制引脚上的电压的方波周期，且于该控制引脚上的电压的方波周期超过一预定长度时，产生一对应的通知信号给该同步信号侦测器；
其中当该同步信号侦测器收到该通知信号时，会将该振荡器切换至该电阻控制模式。
一电阻侦测器，耦接于该控制引脚，用于在该控制引脚耦接于该外部电阻时，侦测该外部电阻的电阻值；
一电流产生模组，耦接于该电阻侦测器，用于依据该电阻侦测器的侦测结果产生一相对应的控制电流；
一振荡器，耦接于该控制引脚和该电流产生模组，用于产生一时脉信号；以及一模式切换电路，耦接于该控制引脚与该振荡器；
其中当该模式切换电路设置该振荡器操作于一电阻控制模式时，该振荡器会依据该控制电流产生该时脉信号，使该时脉信号的频率对应于该外部电阻的电阻值，而当该模式切换电路设置该振荡器操作于一信号控制模式时，该振荡器会依据该控制引脚所耦接的一外部同步信号产生该时脉信号，使该时脉信号同步于该外部同步信号；
其中当该振荡器操作于该电阻控制模式时，该模式切换电路会在该控制引脚耦接于该外部同步信号达一段时间后，将该振荡器切换至该信号控制模式；
其中当该振荡器操作于该信号控制模式时，该模式切换电路会在该控制引脚停止耦接于该外部同步信号达一段时间后，将该振荡器切换至该电阻控制模式；
一第一比较器，耦接于该控制引脚与一第一参考电压，用于将该控制引脚上的电压与该第一参考电压进行比较；
一晶体管，串联耦接于该电流产生模组与该控制引脚之间，且该晶体管的控制端耦接于该第一比较器的一输出端；以及一第一开关，串联耦接于该电流产生模组与该控制引脚之间，且设置于该晶体管与该控制引脚之间的电流路径上，或是设置于该电流产生模组与该晶体管之间的电流路径上；
其中在该控制引脚耦接于该外部同步信号前，该模式切换电路会导通该第一开关，而当该控制引脚上的电压变化超过一预定范围时，该模式切换电路会截止该第一开关。
一电阻侦测器，耦接于该控制引脚，用于在该控制引脚耦接于该外部电阻时，侦测该外部电阻的电阻值；
一电流产生模组，耦接于该电阻侦测器，用于依据该电阻侦测器的侦测结果产生一相对应的控制电流；
一振荡器，耦接于该控制引脚和该电流产生模组，用于产生一时脉信号；以及一模式切换电路，耦接于该控制引脚与该振荡器；
其中当该模式切换电路设置该振荡器操作于一电阻控制模式时，该振荡器会依据该控制电流产生该时脉信号，使该时脉信号的频率对应于该外部电阻的电阻值，而当该模式切换电路设置该振荡器操作于一信号控制模式时，该振荡器会依据该控制引脚所耦接的一外部同步信号产生该时脉信号，使该时脉信号同步于该外部同步信号；
其中当该振荡器操作于该电阻控制模式时，该模式切换电路会在该控制引脚耦接于该外部同步信号达一段时间后，将该振荡器切换至该信号控制模式；
其中当该振荡器操作于该信号控制模式时，该模式切换电路会在该控制引脚停止耦接于该外部同步信号达一段时间后，将该振荡器切换至该电阻控制模式；
一同步信号侦测器，耦接于该控制引脚、该电阻侦测器、和该振荡器，用于侦测该控制引脚上的电压，并控制该电阻侦测器和该振荡器的运作；以及一同相信号产生器，耦接于该同步信号侦测器和该振荡器，用于依据该时脉信号产生与该时脉信号相位相同的一同相信号；
其中该同步信号侦测器会于侦测到该控制引脚上的电压出现一或多次周期性的高低电位转换，且该控制引脚上的电压的方波与该同相信号两者的相位相同或是差距小于一临界值时，将该振荡器切换至该信号控制模式。
具有多重时脉信号频率设定模式的切换式稳压器控制电路
技术领域
[0001] 本发明有关切换式稳压器的控制电路，尤指一种具有多重时脉信号频率设定模式的控制电路。
背景技术
[0002] 有些切换式稳压器的控制电路会同时设置一频率设定引脚和一同步信号引脚，其中，频率设定引脚用以连接决定控制电路的内部时脉信号频率的外部电阻，而同步信号引脚则用以接收一外部同步信号，以供控制电路将内部时脉信号设置成与外部同步信号同步之用。
[0003] 虽然在控制电路上设置两个引脚对于控制电路的时脉信号频率设定方式能提供较高的选择弹性，但却需要占用较多的芯片封装面积。若要使切换式稳压器的控制电路的芯片封装面积能进一步缩小，则显然必需进一步精简控制电路的引脚数量。
发明内容
[0004] 有鉴于此，如何有效精简切换式稳压器的控制电路的引脚数量，又不会影响到对于控制电路的内部时脉信号的频率设定方式的选择弹性，实为业界有待解决的问题。
[0005] 本发明提供了一种用于切换式稳压器的控制电路的实施例，其包含有：一控制引脚，用于耦接一外部电阻；一电阻侦测器，耦接于该控制引脚，用于在该控制引脚耦接于该外部电阻时，侦测该外部电阻的电阻值；一电流产生模组，耦接于该电阻侦测器，用于依据该电阻侦测器的侦测结果产生一相对应的控制电流；一振荡器，耦接于该控制引脚和该电流产生模组，用于产生一时脉信号；以及一模式切换电路，耦接于该控制引脚与该振荡器；其中当该模式切换电路设置该振荡器操作于一电阻控制模式时，该振荡器会依据该控制电流产生该时脉信号，使该时脉信号的频率对应于该外部电阻的电阻值，而当该模式切换电路设置该振荡器操作于一信号控制模式时，该振荡器会依据该控制引脚所耦接的一外部同步信号产生该时脉信号，使该时脉信号同步于该外部同步信号。
[0006] 上述控制电路的优点之一是，模式切换电路会自动侦测是否有外部同步信号被耦接到控制引脚，并相对应地切换振荡器的操作模式。
[0007] 上述控制电路的另一优点，是只需设置单一控制引脚，便能提供两种不同的时脉信号频率设定方式，不仅赋予控制电路更高的使用弹性，还能有效精简所需的芯片封装面积。
[0008] 上述控制电路的另一优点，是可有效避免模式切换电路因控制引脚上的噪声而错误切换振荡器之操作模式的情况发生。
附图说明
[0009] 图1为本发明的电源转换器的一实施例简化后的功能方块图。
[0010] 图2为图1中的控制电路的一实施例简化后的功能方块图。
[0011] 图3至图4为图2中的控制电路的不同运作实施例简化后的时序图。
[0012] 图5为图1中的控制电路的另一实施例简化后的功能方块图。
[0013] 图6为图5中的控制电路的一运作实施例简化后的时序图。
具体实施方式
[0014] 以下将配合相关附图来说明本发明之实施例。在这些附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或流程/步骤。
[0015] 在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，同样的元件可能会用不同的名词来称呼。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于…」。另外「，耦接」一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述一第一元件耦接于一第二元件，则代表该第一元件可直接(包含通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式)连接于该第二元件，或通过其它元件或连接手段间接地电性或信号连接至该第二元件。
[0016] 在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列举的其中之一或多个项目的任意组合。另外，除非本说明书中有特别指明，否则任何单数格的用语都同时包含复数格的涵义。
[0017] 图1为本发明一实施例之电源转换器100简化后的功能方块图。电源转换器100包含有控制电路110、切换式稳压器120、电阻130、外部开关140、以及开关控制器150。控制电路110耦接于切换式稳压器120，用于控制切换式稳压器120对输入电压进行稳压处理，以提供后级电路所需的操作电压。电阻130及开关140耦接于控制电路110，而开关控制器150则耦接于开关140，用于控制开关140的运作。在运作时，电源转换器100可利用开关控制器150来决定是否将外部的同步信号EXT耦接到控制电路110，以改变控制电路110产生时脉信号CLK的方式。当开关控制器150截止(turn off)开关140时，控制电路110产生的时脉信号CLK的频率，会取决于外部电阻130的电阻值大小。当开关控制器150导通(turn on)开关140以将外部的同步信号EXT耦接到控制电路110时，控制电路110会将时脉信号CLK与外部的同步信号EXT进行同步。
[0018] 在本实施例中，控制电路110包含有控制引脚(control pin)111、电阻侦测器112、电流产生模组113、振荡器114、模式切换电路(mode-switching circuit)115、以及脉宽调变器(PWM modulator)116。控制引脚111用于耦接外部电阻130与外部开关140。电阻侦测器112耦接于控制引脚111，用于在控制引脚111耦接于电阻130时，侦测电阻130的电阻值。电流产生模组113耦接于电阻侦测器112，用于依据电阻侦测器112的侦测结果产生相对应的控制电流Iosc。振荡器114耦接于控制引脚111和电流产生模组113，用于产生时脉信号CLK。
模式切换电路115则耦接于控制引脚111和振荡器114，用于将振荡器114在电阻控制模式(resistor-controlled mode)与信号控制模式(signal-controlled mode)间进行切换。脉宽调变器116耦接于振荡器114，用于依据振荡器114输出的时脉信号CLK产生脉宽调变信号PWM，以控制切换式稳压器120的切换频率。
[0019] 当模式切换电路115设置振荡器114操作于电阻控制模式时，振荡器114会依据控制电流Iosc产生时脉信号CLK，使时脉信号CLK的频率对应于外部电阻130的电阻值。当模式切换电路115设置振荡器114操作于信号控制模式时，振荡器114会依据外部同步信号EXT来产生时脉信号CLK，使时脉信号CLK同步于外部同步信号EXT。
[0020] 实作上，控制电路110中的不同功能方块可整合在单一电路芯片中，或是以不同的电路芯片来实现。例如，可将控制电路110中的脉宽调变器116分离出来以独立的电路芯片实现，并将控制电路110中的其它功能方块整合在另一电路芯片中。
[0021] 图2为图1中的控制电路110的一实施例简化后的功能方块图。在本实施例中，电阻侦测器112包含有第一比较器223、晶体管225、和第一开关227。晶体管225和开关227耦接于电流产生模组113与控制引脚111之间。比较器223的输出端耦接于晶体管225的控制端，且比较器223的输入端耦接于控制引脚111和第一参考电压Vf1。比较器223用于将控制引脚111上的电压VP与第一参考电压Vf1进行比较，并依据比较的结果控制流经晶体管225的感应电流Ir。模式切换电路115耦接于开关227的控制端，用以控制开关227的切换。
[0022] 本实施例中的振荡器114包含有第一电容241、第二开关243、第二比较器245、以及组合逻辑电路247。开关243耦接于电容241与电流产生模组113之间，且开关243的控制端耦接于模式切换电路115。开关243用于依据模式切换电路115的控制，选择性地将控制电流Iosc导通到电容241。比较器245耦接于电容241和第二参考电压Vf2，用于将电容241的跨压与第二参考电压Vf2进行比较，以产生比较信号CMP。组合逻辑电路247耦接于控制引脚111、模式切换电路115、脉宽调变器116、以及比较器245，用于依据模式切换电路115的控制，来决定时脉信号CLK的产生方式。
[0023] 在图2的实施例中，模式切换电路115包含有同步信号侦测器(sync signal detector)251和同相信号产生器(in-phase signal)253。同步信号侦测器251耦接于控制引脚111、电阻侦测器112、和振荡器114，用于侦测控制引脚111上的电压VP，并控制电阻侦测器112和振荡器114的运作。同相信号产生器253耦接于同步信号侦测器251和振荡器114，用于依据振荡器114输出的时脉信号CLK产生与时脉信号CLK相位相同的同相信号WS。例如，同相信号产生器253可于每次时脉信号CLK的上升缘触发时，产生一脉宽较窄的对应脉波，以作为同相信号WS。
[0024] 以下将搭配图3～图4来进一步说明控制电路110的运作方式。
[0025] 图3为图2中的控制电路110的一运作实施例简化后的时序图300。如图3所示，当开关控制器150将控制信号CS设置成低电位以截止开关140时，例如，在时间T1之前的时段，外部同步信号EXT并不会被耦接至控制引脚111。此时，控制引脚111上的电压VP会等于比较器223的参考电压Vf1。在此阶段中，模式切换电路115中的同步信号侦测器251会将振荡器114设置成操作于电阻控制模式，并将控制信号RCM设置成高电位，以导通开关227。此时，比较器223、晶体管225和开关227会形成一负反馈路径，使得流经晶体管225的感应电流Ir的大小会与外部电阻130的电阻值呈反比。
[0026] 因此，可利用电阻侦测器112来侦测外部电阻130的电阻值大小，以决定相对应的感应电流Ir。电流产生模组113则会产生与流经晶体管225的电流Ir大小相对应的控制电流Iosc。由于电流Ir的大小与外部电阻130的电阻值大小相对应，故控制电流Iosc的大小也会与外部电阻130的电阻值大小相对应。
[0027] 实作上，电流产生模组113可用各种架构的电流镜电路实现，用以复制电流Ir以产生与电流Ir大小相同或成比例关系的控制电流Iosc。例如，在图3的实施例中，电流产生模组113包含有晶体管231、233，以及第二电容235。晶体管231的第一端耦接于晶体管233的第一端，并且耦接于一固定电位VCC。晶体管231的第二端和控制端耦接于电阻侦测器112。晶体管233的控制端则耦接于晶体管231的控制端以形成一电流镜架构，用以将流经电阻侦测器112的电流Ir复制到晶体管233的第二端，以产生控制电流Iosc。电容235的一端耦接于晶体管231的第一端，而电容235的另外一端耦接于晶体管231和233两者的控制端。
[0028] 当模式切换电路115中的同步信号侦测器251将振荡器114设置成操作于电阻控制模式时，同步信号侦测器251会将控制信号SCM设置为低电位，以导通振荡器114中的开关243，使控制电流Iosc导通到振荡器114中的电容241。此时，同步信号侦测器251还会利用控制信号SCM，将振荡器114中的组合逻辑电路247设置成依据比较器245输出的比较信号CMP来产生时脉信号CLK，使得时脉信号CLK的频率会对应于控制电流Iosc的大小。由于控制电流Iosc的大小与外部电阻130的电阻值大小相对应，因此，组合逻辑电路247产生的时脉信号CLK此时的频率取决于外部电阻130的电阻值大小。
[0029] 为了自动切换时脉信号CLK的产生方式，模式切换电路115中的同步信号侦测器251会侦测控制引脚111上的电压VP的变化。一旦电压VP偏离一预定范围，例如，偏离Vt1～Vt2的范围，同步信号侦测器251便会对电压VP进行一段时间的监测，以进一步判断电压VP的变化是起因于外部同步信号EXT被耦接到控制引脚111，还是因为噪声所造成。
[0030] 在图3的实施例中，当开关控制器150于时间T1将控制信号CS切换至高电位，以将外部同步信号EXT通过开关140耦接至控制引脚111时，控制引脚111上的电压VP会受到外部同步信号EXT的波形影响而上升并开始呈现周期性的变化。当同步信号侦测器251于时间T1侦测到控制引脚111上的电压VP超出预设上限Vt1后，会进入一观察期(observation period)，并监测电压VP是否开始出现周期性的高低电位转换(transition)。
[0031] 在同步信号侦测器251处于观察期之际，为了避免控制引脚111上的电压VP的变化影响到电流产生模组113产生的控制电流Iosc的稳定性，同步信号侦测器251可于进入观察期时(亦即侦测到电压VP偏离预定范围时)，将控制信号RCM切换至低电位，以截止开关227。此时，藉由电容235的放电，可使得控制电流Iosc维持不变。如此一来，便可使振荡器114输出的时脉信号CLK的频率，维持在与振荡器114操作电阻控制模式时相同或接近的水平。
[0032] 同步信号侦测器251可于侦测到电压VP出现一或多次周期性的高低电位转换时，判定有外部同步信号EXT被耦接到控制引脚111。例如，本实施例中的同步信号侦测器251会于侦测到电压VP出现4次高低电位转换时，判定有外部同步信号EXT被耦接到控制引脚111的情况发生。等到电压VP的方波与同相信号产生器253产生的同相信号WS两者的相位相同或是差距小于一临界值时，同步信号侦测器251便会离开观察期。实作上，同步信号侦测器251可于电压VP的方波与同相信号WS两者的上升缘对齐时，判定两者的相位相同，或是于电压VP的方波的上升缘落在同相信号WS的脉波宽度范围内时，派定电压VP的方波与同相信号WS两者的相位差距小于临界值。
[0033] 在图3的实施例中，当同步信号侦测器251于时间T2侦测到电压VP的方波与同相信号WS两者的上升缘对齐时，便会离开观察期。同步信号侦测器251离开观察期时，会将振荡器114切换至信号控制模式。如时序图300所示，同步信号侦测器251此时会将控制信号SCM切换至高电位，以将振荡器114中的组合逻辑电路247设置成改依据外部同步信号EXT来产生同步的时脉信号CLK，而停止依据比较器245的输出来产生时脉信号CLK，以使得振荡器114在信号控制模式下产生的时脉信号CLK会与外部同步信号EXT同步。
[0034] 当同步信号侦测器251将振荡器114切换至信号控制模式时，同步信号侦测器251可利用控制信号SCM截止振荡器114中的开关243，使控制电流Iosc停止导通到振荡器114中的电容241，藉以节省振荡器114及控制电路110在信号控制模式下的电流消耗。另外，模式切换电路115中的同相信号产生器253也可以只在同步信号侦测器251处于观察期的时段内，才产生同相信号WS，以进一步提升控制电路110的省电效果。
[0035] 图4为图2中的控制电路110的另一运作实施例简化后的时序图400。图4的实施例与图3的实施例很类似，差别在于当开关控制器150于时间T3将控制信号CS切换至高电位，以将外部同步信号EXT通过开关140耦接至控制引脚111时，控制引脚111上的电压VP会受到外部同步信号EXT的波形影响而下降并开始呈现周期性的变化。
[0036] 当模式切换电路115中的同步信号侦测器251于时间T3侦测到控制引脚111上的电压VP超出预设下限Vt2后，会进入观察期，并监测电压VP是否开始出现周期性的高低电位转换。
[0037] 本实施例中的同步信号侦测器251于时间T4侦测到电压VP出现第5次周期性的高低电位转换时，会判定有外部同步信号EXT被耦接到控制引脚111的情况发生。等到电压VP的方波与同相信号产生器253产生的同相信号WS两者的相位相同(例如，两者的上升缘对齐时)或是差距小于一临界值时，同步信号侦测器251便会离开观察期。
[0038] 在图4的实施例中，当同步信号侦测器251于时间T5时侦测到电压VP的方波的上升缘落在同相信号WS的脉波宽度范围内时，便会离开观察期。
[0039] 有关控制电路110在前述实施例中的其它运作说明，也适用于图4的实施例，故在此不重复叙述。
[0040] 在某些实施例中，也可以将模式切换电路115中的同相信号产生器253省略。在这些实施例中，当同步信号侦测器251侦测到控制引脚111上的电压VP偏离预定范围而进入观察期后，同步信号侦测器251可于侦测到电压VP出现一或多次周期性的高低电位转换时，判定有外部同步信号EXT被耦接到控制引脚111。此时，同步信号侦测器251即可离开观察期，而无需等到电压VP的方波与同相信号产生器253产生的同相信号WS两者的边缘对齐。
[0041] 在前述图2的实施例中，电阻侦测器112的中的晶体管225是设置于电流产生模组113与控制引脚111之间的电流路径上，而开关227则是设置于晶体管225与控制引脚111之间的电流路径上。但这只是一实施例，而非局限电阻侦测器112的实际实施方式。实作上，亦可将开关227改设置于电流产生模组113与晶体管225之间的电流路径上。另外，电阻侦测器
112中的开关个数也可依据电路设计的需要而增加，并不局限于图2实施例中的个数。
[0042] 模式切换电路115设定观察期的方式可以依据电路设计的需求而调整，并不局限于前述实施例的方式。例如，模式切换电路115也可以将观察期设定成固定时间长度。
[0043] 图5为图1中的控制电路110的另一实施例简化后的功能方块图。图5中的控制电路110与图2中的控制电路110很类似，两实施例的差异之一在于图5中的电流产生模组113另包含有偏压电路537，但省略了电容235。偏压电路537耦接于晶体管233的控制端和模式切换电路115，用于依据模式切换电路115的控制，选择性地对晶体管233的控制端施加一预定偏压。
[0044] 图5中的模式切换电路115另包含有通知信号产生器555，耦接于控制引脚111和同步信号侦测器251，用于侦测控制引脚111上的电压VP的方波周期，且当通知信号产生器555侦测到电压VP的方波周期超过一预定长度时，会产生对应的通知信号Tout给同步信号侦测器251。
[0045] 当模式切换电路115中的同步信号侦测器251将振荡器114设置成操作在信号控制模式时，通知信号产生器555会记录电压VP的多个方波周期个别的时间长度，且同步信号侦测器251会将控制信号SCM切换至高电位，以控制偏压电路537开始对晶体管233的控制端施加预定偏压。
[0046] 以下将搭配图6来进一步说明图5中的控制电路110的运作方式。
[0047] 如图6所示，开关控制器150于时间T6将控制信号CS设置成低电位以截止开关140后，外部同步信号EXT便停止耦接至控制引脚111。当通知信号产生器555于时间T7侦测到电压VP的某个方波周期的长度比前一个方波周期长时，会产生通知信号Tout以通知同步信号侦测器251。
[0048] 当收到通知信号Tout时，同步信号侦测器251会进入观察期，并将控制信号SCM切换至低电位，以导通振荡器114中的开关243，并将振荡器114中的组合逻辑电路247设置成改依据比较器245输出的比较信号CMP来产生时脉信号CLK。此时，控制电流Iosc会导通到振荡器114中的电容241，且控制电流Iosc的大小是由偏压电路537对晶体管233的控制端所施加的偏压大小来决定。因此，振荡器114输出的时脉信号CLK的频率大小，也会取决于偏压电路537对晶体管233的控制端所施加的偏压大小。
[0049] 若电压VP持续落在一预定范围内的时间，超过时脉信号CLK的一预定数量的周期，则同步信号侦测器251便可判定外部同步信号EXT已停止耦接到控制引脚111。
[0050] 例如，在图6实施例中，同步信号侦测器251会于侦测到电压VP持续落在电压范围Vp1～Vp2内的时间超过时脉信号CLK的2个周期时，例如在时间T8时，判定外部同步信号EXT已被停止耦接到控制引脚111。此时，如时序图600所示，同步信号侦测器251会离开观察期，并将振荡器114切换至电阻控制模式。同时，同步信号侦测器251会将控制信号RCM切换至高电位，以控制偏压电路537停止对晶体管233的控制端施加偏压，并导通电阻侦测器112中的开关227，使电阻侦测器112开始侦测外部电阻130的电阻值大小，以决定电流Ir和控制电流Iosc的大小。
[0051] 在图6的实施例中，由于振荡器114于同步信号侦测器251进入观察期时(亦即时间T7)即已开始运作，所以当同步信号侦测器251离开观察期时(亦即时间T8)，振荡器114即可迅速达到稳态运作，使得振荡器114输出的时脉信号CLK的频率会对应于外部电阻130的电阻值大小。
[0052] 如前所述，同步信号侦测器251会在振荡器114操作于信号控制模式时，控制偏压电路537对晶体管233的控制端施加预定偏压，直到振荡器114被切换至电阻控制模式时才停止。此外，利用偏压电路537对晶体管233的控制端施加预定偏压的方式，也可使振荡器114从信号控制模式切换到电阻控制模式的过程中所产生的时脉信号CLK的频率保持稳定，避免影响到后级的脉宽调变器116发生误作动。
[0053] 在图6的实施例中，偏压电路537对晶体管233的控制端所施加的偏压，会使得振荡器114一开始被切换到电阻控制模式时所接收到的控制电流Iosc，略高于振荡器114达到稳态运作时的大小。实作上，也可以将偏压电路537对晶体管233的控制端所施加的偏压，设计成使得振荡器114一开始被切换到电阻控制模式时所接收到的控制电流Iosc略低于振荡器114达到稳态运作时的大小。
[0054] 有关前述图2的控制电路110在振荡器114从电阻控制模式被切换至信号控制模式的过程的运作说明，也适用于图5的实施例，故在此不重复叙述。实作上，同步信号侦测器251也可以在将振荡器114从电阻控制模式切换到信号控制模式间的观察期中，控制偏压电路537对晶体管233的控制端施加预定偏压的方式，以使振荡器114从电阻控制模式切换到信号控制模式的过程中所产生的时脉信号CLK的频率能保持稳定，避免影响到后级的脉宽调变器116发生误作动。
[0055] 在前述的说明中，通知信号产生器555只要侦测到电压VP的某个方波周期的长度比前一个方波周期长时，便会发出通知信号Tout给同步信号侦测器251。这只是一实施例，而非局限通知信号产生器555的实际实施方式。例如，通知信号产生器555也可以在侦测到电压VP的某个方波周期的长度比前一个方波周期长超过一预定程度时，例如，比前一个方波周期长复数倍时，才发出通知信号Tout给同步信号侦测器251。或者，通知信号产生器555也可以在侦测到电压VP的某个方波周期的长度超过控制电路110的设计规格能接受的限度时，才发出通知信号Tout给同步信号侦测器251。
[0056] 在前述的各实施例中，开关140、开关227和偏压电路537等部分功能方块的控制信号是以高态有效(active high)的形式表示，而开关243等部分功能方块的控制信号是以低态有效(active low)的形式表示，但这只是为了方便举例说明，并非局限这些功能方块的控制信号的实际实施方式。
[0057] 另外，前述实施例中用来实现电流产生模组113的电流镜架构，只是用来产生控制电流Iosc的许多方式之一，而非局限电流产生模组113的实际实施方式。实作上，也可以利用更多的晶体管来组成不同架构的电流镜，以实现前述电流产生模组113的功能。
[0058] 由前述说明可知，即便开关控制器150在切换外部开关140时不主动通知控制电路110，前述控制电路110中的模式切换电路115也会自动侦测是否有外部同步信号EXT被耦接到控制引脚111，并相对应地切换振荡器114的操作模式。因此，本案提出的控制电路110只需设置单一控制引脚111，便能提供两种不同的时脉信号频率设定方式，不仅赋予控制电路
110更高的使用弹性，还能有效精简所需的芯片封装面积。
[0059] 此外，当振荡器114操作在信号控制模式下时，是利用组合逻辑电路247直接依据外部同步信号EXT来产生同步的时脉信号CLK，而不是利用锁相回路(PLL)或延迟锁定回路(DLL)之类的反馈控制架构来锁定外部同步信号EXT。因此，当模式切换电路115将振荡器114切换至信号控制模式时，振荡器114可以迅速地将时脉信号CLK与外部同步信号EXT进行同步，并达到更佳的省电效果。而且，前述振荡器114所需的电路面积也远比采用锁相回路或延迟锁定回路实现的时脉产生器来得小，更有利于精简控制电路110所需的电路面积。
[0060] 再者，由于前述的模式切换电路115是在控制引脚111上的电压VP偏离预定范围时，才会进入观察期进一步监测电压VP的变化态样，且只有在侦测到电压VP出现一或多次周期性的高低电位转换时，模式切换电路才会判定有外部同步信号EXT被耦接到控制引脚111。因此，可有效避免模式切换电路115因控制引脚111上的噪声而错误切换振荡器114之操作模式的情况发生。
[0061] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
