CN106100291B - 电源转换器及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供集成电路中的一种知识产权(IP)模块部分，包括第一稳压器、第一电路、电源转换器和第二电路。第一稳压器配置为接收电源电压并且生成第一输出电压。第一电路与第一稳压器耦接并且配置为接收第一输出电压。电源转换器包括：充电泵，配置为接收电源电压并且生成泵升电压；和第二稳压器，配置为接收电源电压或泵升电压并且生成第二输出电压。第二输出电压具有比第一输出电压的电压电平大的电压电平。第二电路与电源转换器耦接并且配置为接收第二输出电压。本发明还提供了一种操作集成电路中的知识产权(IP)模块部分的方法。

Description

电源转换器及其操作方法
技术领域
本发明总体涉及半导体领域，更具体地，涉及电源转换器及其操作方法。
背景技术
半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。在IC演进过程中，随着几何尺寸(即，可使用制造工艺创建的最小组件(或线))的减小，功能密度(即，单位芯片面积中的互连器件的数量)通常在增加。这种规模缩小工艺通常通过增加产量效率和降低相关成本来提供很多益处。这种规模缩小还增大了IC的复杂程度。在一些应用中，IC包括不同的知识产权(IP)模块部分，这些模块部分被配置为由具有不同电压电平的电源电压进行供电。IP模块部分包含为可再利用的电路设计的IP模块，并且该模块部分通常是IP模块提供者的知识产权。在一些应用中，即使一个IP模块部分都包括多个电路模块，该多个电路模块被配置为由具有不同电压电平的电源电压进行供电。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了集成电路中的知识产权(IP)模块部分，所述IP模块部分包括：第一稳压器，被配置为接收电源电压并且生成第一输出电压；第一电路，与所述第一稳压器耦接并且被配置为接收所述第一输出电压；电源转换器，包括：充电泵，被配置为接收所述电源电压并且生成泵升电压；和第二稳压器，被配置为接收所述电源电压或所述泵升电压并且生成第二输出电压，所述第二输出电压具有比所述第一输出电压的电压电平大的电压电平；以及第二电路，与所述电源转换器耦接并且被配置为接收所述第二输出电压。
优选地，所述第一稳压器是第一低压差稳压器；以及所述第二稳压器是第二低压差稳压器。
优选地，所述电源转换器还包括：第一开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平等于或大于第一预定电压电平时，将所述电源电压传递至所述第二稳压器；第二开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平小于所述第一预定电压电平时，将所述泵升电压传递至所述第二稳压器。
优选地，所述电源转换器还包括：比较电路，被配置为：基于所述电源电压的电压电平是大于还是小于所述第一预定电压电平，生成一个或多个控制信号；以及通过所述一个或多个控制信号来控制所述第一开关和所述第二开关。
优选地，所述IP模块部分还包括：参考电压生成器，被配置为生成第一参考电压，其中，所述比较电路被配置为接收所述第一参考电压。
优选地，所述IP模块部分还包括：分压器，被配置为：基于所述电源电压和第一预定分压比率，生成第一分压，其中，所述比较电路被配置为接收所述第一分压。
优选地，所述电源转换器还包括：振荡器，被配置为输出时钟信号，其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作；以及检测电路，被配置为：基于所述泵升电压的电压电平是大于还是小于第二预定电压电平，使能或禁用所述振荡器。
优选地，所述电源转换器还包括：参考电压生成器，被配置为生成第二参考电压，其中，所述检测电路被配置为接收所述第二参考电压。
优选地，所述电源转换器还包括：分压器，被配置为：基于所述泵升电压和第二预定分压比率，生成第二分压，其中，所述检测电路被配置为接收所述第二分压。
优选地，所述振荡器被配置为：响应于一个或多个选择信号，输出多个不同的非零频率的所述时钟信号。
优选地，所述检测电路包括被配置为降低所述泵升电压的电压电平的放电电路；以及所述检测电路还被配置为：响应于放电信号，使能所述放电电路。
根据本发明的另一方面，提供了一种电源转换器，包括：充电泵，被配置为接收电源电压并且生成泵升电压；以及稳压器系统，包括：低压差稳压器，被配置为接收输入电压并且生成输出电压；第一开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平等于或大于第一预定电压电平时，将所述电源电压传递至所述低压差稳压器以作为所述输入电压；和第二开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平小于所述第一预定电压电平时，将所述泵升电压传递至所述低压差稳压器以作为所述输入电压。
优选地，所述稳压器系统还包括：比较电路，被配置为：基于比较第一参考电压与第一分压，生成一个或多个控制信号；通过所述一个或多个控制信号控制所述第一开关和所述第二开关；以及所述电源转换器还包括：参考电压生成器，被配置为生成所述第一参考电压；和分压器，被配置为：基于所述电源电压和第一预定分压比率，生成所述第一分压。
优选地，所述电源转换器还包括：振荡器，被配置为：响应于使能信号，输出时钟信号，其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作；以及检测电路，包括比较器，所述比较器被配置为通过比较第二参考电压与第二分压生成比较结果，并且所述检测电路被配置为基于所述比较结果生成所述使能信号。
优选地，所述电源转换器还包括：参考电压生成器，被配置为生成所述第二参考电压；以及分压器，被配置为：基于所述泵升电压和第二预定分压比率，生成所述第二分压。
优选地，所述电源转换器还包括：振荡器，被配置为：响应于一个或多个选择信号，输出多个不同的非零频率的时钟信号，其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作。
优选地，所述电源转换器还包括：放电电路，被配置为：响应于放电信号，降低所述泵升电压的电压电平。
根据本发明的又一方面，提供了一种操作集成电路中的知识产权(IP)模块部分的方法，所述方法包括：通过所述IP模块部分的第一稳压器将电源电压转换为第一输出电压；基于所述电源电压，由所述IP模块部分的充电泵电路生成泵升电压；以及通过所述IP模块部分的第二稳压器将所述电源电压或所述泵升电压转换为第二输出电压，所述第二输出电压的电压电平大于所述第一输出电压的电压电平。
优选地，将所述电源电压或所述泵升电压转换为所述第二输出电压包括：当所述电源电压的电压电平等于或大于预定电压电平时，将所述第二稳压器与所述电源电压电耦接；以及当所述电源电压的电压电平小于所述预定电压电平时，将所述第二稳压器与所述泵升电压电耦接。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的各个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。
图1是根据一个或多个实施例的IC的IP模块部分的示意图。
图2是根据一个或多个实施例的可用于图1中示出的IP模块部分的示例性电源转换器的示意图。
图3是根据一个或多个实施例的可用于图2中示出的电源转换器的示例性检测电路的示意图。
图4是根据一个或多个实施例的可用于图1中示出的IP模块部分的另一示例性电源转换器的示意图。
图5是根据一个或多个实施例的可用于图2中示出的电源转换器或图4中示出的电源转换器的另一示例性充电泵系统的示意图。
图6A是根据一个或多个实施例的可用于图5中示出的充电泵系统的示例性检测电路的示意图。
图6B和图6C是根据一个或多个实施例的可用于图6中示出的检测电路的示例性负荷器件的示意图。
图7是根据一些实施例的操作IC的IP模块部分的方法的流程图。
图8A是根据一些实施例的具有结合图1示出的IP模块部分的IC的顶视图。
图8B是根据一些实施例的具有结合图1示出的IP模块部分的IC封装件的立体图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现本发明的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本发明可以在多个实例中重复参考标号和/或字符。这种重复是为了简化和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空间关系术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除图中所示的方位之外，空间关系术语意欲包括使用或操作过程中的器件的不同的方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可同样地作相应地解释。
根据本发明的一些实施例，集成电路(IC)的知识产权(IP)模块部分包括稳压器和电源转换器，该稳压器被配置为将电源电压转换为第一输出电压，该电源转换器被配置为将相同的电源电压转换为第二输出电压。对于IC中的IP模块部分外部的其他电路部分，IP模块部分接收单个电压源(即，电源电压)。与其他接收具有不同电压电平的电压源的IP模块部分相比，根据本发明的IP模块部分具有简化的电源接口。而且，在一些实施例中，电源转换器包括充电泵和另一稳压器。在一些实施例中，电源转换器包括两个开关，该两个开关被配置为将电源电压或来自充电泵的泵升电压电耦接至电源转换器的稳压器。
图1是根据一个或多个实施例的IC的IP模块部分100的示意图。IP模块部分100包括逻辑电路110、存储器电路120、与逻辑电路110和存储器电路120电耦接的控制总线130、与逻辑电路110电耦接的稳压器140以及与存储器电路120电耦接的电源转换器150。稳压器140和电源转换器150都接收IP模块部分100外部的电源电压VSUPP。
逻辑电路110被配置为通过控制总线130控制存储器电路120的操作。存储器电路120包括被配置为存储预定位数的存储单元阵列。在一些实施例中，存储器电路120中的存储单元阵列的存储单元是非易失性存储单元，诸如闪存单元、阻变式随机存取存储器(RRAM)单元、磁阻式随机存取存储器(MRAM)或相变随机存取存储器(PRAM)单元。在一些实施例中，存储器电路120中的存储单元阵列的存储单元是易失性存储单元，诸如静态随机存取存储器(SRAM)单元或动态随机存取存储器(DRAM)单元。在一些实施例中，存储器电路120中的存储单元阵列的存储单元是只读存储器(ROM)单元或可编程只读存储器(PROM)单元。
稳压器140被配置为接收电源电压VSUPP并且将电源电压VSUPP转换为输出电压VCORE。逻辑电路110由电压VCORE进行供电。在一些实施例中，电压VCORE的电压电平在从0.7V至1.2V的范围内。在一些实施例中，稳压器140是低压差稳压器，并且被设计为在未调节的输入电压与其经过调节的输出电压之间的电压差值大于一值时正常工作，并且该值称为第一预定最小压降。在一些实施例中，电压VSUPP的电压电平比电压VCORE的电压电平至少大出稳压器140的第一预定最小压降。在一些实施例中，稳压器140的第一预定最小压降在从100mV至300mV的范围内。
电源转换器150被配置为接收电源电压VSUPP并且将电源电压VSUPP转换为另一输出电压VMEM。存储器电路120由电压VMEM进行供电。在一些实施例中，电压VMEM的电压电平大于电压VCORE的电压电平。在一些实施例中，存储器电路120中的存储单元是闪存单元，并且电压VMEM的电压电平在2.5V至18.0V的范围内。在一些实施例中，存储器电路120中的存储单元是RRAM单元或MRAM单元，并且电压VMEM的电压电平在0.9V至5.0V的范围内。
电源转换器150将结合图2至图6C进一步被示出。
逻辑电路110和存储器电路120作为IP模块部分100内的示例性电路模块部分被引入，该逻辑电路和该存储器电路被配置为由具有不同电压电平的电源电压VCORE和VMEM进行供电。在一些实施例中，IP模块部分100具有与逻辑电路110或存储器电路120不同的电路模块部分。在一些实施例中，IP模块部分100具有被配置为由三个或多个对应的电压电平进行供电的三个或多个电路模块部分。
图2是根据一个或多个实施例的可用作图1中示出的IP模块部分100的电源转换器150的示例性电源转换器200的示意图。图2中与图1中的组件相同或类似的组件具有相同的参考标号或标记，因此省略其详细描述。
电源转换器200包括稳压器系统210、充电泵系统220和参考电压生成器230。稳压器系统210被配置为接收电源电压VSUPP和泵升电压VPP以及生成输出电压VMEM。充电泵系统220被配置为接收电源电压VSUPP并且在充电泵系统220的输出节点221处生成泵升电压VPP。参考电压生成器230被配置为向稳压器系统210提供参考电压VREF1并且向充电泵系统220提供参考电压VREF2。
稳压器系统210包括稳压器212、开关器件214、比较电路216和分压器218。稳压器212被配置为通过开关器件214接收电源电压VSUPP或泵升电压VPP来作为输入电压VIN，并且生成输出电压VMEM。开关器件214包括介于稳压器212与电源电压VSUPP之间的开关214a和介于稳压器212与泵升电压VPP之间的开关214b。开关214a被配置为响应于控制信号CTRL1而闭合或断开，并且开关214b被配置为响应于控制信号CTRL2而闭合或断开。在一些实施例中，开关214a和开关214b是P型晶体管、N型晶体管或传输门。
比较电路216被配置为接收参考电压VREF1和采样电压VSP1并且生成控制信号CTRL1和CTRL2。分压器218被配置为：基于通过预定的分压比率M对电源电压VSUPP进行分压，从而生成作为采样电压VSP1的分压。M是非零正数。在一些实施例中，省略分压器218，而是将电源电压VSUPP传递至比较电路216以作为采样电压VSP1。当省略分压器218时，分压比率M被视为1。
基于比较采样电压VSP1的电压电平与参考电压VREF1的电压电平，比较电路216确定电源电压VSUPP的电压电平是大于还是小于第一预定阈值电压电平。在一些实施例中，当比较电路216确定电源电压VSUPP的电压电平等于或大于第一预定阈值电压电平时，比较电路216使开关214b断开而使开关214a闭合，以将电源电压VSUPP传递至稳压器212。在一些实施例中，当比较电路216确定电源电压VSUPP的电压电平等于或大于第一预定阈值电压电平时，比较电路216还使充电泵系统220禁用。在一些实施例中，当比较电路216确定电源电压VSUPP的电压电平小于第一预定阈值电压电平时，比较电路216使开关214a断开而使开关214b闭合，以将泵升电压VPP传递至稳压器212。
在一些实施例中，稳压器212是低压差稳压器，并且被设计为在输入电压VIN与输出电压VMEM之间电压差值大于一值时正常工作，并且该值称为第二预定最小压降。在一些实施例中，第一预定阈值电压电平被设定为比电压VMEM的目标电压电平至少大出稳压器212的第二预定最小压降。在一些实施例中，基于通过分压器218的预定分压比率M对第一预定阈值电压电平进行分压，从而设定参考电压VREF1的电压电平。
充电泵系统220包括充电泵222、振荡器224、检测电路226和分压器228。充电泵222被配置为基于时钟信号CLK接收电源电压VSUPP并且生成泵升电压VPP。振荡器224被配置为输出时钟信号CLK。检测电路226被配置为：通过比较采样电压VSP2与参考电压VREF2，确定泵升电压VPP的电压电平是大于还是小于第二预定阈值电压电平。检测电路226还被配置为通过使能信号EN使能或禁用振荡器224。在一些实施例中，当检测电路226确定泵升电压VPP的电压电平小于第二预定阈值电压电平时，使能振荡器224。在一些实施例中，当检测电路226确定泵升电压VPP的电压电平等于或大于第二预定阈值电压电平时，禁用振荡器224。在一些实施例中，检测电路226被配置为：接收控制信号CTRL1或控制信号CTRL2，并且在控制信号CTRL1或控制信号CTRL2指示开关214a闭合并且开关214b断开时，禁用振荡器224。
分压器228被配置为：基于通过预定的分压比率N对泵升电压VPP进行分压，从而生成作为采样电压VSP2的分压。N是非零正数。在一些实施例中，省略分压器228，而将泵升电压VPP传递至检测电路226以作为采样电压VSP2。当省略分压器228时，分压比率N被视为1。
在一些实施例中，泵升电压VPP的目标电压电平被设定为比电压VMEM的目标电压电平至少大出稳压器212的第二预定最小压降。基于泵升电压VPP的目标电压电平和充电泵222的预定电压纹波容差之和，设定检测电路226使用的第二预定阈值电压电平。在一些实施例中，基于通过分压器228的预定分压比率N对第二预定阈值电压电平进行分压，设定参考电压VREF2的电压电平。在一些实施例中，稳压器212的第二预定最小压降在100mV至300mV的范围内。在一些实施例中，充电泵222的预定电压纹波容差在100mV至300mV的范围内。
图3是根据一个或多个实施例的可用作图2中示出的电源转换器200的检测电路226的示例性检测电路300的示意图。图3中的与图2中的组件相同或类似的组件具有相同的参考标号或标记，因此省略其详细描述。
检测电路300包括比较器310。比较器310包括两个输入端312和314以及输出端316。比较器310被配置为在输入端312处接收采样电压VSP2而在输入端314处接收参考电压VREF2。比较器310还被配置为在端口316处生成指示采样电压VSP2与参考电压VREF2的比较结果的输出信号，并且该输出信号用作使能信号EN。
图4是根据一个或多个实施例的可用作图1中示出的IP模块部分100中的电源转换器150的另一示例性电源转换器400的示意图。图4中与图2中的组件相同或类似的组件具有相同的参考标号或标记，因此省略其详细描述。
与电源转换器200相比，电源转换器400不具有与图2中的开关器件214、比较电路216和分压器218对应的组件。因此，稳压器212被配置为接收泵升电压VPP作为输入电压VIN，并且不管电源电压VSUPP的电压电平如何，生成输出电压VMEM。与电源转换器200相比，由于通过开关214a来绕过(bypass)充电泵222的可能性不存在，电源转换器400以具有更大的功耗为代价，而具有数量减少的电路组件。
图5是根据一个或多个实施例的可用作图2中示出的电源转换器200的充电泵系统220或图4中示出的电源转换器400的充电泵系统220的另一示例性充电泵系统500的示意图。图5中与图2中的组件相同或类似的组件具有相同的参考标号或标记，因此省略其详细描述。
与图2或图4中的充电泵系统220相比，充电泵系统500利用振荡器524代替振荡器224并且利用检测电路526代替检测电路226。振荡器524被配置为：响应于一个或多个选择信号SELFREQ，在多个不同的非零频率下输出时钟信号CLK。此外，以与以上描述的检测电路226类似的方式，检测电路526被配置为：基于泵升电压VPP的电压电平是大于还是小于第二预定阈值电压电平，使能或禁用振荡器526。检测电路526还被配置为：响应于放电信号DISCHG，对电压VPP进行放电。在一些实施例中，当检测电路526被设定为对电压VPP进行放电时，检测电路526还禁用振荡器524。
在一些实施例中，检测电路226没有被检测电路526代替，并且得到的充电泵系统包括与检测电路226一起工作的振荡器524。在一些实施例中，不用振荡器524代替振荡器224，并且得到的充电泵系统包括与检测电路526一起工作的振荡器224。
图6A是根据一个或多个实施例的可用作图5中示出的充电泵系统500的检测电路526的示例性检测电路600的示意图。图6中与图5中的组件相同或类似的组件具有相同的参考标号或标记，因此省略其详细描述。
检测电路600包括比较器610、逻辑门620和放电电路630。比较器610包括两个输入端612和614以及输出端616。比较器610被配置为在输入端612处接收采样电压VSP2并且在输入端614处接收参考电压VREF2。比较器610还被配置为在端口616处生成指示采样电压VSP2与参考电压VREF2的比较结果的输出信号COMP。逻辑门620是包括两个输入端622和624以及输出端626的或非门。
逻辑门620被配置为接收信号COMP和放电信号DISCHG并且生成用作使能信号EN的输出信号。在操作中，当放电信号DISCHG是逻辑高电平(指示使能放电电路630)时，或者当信号COMP是逻辑高电平(指示泵升电压VPP比第二预定阈值电压电平大)时，EN是逻辑低电平以禁用振荡器524。
放电电路630被配置为：响应于放电信号DISCHG，降低泵升电压VPP的电压电平。放电电路630包括与承载泵升电压VPP的输出节点221电耦接的第一端部632和与参考电压VSS电耦接的第二端部634。在一些实施例中，参考电压VSS是接地电压或参考电源电压。放电电路630还包括串联电连接在第一端部632与第二端部634之间的负荷器件636和开关638。开关638被配置为响应于放电信号DISCHG而闭合或断开。在一些实施例中，当放电信号DISCHG是逻辑高时，开关638闭合，从而使能放电电路630以通过负荷器件636将泵升电压VPP放电至电压VSS。在一些实施例中，当放电信号DISCHG是逻辑低时，开关638断开，从而禁用放电电路630以避免输出节点221通过负荷器件636与参考电压VSS电耦接。
本发明中示出的各个逻辑电平和逻辑门620的类型作为实例被提供。在一些实施例中，一个或多个放电信号DISCHG使信号EN使能和/或比较信号COMP使用与本发明中示出的实例不同的逻辑电平，这是本领域的普通技术人员通常将会想到的内容。
图6B是根据一个或多个实施例的可用作图6A中示出的检测电路600的负荷器件636的示例性负荷器件642的示意图。负荷器件642是电阻器件，该电阻器件具有电耦接至泵升电压VPP的第一端部642a和电耦接至参考电压VSS的第二端部642b。
图6C是根据一个或多个实施例的可用作图6A中示出的检测电路600的负荷器件636的另一示例性负荷器件644的示意图。负荷器件644是二极管，该二极管具有电耦接至泵升电压VPP的阳极644a和电耦接至参考电压VSS的阴极644b。
图7是根据一些实施例的操作IC的IP模块部分的方法700的流程图。在一些实施例中，方法700可用于操作图1中示出的IP模块部分100，并且可结合图2至图6C进一步被说明。应该理解，可以在图7中示出的方法700之前、期间和/或之后执行附加的操作，因此本文仅简要描述其他一些的处理。
工艺开始于操作710，其中通过稳压器140将电源电压VSUPP转换为输出电压VCORE。在一些实施例中，稳压器140是低压差稳压器。
工艺进行至操作720，其中基于电源电压VSUPP，由充电泵系统220或500生成泵升电压VPP。
工艺进行至操作730，其中比较电路216确定电源电压VSUPP的电压电平是大于还是小于预定阈值电压电平VTH。
当电源电压VSUPP的电压电平等于或大于预定阈值电压电平VTH时，工艺进行至操作740，其中通过开关214a将稳压器212与电源电压VSUPP电耦接。
当电源电压VSUPP的电压电平小于预定阈值电压电平VTH时，工艺进行至操作750，其中通过开关214b将稳压器212与泵升电压VPP电耦接。
工艺进行至操作760，其中稳压器212将电源电压VSUPP或泵升电压VPP转换为输出电压VMEM。在一些实施例中，稳压器212是低压差稳压器。
图8A是根据一些实施例的具有图1中示出的IP模块部分100的IC800A的顶视图。为了有助于对IP模块部分100的示例性应用进行说明，省略IC 800A的细节。
IC 800A包括基于可再利用的IP电路模块形成的IP模块部分812、814和816。IC800A还包括为IC 800A专门设计的并且不被视为可再利用的IP电路模块的其他电路模块部分822和824。在一些实施例中，IP模块部分812是处理器，IP模块部分814是存储器，并且IP模块部分816是混合模式电路。在一些实施例中，IP模块部分812、814或816包括与结合图1至图6C示出的IP模块部分100一致的配置。在一些实施例中，电路模块部分822是输入-输出接口，并且电路模块部分824是逻辑电路。
图8B是根据一些实施例的具有图1中示出的IP模块部分100的IC封装件800B的立体图。为了有助于对IP模块部分100的示例性应用进行说明，省略IC封装件800B的细节。
IC封装件800B包括封装件衬底830和IC芯片842、844以及846。IC芯片842安装在封装件衬底830上。IC芯片844安装在IC芯片846上，并且IC芯片844和846的堆叠件也安装在封装件衬底830上。在一些实施例中，IC芯片842、844或846包括基于市场IP电路设计形成的IP模块部分并且具有与结合图1至图6C示出的IP模块部分100一致的配置。
根据一个实施例，集成电路中的知识产权(IP)模块部分包括第一稳压器、第一电路、电源转换器和第二电路。第一稳压器被配置为接收电源电压并且生成第一输出电压。第一电路与第一稳压器耦接并且被配置为接收第一输出电压。电源转换器包括：充电泵，被配置为接收电源电压并且生成泵升电压；和第二稳压器，被配置为接收电源电压或泵升电压并且生成第二输出电压。第二输出电压具有比第一输出电压的电压电平大的电压电平。第二电路与电源转换器耦接并且被配置为接收第二输出电压。
根据另一实施例，电源转换器包括充电泵和稳压器系统。充电泵被配置为接收电源电压并且生成泵升电压。稳压器系统包括低压差稳压器、第一开关和第二开关。低压差稳压器被配置为接收输入电压并且生成输出电压。第一开关被配置为：当电源电压的电压电平等于或大于第一预定电压电平时，将电源电压传递至低压差稳压器以作为输入电压。第二开关被配置为：当电源电压的电压电平小于第一预定电压电平时，将泵升电压传递至低压差稳压器以作为输入电压。
根据另一实施例，一种操作集成电路中的知识产权(IP)模块部分的方法，包括通过IP模块部分的第一稳压器将电源电压转换为第一输出电压。基于电源电压，由IP模块部分的充电泵电路生成泵升电压。通过IP模块部分的第二稳压器将电源电压或泵升电压转换为第二输出电压。第二输出电压的电压电平比第一输出电压的电压电平大。
上面论述了若干实施例的部件，使得本领域普通技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域普通技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他用于达到与这里所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的处理和结构。本领域普通技术人员也应该意识到，这种等效构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (17)

1.集成电路中的知识产权IP模块部分，所述IP模块部分包括：
第一稳压器，被配置为接收电源电压并且生成第一输出电压；
第一电路，与所述第一稳压器耦接并且被配置为接收所述第一输出电压；
电源转换器，包括：
充电泵，被配置为接收所述电源电压并且生成泵升电压；和
第二稳压器，被配置为接收所述电源电压或所述泵升电压并且生成第二输出电压，所述第二输出电压具有比所述第一输出电压的电压电平大的电压电平；以及
第二电路，与所述电源转换器耦接并且被配置为接收所述第二输出电压，
其中，所述电源转换器还包括：
第一开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平等于或大于第一预定电压电平时，将所述电源电压传递至所述第二稳压器；
第二开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平小于所述第一预定电压电平时，将所述泵升电压传递至所述第二稳压器。
2.根据权利要求1所述的IP模块部分，其中：
所述第一稳压器是第一低压差稳压器；以及
所述第二稳压器是第二低压差稳压器。
3.根据权利要求1所述的IP模块部分，其中：
所述电源转换器还包括：
比较电路，被配置为：基于所述电源电压的电压电平是大于还是小于所述第一预定电压电平，生成一个或多个控制信号；以及
通过所述一个或多个控制信号来控制所述第一开关和所述第二开关。
4.根据权利要求3所述的IP模块部分，还包括：
参考电压生成器，被配置为生成第一参考电压，
其中，所述比较电路被配置为接收所述第一参考电压。
5.根据权利要求3所述的IP模块部分，还包括：
分压器，被配置为：基于所述电源电压和第一预定分压比率，生成第一分压，
其中，所述比较电路被配置为接收所述第一分压。
6.根据权利要求1所述IP模块部分，其中，所述电源转换器还包括：
振荡器，被配置为输出时钟信号，其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作；以及
检测电路，被配置为：基于所述泵升电压的电压电平是大于还是小于第二预定电压电平，使能或禁用所述振荡器。
7.根据权利要求6所述IP模块部分，其中，所述电源转换器还包括：
参考电压生成器，被配置为生成第二参考电压，
其中，所述检测电路被配置为接收所述第二参考电压。
8.根据权利要求6所述IP模块部分，其中，所述电源转换器还包括：
分压器，被配置为：基于所述泵升电压和第二预定分压比率，生成第二分压，
其中，所述检测电路被配置为接收所述第二分压。
9.根据权利要求6所述的IP模块部分，其中，所述振荡器被配置为：响应于一个或多个选择信号，输出多个不同的非零频率的所述时钟信号。
10.根据权利要求6所述的IP模块部分，其中：
所述检测电路包括被配置为降低所述泵升电压的电压电平的放电电路；以及
所述检测电路还被配置为：响应于放电信号，使能所述放电电路。
11.一种电源转换器，包括：
充电泵，被配置为接收电源电压并且生成泵升电压；以及
稳压器系统，包括：
低压差稳压器，被配置为接收输入电压并且生成输出电压；
第一开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平等于或大于第一预定电压电平时，将所述电源电压传递至所述低压差稳压器以作为所述输入电压；和
第二开关，被配置为：当所述电源电压的电压电平小于所述第一预定电压电平时，将所述泵升电压传递至所述低压差稳压器以作为所述输入电压。
12.根据权利要求11所述的电源转换器，其中：
所述稳压器系统还包括：
比较电路，被配置为：基于比较第一参考电压与第一分压，生成一个或多个控制信号；
通过所述一个或多个控制信号控制所述第一开关和所述第二开关；以及
所述电源转换器还包括：
参考电压生成器，被配置为生成所述第一参考电压；和
分压器，被配置为：基于所述电源电压和第一预定分压比率，生成所述第一分压。
13.根据权利要求11所述的电源转换器，还包括：
振荡器，被配置为：响应于使能信号，输出时钟信号，其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作；以及
检测电路，包括比较器，所述比较器被配置为通过比较第二参考电压与第二分压生成比较结果，并且所述检测电路被配置为基于所述比较结果生成所述使能信号。
14.根据权利要求13所述的电源转换器，还包括：
参考电压生成器，被配置为生成所述第二参考电压；以及
分压器，被配置为：基于所述泵升电压和第二预定分压比率，生成所述第二分压。
15.根据权利要求11所述的电源转换器，还包括：
振荡器，被配置为：响应于一个或多个选择信号，输出多个不同的非零频率的时钟信号，
其中，所述充电泵被配置为基于所述时钟信号进行操作。
16.根据权利要求11所述的电源转换器，还包括：
放电电路，被配置为：响应于放电信号，降低所述泵升电压的电压电平。
17.一种操作集成电路中的知识产权IP模块部分的方法，所述方法包括：
通过所述IP模块部分的第一稳压器将电源电压转换为第一输出电压；
基于所述电源电压，由所述IP模块部分的充电泵电路生成泵升电压；以及
通过所述IP模块部分的第二稳压器将所述电源电压或所述泵升电压转换为第二输出电压，所述第二输出电压的电压电平大于所述第一输出电压的电压电平，
其中，将所述电源电压或所述泵升电压转换为所述第二输出电压包括：
当所述电源电压的电压电平等于或大于预定电压电平时，将所述第二稳压器与所述电源电压电耦接；和
当所述电源电压的电压电平小于所述预定电压电平时，将所述第二稳压器与所述泵升电压电耦接。
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