CN112034918A - Avs调压电路和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AVS调压电路和装置，所述AVS调压电路包括电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；负载芯片获取CPU运行实时数据，并将CPU运行实时数据发送至电压调节控制器；电压调节控制器根据CPU运行实时数据生成调压指令，并将调压指令发送至电压跟随器；电压跟随器将调压指令对应的弱电流信号进行放大，电源模块根据放大后的电流信号实时调整输出电压；能够使得电源AVS的输入端有足够的驱动电流能力，解决了电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的问题，保证了电源模块输出电压的调节范围与调节精度，输出电压可按照调压策略灵活调整，调压范围广，精度高，能够做到电压的无损输出。

Description

AVS调压电路和装置

技术领域

本发明涉及通用电源领域，尤其涉及一种AVS调压电路和装置。

背景技术

随着半导体行业的快速发展，半导体负载芯片对电源的要求越来越高，大电流，高精度，低纹波，高动态响应速度，动态调压已经成为一种常态，自适应电压调节(AdaptiveVoltage Scaling，AVS)/数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)调压是动态调压的一种，因其信号简单，调压范围广，精度高，越来越多的用在高端负载芯片的核电压调节中。

随着负载对电源动态响应越来越快，很多负载的电源方案多采用数字控制的调压方式，去掉了模拟的电压环反馈(Feed Back，FB)网络，而是通过远程电压补偿脚SENSE管脚来直接调压，SENSE管脚多采用的是差分放大的方式进行电压采样，外部串接电阻阻值不能太大，否则影响电源直流电流(Direct Current，DC)精度，但由于AVS是微电流的电压信号，如果SENSE是低阻抗，将导致AVS无法输出足够的电流，影响电压调节的范围与电源的精度；SENSE是低阻抗特性，将直接导致AVS管脚没有足够的输出能力，该管脚电压将会被拉偏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种AVS调压电路和装置，旨在解决现有技术中电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的技术问题。

第一方面，本发明还提出一种AVS调压电路，所述AVS调压电路包括：电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；所述电源模块与所述负载芯片相连，所述负载芯片与所述电压调节控制器电连接，所述电压调节控制器还与所述电压跟随器电连接，所述电压跟随器与所述电源模块电连接，所述电压跟随器还与所述负载芯片电连接；其中，

所述负载芯片，用于获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；

所述电压调节控制器，用于根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；

所述电压跟随器，用于对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块；

所述电源模块，用于根据放大后的电流信号实时调整输出电压。

可选地，所述电源模块，还用于为负载芯片提供电源；

所述负载芯片内置温度传感器，用于获取芯片的工作温度，生成温度感应数据；

所述负载芯片，还用于根据所述温度感应数据实时调整芯片所需的工作电压。

可选地，所述AVS调压电路还包括：外部逻辑电路；所述外部逻辑电路分别与所述电源模块、所述负载芯片、所述电压调节控制器和所述电压跟随器电连接。

可选地，所述外部逻辑电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容及第三电容；其中，

所述第一电阻的第一端与所述电源模块10的电压输出端VOUT相连，所述第一电阻的第一端还与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述电源模块的接地端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第一电阻的第二端还与所述负载芯片的输入端相连，所述第二电容的第二端与所述负载芯片的接地端相连，所述第二电阻的第一端与所述电源模块的接地端相连；所述第二电容的第二端还与所述第二电阻的第二端相连，所述第二电阻的第一端与所述电源模块的接地端相连；

所述第二电容的第一端还与所述负载芯片的远程电压正极补偿脚相连，所述第二电容的第二端还与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚还与所述电压调节控制器的远程电压负极补偿脚相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚还与所述负载芯片的接地端相连，所述电压调节控制器的远程电压正极补偿脚与所述负载芯片的输入端相连，所述电压调节控制器的电压输出端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述电压跟随器相连，所述电压调节控制器的稳压输出端与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端接地；

所述电压跟随器分别与所述第五电阻的第一端及所述第六电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与所述电源模块的电压负极反馈脚相连，所述第六电阻的第二端与所述电源模块的电压正极反馈脚相连，所述第五电阻的第二端还与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端还与所述第二电阻的第一端相连，所述第六电阻的第二端还与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端还与所述第一电阻的第一端相连。

可选地，所述电压跟随器包括运算放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第四电容及第五电容；其中，

所述第八电阻的第一端与所述第十一电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端与所述第六电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端还与所述第九电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端还与所述第十电阻的第一端相连；

所述第十电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的同相输入端与所述第十一电阻的第二端相连，所述运算放大器的同相输入端还与所述第十二电阻的第一端相连，所述第十二电阻的第二端与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚相连；所述运算放大器的同相输入端还与所述第七电阻的第二端相连，所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端相连；

所述第九电阻的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第九电阻的第二端还与所述第十二电阻的第二端相连，所述第十一电阻的第一端还与所述负载芯片的输入端相连，所述第十一电阻的第一端还与所述第四电容的第一端相连，所述第四电容的第二端与所述运算放大器的同相输入端相连，所述第四电容的第二端还与所述第五电容的第一端相连，所述第五电容的第二端还与所述第十二电阻的第二端相连。

可选地，所述第十电阻与所述第八电阻的关系为第十电阻的阻值为所述第八电阻的阻值的两倍。

可选地，所述电源模块，还用于根据参考电压和所述调压指令实时调整输出电压，所述参考电压为所述电源模块的电压负极反馈脚和电压负极反馈脚设定的参考电压。

可选地，根据参考电压和所述调压指令通过下述公式获得输出电压：

V_M＝V_C-(V_ADC-V_C)/2

其中，V_M为输出电压，V_C为参考电压，V_ADC为所述调压指令对应的调压电压。

可选地，在所述负载芯片没有上电完成时，所述输出电压与所述参考电压的关系为：

V_M/(R8+R9)*R9＝V_C

V_M/(R11+R12)*R12＝V_C

其中，V_M为输出电压，V_C为参考电压，R8为所述第八电阻的阻值，R9为所述第九电阻的阻值，R11为所述第十一电阻的阻值，R12为所述第十二电阻的阻值。

第二方面，本发明还提出一种AVS调压装置，所述AVS调压装置包含如上文所述的AVS调压电路。

本发明提出的AVS调压电路，所述AVS调压电路包括电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；所述电源模块与所述负载芯片相连，所述负载芯片与所述电压调节控制器电连接，所述电压调节控制器还与所述电压跟随器电连接，所述电压跟随器与所述电源模块电连接，所述电压跟随器还与所述负载芯片电连接；其中，所述负载芯片，用于获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；所述电压调节控制器，用于根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；所述电压跟随器，用于对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块所述电源模块，用于根据放大后的电流信号实时调整输出电压；能够使得电源AVS的输入端有足够的驱动电流能力，解决了电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的问题，保证了电源模块输出电压的调节范围与调节精度，输出电压可按照调压策略灵活调整，调压范围广，精度高，能够做到电压的无损输出。

附图说明

图1为本发明AVS调压电路第一实施例的结构原理框图；

图2为本发明AVS调压电路第二实施例的结构原理框图；

图3为本发明AVS调压电路的电路结构图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的解决方案主要是：所述AVS调压电路包括电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；所述电源模块与所述负载芯片相连，所述负载芯片与所述电压调节控制器电连接，所述电压调节控制器还与所述电压跟随器电连接，所述电压跟随器与所述电源模块电连接，所述电压跟随器还与所述负载芯片电连接；其中，所述负载芯片，用于获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；所述电压调节控制器，用于根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；所述电压跟随器，用于对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块所述电源模块，用于根据放大后的电流信号实时调整输出电压；能够使得电源AVS的输入端有足够的驱动电流能力，解决了电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的问题，保证了电源模块输出电压的调节范围与调节精度，输出电压可按照调压策略灵活调整，调压范围广，精度高，能够做到电压的无损输出，解决了现有技术中电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的技术问题。

图1为本发明AVS调压电路第一实施例的结构原理框图。

参照图1，所述AVS调压电路包括：电源模块10，负载芯片CPU、电压调节控制器20和电压跟随器30；所述电源模块10与所述负载芯片CPU相连，所述负载芯片CPU与所述电压调节控制器20电连接，所述电压调节控制器20还与所述电压跟随器电30连接，所述电压跟随器30与所述电源模块10电连接，所述电压跟随器30还与所述负载芯片CPU电连接；其中，

所述负载芯片CPU，用于获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器20；

所述电压调节控制器20，用于根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器30；

所述电压跟随器30，用于对所述负载芯片CPU的输入端和所述电压调节控制器20的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块10；

所述电源模块10，用于根据放大后的电流信号实时调整输出电压。

需要说明的是，所述电源模块10用于根据电压调节控制器20发出的调压命令进行准确动态实时在线调压；所述负载芯片CPU即为CPU模块，在本实施例中所述负载芯片中包含CPU以及其他的功能模块，当然也可以是具有CPU相同或类似处理功能的其他芯片或处理器代替，本实施例对此不加以限制，一般需要有稳定可靠的高质量电源来供电，运行相关业务，同时根据自身的工作情况需求不同的电源电压；所述电压调节控制器20主要用来执行CPU的调压策略，通过获取所述负载芯片CPU的CPU运行实时数据，并根据CPU运行实时数据生成调压指令，调压指令可以是AVS调压指令，也可以是DAC调压指令，所述电压调节控制器20也可以集成在所述负载芯片CPU中，当然也可以采用其他逻辑控制器完成，本实施例对此不加以限制；所述电压跟随器30具有隔离输入输出的特性，能将输入端的弱电流信号进行放大，从而保证电压调节的精度。

可以理解的是，所述CPU运行实时数据为负载芯片，即CPU模块采集到CPU运行的电压、电流及温度等实时数据，当然也可以是其他CPU运行时产生的实时数据，本实施例对此不加以限制。

进一步地，所述电源模块10，还用于为负载芯片CPU提供电源；

所述负载芯片CPU内置温度传感器，用于获取芯片的工作温度，生成温度感应数据；

所述负载芯片CPU，还用于根据所述温度感应数据实时调整芯片所需的工作电压。

可以理解的是，所述电源模块10用来为负载芯片CPU提供高精度与高质量的电源，所述负载芯片CPU内置温度传感器，可以监控获取芯片的工作温度，生成温度感应数据；并且可以根据预先设置的调压策略根据温度感应数据实时调整所需的电压，即根据所述温度感应数据实时调整芯片所需的工作电压。

本实施例通过上述方案，通过负载芯片获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；电压调节控制器根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；电压跟随器对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块；电源模块根据放大后的电流信号实时调整输出电压；能够使得电源AVS的输入端有足够的驱动电流能力，解决了电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的问题，保证了电源模块输出电压的调节范围与调节精度，输出电压可按照调压策略灵活调整，调压范围广，精度高，能够做到电压的无损输出。

进一步地，图2为本发明AVS调压电路第二实施例的结构原理框图，如图2所示，基于第一实施例提出本发明AVS调压电路第二实施例，在本实施例中，所述AVS调压电路还包括：外部逻辑电路40；所述外部逻辑电路40分别与所述电源模块10、所述负载芯片CPU、所述电压调节控制器20和所述电压跟随器30电连接。

需要说明的是，所述外部逻辑电路40由一些外围逻辑器件构成，通过所述外部逻辑电路40能够实现所述电源模块10、所述负载芯片CPU、所述电压调节控制器20和所述电压跟随器30之间的信号有效传输，并且使得所述电源模块10、所述负载芯片CPU、所述电压调节控制器20和所述电压跟随器30正常工作，可以灵活调整所述电源模块10和所述负载芯片CPU的电压，增加整个AVS调压电路的灵活性和稳定性。

本实施例通过上述方案，所述AVS调压电路还包括：外部逻辑电路；所述外部逻辑电路分别与所述电源模块、所述负载芯片、所述电压调节控制器和所述电压跟随器电连接，能够保证AVS调压电路信号的有效传输，保证各个模块的正常运行，提高了AVS调压电路的灵活性和稳定性。

进一步地，图3为本发明AVS调压电路的电路结构图，如图3所示，所述外部逻辑电路40包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3；其中，

所述第一电阻R1的第一端与所述电源模块10的电压输出端VOUT相连，所述第一电阻R1的第一端还与所述第一电容C1的第一端相连，所述第一电容C1的第二端与所述电源模块的接地端GND相连，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电容C2的第一端相连，所述第一电阻R1的第二端还与所述负载芯片的输入端VIN相连，所述第二电容C2的第二端与所述负载芯片的接地端GND相连，所述第二电阻R2的第一端与所述电源模块的接地端GND相连；所述第二电容C2的第二端还与所述第二电阻R2的第二端相连，所述第二电阻R2的第一端与所述电源模块的接地端GND相连；所述第二电容C2的第一端还与所述负载芯片的远程电压正极补偿脚SENSE1+相连，所述第二电容C2的第二端还与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚SENSE1-相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚SENSE1-还与所述电压调节控制器的远程电压负极补偿脚SENSE2-相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚SENSE1-还与所述负载芯片的接地端GND相连，所述电压调节控制器的远程电压正极补偿脚SENSE2+与所述负载芯片的输入端VIN相连，所述电压调节控制器的温度信号接收引脚TSENSE与所述负载芯片CPU的内置温度传感器T1相连，所述电压调节控制器的电压输出端AVSA与所述第七电阻R7的第一端相连，所述第七电阻R7的第二端与所述电压跟随器相连，所述电压调节控制器的稳压输出端AVSD与所述第三电容C3的第一端相连，所述第三电容C3的第二端接地，所述电压跟随器分别与所述第五电阻R5的第一端及所述第六电阻R6的第一端相连，所述第五电阻R5的第二端与所述电源模块的电压负极反馈脚VSN相连，所述第六电阻R6的第二端与所述电源模块的电压正极反馈脚VSP相连，所述第五电阻R5的第二端还与所述第四电阻R4的第一端相连，所述第四电阻R4的第二端还与所述第二电阻R2的第一端相连，所述第六电阻R6的第二端还与所述第三电阻R3的第一端相连，所述第三电阻R3的第二端还与所述第一电阻R1的第一端相连。

需要说明的是，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2为线路等效阻抗，因为本实施例主要针对的是对电压要求高的CPU核电压，一般电流都在50～300A之间，线路压降会比较大；例如，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2为1mΩ，电流为100A，线路压降就为200MV，如果电压的输出端电压为800MV，在CPU测电压就只有600MV，这将导致CPU无法正常工作，是不被允许的，这就需要加入远端反馈，将线路压降及时的补回来。

可以理解的是，所述第一电容C1为所述电源模块10的电压输出端VOUT等效电容；所述第二电容C2为所述负载芯片CPU的负载端等效电容，用于储能和滤波；SENSE1+为所述负载芯片的远程电压正极补偿脚，SENSE1-为所述负载芯片的远程电压负极补偿脚；SENSE2-为所述电压调节控制器的远程电压负极补偿脚，SENSE2-为所述电压调节控制器的远程电压负极补偿脚，用于采样所述负载芯片的远端反馈电压。

应当理解的是，所述第三电阻R3和第四电阻R4为近端电压反馈电阻，用于采样所述电源模块10的电压输出端VOUT的电压，如果存在远端反馈，一般近端反馈电阻可以不连接上，或者近端反馈电阻采用100Ω，远端反馈采用0Ω，当远端反馈与近端反馈同时存在时，近端反馈自动失效，远端反馈起主导作用。

可以理解的是，所述第五电阻R5和所述第六电阻R6为远端反馈电阻，一般取值0Ω，VSP为所述电源模块的电压正极反馈脚，VSN为所述电源模块的电压负极反馈脚，VSP和VSN都为所述电源模块的SENSE反馈管脚，内部为一个差分运放的结构，通过电源模块的GUI界面可以灵活调整VSP/VSN管脚的参考电压V_C，对于所述电源模块10中的内置芯片来说，VSP和VSN之间是一个固定电压反馈值，该值可通过电源芯片进行设置，但一旦设置成功，不会轻易改变。

应当理解的是，所述第七电阻R7用来进行测试，一般取0Ω，所述第三电容C3的作用是用来稳定所述电压调节控制器20的调压指令对应的调压电压V_ADC的输出，防止电压波动过大和外界的干扰，一般为220NF的小电容，当然也可以为其他规格的电容，本实施例对此不加以限制。

进一步地，所述电压跟随器30包括运算放大器AMP、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第四电容C4及第五电容C5；其中，

所述第八电阻R8的第一端与所述第十一电阻R11的第一端相连，所述第八电阻R8的第二端与所述第六电阻R6的第一端相连，所述第八电阻R8的第二端还与所述第九电阻R9的第一端相连，所述第八电阻R8的第二端还与所述第十电阻R10的第一端相连，所述第十电阻R10的第二端与所述运算放大器AMP的输出端相连，所述运算放大器AMP的同相输入端与所述第十一电阻R11的第二端相连，所述运算放大器AMP的同相输入端还与所述第十二电阻R12的第一端相连，所述第十二电阻R12的第二端与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚SENSE1-相连；所述运算放大器AMP的同相输入端还与所述第七电阻的第二端相连，所述运算放大器AMP的反相输入端与所述运算放大器AMP的输出端相连，所述第九电阻R9的第二端与所述第五电阻R5的第一端相连，所述第九电阻R9的第二端还与所述第十二电阻R12的第二端相连，所述第十一电阻R11的第一端还与所述负载芯片的输入端VIN相连，所述第十一电阻R11的第一端还与所述第四电容C4的第一端相连，所述第四电容C4的第二端与所述运算放大器AMP的同相输入端相连，所述第四电容C4的第二端还与所述第五电容C5的第一端相连，所述第五电容C5的第二端还与所述第十二电阻R12的第二端相连。

需要说明的是，所述电压调节控制器20发出的AVS或者DAC调压命令，是一个弱电流的电压信号，经过所述电压跟随器30后变成一个强电流的电压信号，为了保证电压的调节精度，一般的可以设置R8/R9＝R11/R12，而电阻选取的数量级不一样，所述电压跟随器30的输入端是一个高阻抗网络，为了维护电压跟随器输出侧的低阻抗，所述第八电阻R8和所述第九电阻R9选取的是低阻值电阻，一般单位是Ω，可以为100Ω或240Ω，当然可以为其他规格，本实施例对此不加以限制，如果所述第八电阻R8和所述第九电阻R9选取过大，则会影响所述电源模块10的芯片内部的差分放大比例，从而影响电压调节的精度。

可以理解的是，为了维护电压跟随器输入侧高阻抗，所述第十一电阻R11和所述第十二电阻R12必须选取高阻值电阻，一般都是100K欧姆左右的电阻，也可以是100KΩ或240KΩ，当然可以为其他规格，本实施例对此不加以限制；所述第十一电阻R11和所述第十二电阻R12如选取过小，会影响电压调节的精度，电阻选取过小，需要较大的驱动电流，而所述电压调节控制器的电压输出端AVSA和所述电压调节控制器的稳压输出端AVSD发送的DAC调压命令是一个弱电流的电压信号，一般只有几uA，如果电阻值选择太小，会直接将AVSA，AVSD电压拉低，导致输出电压出现误差，无法调整到需要的电压值，影响输出电压调整的精度。

进一步地，所述第十电阻与所述第八电阻的关系为第十电阻的阻值为所述第八电阻的阻值的两倍。

所述电源模块10，还用于根据参考电压和所述调压指令实时调整输出电压，所述参考电压为所述电源模块10的电压负极反馈脚和电压负极反馈脚设定的参考电压。

根据参考电压和所述调压指令通过下述公式获得输出电压：

V_M＝V_C-(V_ADC-V_C)/2

其中，V_M为输出电压，V_C为参考电压，V_ADC为所述调压指令对应的调压电压。

在所述负载芯片CPU没有上电完成时，所述输出电压与所述参考电压的关系为：

V_M/(R8+R9)*R9＝V_C

V_M/(R11+R12)*R12＝V_C

其中，V_M为输出电压，V_C为参考电压，R8为所述第八电阻的阻值，R9为所述第九电阻的阻值，R11为所述第十一电阻的阻值，R12为所述第十二电阻的阻值。

需要说明的是，V_M为输出电压，即所述负载芯片CPU所需要的电压，范围可以为0.64～0.98V，电压可调，当然也可以为其他电压范围，本实施例对此不加以限制；V_C为参考电压即所述电源模块10的VSN或VSP管脚设定的参考电压，可以通过数字电源的GUI界面设置成0.5/0.55/0.6/0.65/0.7/0.75/0.8/0.85，等8个电压，当然也可以是其他电压，本实施例对此不加以限制；所述参考电压V_C的电压设置受限于所述负载芯片CPU的规定，V_ADC为所述电压调节控制器20的调压指令对应的调压电压，即AVSA和AVSD之间的电压信号，输出范围可以是0.23～1.28V，步进为10mv，当然可以设置为其他数字，本实施例对此不加以限制。

在具体实现中，以8个电压档位的负载芯片CPU为例，假设V_M为0.85V，为了实现调压策略，主要优先选取V_C和V_ADC这两个参数，受限于负载芯片CPU的规定，V_C只有8个电压值，且比较集中，假定选取V_C＝0.6V，考虑到所述负载芯片CPU没有上电完成时，所述电压调节控制器20还没有参与工作，即上电时刻AVSA/AVSD没有信号时候，V_M也应该为默认电压0.85V，为了保证反馈V_C＝0.6V，所以输出电压与所述参考电压必须满足下述关系式：

0.85/(R8+R9)*R9＝0.6V

0.85/(R11+R12)*R12＝0.6V

并且需要保证所述第十电阻R10的两端电位相等，没有电流通过，上电瞬间，即使所述电压调节控制器20还没有参与工作，通过输出端0.85V电压的分压，AVSA与AVSD管脚间的电压也是0.6V，即可选定V_ADC默认值等于0.6V，输入与输出电压是成线性比例关系的，只要设定好所述第十电阻R10的阻值即可实现调压策略，即只要保证所述第十电阻R10的阻值为所述第八电阻R8的阻值的两倍，即可实现该调压策略。

可以理解的是，所述第五电容C5用来平衡调压电压V_ADC在电压动态调整过程中所述第八电阻R8、所述第九电阻R9、第十一电阻R11和第十二电阻R12能够进行电压的及时分配，起到电流缓冲并维持所述第八电阻R8、所述第九电阻R9、第十一电阻R11和第十二电阻R12中电压恒定的作用，有利于加快电压调整的速度与稳定性，所述第五电容C5一般选取500PF的电容，当然也可以为其他规格的电容，本实施例对此不加以限制。

应当理解的是，为了保证电压调节的范围，V_ADC可以从0.23～1.28V，每10mv一调整，输出电压V_M可以从0.64变化到0.98，每5mv一调整，通过改变第十电阻R10的阻值，可以进一步改变输出电压调调整的范围，输出电压可按照调压策略灵活调整，调压范围广，精度高。

可以理解的是，为了保证电源输出的直流电流DC精度，V_ADC可以从0.23～1.28V，每10mv一调整，输出电压V_M可以从0.64变化到0.98，每5mv一调整，通过引入远端电压反馈，能够保证电压调节的精度都在5mv以内，电压调节精度高，不会受到线路等效电阻导致电压降低等因素的影响，有效的保证了所述负载芯片CPU侧电压调整的精度，同时通过改变第十电阻R10的阻值，可以进一步提高电压调节的精度，做到电压的无损输出。本实施例通过上述方案，通过负载芯片获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；电压调节控制器根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；电压跟随器对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块；电源模块根据放大后的电流信号实时调整输出电压；能够使得电源AVS的输入端有足够的驱动电流能力，解决了电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的问题，保证了电源模块输出电压的调节范围与调节精度，输出电压可按照调压策略灵活调整，调压范围广，精度高，能够做到电压的无损输出。

本实施例的AVS调压装置包含如上文所述的AVS调压电路，所述AVS调压装置可以是包含实现所述AVS调压电路的电路板对应的控制设备，例如电源调制器或电力调压器，当然还可以是实现AVS调压电路的其他类型的电子设备，本实施例对此不加以限制。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种AVS调压电路，其特征在于，所述AVS调压电路包括：电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；所述电源模块与所述负载芯片相连，所述负载芯片与所述电压调节控制器电连接，所述电压调节控制器还与所述电压跟随器电连接，所述电压跟随器与所述电源模块电连接，所述电压跟随器还与所述负载芯片电连接；其中，

所述负载芯片，用于获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；

所述电压调节控制器，用于根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；

所述电压跟随器，用于对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块；

所述电源模块，用于根据放大后的电流信号实时调整输出电压。

2.如权利要求1的AVS调压电路，其特征在于，所述电源模块，还用于为负载芯片提供电源；

所述负载芯片内置温度传感器，用于获取芯片的工作温度，生成温度感应数据；

所述负载芯片，还用于根据所述温度感应数据实时调整芯片所需的工作电压。

3.如权利要求1的AVS调压电路，其特征在于，所述AVS调压电路还包括：外部逻辑电路；所述外部逻辑电路分别与所述电源模块、所述负载芯片、所述电压调节控制器和所述电压跟随器电连接。

4.如权利要求3所述的AVS调压电路，其特征在于，所述外部逻辑电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容及第三电容；其中，

所述第一电阻的第一端与所述电源模块的电压输出端相连，所述第一电阻的第一端还与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述电源模块的接地端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第一电阻的第二端还与所述负载芯片的输入端相连，所述第二电容的第二端与所述负载芯片的接地端相连，所述第二电阻的第一端与所述电源模块的接地端相连；所述第二电容的第二端还与所述第二电阻的第二端相连，所述第二电阻的第一端与所述电源模块的接地端相连；

所述第二电容的第一端还与所述负载芯片的远程电压正极补偿脚相连，所述第二电容的第二端还与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚还与所述电压调节控制器的远程电压负极补偿脚相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚还与所述负载芯片的接地端相连，所述电压调节控制器的远程电压正极补偿脚与所述负载芯片的输入端相连，所述电压调节控制器的电压输出端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述电压跟随器相连，所述电压调节控制器的稳压输出端与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端接地；

所述电压跟随器分别与所述第五电阻的第一端及所述第六电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与所述电源模块的电压负极反馈脚相连，所述第六电阻的第二端与所述电源模块的电压正极反馈脚相连，所述第五电阻的第二端还与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端还与所述第二电阻的第一端相连，所述第六电阻的第二端还与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端还与所述第一电阻的第一端相连。

5.如权利要求4所述的AVS调压电路，其特征在于，所述电压跟随器包括运算放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第四电容及第五电容；其中，

所述第八电阻的第一端与所述第十一电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端与所述第六电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端还与所述第九电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端还与所述第十电阻的第一端相连；

所述第十电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的同相输入端与所述第十一电阻的第二端相连，所述运算放大器的同相输入端还与所述第十二电阻的第一端相连，所述第十二电阻的第二端与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚相连；所述运算放大器的同相输入端还与所述第七电阻的第二端相连，所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端相连；

所述第九电阻的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第九电阻的第二端还与所述第十二电阻的第二端相连，所述第十一电阻的第一端还与所述负载芯片的输入端相连，所述第十一电阻的第一端还与所述第四电容的第一端相连，所述第四电容的第二端与所述运算放大器的同相输入端相连，所述第四电容的第二端还与所述第五电容的第一端相连，所述第五电容的第二端还与所述第十二电阻的第二端相连。

6.如权利要求5所述的AVS调压电路，其特征在于，所述第十电阻与所述第八电阻的关系为第十电阻的阻值为所述第八电阻的阻值的两倍。

7.如权利要求5所述的AVS调压电路，其特征在于，所述电源模块，还用于根据参考电压和所述调压指令实时调整输出电压，所述参考电压为所述电源模块的电压负极反馈脚和电压负极反馈脚设定的参考电压。

8.如权利要求7所述的AVS调压电路，其特征在于，根据参考电压和所述调压指令通过下述公式获得输出电压：

V_M＝V_C-(V_ADC-V_C)/2

其中，V_M为输出电压，V_C为参考电压，V_ADC为所述调压指令对应的调压电压。

9.如权利要求8所述的AVS调压电路，其特征在于，在所述负载芯片没有上电完成时，所述输出电压与所述参考电压的关系为：

V_M/(R8+R9)*R9＝V_C

V_M/(R11+R12)*R12＝V_C

其中，V_M为输出电压，V_C为参考电压，R8为所述第八电阻的阻值，R9为所述第九电阻的阻值，R11为所述第十一电阻的阻值，R12为所述第十二电阻的阻值。

10.一种AVS调压装置，其特征在于，所述AVS调压装置包含如权利要求1-9中任一项所述的AVS调压电路。

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