DE102020134339A1 - Überwachungsschaltungsanordnung für energieverwaltung und transistoralterungsverfolgung - Google Patents

Überwachungsschaltungsanordnung für energieverwaltung und transistoralterungsverfolgung Download PDF

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Nasser Kurd
John Fallin
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Abstract

Einige Ausführungsformen enthalten Vorrichtungen mit einem ersten Pfad in einem Phasenregelkreis, wobei der erste Pfad einen Phasenfrequenzdetektor enthält, um ein erstes Signal mit einer ersten Frequenz und einen ersten Knoten zu empfangen, um eine Spannung bereitzustellen; einen Oszillator, der mit einem zweiten Knoten und dem ersten Knoten gekoppelt ist, um ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz an dem zweiten Knoten bereitzustellen; einen zweiten Pfad, der einen Frequenzteiler enthält, der mit dem zweiten Knoten und dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelt ist; und eine Schaltung zum Erzeugen digitaler Informationen mit einem Wert auf der Grundlage eines Werts der Spannung an dem zweiten Knoten.

Description

  • Gebiet
  • Die hier beschriebenen Ausführungsformen betreffen die Energieverwaltung in integrierten Schaltungen.
  • Stand der Technik
  • Vorrichtungen mit integrierten Schaltungen (IC) wie z. B. Prozessoren befinden sich in vielen Computern und elektronischen Geräten. Einige IC-Vorrichtungen (z. B. Prozessoren) verfügen über Energieverwaltungstechniken (z. B. dynamische Spannungs- und Frequenzskalierung oder DVFS), die die Versorgungsspannung und Betriebsfrequenz bei Bedarf anpassen können. Der Wert der Versorgungsspannung für eine bestimmte Sollfrequenz kann durch Prozess- und Temperaturschwankungen sowie durch die Alterung der Transistoren in der Vorrichtung beeinflusst werden. Einen praktikablen Weg sowohl für die Energieverwaltung als auch für das Überwachen der Alterung zu finden, kann daher bei einigen dieser Vorrichtungen eine Herausforderung sein.
  • Figurenliste
    • 1A zeigt eine Einrichtung in Form einer Vorrichtung mit Verarbeitungsschaltungsanordnungen, einer Energiesteuervorrichtung und Überwachungsschaltungsanordnungen gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen.
    • 1B, 1C und 1D zeigen weitere Details von Schaltungen der Verarbeitungsschaltungsanordnung der Vorrichtung von 1A gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen.
    • 2A zeigt die Überwachungsschaltungsanordnung der Vorrichtung von 1A einschließlich einer Phasenregelkreisstruktur gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen.
    • 2B zeigt Details eines Abschnitts der Überwachungsschaltungsanordnung, die einen Selektor und einen Oszillator mit Replikaten der Schaltungen der Verarbeitungsschaltungsanordnung der Vorrichtung von 1A gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen enthält.
    • 2C, 2D und 2E zeigen weitere Details der Replikate in den Schaltungen von 2B, gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen.
    • 3A zeigt eine Überwachungsschaltungsanordnung mit einer Verzögerungsregelkreisstruktur gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen, die eine Variante der Überwachungsschaltungsanordnung von 2A sein kann,
    • 3B, 3C und 3D zeigen Beispiele für eine Verzögerungsstrecke der Überwachungsschaltungsanordnung von 3A mit einem Replikat einer Schaltung in der Verarbeitungsschaltungsanordnung der Vorrichtung von 1A gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen.
    • 4A zeigt eine weitere Überwachungsschaltungsanordnung mit einer anderen Verzögerungsregelkreisstruktur gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen, die eine andere Variante der Überwachungsschaltungsanordnung von 2A sein kann.
    • 4B, 4C und 4D zeigen Beispiele für eine Verzögerungsstrecke der Überwachungsschaltungsanordnung von 4A mit einem Replikat einer Schaltung in der Verarbeitungsschaltungsanordnung der Vorrichtung von 1A gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen.
    • 5 zeigt eine Einrichtung in Form eines Systems (z. B. ein elektronisches System) gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die hier beschriebenen Techniken umfassen eine Vorrichtung mit einer relativ kompakten On-Die-Überwachungsschaltungsanordnung mit geringem Stromverbrauch, die zum Überprüfen einer Reihe von Kandidaten eingesetzt werden kann, die kritische (Verzögerungs-)Pfade in der Vorrichtung repräsentieren können. Die Überwachungsschaltungsanordnung kann Informationen (z. B. einen Code) erzeugen, die dazu verwendet werden können, eine Echtzeit-, Worst-Case- (unter den Kandidaten) Korrelation eines minimalen Spannungswerts (z. B. VMIN) und der Betriebsfrequenz von Schaltungsanordnungen (z. B. Prozessorkern) in der Vorrichtung herzustellen. Die durch die Überwachungsschaltungsanordnung erzeugten Informationen (z. B. der Code) können auch dazu verwendet werden, den minimalen Spannungswert über die Zeit zu verfolgen (oder zu überwachen), um die Alterung von Schaltungselementen (z. B. Transistoren) in der Vorrichtung zu bestimmen. Die hier beschriebenen Techniken können es der Vorrichtung ermöglichen, den Wert der Versorgungsspannung in der Vorrichtung dynamisch anzupassen, um den Stromverbrauch zu verbessern (z. B. zu reduzieren). Die hier beschriebenen Techniken können es der Vorrichtung ermöglichen, die Transistoralterung proaktiv zu überwachen, um die Energieverwaltung in der Vorrichtung weiter zu verbessern. Weitere Verbesserungen und Vorteile werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 1A bis 5 erläutert.
  • 1A zeigt eine Einrichtung in Form einer Vorrichtung 100 mit einer Verarbeitungsschaltungsanordnung 105, einer Energiesteuervorrichtung 145 und einer Überwachungsschaltungsanordnung 160 gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen. Die Vorrichtung 100 kann einen Die (z. B. einen Halbleiter-Die) enthalten, auf dem sich die Verarbeitungsschaltungsanordnung 105, die Energiesteuervorrichtung 145 und die Überwachungsschaltungsanordnung 160 auf demselben Die (auf demselben IC-Chip) befinden (z. B. eingeschlossen sein) können.
  • Die Vorrichtung 100 kann eine Verarbeitungsschaltungsanordnung beliebiger Architektur sein, z. B. eingebettete Prozessoren, mobile Prozessoren, Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren, superskalare Computer, Vektorprozessoren, Single Instruction Multiple Data(SIMD-Computer, Complex Instruction Set Computer(CISC)-Computer, Reduced Instruction Set Computer(RISC)-Computer, Very Long Instruction Word(VLIW)-Computer), Hybridarchitekturen und andere Architekturen. Die Vorrichtung 100 kann auch eine Speichervorrichtung, ein Speicher-Controller, ein Grafik-Controller oder andere Arten von integrierten Schaltungen sein.
  • In 1A kann die Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 ein Verarbeitungskern eines Prozessors (z. B. der Verarbeitungskern einer Zentraleinheit (CPU)) sein. Wie in 1A gezeigt, kann die Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 die Funktionseinheiten 101, 102 und 103 umfassen. Jede der Funktionseinheiten 101, 102 und 103 kann Schaltungsanordnungen enthalten, die eine bestimmte Funktion ausführen. Eine oder mehrere der Funktionseinheiten 101, 102 und 103 können beispielsweise Rechenschaltungsanordnungen zum Durchführen von arithmetischen Funktionen (z. B. Addition, Subtraktion und Multiplikation), Datenübertragungsschaltungsanordnungen zum Durchführen von Datenübertragungsfunktionen (z. B. Datenmultiplexing, Datendemultiplexing, Codierung, Decodierung) und andere Arten von Schaltungsanordnungen (z. B. Schaltungen in einer CPU) zum Durchführen anderer Funktionen (z. B. anderer Funktionen in einer CPU) beinhalten. Die Schaltungsanordnungen in den Funktionseinheiten 101, 102 und 103 können mindestens einen Schaltungspfad (z. B. einen Logikschaltungspfad) enthalten, der Logikgatter (z. B. Invertierer, NAND-Gatter, NOR-Gatter und andere Logikgatter) enthalten kann. Die Schaltungspfade können kombinatorische Logikschaltungen oder andere Arten von Logikschaltungen beinhalten.
  • Wie in 1A dargestellt, können die Funktionseinheiten 101, 102 und 103 Schaltungen 110, 120 bzw. 130 enthalten. Jede der Schaltungen 110, 120 und 130 kann in Schaltungsanordnungen (z. B. Rechenschaltungsanordnungen, Datenübertragungsschaltungsanordnungen und andere Arten von Schaltungsanordnungen) einer jeweiligen Funktionseinheit unter den Funktionseinheiten 101, 102 und 103 enthalten sein.
  • Wie in 1A dargestellt, kann die Schaltung 110 Logikgatter (z. B. NAND- und NOR-Gatter) 118 und 119 enthalten, die Teil eines Logikschaltungspfades zwischen den Knoten 110A und 110B sein können. Der Logikschaltungspfad kann Teil eines kombinatorischen Logikpfades mit kritischer Verzögerung sein. Die Knoten 110A und 110B können Eingangs- bzw. Ausgangsknoten der Schaltung 110 sein. 1A zeigt die Schaltung 110 mit den Logikgattern 118 und 119 als Beispiel. Die Schaltung 110 kann jedoch auch andere Schaltungselemente (z. B. andere Logikgatter) enthalten. Zur Vereinfachung zeigt 1A keine spezifische Anzahl von Schaltungselementen und spezifische Verbindungen zwischen den Schaltungselementen in der Schaltung 110. Die Schaltung 110 kann eine Zeitverzögerung (z. B. Ausbreitungsverzögerung) von Knoten 110A zu Knoten 110B aufweisen. Diese Zeitverzögerung kann eine längste (z. B. maximale) Zeitverzögerung relativ zu anderen Zeitverzögerungen anderer Schaltungspfade (nicht dargestellt) der Funktionseinheit 101 sein. Als Beispiel kann die Schaltung 110 ein kritischer Pfad mit der potenziell größten Zeitverzögerung im Vergleich zu anderen Schaltungspfaden in der Funktionseinheit 101 sein.
  • Wie in 1A dargestellt, kann die Schaltung 120 Logikgatter (z. B. NOR- und AND-Gatter) 128 und 129 enthalten, die Teil eines Logikschaltungspfades zwischen den Knoten 120A und 120B sein können. Der Logikschaltungspfad kann Teil eines kombinatorischen Logikpfades sein. Die Knoten 120A und 120B können Eingangs- bzw. Ausgangsknoten der Schaltung 120 sein. 1A zeigt die Schaltung 120 mit den Logikgattern 128 und 129 als Beispiel. Die Schaltung 120 kann jedoch auch andere Schaltungselemente (z. B. andere Logikgatter) enthalten. Zur Vereinfachung zeigt 1A keine spezifische Anzahl von Schaltungselementen und spezifische Verbindungen zwischen den Schaltungselementen in der Schaltung 120. Die Schaltung 120 kann eine Zeitverzögerung (z. B. Ausbreitungsverzögerung) von Knoten 120A zu Knoten 120B aufweisen. Diese Zeitverzögerung kann eine längste (z. B. maximale) Zeitverzögerung relativ zu anderen Zeitverzögerungen anderer Schaltungspfade (nicht dargestellt) der Funktionseinheit 102 sein. Als Beispiel kann die Schaltung 120 ein kritischer Pfad mit der potenziell größten Zeitverzögerung im Vergleich zu anderen Schaltungspfaden in der Funktionseinheit 102 sein.
  • Wie in 1A gezeigt, kann die Schaltung 130 Logikgatter (z. B. Invertierer) 138 und 139 enthalten, die Teil eines Logikschaltungspfades zwischen den Knoten 130A und 130B sein können. Der Logikschaltungspfad kann Teil eines kombinatorischen Logikpfades sein. Die Knoten 130A und 130B können Eingangs- bzw. Ausgangsknoten der Schaltung 130 sein. 1A zeigt die Schaltung 130 mit den Logikgattern 138 und 139 als Beispiel. Die Schaltung 130 kann jedoch auch andere Schaltungselemente (z. B. andere Logikgatter) enthalten. Zur Vereinfachung zeigt 1A keine spezifische Anzahl von Schaltungselementen und spezifische Verbindungen zwischen den Schaltungselementen in der Schaltung 130. Die Schaltung 130 kann eine Zeitverzögerung (z. B. Ausbreitungsverzögerung) von Knoten 130A zu Knoten 130B aufweisen. Diese Zeitverzögerung kann eine längste (z. B. maximale) Zeitverzögerung relativ zu anderen Zeitverzögerungen anderer Schaltungspfade (nicht dargestellt) der Funktionseinheit 103 sein. Als Beispiel kann die Schaltung 130 ein kritischer Pfad mit der potenziell größten Zeitverzögerung im Vergleich zu anderen Schaltungspfaden in der Funktionseinheit 102 sein.
  • Wie in 1A dargestellt, kann jede der Schaltungen 110, 120 und 130 einen Knoten (z. B. Versorgungsknoten) enthalten, der mit dem Knoten 107 gekoppelt ist, um eine Spannung (z. B. Versorgungsspannung) V1 zu empfangen. Die Schaltungen 110, 120 und 130 können die Spannung V1 als Versorgungsspannung (z. B. Vcc) für Schaltungselemente (z. B. Logikgatter) in den Schaltungen 110, 120 und 130 verwenden.
  • 1A zeigt als Beispiel die Schaltungen 110, 120 und 130, die sich in separaten Funktionseinheiten 101, 102 und 103 befinden. Es können sich jedoch zwei oder mehrere (oder alle) Schaltungen 110, 120 und 130 auf derselben Funktionseinheit befinden. Ferner zeigt 1A als Beispiel die Schaltungen 110, 120 und 130, die sich in der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 der Vorrichtung 100 befinden. Eine oder mehrere oder alle Schaltungen 110, 120 und 130 können sich jedoch in einem anderen Teil der Vorrichtung 100 außerhalb der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 befinden.
  • Die Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 kann je nach Betriebsart der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 zu unterschiedlichen Zeiten mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Beispielsweise kann die Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 zu unterschiedlichen Zeiten mit den Frequenzen F1, F2, F3 und F4 (wie in 1A angezeigt) arbeiten. 1A zeigt als Beispiel vier Frequenzen F1, F2, F3 und F4. Die Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 kann jedoch mit weniger als oder mehr als vier Frequenzen arbeiten.
  • Die Energiesteuervorrichtung 145 kann so arbeiten, dass sie den Wert der Spannung VI, die Betriebsfrequenz der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 oder beides basierend auf den Betriebsbedingungen und dem Energiebedarf der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 während einer bestimmten Betriebsart der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 steuert (z. B. einstellt) . Die Energiesteuervorrichtung 145 kann eine dynamische Spannungs- und Frequenzskalierung (DVFS) anwenden, um die Energieverwaltung in der Vorrichtung 100 durchzuführen. In einigen Betriebszuständen der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 kann die Energiesteuervorrichtung 145 den Wert der Spannung V1 auf einen relativ niedrigen Wert (z. B. einen minimalen Spannungswert VMIN, in Volt-Einheiten) einstellen, um Strom zu sparen. Der minimale Spannungswert VMIN der Spannung V1 kann ein niedrigster Wert sein, bei dem die Schaltungen 110, 120, 130 ihren ordnungsgemäßen Betrieb mit einer bestimmten Sollfrequenz (z. B. Frequenz F1, F2, F3 oder F4) aufrechterhalten können.
  • Die Energiesteuervorrichtung 145 kann den minimalen Spannungswert VMIN basierend auf Informationen (z. B. einem Code) VCODE bestimmen, die durch die Überwachungsschaltungsanordnung 160 bereitgestellt werden. Die Energiesteuervorrichtung 145 kann Firmware, Software oder Hardware oder eine Kombination aus Firmware, Software und Hardware enthalten, um mindestens einen Teil der hier beschriebenen Vorgänge (z. B. Funktionen) durchzuführen. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, können die Operationen der Energiesteuervorrichtung 145 das Bereitstellen von Steuerinformationen (z. B. Informationen CTLN, S1, S2 und S3) an die (Frequenz-)Überwachungsschaltungsanordnung 160 umfassen, um die Überwachungsschaltungsanordnung 160 zu veranlassen, Operationen durchzufuhren, die mit der Erzeugung der Information VCODE verknüpft sind. Die Operationen der Energiesteuervorrichtung 145 können auch das Einstellen des Wertes der Versorgungsspannungsschaltungen (z. B. Spannung V1) (z. B. Schaltungen 110, 120 und 130) in der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 basierend auf der Information VCODE umfassen. Zusätzliche Operationen der Energiesteuervorrichtung 145 können das Analysieren der Werte von VCODE über die Zeit beinhalten, um die Alterung von Schaltungselementen (z. B. Transistoren der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105) in der Vorrichtung 100 zu bestimmen. Andere Operationen der Energiesteuervorrichtung 145 können das Speichern der Werte von VCODE über die Zeit umfassen, um die Alterung von Schaltungselementen in der Vorrichtung 100 oder andere Zwecke (z. B. andere Energieverwaltungsaktionen, die auf der Information VCODE basieren) zu bestimmen.
  • Die Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann in einem Zeitintervall, das unabhängig vom Betrieb der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 sein kann (z. B. im Hintergrund), eine Codeerzeugungsoperation (zum Erzeugen der Information VCODE) durchführen. Somit kann der Zeitraum für das Anpassen (z. B. Aktualisieren) der Spannung V1 basierend auf der Information VCODE flexibel sein. Die Information VCODE kann eine analoge oder digitale Information sein. Die Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann Steuerinformationen (z. B. die Informationen CTLN, S1, S2 und S3) aus der Energiesteuervorrichtung 145 oder einem anderen Teil des Vorrichtung 100 (z. B. aus der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105) als Teil der Codeerzeugungsoperation empfangen. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, kann die Überwachungsschaltungsanordnung 160 Replikate der Schaltungen 110, 120 und 130 enthalten. Während einer Codeerzeugungsoperation kann die Überwachungsschaltungsanordnung 160 die Replikate selektiv überprüfen (z. B. testen), um die Information VCODE zu erzeugen, die zum Einstellen der Versorgungsspannung (z. B. Spannung V1) der Schaltungen 110, 120 und 130 verwendet werden kann.
  • 1B, 1C und 1D zeigen weitere Details der Schaltungen 110, 120 und 130 von 1A gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen. Wie in 1B gezeigt, können die Logikgatter 118 und 119 Transistoren T1 bzw. T2 enthalten. Jeder der Transistoren T1 und T2 kann einen Nicht-Gate-Anschluss (z. B. einen Source-Anschluss oder einen Drain-Anschluss) enthalten, der mit dem Knoten 107 gekoppelt ist, um die Spannung V1 zu empfangen. Zur Vereinfachung sind andere Schaltungselemente (z. B. andere Transistoren) der Logikgatter 118 und 119 in 1B nicht dargestellt.
  • Wie in 1C gezeigt, können die Logikgatter 128 und 129 der Schaltung 120 die Transistoren T3 bzw. T4 enthalten. Jeder der Transistoren T3 und T4 kann einen Nicht-Gate-Anschluss (z. B. einen Source-Anschluss oder einen Drain-Anschluss) enthalten, der mit dem Knoten 107 gekoppelt ist, um die Spannung V1 zu empfangen. Zur Vereinfachung sind andere Schaltungselemente (z. B. andere Transistoren) der Logikgatter 128 und 129 in 1C nicht dargestellt.
  • Wie in 1D gezeigt, können die Logikgatter 138 und 139 der Schaltung 130 die Transistoren T5 bzw. T6 enthalten. Jeder der Transistoren T5 und T6 kann einen Nicht-Gate-Anschluss (z. B. einen Source-Anschluss oder einen Drain-Anschluss) enthalten, der mit dem Knoten 107 gekoppelt ist, um die Spannung V1 zu empfangen. Zur Vereinfachung sind andere Schaltungselemente (z. B. andere Transistoren) der Logikgatter 138 und 139 in 1C nicht dargestellt.
  • 2A zeigt ein schematisches Schaltbild der Überwachungsschaltungsanordnung 160 aus 1A gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen. Wie in 2A gezeigt, kann die Überwachungsschaltungsanordnung 160 einen Phasenfrequenzdetektor 212, eine Verriegelungserkennungsschaltung 214, eine Ladungspumpe 216, ein Schleifenfilter 218, eine Schaltung mit Schaltungsabschnitten (oder Schaltungen) 224, 226A und 226B, einen Selektor (z. B. Multiplexer) 235 und einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 240, einen Oszillator 245, einen Verstärker 250 und einen Frequenzteiler 260 umfassen. Die Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann einen Knoten (z. B. Versorgungsknoten) 207 enthalten, um eine Spannung (z. B. Versorgungsspannung) V2 zu empfangen. Der Wert der Spannung V2 kann größer (80 % größer) als der Wert der Spannung V1 von 1A sein. Der Frequenzteiler 260 kann ein ganzzahliger N-Teiler oder ein gebrochener N-Teiler sein, sodass der Wert der Variablen (z. B. das Verhältnis) N in der Überwachungsschaltungsanordnung 160 eine ganze Zahl oder eine nicht-ganze Zahl sein kann.
  • Ein Teil der Struktur der in 2A gezeigten Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann der Struktur eines PLL ähnlich sein. Zum Beispiel können der Phasenfrequenzdetektor 212, die Lock-Detect-Schaltung 214, die Ladungspumpe 216, das Schleifenfilter 218 und die Schaltungen 224, 226A und 226B Teil eines Schaltungspfades des PLL (z. B. eines PLL-Vorwärtspfades) der Überwachungsschaltungsanordnung 160 sein. Der Frequenzteiler 260 kann Teil eines anderen Schaltungspfades der PLL (z. B. PLL-Rückkopplungspfad) der Überwachungsschaltungsanordnung 160 sein.
  • Ein Teil des Betriebs der Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann dem Betrieb eines PLL ähnlich sein. Zum Beispiel können der Phasenfrequenzdetektor 212, die Lock-Detect-Schaltung 214, eine Ladungspumpe 216 und das Schleifenfilter 218 ähnliche Funktionen wie die gleichen Komponenten in einem PLL haben. Im Allgemeinen kann der Phasenfrequenzdetektor 212 an seinen Eingangsknoten (nicht beschriftet) die Signale FREF und FFB empfangen und die Phasen und Frequenzen eines Signals FREF (z. B. Referenzsignal) und eines Signals (z. B. Rückkopplungssignal) FFB vergleichen und das Vergleichsergebnis an die Ladungspumpe 216 liefern. Die Ladungspumpe 216 und das Schleifenfilter 218 können so arbeiten, dass sie den Wert (z. B. den Spannungswert) der Steuerinformation VCTL steuern (z. B. erhöhen oder verringern). 2A zeigt eine „V-zu-I-Verstärkungssteuerung“ (Spannung-zu-Strom-Verstärkungssteuerung) am Transistor N3, um anzuzeigen, dass die Überwachungsschaltungsanordnung 160 die Steuerinformation VCTL verwenden kann, um die Verstärkung (z. B. Spannung-zu-Strom-Verstärkung) der PLL-Schleife der Überwachungsschaltungsanordnung 160 zu steuern. Die „V-zu-I-Verstärkungssteuerung“ kann entweder den Transistormultiplizierer des Transistors N3 oder den Widerstand des Widerstands R3 einstellen, um zu bestimmen, wie viel zusätzlicher Drain-Strom durch den Transistor N2 pro VCTL-Änderung ausgegeben wird. Wenn der PLL eingerastet ist (bestimmt durch die Lock-Detect-Schaltung 214), ist die Spannung (z. B. die überwachte Spannung) VMON für eine bestimmte Frequenz des Signals FCORE eingeschwungen und stabil (z. B. konstant).
  • Wie in 2A gezeigt, kann der Oszillator 245 Schaltungen 110', 120' und 130' enthalten, die jeweils Replikate der Schaltungen 110, 120 und 130 enthalten. 2B zeigt weitere Details der Schaltungen 110', 120' und 130'. Während des Betriebs der Überwachungsschaltungsanordnung 160 in 2A kann der Oszillator 245 die Signale OSC1, OS2 und OSC3 nacheinander erzeugen, je nachdem, welches Replikat der Schaltungen 110, 120 und 130 von 1A (welche der Schaltungen 110', 120' und 130' in 2A) zu diesem Zeitpunkt ausgewählt ist. Der Verstärker 250 kann dazu arbeiten, das Signal (z. B. eines der Signale OSC1, OSC2 und OSC3) am Eingangsknoten (nicht beschriftet) des Verstärkers 250 zu verstärken, um das Signal FCORE am Ausgangsknoten (nicht beschriftet) des Verstärkers 250 bereitzustellen. Die Frequenz des Signals FCORE ist identisch mit der Frequenz der Signale OSC1, OSC2 und OSC3.
  • Der ADC 240 kann dazu arbeiten, eine Spannung zu erfassen (z. B. abzutasten), die von nahezu null (z. B. 20 mV) bis zur Versorgungsspannung des ADC 240 reicht. Beispielsweise kann der ADC 240 den Wert der Spannung VMON an einem Knoten (z. B. einem Schaltungsknoten) 257 erfassen und die Information VCODE erzeugen, die einen Wert (z. B. einen Zeitmittelwert) in digitaler Form (z. B. eine Anzahl von Binärbits) mit einer relativ kleinen Spannungsauflösung (z. B. 1,0 mV) aufweisen.
  • In 1A hat das Signal FREF eine bekannte Frequenz und kann relativ stabil sein. Beispielsweise kann das Signal FREF aus einem relativ stabilen Signalgenerator (z. B. einem Kristalloszillator) an die Vorrichtung 100 (1A) geliefert werden. Das Signal FFB wird durch den Frequenzteiler 260 basierend auf dem Signal FCORE erzeugt. Die Frequenz des Signals FFB ist die Frequenz des Signals FCORE dividiert durch die Variable N. Das Signal FCORE kann unterschiedliche Frequenzen in unterschiedlichen Zeitintervallen aufweisen, die auf unterschiedlichen Sollfrequenzen (z. B. den Frequenzen F1, F2, F3 und F4 in 1A) basieren. Wie nachfolgend beschrieben, können verschiedene Frequenzen des Signals FCORE durch Auswählen (z. B. Ändern) des Wertes der Variablen N ausgewählt werden.
  • Der Frequenzteiler 260 kann so programmierbar sein, dass der Wert der Variablen N von einem Wert zu einem anderen Wert geändert werden kann. Wie in 2A gezeigt, kann der Frequenzteiler 260 einen Steuereingangsknoten (oder mehrere Eingangsknoten) 261 enthalten, um die Steuerinformation CTLN zu empfangen. Die Information CTLN kann eine analoge oder digitale Information sein und kann durch die Energiesteuervorrichtung 145 bereitgestellt werden.
  • In 2A kann die Überwachungsschaltungsanordnung 160 im Gegensatz zu einem herkömmlichen PLL das Signal FCORE nicht als Zeitsignal (z. B. Taktsignal) an einen anderen Teil (z. B. an einen Taktbaum oder eine Taktverteilungsschaltung) der Vorrichtung 100 liefern. Vielmehr kann die Überwachungsschaltungsanordnung 160 das Signal FCORE als Teil der Codeerzeugungsoperation verwenden, um die Information VCODE zu erzeugen, die als Teil der Energieverwaltung verwendet werden kann (z. B. um den Wert der Spannung V1 anzupassen). Die Information VCODE kann dazu verwendet werden, eine Echtzeit-, Worst-Case- (unter den Kandidaten) Korrelation einer minimalen Spannung (z. B. VMIN) und Frequenz (z. B. VMIN-FCORE-Korrelation) herzustellen. Die direkte Überprüfung der Kandidaten (z. B. der Schaltungen 110, 120 und 130 in 1A), wie hier besprochen, um die Information VCODE zu erzeugen, kann möglicherweise nicht durchführbar sein. Das Einbeziehen von Replikaten solcher Kandidaten (z. B. der Schaltungen 110', 120' und 130' in 2B) in die Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann jedoch eine relativ kompakte Schaltung und eine praktikable Möglichkeit zum Erzeugen der Information VCODE basierend auf dem Überprüfen (z. B. Testen) der Replikate bieten. Anschließend können die Ergebnisse (z. B. die Information VCODE) auf die tatsächlichen Kandidaten angewendet werden, da die Replikate und Kandidaten die gleichen Strukturen aufweisen.
  • Wie in 2A gezeigt, kann die Schaltung 224 die Widerstände R1, R2 und R3, einen Kondensator C, die Transistoren (z. B. P-Kanal-Transistoren) P1 und P2 und die Transistoren (z. B. N-Kanal-Transistoren) N1 und N2 enthalten. Die Transistoren P1 und P2 können einen Stromspiegel (z. B. P-Stromspiegel) bilden. Die Transistoren N1 und N2 können einen weiteren Stromspiegel (z. B. N-Stromspiegel) bilden. Diese verriegelten Stromspiegel (z. B. P-Stromspiegel und N-Stromspiegel) und der Transistor N3 können dazu arbeiten, die Werte der Spannung VMON basierend auf dem Wert der Steuerinformation VCTL zu steuern. Die Schaltung 224 kann es ermöglichen, dass die Spannung VMON eine bestimmte Spannung (z. B. 1 V oder höher) für eine relativ hohe Frequenz (z. B. im Gigahertz-Bereich) des Signals FCORE erreicht. Die Schaltung 224 kann auch das Steuern der Unterdrückung des Versorgungsrauschens oder der Unempfindlichkeit der Versorgungsspannung V2 (die eine relativ hohe Spannung ist) ermöglichen. Die Struktur der Schaltung 224 kann es der Überwachungsschaltungsanordnung 160 ermöglichen, ohne zusätzlichen Spannungsregler in der Überwachungsschaltungsanordnung 160 auszukommen. Die Schaltung 224 kann auch das Einstellen der Schleifenverstärkung ermöglichen und kann als Teil der spannungsgesteuerten Oszillatorverstärkung (VCO) des PLL der Überwachungsschaltungsanordnung 160 modelliert werden. Der Wert der Spannung V2 kann hoch genug sein, solange eine ausreichende Spannungsreserve dafür sorgt, dass die Transistoren P1, P2, N1, N2 und N3 in Sättigung sind.
  • Die Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann so ausgelegt sein, dass ein Durchlaufen eines breiten Wertebereichs der Variablen N über jedes der Replikate (z. B. die Schaltungen 110', 120' und 130') im Oszillator 245 möglich ist. Die Kombination der Schaltungen 226A und 226B kann dazu arbeiten, die Bandbreite (Eigenfrequenz) und die Stabilität (Dämpfungsfaktor) des PLL-Betriebs der Überwachungsschaltungsanordnung 160 selbst aufrechtzuerhalten, wenn sich der Wert der Variablen N ändert. Wie in 2A gezeigt, kann die Kombination der Schaltungen 226A und 226B die Transistoren P3, P4, P5, P6, N4 und N6 sowie die Widerstände R4, R5 und Rn enthalten. Die Schaltungen 226A und 226B können dazu arbeiten, eine Spannung VMON zu erzeugen und prompt einen Strom (z. B. Ladungspumpenvorstrom) IREF_CP zu erzeugen. Je höher der Wert der Spannung VMON ist, desto höher ist die Frequenz des Signals FCORE und desto höher ist der Wert des Stroms IREF_CP. 2A zeigt den Betrieb der „IREF_CP-Steuerungs“-Operation am Transistor N6, um anzuzeigen, dass in der Überwachungsschaltungsanordnung 160 der Wert des Stroms IREF_CP (der der Ladungspumpe 216 zugeführt wird) auf einem Wert von VMON im Knoten 257 basieren kann. Zum Verbessern der Linearität des Stroms IREF_CP über der Spannung VMON kann ein Widerstand (z. B. Degenerationswiderstand) Rn eingesetzt werden. Durch Kombination der Schaltungen 226A und 226B können sowohl die Eigenfrequenz als auch der Dämpfungsfaktor des PLL (wie in Gleichung (1) bzw. (2) unten dargestellt) ω n = I C P K V C O 2 π N C 1
    Figure DE102020134339A1_0001
     ζ = R 1 2 I C P C 1 K V C O 2 π N
    Figure DE102020134339A1_0002
    nahezu unveränderlich gemacht werden, da der Strom ICP dem mit N skalierenden IREF_CP folgt. In den Gleichungen (1) und (2) ist KKVCO die Verstärkung des VCO in rad/s/Hz, und C1 und R1 sind die Werte des herkömmlichen R-C-Schleifenfilters. Die Gates der Transistoren P5 und P6 können durch die Spannung V2/2 zum Schutz vor elektrischer Überlastung (EOS) der relativ dünnen Gate-Strukturen der Transistoren (z. B. Transistoren P5, P6, N4 und N5) der Schaltungen 226A und 226B gesteuert werden.
  • Einige herkömmliche PLL-Strukturen können einen Operationsverstärker als Teil der Erzeugung des Stroms IREF_CP enthalten. Die Struktur der Überwachungsschaltungsanordnung 160 enthält jedoch keinen Operationsverstärker in dem Schaltungsabschnitt, der den Strom IREF_CP erzeugt. Dadurch kann die Überwachungsschaltungsanordnung 160 eine relativ kürzere Einschwingzeit der PLL-Schleife aufweisen (was sich auf die PLL-Rastzeit auswirkt) und relativ effizienter (z. B. stromsparender) sein.
  • 2B zeigt Details eines Abschnitts der Überwachungsschaltungsanordnung 160 einschließlich des Selektors 235 und des Oszillators 245 mit Replikaten der Schaltungen 110, 120 und 130 von 1A gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen. Wie in 2B gezeigt, kann die Schaltung 110' einen Schaltungsabschnitt 110* enthalten, der zwischen einem Knoten 110A' und einem Knoten 110B' gekoppelt ist. Die Knoten 110A' und 110B' können Eingangs- bzw. Ausgangsknoten der Schaltung 110' sein. Der Knoten 110B' kann mit dem Knoten 110A' über eine leitende Verbindung 211 gekoppelt sein. Wie in 2B gezeigt, kann die Schaltung 110' ein Signal OSC1 im Knoten 110B' erzeugen. Das Signal OSC1 ist ein oszillierendes Signal während des Betriebs der Überwachungsschaltungsanordnung 160.
  • Der Schaltungsabschnitt 110* kann ein Replikat der Schaltung 110 von 1A sein, und die Knoten 110A', 110B' und 251 (2B) können den Knoten 110A, 110B bzw. 107 der Schaltung 110 1A entsprechen. Der Schaltungsabschnitt 110* enthält z. B. die Logikgatter 118 und 119, die mit den Logikgattern 118 und 119 der Schaltung 110 in 1A identisch sind. Der Knoten 251 des Schaltungsabschnitts 110* kann mit einem Nicht-Gate-Anschluss mindestens eines Transistors des Schaltungsabschnitts 110* (z. B. den im Schaltungsabschnitt 110* enthaltenen Transistoren T1 und T2) gekoppelt sein. Die Verbindung (nicht im Detail dargestellt) der Logikgatter 118 und 119 (und anderer Schaltungselemente, nicht dargestellt) im Schaltungsabschnitt 110* ist die gleiche wie die Verbindung der Logikgatter 118 und 119 (und anderer Schaltungselemente, nicht dargestellt) der Schaltung 110. Wie die Schaltung 110' können auch die Schaltungen 120' und 130' Replikate der Schaltungen 120 bzw. 130 sein.
  • Wie in 2B gezeigt, kann die Schaltung 120' einen Schaltungsabschnitt 120*, der zwischen einem Knoten 120A' und einem Knoten 120B' gekoppelt ist, und einen Invertierer 220, der in Reihe mit dem Schaltungsabschnitt 120* zwischen dem Knoten 120B' und einem Knoten 120C gekoppelt ist, enthalten. Die Knoten 120A' und 120C können Eingangs- bzw. Ausgangsknoten der Schaltung 120' sein. Der Knoten 120C kann mit dem Knoten 120A' über eine leitende Verbindung 221 gekoppelt sein. Wie in 2B gezeigt, kann die Schaltung 120' ein Signal OSC2 im Knoten 120C erzeugen. Das Signal OSC2 ist ein oszillierendes Signal während des Betriebs der Überwachungsschaltungsanordnung 160. Der Grund für das Hinzufügen des Invertierers 220 zum Schaltungsabschnitt 120* (der das Replikat der Schaltung 120 von 1A ist) wird weiter unten nach der Beschreibung der Schaltung 130 erörtert.
  • Der Schaltungsabschnitt 120* kann ein Replikat der Schaltung 120 von 1A sein, und die Knoten 120A', 120B' bzw. 252 der Schaltung 120' können den Knoten 120A, 120B bzw. 107 der Schaltung 120 von 1A entsprechen. Der Schaltungsabschnitt 120* enthält z. B. die Logikgatter 128 und 129, die mit den Logikgattern 128 und 129 der Schaltung 120 in 1A identisch sind. Der Knoten 252 des Schaltungsabschnitts 120* kann mit einem Nicht-Gate-Anschluss mindestens eines Transistors des Schaltungsabschnitts 120* (z. B. den im Schaltungsabschnitt 120* enthaltenen Transistoren T3 und T4) gekoppelt sein. Die Verbindung (nicht im Detail dargestellt) der Logikgatter 128 und 129 (und anderer Schaltungselemente, nicht dargestellt) im Schaltungsabschnitt 120* ist die gleiche wie die Verbindung der Logikgatter 128 und 129 (und anderer Schaltungselemente, nicht dargestellt) der Schaltung 120.
  • Wie in 2B gezeigt, kann die Schaltung 130' einen Schaltungsabschnitt 130*, der zwischen einem Knoten 130A' und einem Knoten 130B' gekoppelt ist, sowie einen Invertierer 230, der in Reihe mit dem Schaltungsabschnitt 130* zwischen dem Knoten 130B' und einem Knoten 130C gekoppelt ist, enthalten. Die Knoten 130A' und 130C können Eingangs- bzw. Ausgangsknoten der Schaltung 130' sein. Der Knoten 130C (z. B. Ausgangsknoten der Schaltung 130') kann über eine leitende Verbindung 231 mit dem Knoten 130A' (z. B. Eingangsknoten der Schaltung 130') gekoppelt sein. Wie in 2B gezeigt, kann die Schaltung 130' ein Signal OSC3 im Knoten 130C erzeugen. Das Signal OSC3 ist ein oszillierendes Signal während des Betriebs der Überwachungsschaltungsanordnung 160.
  • Der Schaltungsabschnitt 130* der Schaltung 130' kann ein Replikat der Schaltung 130 von 1A sein, und die Knoten 130A', 130B' und 253 können den Knoten 130A, 130B bzw. 107 der Schaltung 130 von 1A entsprechen. Der Schaltungsabschnitt 130* enthält z. B. die Logikgatter 138 und 139, die mit den Logikgattern 138 und 139 der Schaltung 130 in 1A identisch sind. Der Knoten 251 des Schaltungsabschnitts 130* kann mit einem Nicht-Gate-Anschluss mindestens eines Transistors des Schaltungsabschnitts 130* (z. B. den im Schaltungsabschnitt 130* enthaltenen Transistoren T5 und T6) gekoppelt sein. Die Verbindung (nicht im Detail dargestellt) der Logikgatter 138 und 139 (und anderer Schaltungselemente, nicht dargestellt) im Schaltungsabschnitt 130* ist die gleiche wie die Verbindung der Logikgatter 138 und 139 (und anderer Schaltungselemente, nicht dargestellt) der Schaltung 130.
  • Im Oszillator 245 ist der Invertierer 220 in der Schaltung 120' enthalten, da der Schaltungsabschnitt 120* (der das Replikat der Schaltung 120 ist) ohne den Invertierer 220 kein oszillierendes Signal liefern kann. Zum Beispiel kann das Signal OSC2 ohne Invertierer 220 kein oszillierendes Signal sein. In ähnlicher Weise ist der Invertierer 230 in der Schaltung 130' enthalten, weil der Schaltungsabschnitt 130* (der das Replikat der Schaltung 130 ist) ohne den Invertierer 220 kein oszillierendes Signal liefern kann. Zum Beispiel kann das Signal OSC3 ohne Invertierer 230 kein oszillierendes Signal sein. Die Schaltung 110' enthält keinen Invertierer (z. B. wie Invertierer 220 oder 230), da der Schaltungsabschnitt 110* ein oszillierendes Signal liefern kann. Das Signal OSC1 ist z. B. ein oszillierendes Signal ohne Invertierer, der mit dem Ausgangsknoten des Schaltungsabschnitts 110* gekoppelt ist. So kann im Oszillator 245 ein Invertierer (z. B. Invertierer 220) zu einem Replikat einer bestimmten Schaltung (z. B. Schaltung 120) der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 hinzugefügt (z. B. in Reihe gekoppelt) werden, wenn diese bestimmte Schaltung ein nicht-invertierendes Signal liefert. Im Gegensatz dazu kann ein Invertierer nicht zu einem Replikat einer bestimmten Schaltung (z. B. Schaltung 110) der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 hinzugefügt werden, wenn diese bestimmte Schaltung ein invertierendes Signal liefern kann. Der Invertierer (z. B. Invertierer 220 oder 230) kann so strukturiert (z. B. dimensioniert) sein, dass er im Vergleich zum kritischen Pfad selbst einen unbedeutenden Verzögerungsanteil beiträgt (oder alternativ kann das Spannungsschutzband so modifiziert sein, dass es die Hinzufügung des Invertierers berücksichtigt).
  • 2B zeigt den Oszillator 245 mit den drei Schaltungen 110', 120' und 130' als Beispiel. Die Anzahl der Schaltungen des Oszillators 245 kann jedoch von drei abweichen (z. B. mehr als drei oder weniger als drei), abhängig von der Anzahl der Kandidaten (z. B. ähnlich wie die Schaltungen 110, 120 und 130) in der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105, die ausgewählt werden, um Teil des Bestimmens des minimalen Spannungswertes VMIN und der Transistoralterung in der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 zu sein.
  • Wie in 2B gezeigt, kann der Selektor 235 die Schalter SW1, SW2 und SW3 enthalten, von denen jeder einen mit dem Knoten 257 gekoppelten Anschluss und einen mit einem der Knoten 251, 252 und 253 gekoppelten Anschluss umfassen kann. Die Spannung VMON am Knoten 257 kann als Versorgungsspannung der Schaltungen 110', 120' und 130' verwendet werden. Während des Betriebs der Vorrichtung 100 kann der Wert der Spannung VMON vom Wert der Spannung V1 (z. B. Versorgungsspannung der Schaltungen 110, 120 und 130 von 1A) abweichen.
  • Der Selektor 235 kann die Informationen (z. B. Steuerinformationen) S1, S2 und S3 verwenden, um die Schalter SW1, SW2 und SW3 zu steuern (z. B. ein- oder auszuschalten). Die Informationen S1, S2 und S3 können analoge Informationen oder digitale Informationen (binäre Bits) sein und können durch die Energiesteuervorrichtung 145 bereitgestellt werden. Jeder der Schalter SW1, SW2 und SW3 kann für eine bestimmte Einschaltdauer ein- und für eine bestimmte Ausschaltdauer ausgeschaltet werden. Die Ein- und Ausschaltzeiten können durch die Energiesteuervorrichtung 145 gesteuert (z. B. vorbestimmt) werden.
  • Während des Betriebs der Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann der Selektor 235 dazu arbeiten, den Knoten 257 selektiv mit den Knoten 251, 252 und 253 nacheinander zu koppeln. Eine Schaltung unter den Schaltungen 110', 120' und 130' wird ausgewählt, wenn ihr Versorgungsknoten (z. B. Knoten 251, 252 oder 253) über einen entsprechenden Schalter (einen der Schalter SW1, SW2 und SW3), der eingeschaltet ist, mit dem Knoten 257 gekoppelt ist. Es kann jeweils nur eine der Schaltungen 110', 120' und 130' ausgewählt werden, der während einer Codeerzeugungsoperation (die durch die Überwachungsschaltungsanordnung 160 durchgeführt wird) getestet werden soll, um die Information VCODE bereitzustellen. Während einer Codeerzeugungsoperation ist das Signal FCORE eines der Signale OSC1, OSC2 und OSC3, je nachdem, welche Schaltung unter den Schaltungen 110', 120' und 130' ausgewählt ist. Der Wert der Information VCODE, der mit dem Prüfen einer Schaltung unter den Schaltungen 110', 120' und 130' verknüpft ist, kann sich von dem Wert der Information VCODE, der mit der Prüfung einer anderen Schaltung unter den Schaltungen 110', 120' und 130' verknüpft ist, unterscheiden.
  • Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Überwachungsschaltungsanordnung 160 eine Codeerzeugungsoperation durchführt, um die Information VCODE bereitzustellen. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Frequenz F1 die Sollfrequenz (z. B. die Betriebsfrequenz der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105) ist. Die durch die Überwachungsschaltungsanordnung 160 in diesem Beispiel bereitgestellte Information VCODE kann durch die Energiesteuervorrichtung 150 dazu verwendet werden, zu bestimmen, welcher Wert (z. B. der minimale Spannungswert VMIN) der Spannung V1 (1A) in den Schaltungen 110, 120 und 130 verwendet werden kann, um die Frequenz F1 (Sollfrequenz in diesem Beispiel) aufrechtzuerhalten.
  • In dem Beispielcodeerzeugungsvorgang (z. B. zu Beginn des Codeerzeugungsvorgangs) kann die Energiesteuervorrichtung 145 den Wert für die Variable N (basierend auf einem gegebenen Wert der Sollfrequenz) bestimmen (z. B. berechnen) und dann den Wert für die Variable N am Frequenzteiler 260 einstellen. Der Wert für die Variable N kann in die Information CTLN (2A) aufgenommen werden. In 2A kann die Frequenz des Signals FCORE das Produkt aus der Frequenz des Signals FREF und der Variablen N sein (z. B. FCORE = FREF * N, wobei „*“ für Multiplikation steht). Wenn also die Sollfrequenz des Signals FCORE die Frequenz F1 ist, dann ist FCORE = F1 = FREF * N. Daher ist N = F1/FREF, wobei „/“ für Division steht. Wenn zum Beispiel F1 = 2 GHz und FREF = 100 MHz ist, dann ist N = 2 GHz/100 Mhz = 20. In diesem Beispiel kann die Energiesteuervorrichtung 145 die Variable N auf 20 setzen.
  • Die Energiesteuervorrichtung 145 kann die Signale S1, S2 und S2 steuern (z. B. aktivieren), nachdem der Wert für die Variable N eingestellt wurde, sodass nur ein Schalter unter den Schaltern SW1, SW2 und SW3 zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeschaltet werden kann (während die anderen zwei Schalter unter den Schaltern SW1, SW2 und SW3 ausgeschaltet sind). Daher kann jeweils nur eine der Schaltungen 110', 120' und 130' ausgewählt (z. B. aktiviert) werden.
  • In diesem Beispiel kann die Energiesteuervorrichtung 145 die Überwachungsschaltungsanordnung 160 so betreiben, dass sie die Schaltung 110' für ein Zeitintervall regelt (während die Schaltungen 120' und 130' nicht ausgewählt (z. B. vom Knoten 257 entkoppelt sind) sind. Wenn der PLL in der Überwachungsschaltungsanordnung eingerastet ist, kann der Wert der Spannung VMON den minimalen Spannungswert VMIN darstellen, den die Schaltung 110' mit der Frequenz F1 (die die Sollfrequenz ist) aufrechterhalten kann. Der ADC 240 kann die Spannung VMON abtasten und in die Information VCODE (die eine digitale Information ist) umwandeln und der Energiesteuervorrichtung 145 zur Verfügung stellen. Somit basiert der Wert der Information VCODE während dieser Codeerzeugungsoperation auf der PLL-Regelung der Schaltungen 110'.
  • Die Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann den Code-Erzeugungsvorgang für jede der Schaltungen 120' und 130' wiederholen, um die Information VCODE basierend auf der PLL-Regelung der Schaltungen 120' bzw. 130' zu erzeugen. Die Überwachungsschaltungsanordnung 160 kann dieselben Werte der Variablen N, dieselbe Frequenz F1 (Sollfrequenz) und dieselbe Frequenz für das Signal FREF in nachfolgenden Codeerzeugungsoperationen verwenden. In einer nächsten (z. B. zweiten) Codeerzeugungsoperation kann die Energiesteuervorrichtung 145 beispielsweise den Schalter SW1 ausschalten, den Schalter SW2 einschalten und den Schalter SW3 ausschalten (oder ausgeschaltet lassen). Somit ist die Schaltung 120' ausgewählt (mit dem Knoten 257 gekoppelt) und die Schaltungen 110' und 130' sind nicht ausgewählt (vom Knoten 257 entkoppelt). Wenn der PLL in der Überwachungsschaltungsanordnung 160 bei dieser Code-Erzeugung eingerastet ist, kann der ADC 240 die Spannung VMON abtasten und in die Information VCODE umwandeln und der Energiesteuervorrichtung 145 zur Verfügung stellen. Somit basiert der Wert der Information VCODE während dieser Codeerzeugungsoperation auf der PLL-Regelung der Schaltungen 120'.
  • In einer weiteren (z. B. dritten) Code-Erzeugungsoperation kann die Energiesteuervorrichtung 145 den Schalter SW1 ausschalten (oder ausgeschaltet lassen), den Schalter SW2 ausschalten und den Schalter SW3 einschalten. Somit ist die Schaltung 130' ausgewählt (mit dem Knoten 257 gekoppelt), und die Schaltungen 110' und 120' sind nicht ausgewählt (vom Knoten 257 entkoppelt). Wenn der PLL in der Überwachungsschaltungsanordnung 160 bei dieser Code-Erzeugungsoperation eingerastet ist, kann der ADC 240 die Spannung VMON ausgeben und in die Information VCODE umwandeln. Somit basiert der Wert der Information VCODE während dieser Codeerzeugungsoperation auf der PLL-Regelung der Schaltungen 130'.
  • Im obigen Beispiel kann die Information VCODE unterschiedliche Werte (z. B. digitale Werte) aus verschiedenen Code-Erzeugungsoperationen aufweisen, die auf dem Testen der Schaltungen 110', 120' und 130' basieren. Die Energiesteuervorrichtung 145 kann einen Wert (unter den verschiedenen Spannungswerten der Information VCODE) auswählen, der einem höchsten Spannungswert entspricht. In diesem Beispiel kann der ausgewählte Wert (höchster Spannungswert) als minimaler Spannungswert VMIN für die Spannung V1 bei der Frequenz F1 verwendet werden. Somit kann die hier beschriebene Beispielcodeerzeugungsoperation eine Korrelation von VMIN-F1 (minimaler Spannungswert VMIN bei Frequenz F1) liefern.
  • Im obigen Beispiel wird die Frequenz F1 als Sollfrequenz (z. B. FCORE = F1) verwendet. Die gleiche Technik kann für andere Sollfrequenzen (z. B. Frequenz F2, F3 und F4) verwendet werden. Wenn z. B. die Sollfrequenz F2 = 3 GHz und FREF = 100 MHz ist, dann ist N = F2/FREF = 3 GHz/100 MHz = 30. In einem anderen Beispiel, wenn die Sollfrequenz F3 = 4 GHz und FREF = 100 MHz ist, dann ist N = F2/FREF = 4 GHz/100 MHz = 40. In einem anderen Beispiel, wenn die Sollfrequenz F4 = 6 GHz und FREF = 100 MHz ist, dann ist N = F2/FREF = 6 GHz/100 MHz = 60.
  • Der ADC 240 kann dazu arbeiten, eine Spannung zu erfassen (z. B. abzutasten), die von nahezu null (z. B. 20 mV) bis zur Versorgungsspannung des ADC 240 reicht. Während einer Code-Erzeugungsoperation kann der ADC 240 den Wert der Spannung VMON am Knoten 257 erfassen und einen Wert (z. B. einen Zeitmittelwert) in digitaler Form (z. B. eine Anzahl binärer Bits) mit einer relativ kleinen Spannungsauflösung (z. B. 1,0 mV) erzeugen. Die Information VCODE kann eine Anzahl von Bits enthalten, die den Wert der durch den ADC 240 erfassten Spannung VMON darstellen. Da die Überwachungsschaltungsanordnung 160 drei Schaltungen 110, 120 und 130 aufweist, die bei der Code-Erzeugung getestet werden, kann der ADC die Information VCODE mit drei Sätzen von Werten (digitalen Werten) erzeugen, die dem Testen der den Schaltungen 110, 120 und 130 zugeordneten Werte entsprechen. Jeder der drei Wertesätze kann einen anderen Wert der Information VCODE enthalten.
  • 2C, 2D und 2E zeigen weitere Details der Schaltungen 110', 120' und 130' von 2B gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen. Wie oben beschrieben, enthalten die Schaltungen 110', 120' und 130' jeweils Replikate der Schaltungen 110, 120 und 130 (1A, 1B, 1C und 1D). Somit sind die Transistoren T1, T2, T3, T4, T5 und T6 in 2C, 2D und 2E Replikate von T1, T2, T3, T4, T5 und T6 der jeweiligen Schaltungen 110', 120' und 130' (1B, 1C und 1D). Wie in 2C, 2D und 2E gezeigt, kann der Nicht-Gate-Anschluss jedes der Transistoren T1 und T2 mit dem Knoten 251 gekoppelt sein, der Nicht-Gate-Anschluss jedes der Transistoren T3 und T4 kann mit dem Knoten 252 gekoppelt sein, und der Nicht-Gate-Anschluss jedes der Transistoren T5 und T6 kann mit dem Knoten 253 gekoppelt sein. Wie oben unter Bezugnahme auf 2B beschrieben, können die Knoten 251, 252 und 253 während einer Codeerzeugungsoperation der Überwachungsschaltungsanordnung 160 selektiv mit dem Knoten 257 (der die Spannung VMON bereitstellt) (z. B. nacheinander) gekoppelt sein.
  • In der obigen Beschreibung kann die Information VCODE dazu verwendet werden, den Wert der Versorgungsspannung VON für eine bestimmte Betriebsfrequenz der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 (1A) (z. B. dynamisch) einzustellen. Die Information VCODE kann auch verwendet werden, um die Alterung von Transistoren (z. B. der Transistoren T1 bis T6 in 1A bis 1D) in der Vorrichtung 100 zu bestimmen (z. B. zu verfolgen). Beispielsweise können einige oder alle Informationen VCODE, die durch die Überwachungsschaltungsanordnung 160 über einen bestimmten Zeitraum erzeugt werden, für die weitere Analyse gesammelt (z. B. gespeichert) werden. Die Energiesteuervorrichtung 145 oder ein anderer Teil der Vorrichtung 100 kann so ausgelegt werden (z. B. durch eine beliebige Kombination von Firmware, Software und Hardware), dass sie die durch die Überwachungsschaltungsanordnung 160 erzeugte Information VCODE sammelt (z. B. speichert), analysiert oder beides .
  • Die obige Beschreibung zeigt die Vorrichtung 100 mit einer Überwachungsschaltungsanordnung 160, die eine PLL-Struktur zum Erzeugen der Information VCODE enthält. Die Vorrichtung 100 kann jedoch eine Überwachungsschaltungsanordnung enthalten, die eine DLL-Struktur zum Erzeugen der Information VCODE enthält.
  • 3A zeigt die Überwachungsschaltungsanordnung 160' einschließlich einer DLL 301 gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen. Die Überwachungsschaltungsanordnung 160' kann in der Vorrichtung 100 von 1A als eine Variante der Überwachungsschaltungsanordnung 160 enthalten sein. Wie in 3A gezeigt, kann die Überwachungsschaltungsanordnung 160' die Information VCODE bereitstellen, die durch die Energiesteuervorrichtung 145 verwendet werden können, um den Stromverbrauch in der Vorrichtung 100 zu verwalten, wie oben mit Bezug auf 1A bis 2D beschrieben. Die DLL 301 von 3A kann Schaltungselemente enthalten, die den Schaltungselementen der Überwachungsschaltungsanordnung 160 von 1A und 2A ähnlich oder gleich sind. Zur Vereinfachung werden daher ähnliche oder identische Elemente zwischen der Überwachungsschaltungsanordnung 160 und der Überwachungsschaltungsanordnung 160' mit denselben Bezeichnungen versehen und ihre Beschreibungen werden nicht wiederholt.
  • Wie in 3A gezeigt, kann die DLL 301 einen Schaltungspfad enthalten, der einen Phasenfrequenzdetektor 212, eine Lock-Detect-Schaltung 214, eine Ladungspumpe 216, ein Schleifenfilter 218, eine Schaltung 324 und einen Knoten 357 zur Bereitstellung der Spannung VMON umfasst. Die DLL 301 kann eine Verzögerungsstrecke 345, die mit dem Knoten 357 gekoppelt ist, und einen ADC 240 enthalten, der mit dem Knoten 357 gekoppelt ist. Die DLL 301 kann einen Schaltungspfad (z. B. einen Rückkopplungspfad) enthalten, der zwischen der Verzögerungsstrecke 345 und einem Eingangsknoten (nicht beschriftet) des Phasenfrequenzdetektors 212 gekoppelt ist, um das Signal FCORE dem Phasenfrequenzdetektor 212 als Signal (z. B. Rückkopplungssignal) FFB zuzuführen.
  • Die DLL 301 kann ein Signal (z. B. ein Eingangssignal) FIN an einem Eingangsknoten (nicht beschriftet) des Phasenfrequenzdetektors 212 empfangen. Das Signal FIN kann durch eine Taktquelle 302 bereitgestellt werden, die einen PLL enthalten kann. Die Frequenz des Signals FIN kann basierend auf einer Sollfrequenz gewählt werden, die zu verschiedenen Zeiten unterschiedliche Werte aufweisen kann. Die Frequenz des Signals FIN kann z. B. basierend auf den Frequenzen F1, F2, F3 und F4 (1A) ausgewählt werden. Die Verzögerungsstrecke 345 kann das Signal FIN an einem Eingangsknoten (nicht beschriftet) der Verzögerungsstrecke 345 empfangen und das Signal FCORE an einem Ausgangsknoten (nicht beschriftet) der Verzögerungsstrecke 345 erzeugen. Die Frequenz des Signals FCORE kann mit der Frequenz des Signals FIN identisch sein. Die Frequenz des Signals FFB kann die gleiche wie die Frequenz des Signals FCORE sein.
  • 3A zeigt die „V-zu-I-Verstärkungsregelung“ (Spannung-zu-Strom-Verstärkungsregelung) am Transistor N3, der durch R3 degeneriert ist, um anzuzeigen, dass die Spannung-zu-Strom-Verstärkung durch Abstimmen des Transistors N3 oder des Widerstands R3 basierend auf der durch das Schleifenfilter 218 bereitgestellten Information VCTL gesteuert werden kann. Die Verzögerungsstrecke 345 kann ein Replikat einer Schaltung (z. B. eines kritischen Pfades) in der Vorrichtung 100 enthalten, das unter den Zeitverzögerungen anderer Schaltungen (z. B. anderer kritischer Pfade) der Vorrichtung 100 die längste Zeitverzögerung (z. B. die maximale Verzögerung) aufweisen kann. Beispielsweise kann eine der Schaltungen 110, 120 und 130 aus 1A die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen (z. B. den kritischen Pfaden) der Vorrichtung aufweisen (oder als solche angesehen werden). Somit kann die Verzögerungsstrecke 345 eine Schaltung (unter den Schaltungen 110, 120 und 130) enthalten, die die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen 110, 120 und 130 von 1A aufweist.
  • 3B, 3C und 3D zeigen Beispiele, bei denen die Verzögerungsstrecke 345 der DLL 301 (3A) ein Replikat einer Schaltung enthalten kann, die unter den Schaltungen 110, 120, 130 und anderen Schaltungen (z. B. anderen kritischen Pfaden) der Vorrichtung 100 (z.B. in der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 von 1A) die längste Zeitverzögerung aufweisen kann (oder als solche angesehen werden kann).
  • 3B zeigt ein Beispiel, bei dem die Verzögerungsstrecke 345 der DLL 301 eine Schaltung (zwischen den Knoten 110A' und 110B') enthalten kann, die ein Replikat der Schaltung 110 von 1A ist. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen (z. B. angenommen), dass die Schaltung 110 von 1A die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen 110, 120 und 130 (und unter anderen kritischen Pfaden) der Vorrichtung 100 aufweist.
  • 3C zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem die Verzögerungsstrecke 345 der DLL 301 (3A) eine Schaltung (zwischen den Knoten 120A' und 120B') enthalten kann, die ein Replikat der Schaltung 120 von 1A ist. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen (z. B. angenommen), dass die Schaltung 120 aus 1A die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen 110, 120 und 130 (und unter anderen kritischen Pfaden) der Vorrichtung 100 aufweist.
  • 3D zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem die Verzögerungsstrecke 345 der DLL 301 (3A) eine Schaltung (zwischen den Knoten 130A' und 139B') enthalten kann, die ein Replikat der Schaltung 130 von 1A ist. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen (z. B. angenommen), dass die Schaltung 130 aus 1A die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen 110, 120 und 130 (und unter anderen kritischen Pfaden) der Vorrichtung 100 aufweist.
  • 4A zeigt die Überwachungsschaltungsanordnung 160" einschließlich einer DLL 401 gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen. Die Überwachungsschaltungsanordnung 160" kann in der Vorrichtung 100 von 1A als eine Variante der Überwachungsschaltungsanordnung 160 enthalten sein. Wie in 4A gezeigt, kann die Überwachungsschaltungsanordnung 160" die Information VCODE bereitstellen, die durch die Energiesteuervorrichtung 145 verwendet werden kann, um den Stromverbrauch in der Vorrichtung 100 zu verwalten, wie oben mit Bezug auf 1A bis 2D beschrieben. Die DLL 401 von 4A kann Schaltungselemente enthalten, die ähnlich oder gleich den Schaltungselementen der Überwachungsschaltungsanordnung 160 (1A und 2A) und der Überwachungsschaltungsanordnung 160' (3A) sind. Der Einfachheit halber werden daher ähnliche oder identische Elemente zwischen den Überwachungsschaltungsanordnungen 160, 160' und 160" mit denselben Bezeichnungen versehen und ihre Beschreibungen nicht wiederholt.
  • Wie in 4A gezeigt, kann die DLL 401 einen Schaltungspfad enthalten, der einen Phasenfrequenzdetektor 212, eine Lock-Detect-Schaltung 214, eine Ladungspumpe 216, ein Schleifenfilter 218, eine Schaltung 424 und einen Knoten 457 zur Bereitstellung der Spannung VMON umfasst. Die DLL 401 kann eine Verzögerungsstrecke 445, die mit dem Knoten 457 gekoppelt ist, und einen ADC 240 enthalten, der mit dem Knoten 457 gekoppelt ist. DLL 401 kann einen Schaltungspfad (z.B. einen Rückkopplungspfad) enthalten, der zwischen der Verzögerungsstrecke 445 und dem Eingangsknoten (nicht beschriftet) des Phasenfrequenzdetektors 212 gekoppelt ist, um dem Phasenfrequenzdetektor 212 das Signal FCORE als Signal (z. B. Rückkopplungssignal) FFB zuzuführen.
  • Die DLL 401 kann ein Signal (z. B. ein Eingangssignal) FIN an einem Eingangsknoten (nicht beschriftet) des Phasenfrequenzdetektors 212 empfangen. Das Signal FIN kann durch eine Taktquelle 302 bereitgestellt werden, die einen PLL enthalten kann. Die Frequenz des Signals FIN kann basierend auf einer Sollfrequenz gewählt werden, die zu verschiedenen Zeiten unterschiedliche Werte aufweisen kann. Die Frequenz des Signals FIN kann z. B. basierend auf den Frequenzen F1, F2, F3 und F4 (1A) ausgewählt werden. Die Verzögerungsstrecke 445 kann das Signal FIN an einem Eingangsknoten (nicht beschriftet) der Verzögerungsstrecke 445 empfangen und das Signal FCORE an einem Ausgangsknoten (nicht beschriftet) der Verzögerungsstrecke 445 erzeugen. Die Frequenz des Signals FCORE kann mit der Frequenz des Signals FIN identisch sein. Die Frequenz des Signals FFB kann die gleiche wie die Frequenz des Signals FCORE sein.
  • Wie in 4A gezeigt, kann die DLL 401 eine Schaltung 424 mit einem Verstärker (z. B. einem Fehlerverstärker) 426 enthalten, der mit einem Transistor P und den Widerständen R7 und R8 gekoppelt ist, um einen Spannungsregler zum Regeln der Spannung VMON zu bilden. Im eingeschwungenen Zustand sollte der Wert der Spannung VMON mal R8/(R7+R8) nahezu gleich dem Wert der Spannung VCTL sein. Die Verzögerungsstrecke 445 kann ein Replikat einer Schaltung (z. B. eines kritischen Pfades) in der Vorrichtung 100 enthalten, das unter den Zeitverzögerungen anderer Schaltungen (z. B. anderer kritischer Pfade) der Vorrichtung 100 die längste Zeitverzögerung (z. B. die maximale Verzögerung) aufweisen kann. Beispielsweise kann eine der Schaltungen 110, 120 und 130 aus 1A die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen (z. B. den kritischen Pfaden) der Vorrichtung aufweisen (oder als solche angesehen werden). Somit kann die Verzögerungsstrecke 445 eine Schaltung (unter den Schaltungen 110, 120 und 130) enthalten, die die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen 110, 120 und 130 von 1A aufweist.
  • 4B, 4C und 4D zeigen Beispiele, bei denen die Verzögerungsstrecke 445 der DLL 401 (4A) ein Replikat einer Schaltung enthalten kann, die unter den Schaltungen 110, 120, 130 und anderen Schaltungen (z. B. anderen kritischen Pfaden) der Vorrichtung 100 (z.B. in der Verarbeitungsschaltungsanordnung 105 von 1A) die längste Zeitverzögerung aufweisen kann (oder als solche angesehen werden kann).
  • 4B zeigt ein Beispiel, bei dem die Verzögerungsstrecke 445 der DLL 401 eine Schaltung (zwischen den Knoten 110A' und 110B') enthalten kann, die ein Replikat der Schaltung 110 von 1A ist. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen (z. B. angenommen), dass die Schaltung 110 von 1A die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen 110, 120 und 130 (und unter anderen kritischen Pfaden) der Vorrichtung 100 aufweist.
  • 4C zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem die Verzögerungsstrecke 445 der DLL 401 (4A) eine Schaltung (zwischen den Knoten 120A' und 120B') enthalten kann, die ein Replikat der Schaltung 120 von 1A ist. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen (z. B. angenommen), dass die Schaltung 120 aus 1A die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen 110, 120 und 130 (und unter anderen kritischen Pfaden) der Vorrichtung 100 aufweist.
  • 4D zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem die Verzögerungsstrecke 445 der DLL 401 (4A) eine Schaltung (zwischen den Knoten 130A' und 130B') enthalten kann, die ein Replikat der Schaltung 130 von 1A ist. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen (z. B. angenommen), dass die Schaltung 130 aus 1A die längste Zeitverzögerung unter den Schaltungen 110, 120 und 130 (und unter anderen kritischen Pfaden) der Vorrichtung 100 aufweist.
  • In der obigen Beschreibung mit 3A und 4A werden die spezifischen Strukturen von DLL 301 und DLL 401 als Beispiel verwendet. Die DLL 301 oder DLL 401 kann jedoch eine andere DLL-Struktur haben, solange die DLL ein Replikat eines Schaltungspfads (z. B. des kritischen Pfads) einer Vorrichtung (z. B. der Vorrichtung 100) enthalten kann, das die DLL enthält.
  • Die hier beschriebenen Techniken können Verbesserungen und Vorteile gegenüber einigen herkömmlichen Techniken aufweisen. Zum Beispiel kann bei einigen herkömmlichen Techniken das Bestimmen des minimalen Spannungswertes VMIN für einen Satz von Kernbetriebsfrequenzen ressourcenbeschränkt und zeitaufwendig sein und in der Großserienfertigung die rohen VMIN-FCORE-Korrelationen einschränken. Dies kann zu Ungenauigkeiten, Unsicherheiten oder beidem in den Frequenz-Spannungs-Kurven zwischen geprüften Frequenzen führen. Daher fügen einige herkömmliche Techniken ein Schutzband für den minimalen Spannungswert über alle Geräte hinzu. Dadurch wird der minimale Spannungsendwert VMIN mindestens bei einigen Vorrichtungen aggressiv hoch. Herkömmliche Techniken der einmalig erzeugten VMIN-FCORE-Kurve können die Zuverlässigkeit der Vorrichtung aufrechterhalten. Eine solche einmalig erzeugte VMIN-FCORE-Kurve ist jedoch anfällig für eine stärkere Transistoralterung und einen höheren Stromverbrauch als nötig, insbesondere in einigen Hochleistungsmodi der Vorrichtung aufgrund der erhöhten Versorgungsspannung, die für solche Modi mit höherer Leistung erforderlich ist.
  • Im Gegensatz dazu können die hier beschriebenen Techniken den minimalen Spannungswert VMIN in Echtzeit bestimmen, indem sie die Information VCODE (wie oben beschrieben) während des tatsächlichen Betriebs jeder Vorrichtung (z. B. Vorrichtung 100) erzeugen. Somit kann die VMIN-FCORE-Korrelation für eine bestimmte Frequenz (z. B. die oben beschriebene Frequenz F1, F2, F3 oder F4) basierend auf den hier beschriebenen Techniken im Vergleich zu einigen herkömmlichen Techniken genauer bestimmt werden. Dies kann zu einer höheren Effizienz bei der Energieverwaltung in der hier beschriebenen Vorrichtung (z. B. Vorrichtung 100) im Vergleich zu einigen herkömmlichen Techniken führen.
  • Außerdem fehlen bei einigen herkömmlichen Techniken, wie oben beschrieben, regelmäßig (z. B. in Echtzeit) aktualisierte Werte für die VMIN-FCORE-Korrelation für die Vorrichtung. Daher kann es schwierig sein, dem Effekt der Alterung mit herkömmlichen Techniken entgegenzuwirken. Im Gegensatz dazu können bei den hier beschriebenen Techniken die Informationen (z. B. die Information VCODE), die (z. B. als Alterungssensor) für die Messung, die Modellierung oder beides der Alterung der kritischen Pfade in der Vorrichtung (z. B. Vorrichtung 100) verwendet werden kann, regelmäßig in Echtzeit erzeugt und aktualisiert werden. Somit kann diese hier beschriebene Echtzeit-Alterungsinformation (z. B. basierend auf der Information VCODE) im Vergleich zu einigen herkömmlichen Techniken langfristig genauer beim Bestimmen der VMIN-FCORE-Korrelation sein, wenn Lösungen berücksichtigt werden, die dem Effekt der Alterung in der Vorrichtung (z. B. Vorrichtung 100) entgegenwirken.
  • 5 zeigt eine Einrichtung in Form eines Systems (z. B. eines elektronischen Systems) 500 gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen. Das System 500 kann einen Computer (z. B. einen Desktop- oder Notebook-Computer), ein Tablet, ein Mobiltelefon und andere elektronische Vorrichtungen oder Systeme enthalten oder darin enthalten sein. Wie in 5 gezeigt, kann das System 500 einen Prozessor 510, eine Speichervorrichtung 520, einen Speicher-Controller 530, einen Grafik-Controller 540, einen Eingabe- und Ausgabe-Controller (E/A) 550, eine Display-Verarbeitungsschaltungsanordnung 552, eine Tastatur-Verarbeitungsschaltungsanordnung 554, eine Zeigegeräte-Verarbeitungsschaltungsanordnung 556, mindestens eine Antenne 558, einen Steckverbinder 555 und einen Bus 560 enthalten.
  • Der Prozessor 510 kann ein Allzweckprozessor oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine andere Art von Prozessoren sein. Die Speichervorrichtung 520 kann eine DRAM-Vorrichtung, eine SRAM-Vorrichtung, eine Flash-Speichervorrichtung, einen Phasenwechselspeicher oder eine Kombination dieser Speichervorrichtungen enthalten. Die Speichervorrichtung 520 kann auch andere Speicherarten enthalten. Die Anzeigeverarbeitungsschaltungsanordnung 552 kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD), einen Touchscreen (z. B. einen kapazitiven oder resistiven Touchscreen) oder eine andere Art von Anzeige umfassen. Die Schaltungsanordnung 556 zur Verarbeitung von Zeigegeräten kann eine Maus, einen Stift oder eine andere Art von Zeigegerät enthalten.
  • Der E/A-Controller 550 kann ein Kommunikationsmodul für drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation (z. B. Kommunikation über eine oder mehrere Antennen 558) enthalten. Eine solche drahtlose Kommunikation kann die Kommunikation gemäß der WiFi-Kommunikationstechnik, der Long Term Evolution Advanced (LTE-A)-Kommunikationstechnik oder anderen Kommunikationstechniken enthalten.
  • Der E/A-Controller 550 kann auch ein Modul enthalten, das es dem System 500 ermöglicht, mit anderen Vorrichtungen oder Systemen gemäß einem oder mehreren Standards oder Spezifikationen (z. B. E/A-Standards oder - Spezifikationen) zu kommunizieren, einschließlich Universal Serial Bus (USB), DisplayPort (DP), High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Thunderbolt, Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), Ethernet und anderen Spezifikationen.
  • Der Steckverbinder 555 kann so eingerichtet sein (z. B. Anschlüsse, wie Stifte, enthalten), dass das System 500 mit einer externen Vorrichtung (oder System) gekoppelt werden kann. Dies kann es dem System 500 ermöglichen, über den Steckverbinder 555 mit einer solchen Vorrichtung (oder einem solchen System) zu kommunizieren (z. B. Informationen auszutauschen).
  • Der Steckverbinder 555 und mindestens ein Abschnitt des Busses 560 können leitende Strecken enthalten, die mindestens einer der Spezifikationen USB, DP, HDMI, Thunderbolt, PCIe, Ethernet und anderen entsprechen.
  • [0001] 5 zeigt beispielhaft die Komponenten des Systems 500 getrennt voneinander angeordnet. In einigen Anordnungen können sich zwei oder mehr Komponenten des Systems 500 auf demselben Die (z. B. demselben Chip) befinden, der ein System-on-chip (SoC) bildet.
  • [0002] In einigen Ausführungsformen kann das System 500 eine oder mehrere der in 5 dargestellten Komponenten nicht enthalten. Beispielsweise kann das System 500 mindestens eine der in 5 gezeigten Komponenten nicht enthalten: die Display-Verarbeitungsschaltungsanordnung 552, die Tastatur-Verarbeitungsschaltungsanordnung 554, die Zeigegeräte-Verarbeitungsschaltungsanordnung 556, die Antenne 558, den Steckverbinder 555 und andere Komponenten.
  • Mindestens eines von Prozessor 510, Speichervorrichtung 520, Speicher-Controller 530, Grafik-Controller 540 und E/A-Controller 550 kann eine Vorrichtung 100 umfassen, die oben mit Bezug auf 1A bis 4D beschrieben ist. So kann mindestens eines von Prozessor 510, Speichervorrichtung 520, Speicher-Controller 530, Grafik-Controller 540 und E/A-Controller 550 die oben unter Bezugnahme auf 1A bis 4D beschriebene Überwachungsschaltungsanordnung 160, 160' oder 160'' enthalten.
  • Die beschriebenen Ausführungsformen können in einer oder einer Kombination aus Hardware, Firmware und Software implementiert sein. Ausführungsformen können auch als Anweisungen implementiert sein, die auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind und durch mindestens einen Prozessor gelesen und ausgeführt werden können, um die hier beschriebenen Operationen und Aktivitäten durchzuführen. Ein computerlesbares Speichermedium kann jeden nicht-flüchtigen Mechanismus zum Speichern von Informationen (z. B. Anweisungen) in einer durch eine Maschine (z. B. einen Computer) lesbaren Form umfassen. Ein computerlesbares Speichermedium kann z. B. Festwertspeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), Magnetplattenspeichermedien, optische Speichermedien, Flash-Speichervorrichtungen und andere Speichervorrichtungen und Medien umfassen. In diesen Ausführungsformen können ein oder mehrere Prozessoren (z. B. Prozessor 510) mit den Anweisungen ausgelegt sein, um die hier beschriebenen Vorgänge und Aktivitäten durchzuführen.
  • Die oben unter Bezugnahme auf 1A bis 5 beschriebenen Abbildungen der Einrichtung (z. B. Vorrichtung 100 und System 500) und Verfahren (z. B. die Operationen der Vorrichtung 100 und des Systems 500) sollen ein allgemeines Verständnis des Aufbaus verschiedener Ausführungsformen vermitteln und sind nicht dazu gedacht, eine vollständige Beschreibung aller Elemente und Merkmale von Vorrichtungen zu liefern, die von den hier beschriebenen Strukturen Gebrauch machen könnten.
  • Die hier beschriebene Einrichtung (z. B. Vorrichtung 100 und System 500) und die Verfahren (z. B. die Operationen von Vorrichtung 100 und System 500) können elektronische Schaltungsanordnungen enthalten oder darin enthalten sein, wie z. B. Hochgeschwindigkeitscomputer, Kommunikations- und Signalverarbeitungsschaltungsanordnungen, Einzel- oder Multiprozessormodule, einzelne oder mehrere eingebettete Prozessoren, Multicore-Prozessoren, Nachrichteninformationsswitches und anwendungsspezifische Module, einschließlich mehrschichtiger Multichip-Module. Solche Geräte können ferner als Unterkomponenten in einer Vielzahl von anderen Vorrichtungen (z. B. elektronischen Systemen) enthalten sein, wie z. B. Fernsehgeräten, Mobiltelefonen, Personalcomputern (z. B. Laptop-Computern, Desktop-Computern, Handheld-Computern, Tablet-Computern usw.), Workstations, Radios, Videoplayern, Audioplayern (z. B. MP3-Playern (Motion Picture Experts Group, Audio Layer 5)), Fahrzeugen, medizinischen Geräten (z. B. Herzmonitor, Blutdruckmonitor usw.), Set-Top-Boxen und anderen.
  • In der detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet der Begriff „auf‟ in Bezug auf zwei oder mehr Elementen (z. B. Materialien) eines „auf‟ dem anderen mit mindestens einem gewissen Kontakt zwischen den Elementen (z. B. zwischen den Materialien). Der Begriff „über“ bedeutet, dass sich die Elemente (z. B. Materialien) in unmittelbarer Nähe befinden, aber möglicherweise mit einem oder mehreren zusätzlichen dazwischenliegenden Elementen (z. B. Materialien), sodass ein Kontakt möglich, aber nicht erforderlich ist. Weder „ein“ noch „über“ impliziert eine Richtungsabhängigkeit, sofern hier nicht eine solche angegeben ist.
  • In der detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen kann eine Aufzählung von Elementen, die durch den Begriff „mindestens eines von“ verbunden sind, eine beliebige Kombination der aufgeführten Elemente bedeuten. Wenn z. B. die Elemente A und B aufgelistet sind, bedeutet die Formulierung „mindestens eines von A und B“ nur A, nur B oder A und B. Wenn z. B. die Elemente A, B und C aufgelistet sind, bedeutet die Formulierung „mindestens eines von A, B und C“ nur A, nur B, nur C, A und B (außer C), A und C (außer B), B und C (außer A) oder alle von A, B und C. Element A kann ein einzelnes Element oder mehrere Elemente beinhalten. Element B kann ein einzelnes Element oder mehrere Elemente beinhalten. Element C kann ein einzelnes Element oder mehrere Elemente beinhalten.
  • In der detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen kann eine Liste von Elementen, die durch den Begriff „eines von“ verbunden sind, nur eines der Listenelemente bedeuten. Wenn z. B. die Elemente A und B aufgelistet sind, bedeutet die Formulierung „eines von A und B“ nur A (ohne B) oder nur B (ohne A). In einem anderen Beispiel, wenn die Elemente A, B und C aufgelistet sind, bedeutet die Formulierung „eines von A, B und C“ nur A; nur B; oder nur C. Element A kann ein einzelnes Element oder mehrere Elemente beinhalten. Element B kann ein einzelnes Element oder mehrere Elemente beinhalten. Element C kann ein einzelnes Element oder mehrere Elemente beinhalten.
  • Zusätzliche Hinweise und Beispiele
  • Beispiel 1 enthält einen Gegenstand (wie eine Vorrichtung, eine elektronische Einrichtung (z. B. Schaltung, elektronisches System oder beides) oder eine Maschine) mit einem ersten Pfad in einem Phasenregelkreis, wobei der erste Pfad einen Phasenfrequenzdetektor zum Empfangen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz und einen ersten Knoten zum Bereitstellen einer Spannung, einen mit einem zweiten Knoten und dem ersten Knoten gekoppelten Oszillator zum Bereitstellen eines zweiten Signals mit einer zweiten Frequenz an dem zweiten Knoten, einen zweiten Pfad mit einem mit dem zweiten Knoten und dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelten Frequenzteiler und eine Schaltung zum Erzeugen einer digitalen Information mit einem Wert basierend auf einem Wert der Spannung an dem zweiten Knoten enthält.
  • In Beispiel 2 kann der Gegenstand von Beispiel 1 gegebenenfalls beinhalten, dass die digitale Information einen ersten Wert, der einem ersten Wert der Spannung an dem zweiten Knoten entspricht, und einen zweiten Wert aufweist, der einem zweiten Wert der Spannung an dem zweiten Knoten entspricht.
  • In Beispiel 3 kann der Gegenstand von Beispiel 1 gegebenenfalls umfassen, dass der Oszillator dazu ausgelegt ist, ein drittes Signal mit einer dritten Frequenz bereitzustellen.
  • In Beispiel 4 kann der Gegenstand von Beispiel 1 gegebenenfalls beinhalten, dass der erste Pfad eine mit dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelte Ladungspumpe und ein mit der Ladungspumpe gekoppeltes Filter enthält.
  • In Beispiel 5 kann der Gegenstand von Beispiel 4 gegebenenfalls beinhalten, dass die Ladungspumpe einen Knoten zur Aufnahme eines Stroms enthält, wobei der Strom einen Wert aufweist, der auf einem Wert der Spannung am ersten Knoten basiert.
  • In Beispiel 6 kann der Gegenstand von Beispiel 1 gegebenenfalls ferner einen Die und eine zusätzliche Schaltung auf dem Die umfassen, wobei sich der Phasenregelkreis auf dem Die befindet und wobei die zusätzliche Schaltung ein Logikgatter enthält, das mit einem Versorgungsknoten der zusätzlichen Schaltung gekoppelt ist, und der Oszillator ein Replikat der zusätzlichen Schaltung enthält, wobei das Replikat der zusätzlichen Schaltung ein Replikat des Logikgatters enthält, wobei das Replikat des Logikgatters mit dem zweiten Knoten gekoppelt ist.
  • Beispiel 7 enthält einen Gegenstand (wie eine Vorrichtung, eine elektronische Einrichtung (z. B. Schaltung, elektronisches System oder beides) oder eine Maschine) mit einem Phasenfrequenzdetektor zum Empfangen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz, einer mit dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelten Ladungspumpe, ein mit der Ladungspumpe gekoppeltes Filter und einer mit dem Filter gekoppelten Schaltung, wobei die Schaltung einen Schaltungsknoten zum Bereitstellen einer Spannung, eine erste Schaltung zum Erzeugen eines ersten oszillierenden Signals, wobei die erste Schaltung einen ersten Knoten und einen ersten zusätzlichen Knoten zum Bereitstellen des ersten oszillierenden Signals enthält eine zweite Schaltung zum Erzeugen eines zweiten oszillierenden Signals, wobei die zweite Schaltung einen zweiten Knoten und einen zweiten zusätzlichen Knoten enthält, um das zweite oszillierende Signal bereitzustellen, einen ersten Schalter, der zwischen den Schaltungsknoten und den ersten Knoten der ersten Schaltung geschaltet ist, einen zweiten Schalter, der zwischen den Schaltungsknoten und den zweiten Knoten der zweiten Schaltung geschaltet ist, einen Frequenzteiler, der zwischen den Phasenfrequenzdetektor und jeden des ersten zusätzlichen Knotens und des zweiten zusätzlichen Knotens geschaltet ist, und einen Analog-Digital-Wandler, der mit dem Schaltungsknoten verbunden ist.
  • In Beispiel 8 kann der Gegenstand von Beispiel 7 gegebenenfalls beinhalten, dass jeder des ersten und zweiten Schalters einen ersten Anschluss aufweist, der mit dem Schaltungsknoten gekoppelt ist, und die erste Schaltung einen ersten Transistor mit einem Nicht-Gate-Anschluss aufweist, der mit einem zweiten Anschluss des ersten Schalters gekoppelt ist, und die zweite Schaltung einen zweiten Transistor mit einem Nicht-Gate-Anschluss aufweist, der mit einem zweiten Anschluss des zweiten Schalters gekoppelt ist.
  • In Beispiel 9 kann der Gegenstand von Beispiel 7 gegebenenfalls ferner eine dritte Schaltung zum Erzeugen eines dritten oszillierenden Signals umfassen, wobei die dritte Schaltung einen dritten Knoten und einen dritten zusätzlichen Knoten zum Bereitstellen des dritten oszillierenden Signals sowie einen dritten Schalter umfasst, der zwischen den Schaltungsknoten und den dritten Knoten gekoppelt ist.
  • In Beispiel 10 kann der Gegenstand von Beispiel 7 gegebenenfalls ferner einen Transistor mit einem Gate, das mit dem Schaltungsknoten gekoppelt ist, und Source- und Drain-Anschlüssen, die zwischen einem Versorgungsknoten und Masse gekoppelt sind, umfassen.
  • In Beispiel 11 kann der Gegenstand von Beispiel 10 gegebenenfalls ferner einen ersten zusätzlichen Transistor und einen zweiten zusätzlichen Transistor, der in Reihe mit dem ersten zusätzlichen Transistor zwischen der Ladungspumpe und dem Versorgungsknoten gekoppelt ist, umfassen.
  • Beispiel 12 enthält einen Gegenstand (wie eine Vorrichtung, eine elektronische Einrichtung (z. B. Schaltung, elektronisches System oder beides) oder eine Maschine) mit einer ersten Schaltung auf einem Die und einer zweiten Schaltung auf dem Die, einem Phasenfrequenzdetektor auf einem Schaltungspfad auf dem Die zum Empfangen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz, wobei der Schaltungspfad einen Schaltungsknoten zum Bereitstellen einer Spannung enthält, einer mit dem Schaltungsknoten gekoppelten ersten zusätzlichen Schaltung auf dem Die, wobei die erste zusätzliche Schaltung ein Replikat der ersten Schaltung enthält, und einem ersten Ausgangsknoten zum Bereitstellen eines ersten oszillierendes Signals, einer mit dem Schaltungsknoten verbundenen zweiten zusätzlichen Schaltung auf dem Die, wobei die zweite zusätzliche Schaltung ein Replikat der zweiten Schaltung enthält, und einen zweiten Ausgangsknoten, um ein zweites oszillierendes Signal bereitzustellen, einem Frequenzteiler, der mit dem Phasenfrequenzdetektor und mit jedem des ersten und zweiten Ausgangsknotens verbunden ist, und einem mit dem Schaltungsknoten verbundenen Analog-Digital-Wandler.
  • In Beispiel 13 kann der Gegenstand von Beispiel 12 gegebenenfalls beinhalten, dass jede der ersten und zweiten zusätzlichen Schaltungen mindestens ein Logikgatter enthält.
  • In Beispiel 14 kann der Gegenstand von Beispiel 12 gegebenenfalls beinhalten, dass die erste Schaltung ein erstes Logikgatter und ein zweites Logikgatter umfasst, die zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten der ersten Schaltung gekoppelt sind, und die erste zusätzliche Schaltung ein Replikat des ersten Logikgatters und ein Replikat des zweiten Logikgatters enthält, die zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten der ersten zusätzlichen Schaltung gekoppelt sind.
  • In Beispiel 15 kann der Gegenstand von Beispiel 14 gegebenenfalls beinhalten, dass die erste zusätzliche Schaltung einen Invertierer enthält, der zwischen dem zweiten Knoten der ersten zusätzlichen Schaltung und dem ersten Ausgangsknoten gekoppelt ist.
  • Beispiel 16 umfasst einen Gegenstand (wie eine Vorrichtung, eine elektronische Einrichtung (z. B. Schaltung, elektronisches System oder beides) oder eine Maschine) mit einer ersten Schaltung auf einem Die und einem Verzögerungsregelkreis mit einem ersten Schaltungspfad auf dem Die, wobei der erste Schaltungspfad einen Phasendetektor mit einem ersten Eingangsknoten zum Empfangen eines ersten Signals und einem Schaltungsknoten zum Bereitstellen einer Spannung enthält, einer im Verzögerungsregelkreis enthaltenen Verzögerungsstrecke, wobei die Verzögerungsstrecke einen Eingangsknoten zum Empfangen des ersten Signals und einen Ausgangsknoten zum Bereitstellen eines zweiten Signals mit einer Frequenz, die auf einer Frequenz des ersten Signals basiert, enthält, die Verzögerungsstrecke eine mit dem Schaltungsknoten gekoppelte zweite Schaltung enthält, wobei die zweite Schaltung ein Replikat der ersten Schaltung enthält, einem zweiten Schaltungspfad, der in dem Verzögerungsregelkreis enthalten ist und zwischen der Verzögerungsstrecke und einem zweiten Eingangsknoten des Phasenfrequenzdetektors gekoppelt ist, und einem mit dem Schaltungsknoten gekoppelten Analog-Digital-Wandler.
  • In Beispiel 17 kann der Gegenstand von Beispiel 16 gegebenenfalls beinhalten, dass die erste Schaltung ein Logikgatter enthält und die zweite Schaltung ein Replikat des Logikgatters enthält.
  • In Beispiel 18 kann der Gegenstand von Beispiel 16 gegebenenfalls umfassen, dass die zweite Schaltung einen Transistor enthält, wobei der Transistor einen Nicht-Gate-Anschluss aufweist, der mit dem Schaltungsknoten gekoppelt ist.
  • Beispiel 19 umfasst einen Gegenstand (wie eine Vorrichtung, eine elektronische Einrichtung (z. B. Schaltung, elektronisches System oder beides) oder eine Maschine) mit einem Prozessor, der eine Verarbeitungsschaltungsanordnung und einen mit der Verarbeitungsschaltungsanordnung gekoppelten Phasenregelkreis enthält, wobei die Verarbeitungsschaltungsanordnung einen Logikschaltungspfad enthält, der Phasenregelkreis einen ersten Pfad mit einem Phasenfrequenzdetektor zum Empfangen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz und einem ersten Knoten zum Bereitstellen einer Spannung enthält einen Oszillator, der mit einem zweiten Knoten und dem ersten Knoten gekoppelt ist, um ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz an dem zweiten Knoten bereitzustellen, einen zweiten Pfad mit einem Frequenzteiler, der mit dem zweiten Knoten und dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelt ist, und einen Analog-Digital-Wandler, der mit dem ersten Knoten gekoppelt ist.
  • In Beispiel 20 kann der Gegenstand von Beispiel 19 gegebenenfalls ferner einen mit dem Prozessor gekoppelten Steckverbinder umfassen, wobei der Steckverbinder mit einer der Spezifikationen Universal Serial Bus (USB), High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Thunderbolt, Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) und Ethernet konform ist.
  • Der Gegenstand von Beispiel 1 bis Beispiel 20 kann in jeder beliebigen Kombination kombiniert sein.
  • Die obige Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen einige Ausführungsformen, um den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Ausführungsformen der Erfindung umzusetzen. Andere Ausführungsformen können strukturelle, logische, elektrische, verfahrenstechnische und andere Änderungen beinhalten. Die Beispiele stellen lediglich mögliche Varianten dar. Teile und Merkmale einiger Ausführungsformen können in denen anderer Ausführungsformen enthalten sein oder durch diese ersetzt werden. Für einen Fachmann werden bei beim Lesen und Verstehen der obigen Beschreibung viele andere Ausführungsformen offensichtlich sein. Daher wird der Umfang der verschiedenen Ausführungsformen durch die beigefügten Ansprüche bestimmt, zusammen mit dem gesamten Bereich von gleichwertigen Ausführungsformen, wozu diese Ansprüche berechtigt sind.
  • Die Kurzfassung wird bereitgestellt, um 37 C.F.R. Abschnitt 1.72(b) zu erfüllen, der eine Kurzfassung fordert, die es dem Leser ermöglicht, die Art und den Kern der technischen Offenbarung zu erkennen. Sie wird mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht dazu verwendet wird, den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu begrenzen oder auszulegen Die folgenden Ansprüche werden hiermit in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich allein als separate Ausführungsform steht.

Claims (20)

  1. Elektronische Einrichtung, umfassend: einen ersten Pfad in einem Phasenregelkreis, wobei der erste Pfad einen Phasenfrequenzdetektor zum Empfangen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz und einen ersten Knoten zum Bereitstellen einer Spannung enthält; einen Oszillator, der mit einem zweiten Knoten und dem ersten Knoten gekoppelt ist, um ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz an dem zweiten Knoten bereitzustellen; einen zweiten Pfad mit einem Frequenzteiler, der mit dem zweiten Knoten und dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelt ist; und eine Schaltung zum Erzeugen digitaler Informationen mit einem Wert, der auf einem Wert der Spannung am zweiten Knoten basiert.
  2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die digitale Information einen ersten Wert entsprechend einem ersten Wert der Spannung an dem zweiten Knoten und einen zweiten Wert entsprechend einem zweiten Wert der Spannung an dem zweiten Knoten aufweist.
  3. Einrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Oszillator dazu ausgelegt ist, ein drittes Signal mit einer dritten Frequenz bereitzustellen.
  4. Einrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Pfad eine mit dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelte Ladungspumpe und ein mit der Ladungspumpe gekoppeltes Filter enthält.
  5. Einrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Ladungspumpe einen Knoten zum Empfangen eines Stroms enthält, wobei der Strom einen Wert aufweist, der auf einem Wert der Spannung an dem ersten Knoten basiert.
  6. Einrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner einen Die und eine zusätzliche Schaltung auf dem Die umfasst, wobei sich der Phasenregelkreis auf dem Die befindet, und wobei: die zusätzliche Schaltung ein Logikgatter enthält, das mit einem Versorgungsknoten der zusätzliche Schaltung gekoppelt ist; und der Oszillator ein Replikat der zusätzliche Schaltung enthält, wobei das Replikat der zusätzliche Schaltung ein Replikat des Logikgatters enthält, wobei das Replikat des Logikgatters mit dem zweiten Knoten gekoppelt ist.
  7. Elektronische Einrichtung, umfassend: einen Phasenfrequenzdetektor zum Empfangen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz, eine mit dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelte Ladungspumpe, ein mit der Ladungspumpe gekoppeltes Filter und eine mit dem Filter gekoppelte Schaltung, wobei die Schaltung einen Schaltungsknoten zur Bereitstellung einer Spannung enthält; eine erste Schaltung zum Erzeugen eines ersten oszillierenden Signals, wobei die erste Schaltung einen ersten Knoten und einen ersten zusätzlichen Knoten zum Bereitstellen des ersten oszillierenden Signals enthält; eine zweite Schaltung zum Erzeugen eines zweiten oszillierenden Signals, wobei die zweite Schaltung einen zweiten Knoten und einen zweiten zusätzlichen Knoten zum Bereitstellen des zweiten oszillierenden Signals enthält; einen ersten Schalter, der zwischen dem Schaltungsknoten und dem ersten Knoten der ersten Schaltung gekoppelt ist; einen zweiten Schalter, der zwischen dem Schaltungsknoten und dem zweiten Knoten der zweiten Schaltung gekoppelt ist; einen Frequenzteiler, der zwischen dem Phasenfrequenzdetektor und jedem des ersten zusätzlichen Knotens und des zweiten zusätzlichen Knotens gekoppelt ist; und einen mit dem Schaltungsknoten gekoppelten Analog-Digital-Wandler.
  8. Einrichtung gemäß Anspruch 7, wobei jeder des ersten und des zweiten Schalters einen ersten Anschluss aufweist, der mit dem Schaltungsknoten gekoppelt ist, und wobei: die erste Schaltung einen ersten Transistor mit einem Nicht-Gate-Anschluss enthält, der mit einem zweiten Anschluss des ersten Schalters gekoppelt ist; und die zweite Schaltung einen zweiten Transistor enthält, der einen Nicht-Gate-Anschluss aufweist, der mit einem zweiten Anschluss des zweiten Schalters gekoppelt ist.
  9. Einrichtung gemäß Anspruch 7, ferner umfassend: eine dritte Schaltung zum Erzeugen eines dritten oszillierenden Signals, wobei die dritte Schaltung einen dritten Knoten und einen dritten zusätzlichen Knoten zum Bereitstellen des dritten oszillierenden Signals enthält; und einen dritten Schalter, der zwischen dem Schaltungsknoten und dem dritten Knoten gekoppelt ist.
  10. Einrichtung gemäß Anspruch 7, ferner umfassend einen Transistor mit einem Gate, das mit dem Schaltungsknoten gekoppelt ist, und Source- und Drain-Anschlüssen, die zwischen einem Versorgungsknoten und Masse gekoppelt sind.
  11. Einrichtung gemäß Anspruch 10, ferner umfassend einen ersten zusätzlichen Transistor und einen in Reihe mit dem ersten zusätzlichen Transistor zwischen der Ladungspumpe und dem Versorgungsknoten gekoppelten zweiten zusätzlichen Transistor.
  12. Elektronische Einrichtung, umfassend: eine erste Schaltung auf einem Die und eine zweite Schaltung auf dem Die; einen Phasenfrequenzdetektor auf einem Schaltungspfad auf dem Die, um ein erstes Signal mit einer ersten Frequenz zu empfangen, wobei der Schaltungspfad einen Schaltungsknoten enthält, um eine Spannung bereitzustellen; eine erste zusätzliche Schaltung auf dem Die, die mit dem Schaltungsknoten gekoppelt ist, wobei die erste zusätzliche Schaltung ein Replikat der ersten Schaltung enthält, und einen ersten Ausgangsknoten, um ein erstes oszillierendes Signal bereitzustellen; eine zweite zusätzliche Schaltung auf dem Die, die mit dem Schaltungsknoten gekoppelt ist, wobei die zweite zusätzliche Schaltung ein Replikat der zweiten Schaltung enthält, und einen zweiten Ausgangsknoten, um ein zweites oszillierendes Signal bereitzustellen; einen Frequenzteiler, der mit dem Phasenfrequenzdetektor und mit jedem des ersten und des zweiten Ausgangsknotens gekoppelt ist; und einen mit dem Schaltungsknoten gekoppelten Analog-Digital-Wandler.
  13. Einrichtung gemäß Anspruch 12, wobei jede der ersten und der zweiten zusätzlichen Schaltung mindestens ein Logikgatter enthält.
  14. Einrichtung gemäß Anspruch 12 , wobei: die erste Schaltung ein erstes Logikgatter und ein zweites Logikgatter enthält, die zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten der ersten Schaltung gekoppelt sind; und die erste zusätzliche Schaltung ein Replikat des ersten Logikgatters und ein Replikat des zweiten Logikgatters enthält, die zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten der ersten zusätzlichen Schaltung gekoppelt sind.
  15. Einrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die erste zusätzliche Schaltung einen Invertierer enthält, der zwischen dem zweiten Knoten der ersten zusätzlichen Schaltung und dem ersten Ausgangsknoten gekoppelt ist.
  16. Elektronische Einrichtung, umfassend: eine erste Schaltung auf einem Die; und einen Verzögerungsregelkreis, der einen ersten Schaltungspfad auf dem Die enthält, wobei der erste Schaltungspfad einen Phasendetektor mit einem ersten Eingangsknoten zum Empfangen eines ersten Signals und einen Schaltungsknoten zum Bereitstellen einer Spannung enthält; eine Verzögerungsstrecke, die in dem Verzögerungsregelkreis enthalten ist, wobei die Verzögerungsstrecke einen Eingangsknoten zum Empfangen des ersten Signals und einen Ausgangsknoten zum Bereitstellen eines zweiten Signals mit einer auf einer Frequenz des ersten Signals basierenden Frequenz enthält, wobei die Verzögerungsstrecke eine mit dem Schaltungsknoten gekoppelte zweite Schaltung enthält, wobei die zweite Schaltung ein Replikat der ersten Schaltung enthält; einen zweiten Schaltungspfad, der in dem Verzögerungsregelkreis enthalten und zwischen der Verzögerungsstrecke und einem zweiten Eingangsknoten des Phasenfrequenzdetektors gekoppelt ist; und einen mit dem Schaltungsknoten gekoppelten Analog-Digital-Wandler.
  17. Einrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die erste Schaltung ein Logikgatter enthält und die zweite Schaltung ein Replikat des Logikgatters enthält.
  18. Einrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die zweite Schaltung einen Transistor enthält, wobei der Transistor einen Nicht-Gate-Anschluss aufweist, der mit dem Schaltungsknoten gekoppelt ist.
  19. Elektronische Einrichtung, umfassend: einen Prozessor, der eine Verarbeitungsschaltungsanordnung und einen mit der Verarbeitungsschaltungsanordnung gekoppelten Phasenregelkreis enthält, wobei die Verarbeitungsschaltungsanordnung einen Logikschaltungspfad enthält, wobei der Phasenregelkreis enthält: einen ersten Pfad, der einen Phasenfrequenzdetektor enthält, um ein erstes Signal mit einer ersten Frequenz zu empfangen, und einen ersten Knoten, um eine Spannung bereitzustellen; einen Oszillator, der mit einem zweiten Knoten und dem ersten Knoten gekoppelt ist, um ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz an dem zweiten Knoten bereitzustellen; einen zweiten Pfad mit einem Frequenzteiler, der mit dem zweiten Knoten und dem Phasenfrequenzdetektor gekoppelt ist; und einen Analog-Digital-Wandler, der mit dem ersten Knotenpunkt gekoppelt ist.
  20. Einrichtung gemäß Anspruch 19, ferner umfassend einen mit dem Prozessor gekoppelten Steckverbinder, wobei der Steckverbinder mit einer der Spezifikationen Universal Serial Bus (USB), High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Thunderbolt, Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) und Ethernet konform ist.
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