ES2886590T3

ES2886590T3 - Circuitos adaptables de modulación del voltaje para ajustar el voltaje de suministro para reducir caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía

Info

Publication number: ES2886590T3
Application number: ES17728025T
Authority: ES
Inventors: Yeshwant Kolla; Jeffrey Bridges; Sanjay Patel; Shraddha Sridhar; Burt Price; Gabriel Tarr
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2021-12-20
Anticipated expiration: 2037-05-25
Also published as: CN109247044B; EP3465895A1; US20170344102A1; WO2017205583A1; TW201817149A; BR112018074272B1; JP2019517763A; JP6768842B2; BR112018074272A2; TWI763671B; SG11201808927WA; US10635159B2; CN109247044A; KR20190013768A; KR102168501B1; EP3465895B1

Abstract

Un circuito adaptable de modulación del voltaje (100), que comprende: un circuito de detección y atenuación de caída del voltaje de suministro (104) que comprende: un circuito de detección (106) configurado para generar una señal de detección de caída (108) en un estado activo en respuesta a un voltaje de suministro (V) proporcionado a un circuito de carga (102) que es menor que un umbral de caída del voltaje (VDT); y un circuito de ajuste del reloj (110) configurado para ajustar una señal de carga del reloj (CLK_LD) proporcionada al circuito de carga (102) en respuesta a la señal de detección de caída (108); un circuito de ajuste del voltaje de suministro (112) que comprende: un circuito contador (114) configurado para incrementar un recuento (CNT) en respuesta a cada ciclo de una señal de reloj de referencia (CLK_REF) en el que la señal de detección de caída (108) esté en un estado activo; un circuito de ajuste hacia arriba del voltaje (116) configurado para generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje (118) en un estado activo en respuesta a que el recuento (CNT) sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba (AU); y un circuito de ajuste hacia abajo del voltaje (120) configurado para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) en un estado activo en respuesta a que el recuento (CNT) sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final de un periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia (CLK_REF); caracterizado por que el circuito adaptable de modulación también comprende un circuito controlador del voltaje de suministro (124) configurado para: incrementar el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga (102) en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje (118) esté en un estado activo; y disminuir el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga (102) en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) esté en un estado activo.

Description

DESCRIPCIÓN

Circuitos adaptables de modulación del voltaje para ajustar el voltaje de suministro para reducir caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía

ESTADO DE LA TÉNICA ANTERIOR

I. Campo de la divulgación

La tecnología de la divulgación se refiere generalmente a caídas del voltaje de suministro y particularmente a ajustar el voltaje de suministro para reducir las caídas del voltaje de suministro y el consumo de energía.

II. Estado de la técnica anterior

Un factor que afecta negativamente al rendimiento del circuito es la aparición de caídas del voltaje de suministro. Una caída del voltaje de suministro es una caída temporal o una reducción por debajo de un nivel particular de voltaje de un voltaje de suministro proporcionado por una fuente de energía a uno o más elementos en un circuito, tal como un transistor. Las caídas en el suministro del voltaje pueden ser el resultado de a sobretensión en la corriente de la fuente de energía proporcionada por la fuente de energía en respuesta a cambios en la demanda de corriente de carga de un circuito alimentado por la fuente de energía. Por ejemplo, la demanda de corriente de carga de un circuito puede aumentar en respuesta a la conmutación de transistores dentro del circuito durante el funcionamiento del circuito. El aumento en la demanda de corriente de carga provoca una sobretensión en la corriente de la fuente de energía, lo que da como resultado una caída en el voltaje de suministro. La reducción en el voltaje de suministro correspondiente a una caída del voltaje de suministro disminuye la velocidad a la cual opera el circuito, afectando por tanto negativamente al rendimiento del circuito.

Pueden utilizarse diversas técnicas para reducir o evitar los efectos de las caídas del voltaje de suministro en un circuito. Por ejemplo, los elementos del circuito pueden diseñarse para operar dentro de un margen de voltaje particular relativo al voltaje de suministro. De esta manera, los elementos del circuito pueden alcanzar un funcionamiento deseado cuando reciben un voltaje que excede o no alcanza el voltaje de suministro en un porcentaje particular (es decir, un n margen), tal como /-10 % del voltaje de suministro. Sin embargo, dichos márgenes de voltaje se ajustan convencionalmente para cumplir con las peores condiciones de funcionamiento y, por tanto, pueden aumentar el consumo de energía y reducir el rendimiento del circuito. Como otro ejemplo, pueden utilizarse reguladores del voltaje para detectar cambios en la demanda de corriente de carga de un circuito y ajustar el voltaje de suministro en respuesta a tales cambios. Sin embargo, los reguladores del voltaje son típicamente demasiado lentos para mitigar eficazmente las caídas del voltaje de suministro de alta frecuencia. Adicionalmente, pueden usarse sensores de voltaje para detectar una caída del voltaje de suministro y reducir una frecuencia de una señal de reloj en respuesta a la detección de una caída del voltaje de suministro para reducir la demanda de corriente de carga de un circuito de carga correspondiente. Sin embargo, reducir la frecuencia de la señal de reloj de esta manera disminuye la velocidad de funcionamiento del circuito. Por tanto, el empleo de sensores de voltaje da como resultado un circuito que experimenta múltiples caídas del voltaje de suministro para acelerar a menudo una frecuencia de reloj más baja, lo que limita el rendimiento del circuito.

La Patente US 2011/291630 A1 da a conocer un sistema digital regulador del voltaje y un método para mitigar la caída del voltaje en un circuito integrado. Si se detecta una caída del voltaje inaceptable, el regulador digital del voltaje puede entrar en acción para permitir recuperar el voltaje del suministro de energía. Un regulador digital del voltaje detecta la caída del voltaje comparando una medición del voltaje de suministro de energía con un voltaje umbral. El voltaje umbral puede calibrarse basándose en las mediciones del voltaje de suministro de energía tomadas mientras el circuito integrado está en funcionamiento.

La Patente US 2005/062507 A1 da a conocer un sistema y un método que puede utilizarse para implementar el ajuste del voltaje. El sistema comprende un generador de frecuencia que proporciona una señal de reloj que tiene una frecuencia que varía en base a un voltaje de funcionamiento. El sistema también incluye un controlador que proporciona una señal de control para ajustar el voltaje de funcionamiento en base a ajustes para la frecuencia de la señal de reloj.

La Patente US 2014/277812 A1 da a conocer un aparato que comprende: una pluralidad de transistores acoplados a una fuente de energía de entrada y a una carga; un primer comparador con un primer nodo acoplado a la carga, y un segundo nodo acoplado a una primera referencia; un segundo comparador con un primer nodo acoplado a la carga, y un segundo nodo acoplado a una segunda referencia, siendo la segunda referencia diferente de la primera referencia; y una unidad lógica para recibir una salida del primer comparador y una salida del segundo comparador, la unidad lógica para encender o apagar transistores de la pluralidad de transistores de acuerdo con las salidas del primer y segundo comparadores.

Hashimoto, T., Tanabe, S., Nakayama, K. y Fujisawa, H. (2012), Voltage droop reduction for multiple-power domain SoCs with on-die LDO using output voltage boost and adaptive response scaling en las Actas del simposio internacional CM/IEEE de 2012 sobre diseño y electrónica de baja potencia, ISLPED'12, Redondo Beach, CA, EE.UU., del 30 de julio al 1 de agosto de 2012, págs. 309 - 314 proponen una técnica de un aumento del voltaje de salida (OVB, del inglés output voltage boost) que utiliza la detección de la activación del reloj para cancelar una caída del voltaje de salida inducida por sobretensión repentina provocada por la puerta lógica del reloj en una corriente de carga. Esta técnica potencia el voltaje de salida de un regulador LDO justo antes de que el voltaje de salida empiece a caer. También, se propone una técnica de escala de respuesta adaptable (ARS) para supuestamente mejorar la estabilidad de retroalimentación y supuestamente minimizar una caída del voltaje de salida inducida por una sobretensión repentina provocada por un cambio en la carga de trabajo que no puede ser detectada utilizando dicha detección de la activación del reloj.

SUMARIO DE LA DIVULGACIÓN

La invención se define mediante las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones ventajosas. Los aspectos dados a conocer en la descripción detallada incluyen circuitos adaptables de modulación del voltaje para ajustar el voltaje de suministro para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía. En un aspecto, se proporciona un circuito adaptable de modulación del voltaje. El circuito adaptable de modulación del voltaje detecta si un voltaje de suministro cae por debajo de un umbral de caída del voltaje (es decir, detecta una caída del voltaje de suministro), y ajusta una señal de reloj proporcionada a un circuito de carga durante la duración de la caída del voltaje de suministro. Ajustar la señal de reloj puede incluir reducir una frecuencia a la cual opera el circuito de carga para reducir o evitar fallos de sincronización provocados por la caída del voltaje de suministro. Además de mitigar los efectos de una caída del voltaje de suministro, el circuito adaptable de modulación del voltaje cuenta el número de ciclos de reloj durante los cuales el voltaje de suministro está por debajo del umbral de caída del voltaje. En otras palabras, el recuento indica la duración del tiempo que el circuito de carga experimenta la caída del voltaje de suministro. El circuito adaptable de modulación del voltaje aumenta el voltaje de suministro en respuesta a que el recuento exceda un valor umbral superior. De esta manera, el voltaje de suministro se aumenta en respuesta a la operación del circuito de carga correspondiente a una mayor demanda de corriente de carga. Por el contrario, el circuito adaptable de modulación del voltaje disminuye el voltaje de suministro en respuesta a que el recuento sea menor que un valor umbral inferior al final de un periodo definido. De esta manera, el voltaje de suministro se disminuye en respuesta a la operación del circuito de carga correspondiente a una menor demanda de corriente de carga. El ajuste del voltaje de suministro basándose en las demandas operativas del circuito de carga puede reducir la aparición de caídas del voltaje de suministro y evitar establecer el voltaje de suministro más alto de lo necesario para el circuito de carga. Por tanto, el circuito adaptable de modulación del voltaje atenúa los efectos de las caídas del voltaje de suministro, y también reduce la aparición de caídas del voltaje de suministro a la vez que minimiza el consumo de energía del circuito de carga.

A este respecto, en un aspecto, se proporciona un circuito adaptable de modulación del voltaje. El circuito adaptable de modulación del voltaje comprende una detección de caída del voltaje de suministro y un circuito de atenuación. El circuito de detección y atenuación de la caída del voltaje de suministro comprende un circuito de detección configurado para generar una señal de detección de caída en un estado activo en respuesta a un voltaje de suministro proporcionado a un circuito de carga que es menor que un umbral de caída del voltaje. El circuito de detección y atenuación de la caída del voltaje de suministro comprende además un circuito de ajuste del reloj configurado para ajustar señal de carga del reloj proporcionada al circuito de carga en respuesta a la señal de detección de caída. El circuito adaptable de modulación del voltaje comprende además un circuito de ajuste del voltaje de suministro. El circuito de ajuste del voltaje de suministro comprende un circuito contador configurado para incrementar un recuento en respuesta a cada ciclo de una señal de reloj de referencia en la que la señal de detección de caída está en un estado activo. El circuito de ajuste del voltaje de suministro también comprende un circuito de ajuste hacia arriba del voltaje configurado para generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba. El circuito de ajuste del voltaje de suministro comprende además un circuito de ajuste hacia abajo del voltaje configurado para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo al final de un periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia. El circuito adaptable de modulación del voltaje comprende además un circuito controlador del voltaje de suministro. El circuito controlador del voltaje de suministro está configurado para aumentar el voltaje de suministro proporcionado al circuito de carga en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje que esté en un estado activo, y disminuir el voltaje de suministro proporcionado al circuito de carga en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje esté en un estado activo.

En otro aspecto, se proporciona un circuito adaptable de modulación del voltaje. El circuito adaptable de modulación del voltaje comprende un medio para generar una señal de detección de caída en un estado activo en respuesta a un voltaje de suministro que es menor que un umbral de caída del voltaje. El circuito adaptable de modulación del voltaje también comprende un medio para ajustar una señal de carga del reloj proporcionada a un circuito de carga en respuesta a la señal de detección de caída, y un medio para aumentar un recuento en respuesta a cada ciclo de una señal de reloj de referencia en la que la señal de detección de caída está en un estado activo. El circuito adaptable de modulación del voltaje también comprende un medio para generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba, y un medio para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo al final de un periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia. El circuito adaptable de modulación del voltaje comprende además un medio para aumentar el voltaje de suministro proporcionado al circuito de carga en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje esté en un estado activo, y un medio para disminuir el voltaje de suministro proporcionado al circuito de carga en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje esté en un estado activo.

En otro aspecto, se proporciona un método para modular de una forma adaptable un voltaje de suministro. El método comprende generar una señal de detección de caída en un estado activo en respuesta a un voltaje de suministro que es menor que un umbral de caída del voltaje, y ajustar una señal de carga del reloj proporcionada a un circuito de carga en respuesta a la señal de detección de caída. El método comprende además incrementar un recuento en respuesta a cada ciclo de una señal de reloj de referencia en el que la señal de detección de caída esté en un estado activo. El método también comprende generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba, y generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo al final de un periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia. El método también comprende aumentar el voltaje de suministro proporcionado al circuito de carga en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje esté en un estado activo, y disminuir el voltaje de suministro proporcionado al circuito de carga en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje esté en un estado activo.

En otro aspecto, se proporciona un sistema basado en procesador. El circuito basado en procesador comprende un procesador, un circuito de gestión de la energía configurado para proporcionar un voltaje de suministro al procesador, y un circuito adaptable de modulación del voltaje. El circuito adaptable de modulación del voltaje comprende una detección de caída del voltaje de suministro y un circuito de atenuación. El circuito de detección y atenuación de la caída del voltaje de suministro comprende un circuito de detección configurado para generar una señal de detección de caída en un estado activo en respuesta a que el voltaje de suministro sea menor que un umbral de caída del voltaje, y un circuito de ajuste del reloj configurado para ajustar una señal de carga del reloj proporcionada al procesador en respuesta a la señal de detección de caída. El circuito adaptable de modulación del voltaje también comprende un circuito de ajuste del voltaje de suministro. El circuito de ajuste del voltaje de suministro comprende un circuito contador configurado para incrementar un recuento en respuesta a cada ciclo de una señal de reloj de referencia en la que la señal de detección de caída está en un estado activo. El circuito de ajuste del voltaje de suministro comprende además un circuito de ajuste hacia arriba del voltaje configurado para generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba, y un circuito de ajuste hacia abajo del voltaje configurado para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo al final de un periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia. El circuito adaptable de modulación del voltaje comprende además un circuito controlador del voltaje de suministro. El controlador de voltaje de suministro está configurado para aumentar el voltaje de suministro proporcionado al procesador en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje esté en un estado activo, y disminuir el voltaje de suministro proporcionado al procesador en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje esté en un estado activo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 es un diagrama de bloques de un circuito adaptable de modulación del voltaje ejemplar para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía;

La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso ejemplar que puede ser empleado por el circuito adaptable de modulación del voltaje de la figura 1 para modular de manera adaptable el voltaje de suministro para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía;

La figura 3 es un diagrama de bloques de otro circuito adaptable de modulación del voltaje ejemplar para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía;

La figura 4 es un diagrama de bloques de otro circuito adaptable de modulación del voltaje ejemplar para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía;

La figura 5 es un diagrama de bloques de un sistema basado en procesador ejemplar que puede incluir los circuitos adaptables de modulación del voltaje para reducir las caídas del voltaje de suministro de las figuras 1, 3 y 4; y La figura 6 es un diagrama de bloques de un dispositivo de comunicaciones inalámbricas ejemplar que incluye componentes de radiofrecuencia (RF), en donde el dispositivo de comunicaciones inalámbricas incluye los circuitos adaptables de modulación del voltaje para reducir las caídas del voltaje de suministro de las figuras 1, 3 y 4.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Con referencia ahora a las figuras de los dibujos, se describen varios aspectos ejemplares de la presente divulgación. La palabra "ejemplar" se utiliza en el presente documento para que signifique "que sirve como ejemplo, caso o ilustración". Cualquier aspecto descrito en el presente documento como "ejemplar" no debe interpretarse necesariamente como preferido o ventajoso sobre otros aspectos.

La figura 1 ilustra un circuito adaptable de modulación del voltaje 100 ejemplar que detecta si un voltaje de suministro (V) proporcionada a un circuito de carga 102 cae por debajo de un umbral de caída del voltaje (VDT) (es decir, detecta una caída del voltaje de suministro). Según se usa en el presente documento, una caída del voltaje de suministro es una caída temporal o reducción por debajo de un nivel particular de voltaje del voltaje de suministro (V) proporcionado por una fuente de energía al circuito de carga 102. En respuesta a detectar una caída del voltaje de suministro, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 ajusta una señal de carga del reloj CLK_LD proporcionada al circuito de carga 102 durante la duración de la caída del voltaje de suministro para mitigar los efectos de la caída del voltaje de suministro. Adicionalmente, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 cuenta la duración del tiempo (por ejemplo, el número del ciclos del reloj de referencia) que el circuito de carga 102 experimenta una caída del voltaje de suministro, y aumenta el voltaje de suministro (V) en respuesta a que el recuento exceda un valor umbral superior. Por el contrario, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 disminuye el voltaje de suministro (V) en respuesta a que el recuento sea menor que un valor umbral inferior al final de un periodo definido. Como se describe con mayor detalle más adelante, ajustar el voltaje de suministro (V) de esta manera puede reducir la aparición de caídas del voltaje de suministro y evitar establecer el voltaje de suministro (V) más alto de lo necesario para el circuito de carga 102. Por tanto, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 atenúa los efectos de las caídas del voltaje de suministro, y también reduce la aparición de caídas del voltaje de suministro a la vez que minimiza el consumo de energía del circuito de carga 102.

A este respecto, con referencia continua a la figura 1, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 emplea una detección de caída del voltaje de suministro y un circuito de atenuación 104 que incluye un circuito de detección 106 configurado para generar una señal de detección de caída 108 en un estado activo en respuesta a que el voltaje de suministro (V) sea menor que el umbral de caída del voltaje (VDT). Como se describe con mayor detalle más adelante, el circuito de detección 106 puede implementarse como un circuito comparador que utiliza un amplificador operativo configurado para generar la señal de detección de caída 108 en base a la comparación del voltaje de suministro (V) y el umbral de caída del voltaje (VDT). Como alternativa, el circuito de detección 106 puede implementarse utilizando un circuito de supervisión de voltaje de la ruta crítica (CPVM) configurado para generar la señal de detección de caída 108 en respuesta a detectar que el ruido asociado con el voltaje de suministro (V) es lo suficientemente grande para reducir el voltaje de suministro (V) por debajo del umbral de caída del voltaje (VDT). El circuito de detección y atenuación de la caída del voltaje de suministro 104 también incluye un circuito de ajuste del reloj 110 configurado para ajustar la señal de carga del reloj CLK_LD proporcionada al circuito de carga 102 en respuesta a la señal de detección de caída 108. Por ejemplo, el circuito de ajuste del reloj 110 puede disminuir una frecuencia de la señal de carga del reloj CLK_LD para que sea menor que una frecuencia de una señal de reloj raíz CLK_RT recibida por el circuito de ajuste del reloj 110 en respuesta a que la señal de detección de caída 108 cambie a un estado activo (es decir, en respuesta a detectar una caída del voltaje de suministro). Como se describe con mayor detalle más adelante, la señal de reloj raíz CLK_RT puede ser una señal de reloj a nivel del sistema generada por un circuito del sistema, tal como un bucle de fase bloqueada (PLL).

Continuando la referencia a la figura 1, disminuir la frecuencia de la señal de carga del reloj CLK_LD reduce una frecuencia a la cual opera el circuito de carga 102, los que puede reducir o evitar los fallos de sincronización provocados por la caída del voltaje de suministro. Como un ejemplo no limitante, el circuito de ajuste del reloj 110 en este aspecto disminuye la frecuencia de la señal de carga del reloj CLK_LD dividiendo la señal de reloj raíz CLK_RT. En otros aspectos, el circuito de ajuste del reloj 110 puede ajustar la señal de reloj raíz CLK_RT de otras maneras, tales como, pero sin limitación, activando la señal de reloj raíz CLK_RT o conmutando un multiplexor de reloj para seleccionar una frecuencia diferente para la señal de carga del reloj CLK_LD. Adicionalmente, el circuito de ajuste del reloj 110 también puede aumentar la frecuencia de la señal de carga del reloj CLK_LD en respuesta a que la señal de detección de caída 108 cambie a un estado inactivo (es decir, en respuesta a detectar la ausencia de una caída del voltaje de suministro) para que sea sustancialmente igual a una frecuencia de la señal de reloj raíz CLK_RT.

Continuando la referencia a la figura 1, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 también emplea un circuito de ajuste del voltaje de suministro 112 que incluye un circuito contador 114 configurado para contar el número de ciclos de una señal de reloj de referencia CLK_REF durante la cual el voltaje de suministro (V) es menor que el umbral de caída del voltaje (VDT). En particular, el circuito contador 114 está configurado para incrementar un recuento CNT en respuesta a cada ciclo de la señal de reloj de referencia CLK_REF en la que la señal de detección de caída 108 esté en el estado activo. Según se usa en el presente documento, la señal de reloj de referencia CLK_REF puede ser una señal de reloj con una frecuencia fijada (por ejemplo, veinte (20) megahercios (MHz)) que está separada y es distinta de la señal de reloj raíz CLK_RT y la señal de carga del reloj CLK_LD. Como alternativa, la señal de reloj de referencia CLK_REF puede ser la misma que la señal de reloj raíz CLK_RT. Adicionalmente, el circuito contador 114 puede estar configurado para aumentar el recuento CNT durante un periodo definido de tiempo según se mide mediante la señal de reloj de referencia CLK_REF, y reiniciar el recuento CNT a un valor de recuento inicial al final del periodo definido. De esta manera, el recuento CNT indica el porcentaje del periodo definido que el circuito de carga 102 experimenta la caída del voltaje de suministro, y por tanto el porcentaje de tiempo que el circuito de carga 102 opera con la frecuencia reducida de la señal de carga del reloj CLK_LD.

Continuando la referencia a la figura 1, el circuito de ajuste del voltaje de suministro 112 también incluye un circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116 configurado para generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118 en un estado activo en respuesta a que el recuento c Nt sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba (AU). El circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116 también puede estar configurado para generar la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118 en un estado inactivo en respuesta a que el recuento CNT sea menor que el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) al final del periodo definido. Adicionalmente, el circuito de ajuste del voltaje de suministro 112 incluye un circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120 configurado para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122 en un estado activo en respuesta a que el recuento CNT sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final del periodo definido. El voltaje ajuste hacia abajo circuito 120 también puede estar configurado para generar la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122 en un estado inactivo en respuesta a que el recuento CNT sea mayor que el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final del periodo definido. En otras palabras, la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118 se genera en un estado activo en respuesta a que el recuento CNT exceda el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) en cualquier momento durante el periodo definido. En cambio, la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122 se genera en un estado activo en respuesta a que el recuento CNT sea menor que el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final del periodo definido.

Continuando la referencia a la figura 1, la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118 también puede generarse en un estado inactivo en respuesta a una señal de confirmación desde un circuito controlador del voltaje de suministro 124 que indique que el voltaje de suministro (V) ha sido ajustado hacia arriba, en el que la señal de confirmación también reinicia el recuento CNT. Adicionalmente, la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122 también puede generarse en un estado inactivo en respuesta a una señal de confirmación desde el circuito controlador del voltaje de suministro 124 que indique el voltaje de suministro (V) ha sido ajustado hacia abajo, en el que la señal de confirmación también reinicia el recuento CNT.

Continuando la referencia a la figura 1, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 también incluye un circuito controlador del voltaje de suministro 124 configurado para aumentar el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga 102 en respuesta a la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118. Adicionalmente, el circuito controlador del voltaje de suministro 124 está configurado para disminuir el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga 102 en respuesta a la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122. En este ejemplo, el circuito controlador del voltaje de suministro 124 ajusta el voltaje de suministro (V) diciéndole a un circuito de gestión de la energía 126 que cambie el voltaje de suministro (V) a un nivel particular. De esta manera, el voltaje de suministro (V) puede aumentarse en respuesta a la cantidad de tiempo en la que se reduce la frecuencia de la señal de carga del reloj CLK_LD dentro del periodo definido (también denominado "porcentaje de aceleración"). Por tanto, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 aumenta el voltaje de suministro (V) en respuesta a que el circuito de carga 102 experimente caídas del voltaje de suministro durante un porcentaje mayor del periodo de tiempo (por ejemplo, un porcentaje de aceleración mayor) y disminuye el voltaje de suministro (V) en respuesta a que el circuito de carga 102 experimente caídas del voltaje de suministro durante un porcentaje menor del periodo definido (por ejemplo, un porcentaje de aceleración menor). En algunos aspectos, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 puede aumentar o disminuir el voltaje de suministro (V) según se ha descrito anteriormente en un paso de voltaje predefinido. Como un ejemplo no limitante, si el voltaje de suministro (V) no ajustado es igual a 800 milivoltios (mV), entonces el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 puede aumentar el voltaje de suministro (V) en un paso predefinido de diez (10) mV o disminuir el voltaje de suministro (V) en un paso de voltaje predefinido de 10 mV.

A este respecto, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 aumenta el voltaje de suministro (V) en respuesta a que la operación del circuito de carga 102 corresponda a una mayor demanda de corriente de carga que hace que las caídas del voltaje de suministro excedan el umbral de caída del voltaje (VDT) con una duración de tiempo relativamente mayor. Por el contrario, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 disminuye el voltaje de suministro (V) en respuesta a que la operación del circuito de carga 102 corresponda a una menor demanda de corriente de carga que hace que caídas del voltaje de suministro excedan el umbral de caída del voltaje (VDT) con una duración de tiempo relativamente más corta. El ajuste del voltaje de suministro (V) basándose en las demandas operativas y la magnitud y duración de la caída del voltaje de suministro relacionada del circuito de carga 102 puede reducir la aparición de caídas del voltaje de suministro y evitar establecer el voltaje de suministro (V) más alto de lo necesario para el circuito de carga 102. Por ejemplo, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 aumenta el voltaje de suministro (V) en respuesta a determinar que el circuito de carga 102 tenga una mayor demanda de corriente de carga, pero disminuye el voltaje de suministro (V) en respuesta a determinar que el circuito de carga 102 tenga una menor demanda de corriente de carga. Por tanto, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 puede reducir la aparición de caídas del voltaje de suministro, lo que reduce la cantidad de tiempo en la que el circuito de carga 102 opera con una frecuencia reducida mientras también minimiza el consumo de energía del circuito de carga 102.

Continuando la referencia a la figura 1, como un ejemplo no limitante, el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 se emplea con un periodo definido de 1000 ciclos. Además, el valor del recuento inicial del contador CNT se ajusta a cero (0), el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) se ajusta a treinta (30) y el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) se ajusta a diez (10). En respuesta a que la señal de detección de caída 108 esté en un estado activo entre el ciclo uno (1) y el ciclo diez (10) del periodo definido, el circuito contador 114 aumenta el recuento CNT a diez (10) y el circuito de ajuste del reloj 110 reduce la frecuencia de la señal de carga del reloj CLK_LD. Entre el ciclo once (11) y el ciclo treinta (30) del periodo definido, la señal de detección de caída 108 está en un estado inactivo, lo que significa que no hay caída del voltaje de suministro. Sin embargo, entre el ciclo treinta y uno (31) y el ciclo cincuenta y dos (52) del periodo definido, la señal de detección de caída 108 está en un estado activo, lo que hace que el circuito contador 114 aumente el recuento CNT a treinta y uno (31). En respuesta a que el recuento CNT sea mayor que valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) de treinta (30), el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116 genera la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118 en un estado activo, haciendo por tanto que el circuito controlador del voltaje de suministro 124 aumente el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga 102 para reducir la aparición de caídas del voltaje de suministro.

Continuando la referencia a la figura 1, como un ejemplo alternativo no limitante, la señal de detección de caída 108 está en un estado activo únicamente entre el ciclo veinte (20) y el ciclo veinticinco (25) del periodo definido. De esta manera, el recuento CNT solo se eleva a un valor de cinco (5) durante los 1000 ciclos del periodo definido. Al final del periodo definido, el circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120 genera la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122 ^{en un estado activo en respuesta a que el recuento CNT sea menor que el valor umbral de ajuste hacia abajo}(Ad) ^dediez (10). Como resultado, el circuito controlador del voltaje de suministro 124 disminuye el voltaje de suministro (V), minimizando de este modo el consumo de energía del circuito de carga 102.

La figura 2 ilustra un proceso ejemplar 200 que puede ser empleado por el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 de la figura 1 para modular de manera adaptable el voltaje de suministro (V) para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía. El proceso 200 incluye el circuito de detección 106 que genera la señal de detección de caída 108 en un estado activo en respuesta a que el voltaje de suministro (V) sea menor que el umbral de caída del voltaje (VDT) (bloque 202). El proceso 200 también incluye el circuito de ajuste del reloj 110 que ajusta la señal de carga del reloj CLK_LD proporcionada al circuito de carga 102 en respuesta a la señal de detección de caída 108 (bloque 204). Adicionalmente, el proceso 200 incluye el circuito contador 114 que incrementa el recuento CNT en respuesta a cada ciclo de la señal de reloj de referencia CLK_REF en el que la señal de detección de caída 108 está en un estado activo (bloque 206). El proceso 200 también incluye el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116 que genera la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118 en un estado activo en respuesta a que el recuento CNT sea mayor que el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) (bloque 208). Además, el proceso 200 incluye el circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120 que genera la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122 en un estado activo en respuesta a que el recuento CNT sea menor que el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) y el final del periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia CLK_REF (bloque 210). El proceso 200 también incluye el circuito controlador del voltaje de suministro 124 que aumenta el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga 102 en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118 esté en un estado activo (bloque 212). El proceso 200 también incluye el circuito controlador del voltaje de suministro 124 que disminuye el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga 102 en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122 esté en un estado activo (bloque 214). Ajustar el voltaje de suministro (V) utilizando el proceso 200 para cumplir con las demandas operativas del circuito de carga 102 reduce la cantidad de tiempo en la que el circuito de carga 102 opera con una frecuencia reducida mientras se minimiza el consumo de energía del circuito de carga 102.

La figura 3 ilustra otro circuito adaptable de modulación del voltaje 300 ejemplar para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía. El circuito adaptable de modulación del voltaje 300 incluye ciertos componentes comunes con el circuito adaptable de modulación del voltaje 100 de la figura 1 como se muestra mediante números de elementos comunes entre las figuras 1 y 3, y por tanto no se describirán de nuevo en el presente documento.

Con referencia a la figura 3, el circuito adaptable de modulación del voltaje 300 emplea una detección de caída del voltaje de suministro y un circuito de atenuación 302 que incluye un circuito de detección implementado como un circuito comparador 106'. En particular, el circuito comparador 106' está configurado para generar una señal de detección de caída 108' basándose en la realización de una comparación de un voltaje de suministro (V) y un umbral de caída del voltaje (VDT'). El umbral de caída del voltaje (VDT') en este aspecto se determina basándose en un valor umbral digital (DV) que se almacena en un registro del umbral de caída 304 incluido en la detección de caída del voltaje de suministro y el circuito de atenuación 302. El valor umbral digital (DV) es una representación digital del umbral de caída del voltaje (VDT'), en donde el registro del umbral de caída 304 está configurado para proporcionar el valor umbral digital (DV) en un nodo de salida 306 del registro del umbral de caída 304. Adicionalmente, el circuito de detección y atenuación de caída del voltaje de suministro 302 incluye un convertidor de digital a analógico (DAC) 308 para convertir el valor umbral digital (DV) en el umbral de caída del voltaje (VDT') utilizado por el circuito comparador 106'. En particular, el DAC 308 incluye un nodo de entrada 310 acoplado eléctricamente al nodo de salida 306 del registro del umbral de caída 304, y un nodo de salida 312 en el que el DAC 308 está configurado para proporcionar el umbral de caída del voltaje (VDT').

Continuando la referencia a la figura 3, el circuito comparador 106' incluye un primer nodo de entrada 314 acoplado eléctricamente al nodo de salida 312 del DAC 308 para recibir el umbral de caída del voltaje (VDT'), así como un segundo nodo de entrada 316 que recibe el voltaje de suministro (V). El circuito comparador 106' también incluye un nodo de salida 318 en el que el circuito comparador 106' está configurado para proporcionar la señal de detección de caída 108'. Más específicamente, la señal de detección de caída 108' generada por el circuito comparador 106' cambia a un estado activo en respuesta a que el umbral de caída del voltaje (VDT') sea mayor que el voltaje de suministro (V). En otras palabras, la señal de detección de caída 108' está en un estado activo en respuesta a detectar una caída del voltaje de suministro. Adicionalmente, la señal de detección de caída 108' generada por el circuito comparador 106' cambia a un estado inactivo en respuesta a que el umbral de caída del voltaje (VDT') sea menor que el voltaje de suministro (V). En otras palabras, la señal de detección de caída 108' está en un estado inactivo en respuesta a detectar que actualmente no hay ninguna caída del voltaje de suministro.

Continuando la referencia a la figura 3, el circuito de detección y atenuación de caída del voltaje de suministro 302 también incluye un circuito de ajuste del reloj 110 configurado para ajustar una señal de carga del reloj CLK_LD' proporcionada a un circuito de carga 102 en respuesta a la señal de detección de caída 108'. En particular, el circuito de ajuste del reloj 110 incluye un primer nodo de entrada 320 que recibe una señal de reloj raíz CLK_RT' que se genera mediante un bucle de fase bloqueada (PLL) 322 en este aspecto. El circuito de ajuste del reloj 110 también incluye un segundo nodo de entrada 324 que está acoplado eléctricamente al nodo de salida 318 del circuito comparador 106' de modo que el segundo nodo de entrada 324 reciba la señal de detección de caída 108'. Además, el circuito de ajuste del reloj 110 incluye un nodo de salida 326 en el que el circuito de ajuste del reloj 110 está configurado para proporcionar la señal de carga del reloj CLK_LD'. Como se ha descrito previamente, ajustar la señal de carga del reloj CLK_LD' en respuesta a detectar una caída del voltaje de suministro puede reducir o evitar fallos de sincronización provocados por la caída del voltaje de suministro mientras otras partes del circuito adaptable de modulación del voltaje 300 ajustan el voltaje de suministro (V) para reducir la aparición de caídas del voltaje de suministro.

Continuando la referencia a la figura 3, el circuito adaptable de modulación del voltaje 300 también emplea un circuito de ajuste del voltaje de suministro 328 que incluye un circuito contador 114 configurado para contar el número de ciclos de la señal de reloj de referencia CLK_REF durante la cual el voltaje de suministro (V) es menor que el umbral de caída del voltaje (VDT'). En este aspecto, el circuito contador 114' se emplea como un circuito contador 114' de dieciséis (16) bits. El circuito contador 114' incluye un primer nodo de entrada 330 en el que el circuito contador 114' está configurado para recibir la señal de detección de caída 108'. El circuito contador 114' también incluye un segundo nodo de entrada 332 en el que el circuito contador 114' está configurado para recibir la señal de reloj de referencia CLK_REF. En lugar de mantener un solo recuento CNT como se describe con referencia a la figura 1, el circuito contador 114' está configurado para mantener dos recuentos separados, un recuento de ajuste hacia arriba UP_CNT y un recuento de ajuste hacia abajo DN_CNT, cada uno de los cuales corresponde a un periodo definido específico. Más específicamente, el circuito contador 114' incrementa el recuento de ajuste hacia arriba UP_CNT en respuesta a cada ciclo de la señal de reloj de referencia CLK_REF en el que la señal de detección de caída 108' está en el estado activo durante un periodo de ajuste hacia arriba, y reinicia el recuento CNT al valor de recuento inicial al final del periodo de ajuste hacia arriba. Adicionalmente, el circuito contador 114' incrementa el recuento de ajuste hacia abajo DN_CNT en respuesta a cada ciclo de la señal de reloj de referencia CLK_REF en el que la señal de detección de caída 108' está en el estado activo durante un periodo de ajuste hacia abajo, y reinicia el recuento CNT al valor de recuento inicial al final del periodo de ajuste hacia abajo.

Continuando la referencia a la figura 3, emplear recuentos separados de ajuste hacia arriba y de ajuste hacia abajo UP_CNT, DN_CNT correspondientes a periodos separados de ajuste hacia arriba y de ajuste hacia abajo permite a este aspecto asignar un mayor peso a un mayor rendimiento o a un mayor ahorro de energía. Por ejemplo, para colocar un mayor peso sobre un mayor rendimiento, el periodo de ajuste hacia arriba puede definirse para que tenga una duración más corta que el periodo de ajuste hacia abajo de modo que la decisión para aumentar el voltaje de suministro (V) se evalúa con mayor frecuencia que la decisión de disminuir el voltaje de suministro (V). Por el contrario, para colocar un mayor peso sobre un mayor ahorro de energía, el periodo de ajuste hacia abajo puede definirse para que tenga una duración más corta que el periodo de ajuste hacia arriba de modo que la decisión de disminuir el voltaje de suministro (V) se evalúa con mayor frecuencia que la decisión de aumentar el voltaje de suministro (V). Para comunicar los recuentos de ajuste hacia arriba y de ajuste hacia abajo UP_CNT, DN_CNT, el circuito contador 114' incluye un primer nodo de salida 334(1) en el que el circuito contador 114' está configurado para proporcionar una señal de recuento ascendente 336(1) que indica el recuento de ajuste hacia arriba UP_CNT, y un segundo nodo de salida 334(2) en el que el circuito contador 114' está configurado para proporcionar una señal de recuento descendente 336(2) que indica el recuento de ajuste hacia abajo DN_CNT.

Continuando la referencia a la figura 3, para ajustar el voltaje de suministro (V) en base a los recuentos de ajuste hacia arriba y el ajuste hacia abajo UP_CNT, DN_CNT, el circuito de ajuste del voltaje de suministro 328 también incluye un registro de ajuste hacia arriba 338 y un registro de ajuste hacia abajo 340. En particular, el registro de ajuste hacia arriba 338 está configurado para almacenar un valor umbral de ajuste hacia arriba (AU), mientras que el registro de ajuste hacia abajo 340 está configurado para almacenar un valor umbral de ajuste hacia abajo (AD). El registro de ajuste hacia arriba 338 incluye un nodo de salida 342 en el que el registro de ajuste hacia arriba 338 está configurado para proporcionar el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU). De un modo similar, el registro de ajuste hacia abajo 340 incluye un nodo de salida 344 en el que el registro de ajuste hacia abajo 340 está configurado para proporcionar el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD). Como un ejemplo no limitante, los valores umbral de ajuste hacia arriba y de ajuste hacia abajo (AU), (AD) pueden determinarse durante las pruebas de un chip correspondiente y almacenarse en los registros de ajuste hacia arriba y ajuste hacia abajo 338, 340.

Continuando la referencia a la figura 3, el circuito de ajuste del voltaje de suministro 328 también incluye un circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116' configurado para generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118' en respuesta a que el recuento de ajuste hacia arriba UP_CNT sea mayor que el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU). En particular, el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116' incluye un primer nodo de entrada 346 acoplado eléctricamente al primer nodo de salida 334(1) del circuito contador 114' para recibir la señal de recuento hacia arriba 336(1). El circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116' también incluye un segundo nodo de entrada 348 acoplado eléctricamente al nodo de salida 342 del registro de ajuste hacia arriba 338 para recibir el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU). El circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116' incluye además un nodo de salida 350 en el que el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116' está configurado para proporcionar la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118'. En particular, la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118' está inicialmente en un estado inactivo, en el que el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116' genera la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118' en un estado activo en respuesta a que el recuento de ajuste hacia arriba UP_CNT indicado por la señal de recuento hacia arriba 336(1) sea mayor que el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) en cualquier momento durante el periodo definido. Adicionalmente, el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116' reinicia la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118' a un estado inactivo en respuesta a que el recuento de ajuste hacia arriba UP_CNT indicado por la señal de recuento hacia arriba 336(1) sea menor que el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) al final del periodo de ajuste hacia arriba. De esta manera, la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118' está en un estado activo si el circuito de carga 102 experimenta una caída del voltaje de suministro durante un porcentaje mayor del periodo de ajuste hacia arriba, indicando que el voltaje de suministro (V) debería aumentarse para reducir o evitar caídas del voltaje de suministro. Además, la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118' puede generarse en un estado inactivo en respuesta a una señal de confirmación desde el circuito controlador del voltaje de suministro 124 que indique que el voltaje de suministro (V) ha sido ajustado hacia abajo, en el que la señal de confirmación también reinicia el recuento de ajuste hacia arriba UP_CNT.

Continuando la referencia a la figura 3, el circuito de ajuste del voltaje de suministro 328 también incluye un circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120' configurado para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122' en respuesta a que el recuento de ajuste hacia abajo DN_CNT sea menor que el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final del periodo de ajuste hacia abajo. En particular, el circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120' incluye un primer nodo de entrada 352 acoplado eléctricamente al segundo nodo de salida 334(2) del circuito contador 114' para recibir la señal de recuento descendente 336(2). El circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120' también incluye un segundo nodo de entrada 354 acoplado eléctricamente al nodo de salida 344 del registro de ajuste hacia abajo 340 para recibir el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD). El voltaje ajuste hacia abajo circuito 120' incluye además un nodo de salida 356 en el que el circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120' está configurado para proporcionar la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122'. En particular, la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122' está inicialmente en un estado inactivo, en el que el circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120' genera la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122' en un estado activo en respuesta a que el recuento de ajuste hacia abajo DN_CNT indicado por la señal de recuento descendente 336(2) sea menor que el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final del periodo de ajuste hacia abajo. Adicionalmente, el circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120' genera la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122' en un estado inactivo en respuesta a que el recuento de ajuste hacia abajo DN_CNT indicado por la señal de recuento descendente 336(2) sea mayor que el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final del periodo de ajuste hacia abajo. De esta manera, la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122' está en un estado activo si el circuito de carga 102 no experimenta caída del voltaje de suministro durante un porcentaje particular del periodo de ajuste hacia abajo, indicando que el voltaje de suministro (V) puede reducirse para minimizar el consumo de energía del circuito de carga 102. Además, la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122' puede generarse en un estado inactivo en respuesta a una señal de confirmación desde el circuito controlador del voltaje de suministro 124 que indica que el voltaje de suministro (V) ha sido ajustado hacia arriba, en el que la señal de confirmación también reinicia el recuento de ajuste hacia abajo DN_CNT.

Continuando la referencia a la figura 3, el circuito adaptable de modulación del voltaje 300 también incluye un circuito controlador del voltaje de suministro 124 configurado para ajustar el voltaje de suministro (V) diciéndole a un circuito de gestión de la energía 126 que cambie el voltaje de suministro (V) a un nivel particular. Como se ha descrito previamente, el circuito controlador del voltaje de suministro 124 está configurado para aumentar el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga 102 en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje 118' esté en un estado activo. Adicionalmente, el circuito controlador del voltaje de suministro 124 está configurado para disminuir el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga 102 en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje 122' esté en un estado activo. Como un ejemplo no limitante, en algunos aspectos, el circuito controlador del voltaje de suministro 124 puede incluir una máquina de estados finitos para determinar si aumentar o disminuir el voltaje de suministro (V). Dichos aspectos también pueden incluir múltiples casos del circuito de ajuste del voltaje de suministro 328, cada uno de los cuales corresponde a un caso diferente del circuito de carga 102, que se comunica con el circuito controlador del voltaje de suministro 124. Además, otros aspectos del circuito controlador del voltaje de suministro 124 pueden incluir un circuito controlador configurado para ejecutar un firmware para realizar las funciones descritas anteriormente. De esta manera, el circuito controlador del voltaje de suministro 124 puede arbitrar entre las demandas de cada circuito de ajuste del voltaje de suministro 328 y ajustar el voltaje de suministro (V) según las necesidades de un chip que emplea los múltiples casos del circuito de carga 102.

La figura 4 ilustra otro circuito adaptable de modulación del voltaje 400 ejemplar para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía. El circuito adaptable de modulación del voltaje 400 incluye ciertos componentes comunes con los circuitos adaptables de modulación del voltaje 100 y 300 de las figuras 1 y 3, que se muestran mediante números de elemento comunes entre las figuras 1, 3 y 4, y por tanto no se describirán de nuevo en el presente documento.

Con referencia a la figura 4, el circuito adaptable de modulación del voltaje 400 emplea un circuito de detección y atenuación de caída del voltaje de suministro 402 que incluye un circuito de detección implementado como un circuito de supervisión de voltaje de la ruta crítica (CPVM) 106". El circuito CPVM 106" está configurado para generar una señal de detección de caída 108" en respuesta a detectar que el ruido asociado con el voltaje de suministro (V) es lo suficientemente grande para reducir un voltaje de suministro (V) por debajo de un umbral de caída del voltaje (VDT"). Como un ejemplo no limitante, el circuito CPVm 106" se alimenta mediante el voltaje de suministro (V) en una entrada de energía 404 e incluye circuitos biestables 406, 408. El circuito biestable 406 se sincroniza mediante la señal de reloj raíz CLK_RT' e incluye un nodo de salida 410 en el que el circuito biestable 406 está configurado para proporcionar una señal de salida 412. El nodo de salida 410 está acoplado eléctricamente a un nodo de entrada 414 de un búfer 416. El búfer 416 tiene un nodo de salida 418 acoplado eléctricamente a un nodo de entrada 420 de un inversor 422, en el que un nodo de salida 424 del inversor 422 está acoplado eléctricamente a un nodo de entrada 426 de una puerta basada en AND 428 (por ejemplo, una puerta AND 428). Adicionalmente, se proporciona una señal de habilitación 430 a un segundo nodo de entrada 432 de la puerta AND 428, y un nodo de salida 434 de la puerta AND 428 está acoplado eléctricamente a un nodo de entrada 436 del circuito biestable 406. De esta manera, el circuito biestable 406 funciona como un circuito biestable de palanca en respuesta a la señal de habilitación 430. Más específicamente, la señal de salida 412 conmuta entre un valor lógico de '1' y un valor lógico de '0' a una frecuencia aproximadamente igual a la mitad (1/2) de una frecuencia de la señal de reloj raíz CLK_RT'. Adicionalmente, el nodo de salida 418 del búfer 416 está acoplado eléctricamente a un primer nodo de entrada 438 de una puerta basada en XOR 440 (por ejemplo, la puerta XOR 440). Emplear el circuito biestable 406 y el búfer 416 de esta manera da como resultado una primera ruta 442 correspondiente. En particular, la primera ruta 442 sirve como una ruta de referencia controlada diseñada para proporcionar un valor estable al primer nodo de entrada 438 de la puerta XOR 440 incluso durante una cantidad máxima de caída del voltaje de suministro.

Continuando la referencia a la figura 4, el circuito biestable 408 también se sincroniza mediante la señal de reloj raíz CLK_RT', e incluye un nodo de entrada 444 acoplado eléctricamente al nodo de salida 434 de la puerta AND 428, y un nodo de salida 446 en el que el circuito biestable 408 está configurado para proporcionar una señal de salida 448. De esta manera, el circuito biestable 408 está configurado para funcionar como un circuito biestable de palanca, en el que la señal de salida 448 conmuta entre un valor lógico de '1' y un valor lógico de '0' a una frecuencia aproximadamente igual a la mitad (1/2) de la frecuencia de la señal de reloj raíz CLK_RT'. El nodo de salida 446 está acoplado eléctricamente a un nodo de entrada 450 de un búfer 452(1) que es un primer búfer 452(1) de una pluralidad de búferes 452(1)-452(N) conectados en serie. En este ejemplo, el número N de búferes 452(1)-452(N) se establece para representar un valor de retraso que se correlaciona con el umbral de caída del voltaje (VDT"). Además, un nodo de salida 454 del búfer 452(N) (por ejemplo, el último búfer 452(N)) está acoplado eléctricamente a un segundo nodo de entrada 456 de la puerta XOR 440.

Continuando la referencia a la figura 4, una señal de salida 458 de la puerta XOR 440 representativa de si sucede una caída del voltaje de suministro se proporciona en un nodo de salida 460 de la puerta x Or 440. Como un ejemplo no limitante, en un ciclo ejemplar de la señal de reloj raíz CLK_RT', el circuito biestable 406 recibe un valor lógico de '1', dando como resultado la primera ruta 442 que proporciona un valor lógico de '1' al primer nodo de entrada 438 de la puerta XOR 440. Adicionalmente, el circuito biestable 408 recibe un valor lógico de '1'. A este respecto, una segunda ruta 462 que corresponde al circuito biestable 408 y los búferes 452(1)-452(N) pueden proporcionar un valor lógico de '1' al segundo nodo de entrada 456 siguiendo un retraso correspondiente a los búferes 452(1)-452(N) si el voltaje de suministro (V) tiene un valor suficientemente alto. En response al primer y segundo nodos de entrada 438, 456 que reciben ambos un valor lógico de '1', la señal de salida 458 tiene un valor lógico de '0', que representa que no hay presente ninguna caída del voltaje de suministro. Sin embargo, la segunda ruta 462 está diseñada para tener un retraso correspondiente a los búferes 452(1)-452(N) de modo que se genera un valor lógico de '0' en este ejemplo si el voltaje de suministro (V) cae por debajo del umbral de caída del voltaje (VDT"). Como resultado, se proporciona temporalmente un valor lógico de '0' al segundo nodo de entrada 456 basándose en un periodo de reloj de la señal de reloj raíz CLK_RT'. Por tanto, en respuesta al segundo nodo de entrada 456 que recibe un valor lógico de '0' mientras el primer nodo de entrada 438 recibe un valor lógico de '1', la señal de salida 458 tiene un valor lógico de '1', que representa que hay presente una caída del voltaje de suministro. Como un ejemplo no limitante adicional, en un ciclo siguiente de la señal de reloj raíz CLK_RT', el circuito biestable 406 recibe un valor lógico de '0' da modo que la primera ruta 442 proporciona un valor lógico de '0' al primer nodo de entrada 438 de la puerta XOR 440. El circuito biestable 408 también recibe un valor lógico de '0', en el que la segunda ruta 462 proporciona un valor lógico de '0' al segundo nodo de entrada 456 si el voltaje de suministro (V) no cae por debajo del umbral de caída del voltaje (VDT"), dando como resultado la señal de salida 458 que tiene un valor lógico de '0' que representa que no hay presente ninguna caída del voltaje de suministro. Sin embargo, la segunda ruta 462 proporciona un valor lógico de '1' al segundo nodo de entrada 456 si el voltaje de suministro (V) cae por debajo del umbral de caída del voltaje (VDT"), dando como resultado la señal de salida 458 que tiene un valor lógico de '1' que representa que hay presente una caída del voltaje de suministro.

Continuando la referencia a la figura 4, el circuito CPVM 106" también incluye el circuito biestable 464 que incluye un nodo de entrada 466 configurado para recibir la señal de salida 458 y se sincroniza mediante la señal de reloj raíz CLK_RT'. Adicionalmente, el circuito biestable 464 incluye un nodo de salida 468 en el que el circuito biestable 464 está configurado para generar una señal de detección de caída 108" basándose en la señal de salida 458. En particular, el retraso correspondiente a la segunda ruta 462, más el retraso correspondiente a la puerta XOR 440 está diseñado para perder un tiempo de configuración del circuito biestable 464 cuando el voltaje de suministro (V) cae por debajo del umbral de caída del voltaje (VDT"), lo que provoca que la señal de detección de caída 108" indique una caída del voltaje de suministro. La señal de detección de caída 108" es utilizada por el circuito de ajuste del reloj 110 y el circuito de ajuste del voltaje de suministro 328 como se ha descrito previamente. De esta manera, el circuito CPVM 106" puede emplearse para detectar una caída del voltaje de suministro basándose en la determinación basada en el tiempo descrita anteriormente en lugar de la determinación de comparación del voltaje descrita en la figura 3.

Los elementos descritos en el presente documento se denominan algunas veces medios para realizar funciones particulares. A este respecto, el circuito de detección 106 ilustrado en la figura 1 es un ejemplo de "un medio para generar una señal de detección de caída en un estado activo en respuesta a un voltaje de suministro que es menor que un umbral de caída del voltaje". El circuito de detección 106 ilustrado en la figura 1 también es un ejemplo de "un medio para realizar una comparación del voltaje de suministro con el umbral de caída del voltaje" y "un medio para generar la señal de detección de caída en un estado inactivo en respuesta a que el umbral de caída del voltaje sea menor que el voltaje de suministro". El circuito de ajuste del reloj 110 ilustrado en la figura 1 es un ejemplo de "un medio para ajustar una señal de carga del reloj proporcionada a un circuito de carga en respuesta a la señal de detección de caída". El circuito de ajuste del reloj 110 ilustrado en la figura 1 también es un ejemplo de "un medio para disminuir a frecuencia de la señal de carga del reloj en respuesta a que la señal de detección de caída cambie a un estado activo para que la frecuencia de la señal de carga del reloj sea menor que una frecuencia de la señal de reloj raíz". El circuito de ajuste del reloj 110 ilustrado en la figura 1 también es un ejemplo de "un medio para aumentar la frecuencia de la señal de carga del reloj en respuesta a que la señal de detección de caída cambie a un estado inactivo para que la frecuencia de la señal de carga del reloj sea igual o sustancialmente igual a la frecuencia de la señal de reloj raíz". El circuito contador 114 ilustrado en la figura 1 es un ejemplo de "un medio para incrementar un recuento en respuesta a cada ciclo de una señal de reloj de referencia en el que la señal de detección de caída está en un estado activo". El circuito contador 114 ilustrado en la figura 1 también es un ejemplo de "un medio para reiniciar el recuento a un valor de recuento inicial en respuesta al final del periodo definido".

Adicionalmente, el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116 ilustrado en la figura 1 es un ejemplo de "un medio para generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba". El circuito de ajuste hacia arriba del voltaje 116 ilustrado en la figura 1 también es un ejemplo de "un medio para generar la señal de ajuste hacia arriba del voltaje en un estado inactivo en respuesta a que el recuento sea menor que valor umbral de ajuste hacia arriba". El voltaje ajuste hacia abajo circuito 120 ilustrado en la figura 1 es un ejemplo de "un medio para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje en un estado activo en respuesta a que el recuento sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo al final de un periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia". El circuito de ajuste hacia abajo del voltaje 120 ilustrado en la figura 1 también es un ejemplo de "un medio para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje en un estado inactivo en respuesta a que el recuento sea mayor que el valor umbral de ajuste hacia abajo". El circuito controlador del voltaje de suministro 124 ilustrado en la figura 1 es un ejemplo de "un medio para incrementar el voltaje de suministro proporcionado al circuito de carga en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje esté en un estado activo". El circuito controlador del voltaje de suministro 124 ilustrado en la figura 1 también es un ejemplo de "un medio para disminuir el voltaje de suministro proporcionado al circuito de carga en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje esté en un estado activo". El DAC 308 ilustrado en la figura 3 es un ejemplo de "un medio para generar el umbral de caída del voltaje en base a una señal umbral digital, en la que la señal umbral digital es una representación digital del umbral de caída del voltaje almacenado en un registro en el circuito adaptable de modulación del voltaje".

Los circuitos adaptables de modulación del voltaje para ajustar el voltaje de suministro para reducir las caídas del voltaje de suministro y minimizar el consumo de energía de acuerdo con aspectos descritos en el presente documento puede proporcionarse en o integrarse en cualquier dispositivo basado en procesador. Los ejemplos, sin limitación, incluyen un decodificador, una unidad de entretenimiento, un dispositivo de navegación, un dispositivo de comunicaciones, una unidad de datos de ubicación fija, una unidad de datos de ubicación móvil, un dispositivo de sistema de posicionamiento global GPS), un teléfono móvil, un teléfono celular, un teléfono inteligente, un teléfono con protocolo de inicio de sesión (SIP), una tableta, un tabletófono, un servidor, un ordenador, un ordenador portátil, un dispositivo informático móvil, un dispositivo informático ponible (por ejemplo, un reloj inteligente, un rastreador de saludo o estado físico, lentes, etc.), un ordenador de sobremesa, un asistente digital personal (PDA), un monitor, un monitor de ordenador, un televisor, un sintonizador, una radio, una radio por satélite, un reproductor de música, un reproductor digital de música, un reproductor portátil de música, un reproductor digital de vídeo, un reproductor de vídeo, un reproductor de disco digital de vídeo (DVD), un reproductor portátil de vídeo digital, un automóvil, un componte de un vehículo, sistemas de aviónica, un dron y un multicóptero.

A este respecto, la figura 5 ilustra un ejemplo de un sistema basado en procesador 500 que puede emplear los circuitos adaptables de modulación del voltaje 100, 300 y 400 ilustrados en las figuras 1, 3 y 4, respectivamente. En este ejemplo, el sistema basado en procesador 500 incluye una o más unidades centrales de procesamiento (CPU) 502, incluyendo cada una uno o más procesadores 504. Las CPU(s) 502 pueden tener una memoria caché 506 acoplada al procesador(es) 504 para un acceso rápido a datos almacenados temporalmente. La CPU(s) 502 está(n) acopladas a un bus del sistema 508 y puede(n) interacoplar dispositivos maestros y esclavos incluidos en el sistema basado en procesador 500. Como es bien sabido, la(s) CPU(s) 502 se comunica(n) con estos otros dispositivos intercambiando información de dirección, control y datos a través del bus del sistema 508. Por ejemplo, la(s) CPU(s) 502 puede(n) comunicar solicitudes de transacciones a un controlador de memoria 510 como un ejemplo de dispositivo esclavo. Aunque no se ilustra en la figura 5, podrían proporcionarse múltiples buses del sistema 508, en donde cada bus del sistema 508 constituye un tejido diferente.

Otros dispositivos maestros y esclavos pueden conectarse al bus del sistema 508. Como se ilustra en la figura 5, estos dispositivos pueden incluir un sistema de memoria 512, uno o más dispositivos de entrada 514, uno o más dispositivos de salida 516, uno o más dispositivos de interfaz de red 518, y uno o más controladores de pantalla 520, como ejemplos. El dispositivo o dispositivos de entrada 514 pueden incluir cualquier tipo de dispositivo de entrada, incluyendo, sin limitación, teclas de entrada, conmutadores, procesadores de voz, etc. El dispositivo o dispositivos de salida 516 pueden incluir cualquier tipo de dispositivo de salida, incluyendo, pero sin limitación, audio, vídeo, otros indicadores visuales, etc. El dispositivo o dispositivos de interfaz de usuario 518 pueden ser cualquier dispositivo configurado para permitir el intercambio de datos a y desde una red 522. La red 522 puede ser cualquier tipo de red, incluyendo, pero sin limitación, una red por cable o inalámbrica, una red privada o pública, una red de área local (LAN), una red de área local inalámbrica (WLAN), una red de área amplia (WAN), una red BLUETOOTH™ e Internet. El dispositivo o dispositivos de interfaz de red 518 pueden estar configurados para soportar cualquier tipo de protocolo de comunicaciones deseado. La memoria del sistema 512 puede incluir una o más unidades de memoria 524(0)- 524(M).

Las CPU(s) 502 también pueden estar configuradas para acceder al controlador o controladores de pantalla 520 a través del bus del sistema 508 para controlar la información enviada a una o más pantallas 526. El controlador o controladores de pantalla 520 envían información a la pantalla o pantallas 526 para que sea mostrada por medio de uno o más procesadores de vídeo 528, que procesan la información que va a mostrarse en un formato adecuado para la pantalla o pantallas 526. La pantalla o pantallas 526 pueden incluir cualquier tipo de pantalla, incluyendo, pero sin limitación, un tubo de rayos catódicos (CRT), una pantalla de cristal líquido (LCD), una pantalla de plasma, una pantalla de diodos emisores de luz (LED), etc.

La figura 6 ilustra un ejemplo de un dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 que puede incluir componentes de radiofrecuencia (RF), en donde el dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 puede incluir los circuitos adaptables de modulación del voltaje 100, 300 y 400 ilustrados en las figuras 1,3 y 4, respectivamente. A este respecto, el dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 puede proporcionarse en un circuito integrado (IC) 602. El dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 puede incluir o proporcionarse en cualquiera de los dispositivos mencionados anteriormente, como ejemplos. Como se muestra en la figura 6, el dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 incluye un transceptor 604 y un procesador de datos 606. El procesador de datos 606 puede incluir una memoria (no mostrada) para almacenar datos y códigos de programa. El transceptor 604 incluye un transmisor 608 y un receptor 610 que soporta comunicaciones bidireccionales. En general, el dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 puede incluir cualquier número de transmisores y/o receptores para cualquier número de sistemas de comunicación y bandas de frecuencia. Todo o una parte del transceptor 604 puede implementarse en uno o más IC análogos, IC de RF (RFICs), IC de señal mixta, etc.

Un transmisor o un receptor puede implementarse con una arquitectura superheterodina o una arquitectura de conversión directa. En la arquitectura superheterodina, se convierte la frecuencia de la señal entre RF y banda base en múltiples etapas, por ejemplo, de RF a una frecuencia intermedia (IF) en una etapa, y después de IF a banda base en otra etapa para un receptor. En la arquitectura de conversión directa, se convierte la frecuencia de la señal entre RF y banda base en una etapa. Las arquitecturas superheterodina y de conversión directa pueden utilizar bloques de circuito diferentes y/o tener requisitos diferentes. En el dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 de la figura 6, el transmisor 608 y el receptor 610 se implementan con la arquitectura de conversión directa.

En la ruta de transmisión, el procesador de datos 606 procesa datos para que sean transmitidos y proporciona señales de salida análogas I y Q al transmisor 608. En el dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 ejemplar, el procesador de datos 606 incluye DACs 612(1), 612(2) para convertir señales digitales generadas por el procesador de datos 606 en las señales de salida análogas I y Q, por ejemplo, corrientes de salida I y Q, para un procesamiento adicional.

Con el transmisor 608, los filtros de paso bajo 614(1), 614(2) filtran las señales de salida análogas I y Q, respectivamente, para eliminar señales indeseadas provocadas por la conversión de digital a analógico anterior. Los amplificadores (a Mp ) 616(1), 616(2) amplifican las señales de los filtros de paso bajo 614(1), 614(2), respectivamente, y proporcionan señales de banda base I y Q. Un modulador 618 modula las señales de banda base I y Q con señales de oscilador local (LO) de transmisión I y Q (TX) a través de los mezcladores 620(1), 620(2) desde un generador de señal TX LO 622 para proporcionar una señal de conversión ascendente 624. Un filtro 626 filtra la señal de conversión ascendente 624 para eliminar señales indeseadas provocadas por la modulación de frecuencia así como el ruido en una banda de frecuencia recibida. Un amplificador de potencia (PA) 628 amplifica la señal de conversión ascendente 624 desde el filtro 626 para obtener el nivel de potencia de salida deseado y proporciona una señal RF de transmisión. La señal RF de transmisión se enruta a través de un duplexor o conmutador 630 y se transmite mediante una antena 632.

En la ruta receptora, la antena 632 recibe señales transmitidas por estaciones base y proporciona una señal RF recibida, que se enruta a través del duplexor o conmutador 630 y es proporcionada a un amplificador de bajo ruido (LNA) 634. El duplexor o conmutador 630 está diseñado para operar con una separación de frecuencia de recepción (RX) a TX duplexor específica, de modo que las señales RX están aisladas de las señales TX. La señal RF recibida se amplifica mediante el LNA 634 y se filtra mediante un filtro 636 para obtener una señal de entrada RF deseada. Los mezcladores de conversión descendente 638(1), 638(2) mezclan la salida del filtro 636 con las señales I y Q RX LO (es decir, LO_I y LO_Q) desde un generador de señales RX LO 640 para generar señales de banda base I y Q. Las señales de banda base I y Q se amplifican mediante amplificadores (AMP) 642(1), 642(2) y se filtran además mediante filtros de paso bajo 644(1), 644(2) para obtener señales de entrada analógicas I y Q, que son proporcionadas al procesador de datos 606. En este ejemplo, el procesador de datos 606 incluye convertidores de analógico a digital (ADCs) 646(1), 646(2) para convertir las señales de entrada analógica I y Q en señales digitales para que sean procesadas adicionalmente por el procesador de datos 606.

En el dispositivo de comunicaciones inalámbricas 600 en la figura 6, el generador de señales TX LO 622 genera las señales I y Q TX LO utilizadas para la conversión ascendente de la frecuencia, mientras el generador de señales RX LO 640 genera las señales I y Q RX LO utilizadas para la conversión descendente de frecuencia. Cada señal LO es una señal periódica con una frecuencia fundamental particular. Un circuito TX PLL 648 recibe información de sincronización desde el procesador de datos 606 y genera una señal de control utilizada para ajustar la frecuencia y/o fase de las señales I y Q TX LO desde el generador de señales TX LO 622. De un modo similar, un circuito RX PLL 650 recibe información de sincronización desde el procesador de datos 606 y genera una señal de control utilizada para ajustar la frecuencia y/o fase de las señales I y Q RX LO desde el generador de señales RX LO 640.

Los expertos en la materia apreciarán además que los diversos bloques lógicos, módulos, circuitos y algoritmos ilustrativos descritos en conexión con los aspectos desvelados en el presente documento pueden implementarse como hardware electrónico, instrucciones almacenadas en memoria o en otro medio legible por ordenador y ejecutado por un procesador u otro dispositivo de procesamiento, o combinaciones de ambos. Los dispositivos maestros y esclavos descritos en el presente documento pueden emplearse en cualquier circuito, componente de hardware, circuito integrado (IC), o chip IC, como ejemplos. La memoria dada a conocer en el presente documento puede ser cualquier tipo y tamaño de memoria y puede estar configurada para almacenar cualquier tipo de información deseada. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad, anteriormente se han descrito diversos componentes, bloques, módulos, circuitos y etapas ilustrativos generalmente en términos de su funcionalidad. La forma de implementar dicha funcionalidad depende de la aplicación particular, elecciones de diseño y/o restricciones de diseño impuestas en el sistema general. Los técnicos expertos pueden implementar la funcionalidad deseada de diversas maneras para cada aplicación particular, pero dichas decisiones de implementación no deben interpretarse como causantes de un alejamiento del alcance de la presente divulgación.

Los diversos bloque lógicos, módulos y circuitos ilustrativos descritos en conexión con los aspectos dados a conocer en el presente documento pueden implementarse o realizarse con un procesador, un procesador de señales digitales (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programable en campo (FPGA) u otro dispositivo lógico programable, puerta discreta o lógica de transistor, componentes discretos de hardware o cualquier combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones descritas en el presente documento. Un procesador puede ser un microprocesador, pero en la alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador convencional, controlador, microcontrolador o máquina de estado convencional. Un procesador también puede implementarse como una combinación de dispositivos informáticos (por ejemplo, una combinación de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o más microprocesadores junto con un núcleo DSP, o cualquier otra de dichas configuraciones).

Los aspectos descritos en el presente documento pueden incorporarse en un hardware y en instrucciones que se almacenan en hardware, y pueden residir, por ejemplo, en una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria flash, una memoria solo de lectura (ROM), una r Om programable eléctricamente (EPROM), ROM programable eléctricamente borrable (EEPROM), registros, un disco duro, un disco extraíble, un CD-ROM, o cualquier otra forma de medio legible por ordenador conocido en la técnica. Un medio de almacenamiento ejemplar se acopla al procesador de modo que el procesador puede leer información desde, y escribir información en, el medio de almacenamiento. En la alternativa, el medio de almacenamiento puede ser integral al procesador. El procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en un ASIC. El ASIC puede residir en una estación remota. En la alternativa, el procesador y el medio de almacenamiento pueden residir como componentes discretos en una estación remota, estación base o servidor.

También se indica que las etapas operacionales descritas en cualquiera de los aspectos ejemplares en el presente documento se describen para proporcionar ejemplos y discusión. Las operaciones descritas pueden realizarse en numerosas secuencias diferentes distintas de las secuencias ilustradas. Adicionalmente, las operaciones descritas en una sola etapa operacional pueden realizarse en realidad en una diversidad de etapas diferentes. Adicionalmente, una o más etapas operacionales discutidas en los aspectos ejemplares pueden combinarse. Debe entenderse que las etapas operacionales ilustradas en los diagramas de flujo pueden someterse a numerosas modificaciones diferentes como será evidente para el experto en la materia. Los expertos en la materia también comprenderán que la información y las señales pueden representarse utilizando una diversidad de tecnologías y técnicas diferentes. Por ejemplo, los datos, instrucciones, comandos, información, señales, bits, símbolos y chips a los que puede hacerse referencia a lo largo de la descripción anterior pueden representarse mediante voltajes, corrientes, ondas electromagnéticas, campos o partículas magnéticas, campos o partículas ópticas o cualquier combinación de los mismos.

La descripción previa de la divulgación se proporciona para permitir que cualquier persona experta en la materia realice o utilice la divulgación. Diversas modificaciones de la divulgación serán evidentes para los expertos en la materia, y los principios genéricos definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras variaciones sin alejarse del alcance de la divulgación. Por tanto, la divulgación no pretende estar limitada a los ejemplos y diseños descritos en el presente documento, sino que se le otorgará el alcance más amplio según los principios y características novedosas dados a conocer en el presente documento.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un circuito adaptable de modulación del voltaje (100), que comprende:

un circuito de detección y atenuación de caída del voltaje de suministro (104) que comprende:

un circuito de detección (106) configurado para generar una señal de detección de caída (108) en un estado activo en respuesta a un voltaje de suministro (V) proporcionado a un circuito de carga (102) que es menor que un umbral de caída del voltaje (v Dt ); y un circuito de ajuste del reloj (110) configurado para ajustar una señal de carga del reloj (CLK_LD) proporcionada al circuito de carga (102) en respuesta a la señal de detección de caída (108);

un circuito de ajuste del voltaje de suministro (112) que comprende:

un circuito contador (114) configurado para incrementar un recuento (CNT) en respuesta a cada ciclo de una señal de reloj de referencia (CLK_REF) en el que la señal de detección de caída (108) esté en un estado activo;

un circuito de ajuste hacia arriba del voltaje (116) configurado para generar una señal de ajuste hacia arriba del voltaje (118) en un estado activo en respuesta a que el recuento (CNT) sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba (AU); y

un circuito de ajuste hacia abajo del voltaje (120) configurado para generar una señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) en un estado activo en respuesta a que el recuento (CNT) sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final de un periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia (CLK_REF); caracterizado por que el circuito adaptable de modulación también comprende

un circuito controlador del voltaje de suministro (124) configurado para:

incrementar el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga (102) en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje (118) esté en un estado activo; y

disminuir el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga (102) en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) esté en un estado activo.

2. El circuito adaptable de modulación del voltaje (100), según la reivindicación 1, en el que:

el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje (116) está además configurado para generar la señal de ajuste hacia arriba del voltaje (118) en un estado inactivo en respuesta a que el recuento (CNT) sea menor que el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) al final del periodo definido; y el circuito de ajuste hacia abajo del voltaje (120) está además configurado para generar la señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) en un estado inactivo en respuesta a que el recuento (CNT) sea mayor que el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final del periodo definido.

3. El circuito adaptable de modulación del voltaje (100), según la reivindicación 1, en el que:

el circuito de ajuste hacia arriba del voltaje (116) está además configurado para generar la señal de ajuste hacia arriba ^{del voltaje (}118 ^{) en un estado inactivo en respuesta a una señal de confirmación del circuito controlador del voltaje de}suministro (124) que indica que el voltaje de suministro (V) se ha ajustado hacia arriba; y el circuito de ajuste hacia abajo del voltaje (120) está además configurado para generar la señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) en un estado inactivo en respuesta a una señal de confirmación del circuito controlador del voltaje de suministro (124) que indica que el voltaje de suministro (V) ha sido ajustado hacia abajo.

4. El circuito adaptable de modulación del voltaje (100), según la reivindicación 3, en el que el circuito contador (114) está configurado para reiniciar el recuento (CNT) a un valor de recuento inicial en respuesta a la señal de confirmación del circuito controlador del voltaje de suministro (124) que indica que el voltaje de suministro (V) ha sido ajustado hacia arriba.

5. El circuito adaptable de modulación del voltaje (100), según la reivindicación 3, en el que el circuito contador (114) está configurado para reiniciar el recuento (CNT) a un valor de recuento inicial en respuesta a la señal de confirmación del circuito controlador del voltaje de suministro (124) que indica que el voltaje de suministro (V) ha sido ajustado hacia abajo.

6. El circuito adaptable de modulación del voltaje (100), según la reivindicación 1, en el que el circuito contador (114) está configurado para reiniciar el contador (CNT) a un valor de recuento inicial en respuesta al final del periodo definido.

7. El circuito adaptable de modulación del voltaje (100), según la reivindicación 1, en el que el circuito contador (114) está configurado además para:

incrementar un recuento de ajuste hacia arriba en respuesta a cada ciclo de la señal de reloj de referencia (CLK_REF) durante un periodo de ajuste hacia arriba en el que la señal de detección de caída (108) está en un estado activo; y incrementar un recuento de ajuste hacia abajo en respuesta a cada ciclo de la señal de reloj de referencia (CLK_r Ef ) durante un periodo de ajuste hacia abajo en el que la señal de detección de caída (108) está en un estado activo.

8. El circuito adaptable de modulación del voltaje (100), según la reivindicación 7, en el que el circuito contador (114) comprende:

un primer nodo de entrada;

un segundo nodo de entrada;

un primer nodo de salida; y

un segundo nodo de salida;

el circuito contador (114) configurado para:

recibir la señal de detección de caída (108) en el primer nodo de entrada del circuito contador (114);

recibir la señal de reloj de referencia (CLK_REF) en el segundo nodo de entrada del circuito contador (114); proporcionar una señal de recuento ascendente que indica el recuento de ajuste hacia arriba en el primer nodo de salida del circuito contador (114); y proporcionar una señal de recuento descendente que indica el recuento de ajuste hacia abajo en el segundo nodo de salida del circuito contador (114).

9. Un método (200) para modular de una forma adaptable un voltaje de suministro (V), que comprende:

generar (202) una señal de detección de caída (108) en un estado activo en respuesta a un voltaje de suministro (V) que es menor que un umbral de caída del voltaje; ajustar (204) una señal de carga del reloj (CLK_LD) proporcionada a un circuito de carga (102) en respuesta a que la señal de detección de caída (108);

incrementar (206) un recuento (CNT) en respuesta a cada ciclo de una señal de reloj de referencia (CLK_REF) en el que la señal de detección de caída (108) está en un estado activo;

generar (208) una señal de ajuste hacia arriba del voltaje (118) en un estado activo en respuesta a que el recuento (CNT) sea mayor que un valor umbral de ajuste hacia arriba (AU);

generar (210) una señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) en un estado activo en respuesta a que el recuento (CNT) sea menor que un valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final de un periodo definido según se mide mediante la señal de reloj de referencia (CLK_REF); caracterizado por que el método también comprende

incrementar (212) el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga (102) en respuesta a que la señal de ajuste hacia arriba del voltaje (118) esté en un estado activo; y

disminuir (214) el voltaje de suministro (V) proporcionado al circuito de carga (102) en respuesta a que la señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) esté en un estado activo.

10. El método, según la reivindicación 9, que comprende además:

generar la señal de ajuste hacia arriba del voltaje (118) en un estado inactivo en respuesta a que el recuento (CNT) sea menor que el valor umbral de ajuste hacia arriba (AU) al final del periodo definido; y

generar la señal de ajuste hacia abajo del voltaje (122) en un estado inactivo en respuesta a que el recuento (CNT) sea mayor que el valor umbral de ajuste hacia abajo (AD) al final del periodo definido.

11. El método, según la reivindicación 9, que comprende además reiniciar el recuento (CNT) a un valor de recuento inicial en respuesta al final del periodo definido.

12. El método, según la reivindicación 9, que comprende además generar el umbral de caída del voltaje basándose en una señal umbral digital, en el que la señal umbral digital es una representación digital del umbral de caída del voltaje.

13. El método, según la reivindicación 9, en el que generar (202) la señal de detección de caída (108) comprende:

realizar una comparación del voltaje de suministro (V) con el umbral de caída del voltaje; y

generar la señal de detección de caída (108) en un estado inactivo en respuesta a que el umbral de caída del voltaje sea menor que el voltaje de suministro (V).

14. El método, según la reivindicación 13, en el que ajustar (204) la señal de carga del reloj (CLK_LD) comprende: disminuir una frecuencia de la señal de carga del reloj (CLK_LD) en respuesta a que la señal de detección de caída (108) esté en un estado activo de modo que la frecuencia de la señal de carga del reloj (CLK_LD) sea menor que una frecuencia de una señal del reloj raíz; y

incrementar la frecuencia de la señal de carga del reloj (CLK_LD) en respuesta a que la señal de detección de caída (108) esté en un estado inactivo de modo que la frecuencia de la señal de carga del reloj (CLK_LD) sea igual o sustancialmente igual a la frecuencia de la señal del reloj raíz.

15. Un sistema basado en procesador, que comprende:

un procesador;

un circuito de gestión de la energía configurado para proporcionar un voltaje de suministro (V) al procesador; y un circuito adaptable de modulación del voltaje (100), según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.