RU2696233C1 - Устройство и схема калибровки или настройки встроенных в микросхему регуляторов без использования контактов ввода-вывода - Google Patents

Устройство и схема калибровки или настройки встроенных в микросхему регуляторов без использования контактов ввода-вывода Download PDF

Info

Publication number
RU2696233C1
RU2696233C1 RU2018107932A RU2018107932A RU2696233C1 RU 2696233 C1 RU2696233 C1 RU 2696233C1 RU 2018107932 A RU2018107932 A RU 2018107932A RU 2018107932 A RU2018107932 A RU 2018107932A RU 2696233 C1 RU2696233 C1 RU 2696233C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
counter value
signal
oscillation generator
periodic signal
Prior art date
Application number
RU2018107932A
Other languages
English (en)
Inventor
Вэй Чэнь
Тунцзэн ЯН
Чуквучебем Чинемелум ОРАКВЮ
Original Assignee
Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. filed Critical Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2696233C1 publication Critical patent/RU2696233C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28—Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003—Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00369—Modifications for compensating variations of temperature, supply voltage or other physical parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/03—Astable circuits
    • H03K3/0315—Ring oscillators
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/003—Changing the DC level
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/26—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being duration, interval, position, frequency, or sequence

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к средствам управления напряжением питания. Технический результат – обеспечение возможности управления напряжением питания. Для этого предложен способ управления напряжением питания, который включает в себя этапы, на которых обеспечивают первый периодический сигнал путем подачи опорного напряжения на генератор (120) колебаний, обеспечивают второй периодический сигнал путем подачи напряжения (VOUT) питания источника напряжения генератору (120) колебаний, обеспечивают первое значение (140) счетчика путем измерения первых периодов первого периодического сигнала, обеспечивают второе значение (150) счетчика путем измерения вторых периодов второго периодического сигнала и сравнивают первое значение (140) счетчика со вторым значением (150) счетчика, при этом источник напряжения является регулятором напряжения и при этом сохраняют входное напряжение регулятора напряжения, когда первое значение счетчика и второе значения счетчика совпадают, или корректируют входное напряжение регулятора напряжения, когда первое значение счетчика и второе значение счетчика не совпадают. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА
[1] По этой заявке испрашивается приоритет непредварительной заявки на патент США № 14/820,380, поданной 6 августа 2015 и озаглавленной “Apparatus and Scheme for IO-Pin-Less Calibration or Trimming of On-Chip Regulators”, которая включена в настоящее описание путем ссылки, как если бы она была полностью воспроизведена.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[2] Настоящее изобретение в общем относится к системе и способу калибровки или настройки без контактов ввода-вывода (I/O) регуляторов, встроенных в микросхему, и, в конкретных вариантах осуществления, к системе и способу калибровки или настройки без контактов ввода-вывода (I/O) встроенных в микросхему регуляторов с малым падением напряжения (OCLDO).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[3] Многие мобильные устройства используют многоядерные или многопроцессорные системы для работы с высокой производительностью и малыми затратами мощности. Эти мобильные устройства имеют множество областей питания на микросхеме, и встроенные в микросхему регуляторы с малым падением напряжения (LDO) широко используются для обеспечения этих областей питания.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[4] В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, способ управления напряжением питания включает в себя этапы, на которых обеспечивают первый периодический сигнал путем подачи опорного напряжения на генератор колебаний, обеспечивают второй периодический сигнал путем подачи напряжения (Vout) питания источника напряжения на генератор колебаний, обеспечивают первое значение счетчика путем измерения первых периодов первого периодического сигнала, обеспечивают второе значение счетчика путем измерения вторых периодов второго периодического сигнала и сравнивают первое значение счетчика со вторым значением счетчика.
[5] В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, схема включает в себя генератор колебаний, выполненный с возможностью обеспечения первого периодического сигнала из первого входящего сигнала и второго периодического сигнала из второго входящего сигнала, счетчик, выполненный с возможностью подсчета первых периодов первого периодического сигнала и вторых периодов второго периодического сигнала, и блок сравнения, выполненный с возможностью сравнения первого значения счетчика со вторым значением счетчика.
[6] В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, микросхема включает в себя первый блок обработки, первый встроенный в микросхему регулятор с малым падением напряжения (OCLDO), подающий выходное напряжение на первый блок обработки, и схему управления напряжением, электрически соединенную с первым блоком обработки и первым OCLDO, при этом схема управления напряжением выполнена с возможностью управления выходным напряжением OCLDO, и при этом схема управления напряжением не подает сигнал на контакт микросхемы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[7] Для лучшего понимания настоящего изобретения и его преимуществ теперь дается ссылка на следующее ниже описание, взятое в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
[8] фигура 1 показывает схему измерения напряжения в соответствии с одним вариантом осуществления;
[9] фигура 2 показывает кольцевой генератор в соответствии с одним вариантом осуществления;
[10] фигура 3 показывает синхросигнал, обеспечиваемый кольцевым генератором в соответствии с одним вариантом осуществления;
[11] фигура 4 показывает цифровой частотомер в соответствии с одним вариантом осуществления; и
[12] фигура 5 показывает способ измерения сигнала напряжения в соответствии с одним вариантом осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[13] Проблема с традиционными встроенными в микросхему LDO (или OCLDO) состоит в том, как тестировать выходные сигналы этих OCLDO без выведения этих сигналов из микросхемы (например, без обеспечения дополнительного контакта). Например, когда отсутствует управление выходным сигналом LDO (таким как IDLE_OCLDO), точность выходного сигнала значительно ухудшается, и, соответственно, ухудшается энергетическая эффективность микросхемы. Обеспечение дополнительного контакта или дополнительных контактов расходует полезную площадь кристалла, которая может быть недоступна при текущих размерах. Альтернативно, доступные контакты могут использоваться для более полезных целей, чем просто обеспечение функций тестирования. Однако без тестирования и калибровки точность регулятора напряжения является неприемлемой из-за его высокого потребления энергии.
[14] Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают схему измерения, управления и калибровки без контактов для регулятора напряжения. Варианты осуществления настоящего изобретения дополнительно обеспечивают способ измерения, управления и калибровки регулятора напряжения.
[15] Может иметься необходимость управления потреблением энергии (с питанием от аккумулятора) микросхем для обеспечения эффективного управления питанием. Микросхема, как правило, использует регулятор напряжения для обеспечения конкретной области напряжения. Микросхема может работать наиболее эффективно в конкретной рабочей точке или рабочем диапазоне. Эти рабочие точки/диапазоны могут зависеть от напряжения питания и других параметров окружения, таких как температура и нагрузка микросхемы. Для наиболее точной и наиболее эффективной эксплуатации микросхемы может иметься необходимость управления и, при необходимости, корректировки напряжения питания регулятора напряжения, среди прочих параметров.
[16] Современные микросхемы могут включать в себя несколько процессоров, каждый из которых может содержать несколько исполнительных блоков (ядер) или контроллеров и могут нуждаться в нескольких областях напряжения. Регуляторы напряжения могут обеспечивать эти области напряжений, и может иметься необходимость управления, корректировки, калибровки и настройки каждого регулятора напряжения.
[17] В некоторых вариантах осуществления регулятор напряжения является бесконденсаторным встроенным в микросхему LDO (OCLDO), и цепь измерения является схемой измерения или управления без контактов. Соответственно, настройка или калибровка бесконденсаторного OCLDO не нуждается в каком-либо дополнительном контакте. Другими словами, дополнительный контакт не требуется для управления, измерения, калибровки и настройки регулятора напряжения.
[18] Фигура 1 показывает интегральную микросхему (IC) 100, содержащую контроллер 105, регулятор 110 напряжения (например, OCLDO) и схему 115 управления напряжением или измерения. Схема 115 управления напряжением содержит генератор колебаний, такой как кольцевой генератор 120, селектор 130, первый счетчик 140, второй счетчик 150, блок 160 сравнения и дополнительный селектор 170. Контроллер 105 может быть частью калибровочной схемы, которая калибрует напряжение питания (выходное напряжение) регулятора 110 напряжения. Контроллер 105 может калибровать или настраивать регулятор 110 напряжения так, чтобы рабочий диапазон или рабочая точка IC 100 были точно установлены и управлялись несмотря на вариации процесса, температуры, подачи питания и нагрузки.
[19] Регулятор 110 напряжения может иметь три точки подключения. Неотрегулированное входное напряжение VDDIN обеспечивается в первой точке подключения, опорное напряжение обеспечивается во второй точке подключения, и отрегулированное выходное напряжение (напряжение питания) VOUT обеспечивается в третьей точке подключения. Генератор 120 колебаний может иметь по меньшей мере две точки подключения. Первая точка подключения, входная точка подключения, может быть соединена с выходной точкой подключения регулятора 110 напряжения через селектор 130 или с опорным напряжением, VREF, также через селектор 130. Вторая точка подключения, выходная точка подключения, может обеспечивать выходной сигнал, содержащий повторяющийся или периодический сигнал, такой как напряжение, имеющее некоторую частоту.
[20] Селектор 130 может быть мультиплексором (MUX). Альтернативно, селектор может быть переключателем или комбинацией переключателей. MUX может выборочно соединять выходную точку подключения регулятора 110 напряжения с генератором 120 колебаний или опорное напряжение VREF с генератором 120 колебаний. Альтернативно, когда переключатель S2 замкнут и переключатель S1 разомкнут, генератор 120 колебаний соединяется с выходной точкой подключения регулятора 110 напряжения и обеспечивается выходным напряжением VOUT, а когда переключатель S2 разомкнут и переключатель S1 замкнут, генератор 120 колебаний соединяется с входом опорного напряжения и обеспечивается опорным напряжением VREF. Переключатели могут переключаться так, что опорное напряжение подсоединяется к генератору 120 колебаний в течение первого периода времени, а выходное напряжение регулятора 110 напряжения - в течение второго периода времени. Эти периоды времени могут не перекрываться.
[21] Переключатели S1 и S2 могут быть одинаковыми переключателями или разными переключателями. Переключатели S1, S2 могут быть полупроводниковыми переключателями или переключателями других подходящих типов. Однако эти устройства показаны только с иллюстративными целями, и могут использоваться другие устройства переключения.
[22] Выходная точка подключения генератора 120 колебаний соединяется со счетчиками 140, 150. Счетчики 140, 150 могут быть двумя счетчиками или одним интегрированным счетчиком. Выход генератора 120 колебаний может соединяться со счетчиками 140, 150 через дополнительный селектор 170. Селектор 170 может быть демультиплексором (DEMUX). Альтернативно, дополнительный селектор 170 может быть переключателем или комбинацией переключателей. Аналогично входному селектору 130 выходной селектор 170 может содержать первый переключатель и второй переключатель. Переключатели могут быть одинаковыми переключателями или разными переключателями. Переключатели могут быть полупроводниковыми переключателями или переключателями других подходящих типов. Однако эти устройства показаны только с иллюстративными целями, и могут использоваться другие устройства переключения.
[23] Генератор 120 колебаний обеспечивает аналоговый выходной сигнал, имеющий повторяющийся или периодический сигнал, такой как напряжение с некоторой частотой. Частота может зависеть от напряжения, приложенного к входной точке(ам) подключения генератора 120 колебаний. Чем выше входное напряжение, тем выше частота на выходе генератора 120 колебаний, и чем ниже входное напряжение, тем ниже частота выходного напряжения генератора 120 колебаний. Селектор (например, DEMUX) 170 может соединять выходную точку подключения генератора 120 колебаний с входной точкой подключения первого счетчика 140, когда селектор 130 (например, переключатель S1 замкнут) соединяет опорную точку (VREF) подключения с генератором 120 колебаний, и может соединять выходную точку подключения генератора 120 колебаний со вторым счетчиком 150, когда селектор (например, второй переключатель S2 замкнут) соединяет выходное напряжение (VOUT) регулятора 110 напряжения с генератором 120 колебаний.
[24] Счетчики 140, 150 могут быть цифровыми счетчиками, которые подсчитывают частоту аналоговых выходных сигналов генератора 120 колебаний и обеспечивают цифровые выходные сигналы, такие как n-битовые дискретные числа. Дискретные числа сравниваются в блоке 160 сравнения. Если числа совпадают, например, равны предварительно определенному значению, записывается соответствующее входное напряжение VDDIN. Блок 160 сравнения может обеспечивать выходной сигнал на основании анализа «прошел/не прошел». Выходной сигнал блока 160 сравнения может быть предоставлен контроллеру 105. Контроллер 105 может управлять входным сигналом на регулятор 110 напряжения (VDDIN). Если сравниваемые числа не совпадают, входное напряжение VDDIN корректируется, например, понижается, и выходная частота генератора 120 колебаний, основанная на выходном напряжении (VOUT) регулятора 110 напряжения, снова измеряется с помощью счетчика 150 и сравнивается с опорным напряжением VREF в блоке 160 сравнения. Этот процесс повторяется до тех пор, пока выходные числа счетчиков 140, 150 не совпадут.
[25] Совпадение может включать в себя диапазон. Фактически генератор 120 колебаний и счетчики 140, 150 делают своего рода аналого-цифровое преобразование (ADC). Частью ADC является дискретизация, поскольку непрерывный диапазон X отображается на меньший набор чисел в диапазоне Y, и ошибка дискретизации (разрешение), как правило в битах, зависит от конструкции и ее характеристик. Например, 8-разрядная конструкция может обеспечивать разрешение в 100 мВ, тогда как 16-разрядная конструкция может обеспечивать разрешение в 10 мВ. Так как вход блока 160 сравнения является цифровым, он сравнивает n-битовые числа. Другими словами, «совпадение» блока 160 сравнения может зависеть от разрешения генератора 120 колебаний и счетчиков 140, 150. Соответственно, совпадение (и поэтому прохождение) может означать, что измеренное VOUT находится в пределах диапазона 200 мВ или диапазона 500 мВ опорного напряжения VREF. Альтернативно, совпадение может означать, что измеренное VOUT находится в пределах диапазона 20 мВ или диапазона 50 мВ этого опорного напряжения.
[26] Различные элементы (регулятор 110 напряжения, генератор 120 колебаний, счетчики 140, 150 и т.д.) схемы 100 могут соединяться через проводящие линии или систему шин. В некоторых вариантах осуществления элементы могут непосредственно соединяться друг с другом без каких-либо промежуточных элементов.
[27] Регулятор 110 напряжения может быть линейным регулятором с малым падением напряжения (LDO) или стандартным линейным регулятором. В другом варианте осуществления регулятор 110 напряжения содержит другие регуляторы. LDO может регулировать выходное напряжение, которое подается от входа с более высоким напряжением. LDO может требовать минимального напряжения на регуляторе для поддержания регулировки.
[28] Генератор 120 колебаний может быть кольцевым генератором. В других вариантах осуществления генератор колебаний содержит RC-генератор или LC-генератор. Вариант осуществления кольцевого 120 генератора показан на фигуре 2. Кольцевой 120 генератор может быть многокаскадным кольцевым генератором. Кольцевой 120 генератор содержит нечетное число инверторов, соединенных последовательно, для формирования замкнутого цикла с положительной обратной связью. В некоторых вариантах осуществления кольцевой 120 генератор может содержать три каскада, в том числе первый инвертор 202, второй инвертор 204 и третий инвертор 206. На все инверторы 202-206 подается напряжение VDD питания или, как вариант, VREF или VOUT. Выходная точка подключения первого инвертора 202 соединяется с входной точкой подключения второго инвертора 204, а выходная точка подключения второго инвертора 204 соединяется с входной точкой подключения третьего инвертора 206. Выходной сигнал последнего инвертора 206 подается обратно в первый инвертор 202.
[29] Когда на кольцевой 120 генератор подается питание, выходная точка подключения третьего инвертора 206 обеспечивает частотный сигнал, такой как синхросигнал CLK. Частота колебаний сигнала CLK зависит от напряжения VDD питания. Фигура 3 показывает иллюстративный синхросигнал CLK, обеспеченный в выходной точке подключения генератора 120 колебаний. Синхросигнал может содержать любой другой периодический или повторяющийся сигнал, такой как синусоидальный сигнал. В некоторых вариантах осуществления кольцевой генератор 120 содержит элементы НЕ-И (NAND) или элементы НЕ-ИЛИ (NOR).
[30] Счетчики 140, 150 могут быть цифровыми частотомерами. В других вариантах осуществления счетчики 140, 150 могут быть аналоговыми счетчиками, таймерами или другими устройствами, которые считают повторяющиеся части сигнала. Фигура 4 показывает вариант осуществления цифрового частотомера. Цифровой частотомер 140, 150 подсчитывает выходную частоту генератора колебаний. Значение счетчика непосредственно соответствует частоте выхода генератора колебаний.
[31] Цифровой частотомер может быть основан на принципе подсчета переходов через ноль (непрерывного) сигнала. В альтернативных вариантах осуществления могут использоваться другие принципы для подсчета для непрерывного или периодического сигнала (например, частоты). Цифровой частотомер может содержать микшер, частоту локального генератора, обеспечиваемую внутренне или извне, один или несколько умножителей и цифровой счетчик. Счетчик на фигуре 4 содержит три входных точки подключения и выходную точку подключения. Одна из входных точек подключения принимает выходной сигнал генератора колебаний, такого как генератор 120 колебаний. Другие входные точки подключения могут использоваться для сброса и запуска/остановки. Выходная точка подключения может обеспечивать дискретное число, такое как n-битовое число.
[32] Блок 160 сравнения может быть n-битовым блоком сравнения. Например, n-битовый блок сравнения может сравнивать выходы цифрового частотомера, и если два значения выхода счетчика являются одинаковыми, выводить «1», а если два значения не являются одинаковыми, выводить «0». Выходной сигнал блока сравнения (логический сигнал) может направляться контроллеру 105. Контроллер 105 может хранить соответствующие напряжения (входные напряжения (VDDIN) регулятора 110 напряжения) во встроенном в микросхему регистре или памяти. В некоторых вариантах осуществления соответствующие напряжения могут направляться из микросхемы (IC) через любой мультиплексированный контакт цифрового сигнала для наблюдения с помощью прибора для проверки.
[33] В некоторых вариантах осуществления схема 115 управления может динамически соединяться с несколькими регуляторами напряжения (например, LDO) на микросхеме (IC) 100. Соответственно, схема 115 управления может управлять несколькими LDO. Например, первый LDO, подающий первое напряжение на область первого напряжения, соединяется со схемой 115 управления в течение первого периода времени (например, с помощью переключателя), при этом схема 115 управления измеряет и сравнивает выходное напряжение первого LDO. После этого второй LDO, подающий второе напряжение на область второго напряжения, соединяется, например, с помощью второго переключателя со схемой 115 управления в течение второго периода времени для измерения и управления выходным напряжением второго LDO и так далее. В некоторых вариантах осуществления схема 115 управления может быть реализована в программном обеспечении, аппаратном обеспечении или частично в программном обеспечении и аппаратном обеспечении.
[34] Схема 115 управления может не содержать контакт ввода-вывода (I/O). Напряжение может проверяться или управляться в пределах микросхемы (IC) 100 без направления тестового сигнала (через контакт ввода-вывода (I/O)) из микросхемы.
[35] В других вариантах осуществления схема 115 может использоваться для тестирования аналоговых сигналов в микросхеме. Например, схема 115 может быть модифицирована путем замены встроенного в микросхему LDO 110 на встроенный в микросхему регулятор напряжения (IVR) или встроенный в микросхему импульсный источник питания (SMPS). Схема 115 может использоваться для измерения или проверки любого опорного напряжения, такого как опорное напряжение, определяемое шириной запрещенной зоны, или любые области напряжения. Такая архитектура имеет то преимущество, что уменьшаются затраты на тесты, и что система упрощается.
[36] Схема 100 может быть интегрирована с другим устройством или элементом и размещена как модуль или компонент в смартфоне, мобильном устройстве, мобильном устройстве c питанием от аккумулятора, носимом устройстве c питанием от аккумулятора, портативных устройствах или беспроводном устройстве, и это перечислены лишь некоторые примеры.
[37] Фигура 5 показывает способ 500 для калибровки и настройки выходного напряжения регулятора напряжения, такого как регулятор с малым падением напряжения (LDO) или встроенный в микросхему LDO (OCLDO). Процесс начинается с первого этапа 502 с соединения генератора колебаний, такого как кольцевой генератор, с выходным напряжением (VOUT) регулятора напряжения через селектор (например, мультиплексор, переключатели и т.д.). Например, переключатель S2 отключает генератор колебаний от выходной точки подключения регулятора напряжения, а переключатель S1 соединяет генератор колебаний с опорной точкой подключения, предоставляющей опорное напряжение (VREF). Генератор колебаний вырабатывает выходную частоту на основании опорного напряжения (VREF). На следующем этапе 504 выходная частота генератора колебаний измеряется первым счетчиком, таким как первый цифровой счетчик. Первый счетчик предоставляет первое значение счетчика (например, n-битовое дискретное число) для выходной частоты генератора колебаний блоку сравнения.
[38] На следующем этапе 506 генератор колебаний переключается так, что опорное напряжение отключается от точки подключения опорного напряжения и соединяется с точкой подключения выходного напряжения регулятора напряжения. Например, генератор колебаний отключается от точки подключения опорного напряжения с помощью переключателя S1 и соединяется с точкой подключения выходного напряжения регулятора напряжения с помощью переключателя S2. Затем генератор колебаний работает на основании входного напряжения регулятора (VOUT) напряжения и обеспечивает вторую выходную частоту. Чем выше входное напряжение, подаваемое на генератор колебаний (выходное напряжение регулятора напряжения), тем выше выходная частота генератора колебаний, и чем ниже входное напряжение, тем ниже выходная частота генератора колебаний. Снова измеряется вторая выходная частота, на сей раз вторым счетчиком, например, вторым цифровым счетчиком. Это показано на этапе 508 процесса. Измеренное второе значение счетчика (например, другое n-битовое дискретное число) для второй выходной частоты предоставляется блоку сравнения.
[39] Затем блок сравнения сравнивает два значения счетчиков в блоке 510 ветвления. Когда первое значение счетчика является таким же, как второе значение счетчика, на этапе 512 записывается входное напряжение VDDIN, подаваемое на регулятор напряжения. Когда первое значение счетчика не является таким же, как второе значение счетчика, входное напряжение VDDIN корректируется (например, уменьшается или увеличивается) на этапе 514. Когда входное напряжение VDDIN корректируется (например, уменьшается), вторым счетчиком снова измеряется частота генератора колебаний для входного напряжения VDDIN, и второе значение счетчика пересылается блоку сравнения, который снова сравнивает первое значение счетчика (основанное на опорном напряжении VREF) со вторым значением счетчика (основанным на выходном напряжении VOUT регулятора напряжения). Когда первое значение счетчика и второе значение счетчика совпадают, входное напряжение VDDIN записывается, а когда значения счетчиков не совпадают, процесс снова итеративно повторяется через этапы обработки/принятия решения 508/510, пока значения не совпадут.
[40] Хотя это изобретение было описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, это описание не должно толковаться в ограничительном смысле. Различные модификации и комбинации иллюстративных вариантов осуществления, а также других вариантов осуществления изобретения, будут очевидны для специалистов в области техники после ссылки на описание. Поэтому предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает любые такие модификации или варианты осуществления.

Claims (23)

1. Способ управления напряжением питания, содержащий этапы, на которых:
обеспечивают первый периодический сигнал посредством подачи опорного напряжения на генератор колебаний;
обеспечивают второй периодический сигнал посредством подачи напряжения (VOUT) питания источника напряжения на генератор колебаний;
обеспечивают первое значение счетчика посредством измерения первых периодов первого периодического сигнала;
обеспечивают второе значение счетчика посредством измерения вторых периодов второго периодического сигнала; и
сравнивают первое значение счетчика со вторым значением счетчика,
отличающийся тем, что источник напряжения является регулятором напряжения, и тем, что дополнительно содержит этап, на котором сохраняют входное напряжение регулятора напряжения, когда первое значение счетчика и второе значения счетчика совпадают, или корректируют входное напряжение регулятора напряжения, когда первое значение счетчика и второе значение счетчика не совпадают.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при упомянутом корректировании входного напряжения регулятора напряжения входное напряжение понижают.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что регулятор напряжения является встроенным в микросхему регулятором с малым падением напряжения (OCLDO).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генератор колебаний является кольцевым генератором.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых:
обеспечивают дополнительный второй периодический сигнал посредством подачи дополнительного выходного напряжения дополнительного источника напряжения на генератор колебаний;
обеспечивают дополнительное второе значение счетчика посредством измерения дополнительных вторых периодов второго периодического сигнала; и
сравнивают первое значение счетчика с дополнительным вторым значением счетчика.
6. Схема управления напряжением питания, содержащая:
генератор колебаний, выполненный с возможностью обеспечения первого периодического сигнала из опорного сигнала и второго периодического сигнала из сигнала выходного напряжения;
счетчик, выполненный с возможностью обеспечения первого значения счетчика посредством измерения первых периодов первого периодического сигнала и обеспечения второго значения счетчика посредством измерения вторых периодов второго периодического сигнала; и
блок сравнения, выполненный с возможностью сравнения первого значения счетчика со вторым значением счетчика,
отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
регулятор напряжения, выполненный с возможностью приема входного сигнала и обеспечения сигнала выходного напряжения;
первый селектор, выполненный с возможностью подавать опорный сигнал на генератор колебаний и не подавать сигнал выходного напряжения на генератор колебаний в течение первого периода времени и подавать сигнал выходного напряжения на генератор колебаний и не подавать опорный сигнал на генератор колебаний в течение второго периода времени; и
контроллер, соединенный с блоком сравнения, при этом контроллер выполнен с возможностью сохранять входной сигнал, когда первое значение счетчика и второе значение счетчика совпадают, или корректировать входной сигнал, когда первое значение счетчика и второе значение счетчика не совпадают.
7. Схема по п. 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит второй селектор, причем второй селектор предназначен для подачи первого периодического сигнала на первый счетчик и второго периодического сигнала на второй счетчик.
RU2018107932A 2015-08-06 2016-08-04 Устройство и схема калибровки или настройки встроенных в микросхему регуляторов без использования контактов ввода-вывода RU2696233C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/820,380 US9608605B2 (en) 2015-08-06 2015-08-06 Apparatus and scheme for IO-pin-less calibration or trimming of on-chip regulators
US14/820,380 2015-08-06
PCT/CN2016/093239 WO2017020851A1 (en) 2015-08-06 2016-08-04 Apparatus and scheme for io-pin-less calibration or trimming of on-chip regulators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696233C1 true RU2696233C1 (ru) 2019-07-31

Family

ID=57942461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018107932A RU2696233C1 (ru) 2015-08-06 2016-08-04 Устройство и схема калибровки или настройки встроенных в микросхему регуляторов без использования контактов ввода-вывода

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9608605B2 (ru)
EP (1) EP3326046B1 (ru)
JP (1) JP6669856B2 (ru)
KR (1) KR102103164B1 (ru)
CN (1) CN107850929B (ru)
AU (1) AU2016301712B2 (ru)
RU (1) RU2696233C1 (ru)
WO (1) WO2017020851A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI535193B (zh) * 2014-07-10 2016-05-21 晶致半導體股份有限公司 具有校正功能之驅動裝置及其應用之無線充電驅動系統
CN106708145B (zh) * 2017-03-30 2017-12-29 深圳市华星光电技术有限公司 多通道供电电路
CN108196098B (zh) * 2018-01-11 2021-09-24 上海展扬通信技术有限公司 测试电路及测试电源
US10790832B2 (en) * 2018-03-22 2020-09-29 Intel Corporation Apparatus to improve lock time of a frequency locked loop
KR102571572B1 (ko) 2018-12-05 2023-08-29 에스케이하이닉스 주식회사 전압 강하 레벨을 검출하기 위한 반도체 장치 및 반도체 시스템
US11251786B1 (en) * 2021-05-06 2022-02-15 Infineon Technologies Ag Supply-to-digital regulation loop
US11758302B2 (en) 2021-09-03 2023-09-12 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging device, imaging method, and electronic apparatus
JP2023106153A (ja) * 2022-01-20 2023-08-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 測距装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2178943C1 (ru) * 2000-05-17 2002-01-27 Семикин Владимир Михайлович Способ дискретного регулирования напряжения и устройство для его осуществления
US20080122421A1 (en) * 2006-07-06 2008-05-29 Meng-Han Hsieh Automatic voltage control circuit and method thereof
US20090284246A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Ranjit Kumar Dash Low dropout regulator testing system and device
US20120223780A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Voltage controlled oscillator circuit

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795068A (en) 1996-08-30 1998-08-18 Xilinx, Inc. Method and apparatus for measuring localized temperatures and voltages on integrated circuits
US6294962B1 (en) 1998-12-09 2001-09-25 Cypress Semiconductor Corp. Circuit(s), architecture and method(s) for operating and/or tuning a ring oscillator
US6850125B2 (en) 2001-08-15 2005-02-01 Gallitzin Allegheny Llc Systems and methods for self-calibration
JP3652304B2 (ja) 2001-11-29 2005-05-25 Ｎｅｃマイクロシステム株式会社 クロック生成回路及びクロック生成方法
JP2004173177A (ja) 2002-11-22 2004-06-17 Nec Corp Ｐｌｌ回路
US7051306B2 (en) * 2003-05-07 2006-05-23 Mosaid Technologies Corporation Managing power on integrated circuits using power islands
JP2007213412A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Sony Computer Entertainment Inc マイクロプロセッサの電源電圧設定方法、プログラムおよび演算処理装置
US7449966B2 (en) * 2006-05-09 2008-11-11 Intel Corporation Method and an apparatus to sense supply voltage
US7714635B2 (en) * 2007-02-06 2010-05-11 International Business Machines Corporation Digital adaptive voltage supply
JP2008218722A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置
CN101399504B (zh) 2007-09-27 2011-05-11 智原科技股份有限公司 全数字式软启动电路与应用该电路的电源供电系统
JP5503251B2 (ja) * 2008-11-14 2014-05-28 キヤノン株式会社 画像形成装置
US8553503B2 (en) 2008-12-31 2013-10-08 Intel Corporation On-die signal timing measurement
US8130027B1 (en) * 2009-01-22 2012-03-06 Xilinx, Inc. Apparatus and method for the detection and compensation of integrated circuit performance variation
GB2484442B (en) * 2009-07-28 2013-12-25 Skyworks Solutions Inc Process, voltage, and temperature sensor
US8552795B2 (en) * 2009-10-22 2013-10-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Substrate bias control circuit for system on chip
US8779734B2 (en) * 2011-12-07 2014-07-15 Microchip Technology Incorporated Integrated circuit device with two voltage regulators
JP5939101B2 (ja) * 2012-09-12 2016-06-22 富士通株式会社 半導体装置
JP2014106112A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Fujitsu Ltd 電圧変動検出回路及び半導体集積回路
US9766678B2 (en) * 2013-02-04 2017-09-19 Intel Corporation Multiple voltage identification (VID) power architecture, a digital synthesizable low dropout regulator, and apparatus for improving reliability of power gates
US10528502B2 (en) * 2013-12-18 2020-01-07 Qorvo Us, Inc. Power management system for a bus interface system
CN104156024B (zh) 2014-08-26 2016-02-03 电子科技大学 一种自适应电压调节器
CN105487628B (zh) * 2016-01-12 2017-11-10 建荣集成电路科技(珠海)有限公司 Usb线供电电源系统及usb线供电方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2178943C1 (ru) * 2000-05-17 2002-01-27 Семикин Владимир Михайлович Способ дискретного регулирования напряжения и устройство для его осуществления
US20080122421A1 (en) * 2006-07-06 2008-05-29 Meng-Han Hsieh Automatic voltage control circuit and method thereof
US20090284246A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Ranjit Kumar Dash Low dropout regulator testing system and device
US20120223780A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Voltage controlled oscillator circuit

Also Published As

Publication number Publication date
CN107850929B (zh) 2020-11-27
JP6669856B2 (ja) 2020-03-18
US20170040985A1 (en) 2017-02-09
AU2016301712B2 (en) 2019-06-20
US9608605B2 (en) 2017-03-28
EP3326046A4 (en) 2018-11-07
AU2016301712A1 (en) 2018-03-08
JP2018529939A (ja) 2018-10-11
CN107850929A (zh) 2018-03-27
KR20180038483A (ko) 2018-04-16
EP3326046A1 (en) 2018-05-30
WO2017020851A1 (en) 2017-02-09
KR102103164B1 (ko) 2020-05-29
EP3326046B1 (en) 2020-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2696233C1 (ru) Устройство и схема калибровки или настройки встроенных в микросхему регуляторов без использования контактов ввода-вывода
US9680471B2 (en) Apparatus for a reduced current wake-up circuit for a battery management system
US8912778B1 (en) Switching voltage regulator employing current pre-adjust based on power mode
US10359469B2 (en) Non-intrusive on-chip analog test/trim/calibrate subsystem
KR100947571B1 (ko) 전원 장치 및 이것을 사용한 반도체 시험 시스템
KR20050014666A (ko) 반도체집적회로
US7757110B2 (en) Timer circuit that bypasses frequency divider in response to receiving short-time mode instruction on dual-function external terminal
CN108139455B (zh) 电压测量电路
GB2502664A (en) Power control using process detection circuits that detect the process variation at their locations.
EP3121964B1 (en) Apparatus for performing resistance control on a current sensing component in an electronic device, and associated method
US20200333386A1 (en) Power monitoring using power management integrated circuits
US10033355B2 (en) Electric power supply device and semiconductor device
US20090009137A1 (en) Apparatus and method to integrate the power management IC with the system IC
US20220381807A1 (en) Voltage level detector performing state detection
US8258798B2 (en) On chip duty cycle measurement module
US9383759B2 (en) Voltage monitoring system
US10698008B2 (en) Current-sense ratio calibration
CN109428596A (zh) 半导体装置、信号处理系统和信号处理方法
US8624766B2 (en) Method and system for auto-ranging analog-to-digital converter for current sensing
CN114567351B (zh) 蓝牙模块及其时钟生成方法
KR102078383B1 (ko) 전원 감시 장치 및 이를 이용한 전원 감시 시스템
US9740230B1 (en) Voltage-adjusting device and related voltage-adjusting method
JP2019134410A (ja) 半導体装置および電源管理回路、電子機器
WO2023129197A1 (en) Adaptive tuning for multi-asic systems
WO2018232178A1 (en) Voltage regulator with time-aware current reporting