本文描述的實(shí)施例概括而言涉及電子設(shè)備的功率管理。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代半導(dǎo)體器件和片上系統(tǒng)(system?on?a?chip，soc)設(shè)計(jì)中，電壓調(diào)節(jié)器可用于向各種集成電路(integrated?circuit，ic)或其他半導(dǎo)體組件提供基本恒定的電壓。電壓調(diào)節(jié)器可使用反饋機(jī)制來(lái)維持基本恒定的電壓。

2、開(kāi)關(guān)電容器電壓調(diào)節(jié)器(switched?capacitor?voltage?regulator，scvr)設(shè)計(jì)，例如連續(xù)電容式電壓調(diào)節(jié)器(continuous?capacitive?voltage?regulator，c2vr)設(shè)計(jì)，可使用電容器和開(kāi)關(guān)來(lái)提供改善的成本和空間效率。c2vr轉(zhuǎn)換器可使用單端反饋感測(cè)電路，這在閉環(huán)調(diào)節(jié)中可能面臨準(zhǔn)確度挑戰(zhàn)。對(duì)于給定的soc設(shè)計(jì)，c2vr轉(zhuǎn)換器可被放置在離負(fù)載相對(duì)較遠(yuǎn)的位置，而電力輸送路由距離可能會(huì)導(dǎo)致較大的電流-電阻(ir)壓降。在一些設(shè)計(jì)中，電流負(fù)載的增大可能會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的輸出電壓下降。此外，由于各種c2vr操作模式(例如，極速模式、動(dòng)態(tài)最大頻率(fmax))下的電壓波紋變化，c2vr可能難以在各種模式中提供準(zhǔn)確的電壓電平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)的一方面提供了一種裝置。該裝置包括：與負(fù)載耦合的電壓調(diào)節(jié)器，電壓調(diào)節(jié)器用來(lái)生成經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)并且將經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)提供給負(fù)載；與負(fù)載的輸入節(jié)點(diǎn)和負(fù)載的輸出節(jié)點(diǎn)耦合的負(fù)載電壓感測(cè)電路，負(fù)載電壓感測(cè)電路用來(lái)基于經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)生成差分電壓信號(hào)；以及與電壓調(diào)節(jié)器和負(fù)載之間的輸出節(jié)點(diǎn)耦合的輸出電壓感測(cè)電路，輸出電壓感測(cè)電路用來(lái)基于差分電壓信號(hào)和經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)生成輸出電壓校正信號(hào)；其中，電壓調(diào)節(jié)器還用來(lái)基于輸出電壓校正信號(hào)生成經(jīng)更新電壓信號(hào)。

2、本公開(kāi)的另一方面提供了一種方法，該方法包括：在與負(fù)載耦合的電壓調(diào)節(jié)器處，生成經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)；在與負(fù)載的輸入節(jié)點(diǎn)和負(fù)載的輸出節(jié)點(diǎn)耦合的負(fù)載電壓感測(cè)電路處，基于經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)生成差分電壓信號(hào)；在與電壓調(diào)節(jié)器和負(fù)載之間的輸出節(jié)點(diǎn)耦合的輸出電壓感測(cè)電路處，基于差分電壓信號(hào)和經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)生成輸出電壓校正信號(hào)；并且在電壓調(diào)節(jié)器處，基于輸出電壓校正信號(hào)生成經(jīng)更新電壓信號(hào)。

3、本公開(kāi)的另一方面提供了一種電路。該電路包括：與負(fù)載耦合的電容式電壓調(diào)節(jié)器，電容式電壓調(diào)節(jié)器用來(lái)生成經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)并且將經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)提供給負(fù)載；與負(fù)載的輸入節(jié)點(diǎn)和負(fù)載的輸出節(jié)點(diǎn)耦合的第一電壓感測(cè)電路，第一電壓感測(cè)電路用來(lái)基于經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)生成遠(yuǎn)程感測(cè)電壓信號(hào)；以及耦合在電容式電壓調(diào)節(jié)器和負(fù)載之間的輸出節(jié)點(diǎn)處、以接收經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)的第二電壓感測(cè)電路，第二電壓感測(cè)電路基于遠(yuǎn)程感測(cè)電壓信號(hào)和經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)生成輸出電壓校正信號(hào)；其中，電容式電壓調(diào)節(jié)器還基于輸出電壓校正信號(hào)生成經(jīng)更新電壓信號(hào)。

技術(shù)特征：

1.一種裝置，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括：與所述負(fù)載電壓感測(cè)電路耦合的瞬態(tài)檢測(cè)電路，所述瞬態(tài)檢測(cè)電路用來(lái)生成瞬態(tài)檢測(cè)信號(hào)，其中，在所述電壓調(diào)節(jié)器處的所述經(jīng)更新電壓信號(hào)的生成還基于所述瞬態(tài)檢測(cè)信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括：與所述負(fù)載電壓感測(cè)電路耦合的第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路，所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路用來(lái)生成第一目標(biāo)電壓信號(hào)，其中，在所述負(fù)載電壓感測(cè)電路處的所述差分電壓信號(hào)的生成還基于所述第一目標(biāo)電壓信號(hào)。

4.如權(quán)利要求3所述的裝置，還包括：與所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路耦合的抖動(dòng)電路，所述抖動(dòng)電路用來(lái)生成抖動(dòng)信號(hào)，其中，所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路處的所述第一目標(biāo)電壓信號(hào)的生成是基于所述抖動(dòng)信號(hào)的。

5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述負(fù)載電壓感測(cè)電路包括與所述負(fù)載電壓感測(cè)電路和所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路耦合的第一比較器電路，所述負(fù)載電壓感測(cè)電路用來(lái)基于所述第一目標(biāo)電壓信號(hào)和所述差分電壓信號(hào)生成所述差分電壓信號(hào)。

6.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括：第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路，用來(lái)生成第二目標(biāo)電壓信號(hào)，其中，在所述負(fù)載電壓感測(cè)電路處的所述輸出電壓校正信號(hào)的生成還基于所述第二目標(biāo)電壓信號(hào)。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括：與所述輸出節(jié)點(diǎn)耦合的電阻器分壓感測(cè)電路，所述電阻器分壓感測(cè)電路用來(lái)生成電阻器分壓信號(hào)，其中，所述輸出電壓感測(cè)電路包括第一比較器，用來(lái)基于所述第二目標(biāo)電壓信號(hào)和所述電阻器分壓信號(hào)生成所述輸出電壓校正信號(hào)。

8.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括：積分器電路，用來(lái)基于在所述負(fù)載電壓感測(cè)電路處生成的所述差分電壓信號(hào)生成積分器信號(hào)，其中，在所述電壓調(diào)節(jié)器處的所述經(jīng)更新電壓信號(hào)的生成還基于所述輸出電壓校正信號(hào)與所述積分器信號(hào)之間的比較。

9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中：

10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中：

11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中：

12.一種方法，包括：

13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括：在與所述負(fù)載電壓感測(cè)電路耦合的瞬態(tài)檢測(cè)電路處，生成瞬態(tài)檢測(cè)信號(hào)，其中，所述電壓調(diào)節(jié)器處的所述經(jīng)更新電壓信號(hào)的生成還基于所述瞬態(tài)檢測(cè)信號(hào)。

14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括：在與所述負(fù)載電壓感測(cè)電路耦合的第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路處，生成第一目標(biāo)電壓信號(hào)，其中，所述負(fù)載電壓感測(cè)電路處的所述差分電壓信號(hào)的生成還基于所述第一目標(biāo)電壓信號(hào)。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括：在與所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路耦合的抖動(dòng)電路處，生成抖動(dòng)信號(hào)，其中，所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路處的所述第一目標(biāo)電壓信號(hào)的生成是基于所述抖動(dòng)信號(hào)的。

16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中：

17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括：在第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路處，生成第二目標(biāo)電壓信號(hào)，其中，在所述負(fù)載電壓感測(cè)電路處的所述輸出電壓校正信號(hào)的生成還基于所述第二目標(biāo)電壓信號(hào)。

18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括：在與所述輸出節(jié)點(diǎn)耦合的電阻器分壓感測(cè)電路處，生成電阻器分壓信號(hào)，其中，所述輸出電壓感測(cè)電路包括第一比較器，用來(lái)基于所述第二目標(biāo)電壓信號(hào)和所述電阻器分壓信號(hào)生成所述輸出電壓校正信號(hào)。

19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中：

20.一種電路，包括：

21.如權(quán)利要求20所述的電路，其中，所述第一電壓感測(cè)電路包括負(fù)載電壓感測(cè)電路，用來(lái)基于所述經(jīng)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)生成差分電壓信號(hào)，其中，所述遠(yuǎn)程感測(cè)電壓信號(hào)是基于所述差分電壓信號(hào)的。

22.如權(quán)利要求20所述的電路，還包括：與所述第一電壓感測(cè)電路耦合的瞬態(tài)檢測(cè)電路，所述瞬態(tài)檢測(cè)電路用來(lái)生成瞬態(tài)檢測(cè)信號(hào)，其中，在所述電容式電壓調(diào)節(jié)器處的所述經(jīng)更新電壓信號(hào)的生成還基于所述瞬態(tài)檢測(cè)信號(hào)。

23.如權(quán)利要求22所述的電路，還包括：與所述第一電壓感測(cè)電路耦合的第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路，所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路用來(lái)生成第一目標(biāo)電壓信號(hào)，其中，在所述第一電壓感測(cè)電路處的所述遠(yuǎn)程感測(cè)電壓信號(hào)的生成還基于所述第一目標(biāo)電壓信號(hào)。

24.如權(quán)利要求23所述的電路，其中，所述第一電壓感測(cè)電路包括與所述第一電壓感測(cè)電路和所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路耦合的第一比較器電路，所述第一電壓感測(cè)電路基于所述第一目標(biāo)電壓信號(hào)和所述遠(yuǎn)程感測(cè)電壓信號(hào)生成所述遠(yuǎn)程感測(cè)電壓信號(hào)。

25.如權(quán)利要求20所述的電路，還包括：積分器電路，用來(lái)基于在所述第一電壓感測(cè)電路處生成的所述遠(yuǎn)程感測(cè)電壓信號(hào)生成積分器信號(hào)，其中，在所述電容式電壓調(diào)節(jié)器處的所述經(jīng)更新電壓信號(hào)的生成還基于所述輸出電壓校正信號(hào)與所述積分器信號(hào)之間的比較。

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)提供了多模式電壓調(diào)節(jié)器電壓反饋環(huán)路。一種開(kāi)關(guān)電容器電壓調(diào)節(jié)器(SCVR)設(shè)計(jì)，例如連續(xù)電容式電壓調(diào)節(jié)器(C2VR)設(shè)計(jì)，可使用電容器和開(kāi)關(guān)來(lái)提供改善的成本和空間效率。遠(yuǎn)程感測(cè)電路可用于改善C2VR性能。通過(guò)向C2VR電路設(shè)計(jì)內(nèi)的調(diào)節(jié)反饋環(huán)路添加遠(yuǎn)程感測(cè)電路，C2VR電路可以例如通過(guò)基于遠(yuǎn)程感測(cè)電壓和參考目標(biāo)之間的電壓誤差提供校正，來(lái)在電壓調(diào)節(jié)中提供改善的準(zhǔn)確度。遠(yuǎn)程感測(cè)電路還可為輸出端子處的欠電壓檢測(cè)提供瞬態(tài)信息。這種檢測(cè)到的瞬態(tài)可成為欠電壓檢測(cè)閾值的交流(AC)部分，這會(huì)改善C2VR電路提供對(duì)任何欠電壓故障的早期檢測(cè)的能力。

技術(shù)研發(fā)人員：陳鏗,阿文德·拉加萬(wàn),拉希德·雷耶斯,塔米爾·薩盧斯,克里斯托弗·舍夫,張歡歡,西瓦拉曼·馬西拉馬尼,加亞特里·德維·斯里達(dá)蘭,蘇布拉什卡·戈什
受保護(hù)的技術(shù)使用者：英特爾公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2