專利名稱：控制集成電路共振的系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
集成電路通常需要用于正常工作的恒定電源電壓。電源電壓可以由供電電路提供。在特定的頻率，在電源電壓的提供中的功率瞬變可以引起集成電路和供電電路的共振。該共振可以很快地增加由集成電路吸取的電流量并且因此可以導(dǎo)致電源電壓驟降。結(jié)果，會危及集成電路的正常操作。


圖1是一些實施例的系統(tǒng)的框圖。
圖2是一些實施例的過程的流程圖。
圖3是一些實施例的系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖4是一些實施例的系統(tǒng)的俯視圖。
圖5是一些實施例的系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式
圖1是一些實施例的系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100包含電壓源110、電流傳感器120和控制信號電路200。
系統(tǒng)100可以用于一些實施例以產(chǎn)生控制信號來減少電路在工作點的共振，其中該控制信號的特征以該電路的當(dāng)前工作點向工作點的接近為根據(jù)。在這方面，工作點可以是共振工作點，在該點電源電壓與電源電流基本上同相。此外，當(dāng)前工作點向工作點的接近可以當(dāng)前工作點上的電源電壓和電源電流之間的相位差為根據(jù)。
在一特例中，系統(tǒng)100檢測與輸入電壓信號有關(guān)的電流，產(chǎn)生與檢測的電流成比例的基于電流的電壓信號，并且以基于電流的電壓信號和輸入電壓信號之間的相位差為根據(jù)而產(chǎn)生控制信號。然后，該控制信號可以用來改變接收輸入電壓信號的電路的響應(yīng)。
圖1的電壓源110可包括用于向包含控制信號電路200的集成電路供電的調(diào)壓器。物理上電壓源110可與這樣的集成電路分開，并且可以向集成電路以外的電路元件供電。電力可以以電源電壓信號的形式供給集成電路和控制信號電路200。電源電壓信號還可提供給電流傳感器120。
電流傳感器120可接收電源電壓信號并可基于該信號產(chǎn)生一個信號。在一些實施例中，電流傳感器120檢測與電源電壓信號關(guān)聯(lián)的電流并以經(jīng)檢測的電流為根據(jù)而產(chǎn)生一個電壓信號?；陔娏鞯碾妷盒盘柨梢耘c經(jīng)檢測的電流成比例并且與之基本上同相。電流傳感器120可設(shè)在封裝了控制信號電路200的有機微電子封裝件之上和/或之內(nèi)。
控制信號電路200的低通模擬濾波器205接收來自電壓源110的電源電壓信號。在這方面，控制信號電路200的元件可被集成到由電源電壓信號供電的集成電路的硅襯底中。低通模擬濾波器205可限制電源電壓信號的帶寬，并輸出帶寬受限的電源電壓信號給模數(shù)轉(zhuǎn)換器210。然后，轉(zhuǎn)換器210將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電源電壓信號。在轉(zhuǎn)換之前限制電源電壓的帶寬可以減少轉(zhuǎn)換期間的淆頻。
調(diào)制器215接收來自轉(zhuǎn)換器210的電源電壓信號。調(diào)制器215還接收來自振蕩器220的第一振蕩信號并在數(shù)字域調(diào)制電源電壓信號而產(chǎn)生調(diào)制電源電壓信號。第一振蕩信號可以包含正弦信號的數(shù)字表示。在一些實施例中，正弦信號的頻率范圍可以從包括電路200的微電子組件的共振頻率的一半到實際的共振頻率。
來看控制信號電路200的下部，低通濾波器225接收來自電流傳感器120的基于電流的電壓信號。如上就低通模擬濾波器205所述，低通模擬濾波器225可以限制基于電流的電壓信號的帶寬，以在隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換期間減少淆頻。因此，低通模擬濾波器225輸出帶寬被限制的電壓信號給模數(shù)轉(zhuǎn)換器230，該轉(zhuǎn)換器將信號轉(zhuǎn)換成基于電流的數(shù)字電壓信號。
調(diào)制器235接收來自轉(zhuǎn)換器230的基于電流的電壓信號并在數(shù)字域調(diào)制基于電流的電壓信號以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號。調(diào)制器235以從振蕩器220接收的第二振蕩信號為根據(jù)來調(diào)制基于電流的電壓信號。第二振蕩信號可以與上述的第一振蕩信號基本上同相和有-90°的異相。第二振蕩信號可以因此而被描述為與第一振蕩信號“正交”。
由于前述的配置，以經(jīng)調(diào)制的電源電壓信號和經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號為根據(jù)，可以確定在電源電壓信號和基于電流的信號之間的相位差。相位差可以指示當(dāng)前工作點對共振工作點的接近。如上所述，0°相位差可指示接收電源電壓的電路正工作在共振點上。相位差越接近于0°，電路的當(dāng)前工作點就越接近于共振工作點。
依照一些實施例，相位差與經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的量值與經(jīng)調(diào)制的電源電壓信號的量值的比值成反比。相位差還可以基本上等于該比值的反正切。在此使用的術(shù)語″成反比″只意味第一個值和第二個值之間的關(guān)系，其中第一個值的增加帶來第二個值的減少。各自增加的量值可受制于任何關(guān)系，且可不在數(shù)學(xué)上相關(guān)。
輸出電路250可基于經(jīng)調(diào)制的電壓信號而產(chǎn)生控制信號。經(jīng)調(diào)制的電源電壓信號通過低通數(shù)字濾波器255濾波，以濾除高頻信號成分。在一個例子中，低通數(shù)字濾波器255產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電源電壓信號的二進制表示，其中閾值之上的量值用飽和的位值(例如，1111)來表示。低通數(shù)字濾波器260類似地過濾從調(diào)制器235輸出的經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號。分頻器265接收這兩個信號并輸出比值信號，所述比值信號具有的量值等于經(jīng)調(diào)制的電源電壓信號的量值與經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的量值的比值。如上所述，該比值可以與電源電壓信號和基于電流的電壓信號之間的相位差成反比。
數(shù)值換算單元270以分頻器265輸出的比值信號為根據(jù)而產(chǎn)生控制信號。既然比值信號指示電源電壓信號和基于電流的電壓信號之間的相位差，該比值信號還指示當(dāng)前工作點向共振工作點的接近。因此，數(shù)值換算單元270可執(zhí)行對該比值信號作的任何處理，以產(chǎn)生考慮了接近度的適當(dāng)?shù)目刂菩盘枴?br> 依照一些實施例，數(shù)值換算單元270將該比值信號反轉(zhuǎn)以產(chǎn)生控制信號，該控制信號的量值與電源電壓信號和基于電流的電壓信號之間的相位差成正比。在此使用的″成正比″意味第一個值和第二個值之間的關(guān)系，其中第一個值的增加帶來第二個值的增加。如果相位差小，這樣的配置可以產(chǎn)生小量值的控制信號，并且如果在相位差較大的情況下，產(chǎn)生較大量值的控制信號。在一些實施例中，數(shù)值換算單元還可以或可選地依據(jù)所要的控制信號量值的范圍換算比值信號和/或?qū)⒈戎敌盘栐D(zhuǎn)換為所要的位長。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器275將數(shù)字控制信號轉(zhuǎn)換為模擬控制信號。在數(shù)值換算單元270將比值信號反轉(zhuǎn)的場合，在比值信號的量值大的情況下模擬控制信號的量值小。此外，如果比值信號的量值大，則相位差小。另外，在相位差小的情況下，當(dāng)前工作點接近于共振工作點。因此，在當(dāng)前工作點接近于共振工作點的情況下，模擬控制信號的量值小。在當(dāng)前工作點不接近于共振工作點的情況下，控制信號的量值較大。如上所述，一些實施例中產(chǎn)生這樣的模擬控制信號，該模擬控制信號在當(dāng)前工作點不接近于共振工作點的情況下具有小的量值，且如果當(dāng)前工作點接近于共振工作點則具有較大的量值。
該模擬控制信號被送回到電壓源110。電壓源110可基于控制信號改變其輸出阻抗，以減少電壓源110和包含電路200的組件的共振響應(yīng)。在這方面，電壓源110的設(shè)計可以確定數(shù)值換算單元270是否反轉(zhuǎn)、換算和/或改變比值信號的分解。
圖2是依照一些實施例的過程300的流程圖。然而，過程300可以通過任何硬件、固件和軟件的組合來執(zhí)行。
最初，在步驟310，檢測與輸入電壓信號關(guān)聯(lián)的電流。輸入電壓信號可以是從供電電路提供到集成電路組件的電源電壓信號。所檢測的電流是通過在對應(yīng)的負載兩端施加電源電壓信號產(chǎn)生的。負載可包括集成電路以及其他元件。
在步驟320，基于所檢測的電流產(chǎn)生電壓信號。電壓信號與所檢測的電流成比例并與之基本上同相。接著，在步驟330，基于在步驟320產(chǎn)生的電壓信號和輸入電壓信號之間的相位差產(chǎn)生控制信號。如圖1所示，可基于經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號與經(jīng)調(diào)制的電源電壓信號的比值而產(chǎn)生控制信號?？刂菩盘栆部梢允且栽摫戎档姆凑袨楦鶕?jù)，因為反正切可以基本上等于相位差。
在電源電壓信號和基于電流的信號之間的相位差可以指示當(dāng)前工作點對共振工作點的接近。因此，以相位差為根據(jù)的控制信號可用來減少在共振工作點的系統(tǒng)響應(yīng)。通過改變供電電路的輸出阻抗和/或通過改變集成電路的固有阻抗，可以減少系統(tǒng)響應(yīng)。在一些實施例中，也可使用其他的用以改變響應(yīng)的系統(tǒng)。
圖3是一些實施例的系統(tǒng)100的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。該實現(xiàn)結(jié)構(gòu)可并入任何數(shù)量的較大的系統(tǒng)，其中包括但不限于臺式計算機、服務(wù)器以及個人數(shù)字助理。
圖3示出包含控制信號電路200的集成電路400。集成電路400可以包含硅基片，在該硅基片上使用當(dāng)前的和本申請后知道的技術(shù)來制造電路元件。集成電路400可包含微處理器或任何其他集成電路。
焊球410將電路400機械連接并電連接到組件420。組件420可包括任何適當(dāng)?shù)挠袡C的、陶瓷的或其他類型的電路組件。如圖所示，電流傳感器120安裝在組件420的表面。傳感器120可被包括在組件420之上或之內(nèi)的任何地方。引腳430電氣并且機械地將組件420連接到主板440。
連接到主板440還有電壓源110，其中可包括調(diào)壓器。電壓源110通過主板440給組件420提供電源電壓。如圖1所示，電壓源110可接收來自控制信號電路200的控制信號。在一些實施例中用控制信號來改變電壓源110的輸出阻抗。電壓源110還接收來自電源450的電力，該電源又被連接到主板440。
圖4是一些實施例的圖3的系統(tǒng)的俯視圖。圖4示出圖3的元件110，120，200，400，420，440和450以及存儲控制器集線器500和存儲器510。因此，圖4示出了的是其中的集成電路400為微處理器的實施例。
集成電路400通過存儲控制器集線器500與存儲器510進行通信。存儲器510可包括任何類型的用于儲存數(shù)據(jù)的存儲器，例如單數(shù)據(jù)率隨機存取存儲器、雙數(shù)據(jù)率隨機存取存儲器或者可編程只讀存儲器。
圖5是一些實施例的系統(tǒng)600的框圖。系統(tǒng)600包含圖1的電流傳感器120和控制信號電路200，并且還包含阻抗轉(zhuǎn)換器610和功能邏輯電路620。阻抗轉(zhuǎn)換器610和功能邏輯電路620可以是集成電路元件。該集成電路可以還包括電路200。
由電路200產(chǎn)生的控制信號可傳輸給阻抗轉(zhuǎn)換器610。阻抗轉(zhuǎn)換器610可基于控制信號改變其固有阻抗。在一些實施例中，阻抗轉(zhuǎn)換器610可基于集成電路的當(dāng)前工作點向集成電路的共振工作點的接近來調(diào)整集成電路的固有阻抗，該集成電路包括轉(zhuǎn)換器610和功能邏輯電路620。所述調(diào)整可以減少集成電路在共振工作點的響應(yīng)。
在此描述的若干實施例只是為了舉例說明。實施例可以包含本說明書中描述的元件的任何當(dāng)前或隨后知道的型式。因此，從本說明書本領(lǐng)域技術(shù)人員將認知，可通過各種不同的修改和變形來實施其他的實施例。
權(quán)利要求
1.一種方法，包含如下步驟產(chǎn)生控制信號以減少電路在工作點的共振，所述控制信號的特征在于以當(dāng)前工作點向所述工作點的接近為根據(jù)。
2.依照權(quán)利要求1所述的方法，其中，產(chǎn)生控制信號的步驟中包含檢測與輸入電壓信號相關(guān)聯(lián)的電流；產(chǎn)生一基于電流的電壓信號，所述基于電流的電壓信號與所述經(jīng)檢測的電流成比例；以及以基于電流的電壓信號和所述輸入電壓信號之間的相位差為根據(jù)產(chǎn)生所述控制信號。
3.依照權(quán)利要求2所述的方法，其中基于所述相位差產(chǎn)生所述控制信號的步驟中包含用第一振蕩信號調(diào)制所述輸入電壓信號以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電壓信號；用第二振蕩信號調(diào)制所述基于電流的電壓信號以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號，所述第二振蕩信號的頻率和量值基本上等于所述第一振蕩信號的頻率和量值；以所述經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的量值與所述經(jīng)調(diào)制的電壓信號的量值的比值為根據(jù)產(chǎn)生比值信號；以及以所述比值信號為根據(jù)產(chǎn)生所述控制信號，其中所述相位差與所述比值成反比。
4.依照權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第二振蕩信號與所述第一振蕩信號基本上相差九十度相位。
5.依照權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述輸入電壓信號和所述基于電流的電壓信號為數(shù)字信號。
6.依照權(quán)利要求2所述的方法，其中，以所述相位差為根據(jù)產(chǎn)生所述控制信號的步驟中包含用第一振蕩信號調(diào)制所述輸入電壓信號以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的電壓信號；用第二振蕩信號調(diào)制所述基于電流的電壓信號以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號，所述第二振蕩信號的頻率和量值基本上等于所述第一振蕩信號的頻率和量值；以所述經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的量值與所述經(jīng)調(diào)制的電壓信號的量值的比值為根據(jù)產(chǎn)生比值信號；以及基于所述比值的反正切產(chǎn)生所述控制信號，其中，所述相位差基本上等于所述比值的反正切。
7.依照權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述輸入電壓信號和所述基于電流的電壓信號為數(shù)字信號。
8.依照權(quán)利要求1所述的方法，還包含如下步驟基于所述控制信號來控制所述輸入電壓信號源的輸出阻抗。
9.依照權(quán)利要求1所述的方法，還包含如下步驟基于所述控制信號來控制所述電路的響應(yīng)曲線。
10.依照權(quán)利要求9所述的方法，其中，控制所述響應(yīng)曲線的步驟中包含基于所述控制信號來控制所述電路的固有阻抗。
11.一種裝置，其中包括檢測與輸入電壓信號相關(guān)聯(lián)的電流并以所述檢測的電流為根據(jù)而產(chǎn)生基于電流的電壓信號的傳感器；以所述輸入電壓和所述基于電流的電壓信號為根據(jù)而產(chǎn)生控制信號的控制信號電路，所述控制信號減少電路在工作點的共振，所述控制信號的特征在于以當(dāng)前的工作點對所述工作點的接近為根據(jù)。
12.依照權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述控制信號電路中包含用第一振蕩信號調(diào)制所述輸入電壓信號并輸出經(jīng)調(diào)制的電壓信號的第一調(diào)制器；用第二振蕩信號調(diào)制所述基于電流的電壓信號并輸出經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的第二調(diào)制器，所述第二振蕩信號的頻率和量值基本上等于所述第一振蕩信號的頻率和量值；以及以所述經(jīng)調(diào)制的電壓信號和所述經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號為根據(jù)產(chǎn)生所述控制信號的輸出電路。
13.依照權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第二振蕩信號與所述第一振蕩信號基本上相差九十度相位。
14.依照權(quán)利要求13所述的裝置，所述輸出電路以所述輸入電壓信號和所述基于電流的電壓信號之間的相位差為根據(jù)而產(chǎn)生所述控制信號。
15.依照權(quán)利要求14所述的裝置，所述輸出電路還以所述經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的量值與所述經(jīng)調(diào)制的電壓信號的量值的比值為根據(jù)而產(chǎn)生比值信號，并且基于所述比值信號而產(chǎn)生所述控制信號，其中所述相位差與所述比值成反比。
16.依照權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述比值信號以所述比值的反正切為根據(jù)，并且其中所述相位差基本上等于所述比值的反正切。
17.依照權(quán)利要求12所述的裝置，還包括輸出所述輸入電壓信號的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及輸出所述基于電流的信號的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；其中，所述輸出電路包含輸出所述控制信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
18.依照權(quán)利要求11所述的裝置，所述控制信號電路以所述輸入電壓信號和所述基于電流的電壓信號之間的相位差為根據(jù)而產(chǎn)生所述控制信號。
19.依照權(quán)利要求18所述的裝置，所述控制信號電路還包含用第一振蕩信號調(diào)制所述輸入電壓信號并輸出經(jīng)調(diào)制的電壓信號的第一調(diào)制器；用第二振蕩信號調(diào)制所述基于電流的電壓信號并輸出經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的第二調(diào)制器，第二振蕩信號的頻率和量值基本上等于第一振蕩信號的頻率和量值；以及輸出電路，產(chǎn)生以經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號量值與經(jīng)調(diào)制的電壓信號量值的比值為根據(jù)的比值信號，并以該比值為根據(jù)而產(chǎn)生控制信號，其中，所述相位差與該比值成反比。
20.依照權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述比值信號以所述比值的反正切為根據(jù)，并且所述相位差基本上等于所述比值的反正切。
21.依照權(quán)利要求11所述的裝置，還包括基于所述控制信號來控制所述電路的響應(yīng)曲線的控制元件。
22.依照權(quán)利要求21所述的裝置，所述控制元件包括基于所述控制信號來控制所述電路的固有阻抗的阻抗轉(zhuǎn)換器。
23.依照權(quán)利要求11的裝置，還包括基于所述控制信號來控制所述輸入電壓信號的調(diào)壓器。
24.依照權(quán)利要求23所述的裝置，所述調(diào)壓器基于所述控制信號來控制所述調(diào)壓器的輸出阻抗。
25.一種系統(tǒng)，其中包括檢測與輸入電壓信號相關(guān)聯(lián)的電流并以所述經(jīng)檢測的電流為根據(jù)產(chǎn)生基于電流的電壓信號的傳感器；包含控制信號電路的集成電路，以所述輸入電壓信號和所述基于電流的電壓信號為根據(jù)而產(chǎn)生控制信號，所述控制信號減少電路在工作點的共振，所述控制信號的特征在于以當(dāng)前的工作向所述工作點的接近為根據(jù)；以及與所述集成電路通信的雙數(shù)據(jù)率存儲器。
26.依照權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述控制信號電路包含用第一振蕩信號調(diào)制所述輸入電壓信號并輸出經(jīng)調(diào)制的電壓信號的第一調(diào)制器；用第二振蕩信號調(diào)制所述基于電流的電壓信號并輸出經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的第二調(diào)制器，所述第二振蕩信號的頻率和量值基本上等于所述第一振蕩信號的頻率和量值；以及以所述經(jīng)調(diào)制的電壓信號和所述經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號為根據(jù)而產(chǎn)生所述控制信號的輸出電路。
27.依照權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，所述輸出電路以所述輸入電壓信號和所述基于電流的電壓信號之間的相位差為根據(jù)而產(chǎn)生所述控制信號。
28.依照權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，所述輸出電路還以所述經(jīng)調(diào)制的基于電流的電壓信號的量值與所述經(jīng)調(diào)制的電壓信號的量值的比值為根據(jù)而產(chǎn)生比值信號，并且基于所述比值信號產(chǎn)生所述控制信號，其中，所述相位差與所述比值成反比。
29.依照權(quán)利要求28所述的裝置，其中，所述比值信號是以所述比值的反正切為根據(jù)，并且所述相位差基本上等于所述比值的反正切。
全文摘要
依據(jù)一些實施例，產(chǎn)生控制信號以降低在工作點的電路共振，所述控制信號的特征在于以當(dāng)前工作點向工作點的接近為根據(jù)。控制信號的產(chǎn)生步驟中可包含檢測與輸入電壓信號相關(guān)聯(lián)的電流，產(chǎn)生以經(jīng)檢測的電流為根據(jù)的基于電流的信號，并產(chǎn)生以基于電流的信號和輸入電壓信號之間的相位差為根據(jù)的控制信號。
文檔編號H04L25/08GK1799174SQ200480014922
公開日2006年7月5日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
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