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    一種超低功耗自適應(yīng)供電電路制造技術(shù)
    
                            
    技術(shù)編號：43609938 閱讀：14 留言：0更新日期：2024-12-11 14:54
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發(fā)明專利技術(shù)公開一種超低功耗自適應(yīng)供電電路，屬于集成電路領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)通過檢測電路是否翻轉(zhuǎn)來提供電路在特定頻率下最小的電壓，這種原理天然包含了PVT的影響因素，從而最大程度的節(jié)省了功耗，是一個全新的發(fā)明專利技術(shù)，同時具有系統(tǒng)簡單，電壓切換快的優(yōu)點。因為本發(fā)明專利技術(shù)要求monitor?circuit和SOC中其他的數(shù)字電路有一定的關(guān)聯(lián)性。針對DVS的缺點，本發(fā)明專利技術(shù)根據(jù)工作頻率，根據(jù)實際的工藝和溫度自動調(diào)節(jié)電壓，電壓幾乎就是需要工作的最低電壓，達到最大程度降低功耗的目的。而且電路非常的簡單，電壓切換時間非常短。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
    
                                
    本專利技術(shù)涉及集成電路，特別涉及一種超低功耗自適應(yīng)供電電路。

    技術(shù)介紹
    1、隨著人們生活質(zhì)量的提高，對各種便攜電子產(chǎn)品的功能要求越來越高，而復(fù)雜的功能會導(dǎo)致設(shè)備的功耗大幅增加。人們對便攜式電子產(chǎn)品的功耗提出了更高的要求，更低的功耗可以延長芯片的工作時間，大大提高使用上的便利和更多的應(yīng)用場景。同時電池也擁有更長的壽命，減少了對環(huán)境的傷害。因此低功耗一直是芯片追逐的方向。
    2、芯片的功耗分為動態(tài)功耗和靜態(tài)功耗。動態(tài)功耗正比于c*v2*f，其中c是電路電容，在電路設(shè)計完成時就會確定。v是供電電壓，f是工作頻率。工作頻率是根據(jù)需求確定的。由于功耗隨著v2變化，因此電壓的降低會顯著降低動態(tài)功耗。靜態(tài)功耗是v*i，其中i是漏電流，實際上漏電流也會隨著電壓的降低而降低。從上面的分析可以知道在工作頻率一定的情況下，降低電壓可以同時降低動態(tài)和靜態(tài)功耗。
    3、為了降低功耗，現(xiàn)在有dvs（dynamic?voltage?scaling，動態(tài)電壓縮放）的技術(shù)。根據(jù)不同的工作頻率，系統(tǒng)會動態(tài)的調(diào)整供電電壓，達到實現(xiàn)降低功耗的目的。但是目前這個技術(shù)有如下幾個缺點：1，由于要考慮不同工藝和溫度的影響，因此針對一定的頻率實際上供電電壓有相當?shù)挠嗔浚荒軐⒐慕档綐O限；2，系統(tǒng)的實現(xiàn)相當復(fù)雜，電壓的切換需要一定的時間。

    技術(shù)實現(xiàn)思路
    1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種超低功耗自適應(yīng)供電電路，以解決
    技術(shù)介紹
    中的問題。
    2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種超低功耗自適應(yīng)供電電路，包括：電阻r1~r5、pmos管p1、nmos管n1~n3、電容c1~c2；
    3、pmos管p1的源端接到vdd，漏端接到電阻r1的第一端，電阻r1的第二端連接電阻r2的第一端，電阻r2的第二端連接電阻r3的第一端，電阻r3的第二端接到nmos管n1的漏端，nmos管n1的源端接到地vss；
    4、pmos管p1的柵端和nmos管n1的柵端接到out點，電阻r2的第二端和電阻r3的第一端的連接點a通過由電阻r4和電容c1組成的一階低通濾波器，輸出到vctrl1，vctrl1接到nmos管n2的柵端，nmos管n2的漏端接到vdd，源端輸出為電壓vmonitor；
    5、電阻r1的第二端和電阻r2的第一端的連接點b通過由電阻r5和電容c2組成的一階低通濾波器，輸出到vctrl2，vctrl2接到nmos管n3的柵端，nmos管n3的漏端接到vdd，源端輸出為vsoc。
    6、在一種實施方式中，所述超低功耗自適應(yīng)供電電路還包括監(jiān)測電路，所述監(jiān)測電路的電源是電壓vmonitor，地是vss；所述監(jiān)測電路的輸入是系統(tǒng)soc要工作的時鐘，輸出到out點。
    7、在一種實施方式中，所述監(jiān)測電路的電源電壓vmonitor低到監(jiān)測電路不能正常工作時，輸出out點的電壓為0；在電壓vmonitor下監(jiān)測電路能翻轉(zhuǎn)的話，系統(tǒng)soc中其他邏輯電路也能翻轉(zhuǎn)。
    8、在一種實施方式中，所述電阻r3的阻值遠小于電阻r1的阻值。
    9、在一種實施方式中，所述nmos管n1，n2和n3均為native管。
    10、本專利技術(shù)提供的一種超低功耗自適應(yīng)供電電路，具有如下優(yōu)點：
    11、（1）本專利技術(shù)通過電路是否翻轉(zhuǎn)來調(diào)控供電電壓，因此就可以天然考慮到pvt的影響，從而給出最低的供電電壓，達到降低功耗的目的；
    12、（2）電路的結(jié)構(gòu)非常簡單，響應(yīng)速度很快，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
    本文檔來自技高網(wǎng)...
                            
    
                            
    【技術(shù)保護點】
    
                                
    1.一種超低功耗自適應(yīng)供電電路，其特征在于，包括：電阻R1~R5、PMOS管P1、NMOS管N1~N3、電容C1~C2；
    2.如權(quán)利要求1所述的超低功耗自適應(yīng)供電電路，其特征在于，所述超低功耗自適應(yīng)供電電路還包括監(jiān)測電路，所述監(jiān)測電路的電源是電壓Vmonitor，地是VSS；所述監(jiān)測電路的輸入是系統(tǒng)SOC要工作的時鐘，輸出到OUT點。
    3.如權(quán)利要求2所述的超低功耗自適應(yīng)供電電路，其特征在于，所述監(jiān)測電路的電源電壓Vmonitor低到監(jiān)測電路不能正常工作時，輸出OUT點的電壓為0；在電壓Vmonitor下監(jiān)測電路能翻轉(zhuǎn)的話，系統(tǒng)SOC中其他邏輯電路也能翻轉(zhuǎn)。
    4.如權(quán)利要求1所述的超低功耗自適應(yīng)供電電路，其特征在于，所述電阻R3的阻值遠小于電阻R1的阻值。
    5.如權(quán)利要求1所述的超低功耗自適應(yīng)供電電路，其特征在于，所述NMOS管N1，N2和N3均為native管。
    
                            
    
                            
    【技術(shù)特征摘要】
    
                                
    1.一種超低功耗自適應(yīng)供電電路，其特征在于，包括：電阻r1~r5、pmos管p1、nmos管n1~n3、電容c1~c2；
    2.如權(quán)利要求1所述的超低功耗自適應(yīng)供電電路，其特征在于，所述超低功耗自適應(yīng)供電電路還包括監(jiān)測電路，所述監(jiān)測電路的電源是電壓vmonitor，地是vss；所述監(jiān)測電路的輸入是系統(tǒng)soc要工作的時鐘，輸出到out點。
    3.如權(quán)利要求2所述的超低功耗自適應(yīng)供電電路，其特...
                            
    
                            
    【專利技術(shù)屬性】
    
                                技術(shù)研發(fā)人員：曾令剛，陳博宇，李曉慧，
    
        申請(專利權(quán))人：上海昇貽半導(dǎo)體科技有限公司，
    
        類型：發(fā)明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
                        網(wǎng)友詢問留言
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