[發明專利]一種片上供電網絡有效
| 申請號: | 201410270308.8 | 申請日: | 2014-06-17 |
| 公開(公告)號: | CN104065268B | 公開(公告)日: | 2017-12-05 |
| 發明(設計)人: | 唐樣洋;王新入;張臣雄 | 申請(專利權)人: | 華為技術有限公司 |
| 主分類號: | H02M3/156 | 分類號: | H02M3/156 |
| 代理公司: | 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291 | 代理人: | 馮艷蓮 |
| 地址: | 518129 廣東*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 上供 網絡 | ||
1.一種片上供電網絡,其特征在于,包括至少一級片上電壓調整器和負載,所述片上電壓調整器位于所述負載所在的芯片上;
每一級片上電壓調整器的個數至少為一個;每一級片上電壓調整器連接其后一級片上電壓調整器中的至少一個片上電壓調整器;
第一級片上電壓調整器接收供電電源輸出的電壓,或者接收片外電壓調整器輸出的電壓;除第一級片上電壓調整器以外的每一級片上電壓調整器中的一個片上電壓調整器,接收前一級片上電壓調整器中的一個片上電壓調整器輸出的電壓;所述片外電壓調整器位于所述負載所在的芯片之外;
最后一級片上電壓調整器向所述負載輸出所述負載所需的電壓;除最后一級片上電壓調整器以外的每一級片上電壓調整器中的一個片上電壓調整器,向該片上電壓調整器連接的后一級片上電壓調整器輸出所述后一級片上電壓調整器所需的電壓;所述片上供電網絡包括兩級片上電壓調整器和所述負載,第一級片上電壓調整器的個數至少為兩個;若所述負載需要n個不同的電壓,則第二級片上電壓調整器的個數為n;
每個第一級片上電壓調整器的調壓范圍與該第一級片上電壓調整器連接的第二級片上電壓調整器的調壓范圍之比不小于預設值;
除最后一級片上電壓調整器以外的每一級片上電壓調整器中的一個片上電壓調整器包括開關電路、驅動電路、儲能電路、第一濾波電路和反饋環;
所述儲能電路,用于在所述開關電路導通時與第一輸入電源接通以充電,并在所述開關電路關斷時與第一輸入電源斷開以放電;
所述第一濾波電路,用于對所述儲能電路輸出的電壓進行濾波;
所述反饋環,用于根據第一參考電壓和所述儲能電路輸出的電壓生成驅動信號,或者根據第一參考電壓和所述儲能電路流過的電流生成所述驅動信號;
所述驅動電路,用于將所述反饋環輸出的驅動信號放大,并輸出給所述開關電路;
所述開關電路,用于在所述驅動電路輸出的信號的控制下在導通和關斷之間切換;
其中,當片上電壓調整器為第一級片上電壓調整器、且該片上電壓調整器接收所述供電電源輸出的電壓時,所述第一輸入電源為所述供電電源;當片上電壓調整器為第一級片上電壓調整器、且該片上電壓調整器接收所述片外電壓調整器輸出的電壓時,所述第一輸入電源為所述片外電壓調整器的輸出;當片上電壓調整器為除第一級片上電壓調整器以外的片上電壓調整器時,所述第一輸入電源為該片上電壓調整器的前一級片上電壓調整器中與該片上電壓調整器相連的片上電壓調整器的輸出;
除第一級片上電壓調整器以外的每一級片上電壓調整器中的一個片上電壓調整器包括第二p型功率MOS管、第三n型功率MOS管、第四誤差放大器、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第二電容和第三電容;或者,除第一級片上電壓調整器以外的每一級片上電壓調整器中的一個片上電壓調整器包括第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第四電容、第五電容、第四n型功率MOS管、數字控制器、第三脈沖寬度調制比較器和至少一個第三p型功率MOS管;
所述第六電阻與所述第七電阻串聯,該串聯支路的一端連接所述第二p型功率MOS管的漏極,該串聯支路的另一端接地;
所述第二p型功率MOS管的源極連接第二輸入電源,所述第二p型功率MOS管的柵極連接所述第四誤差放大器的輸出端;
其中,所述第二輸入電源為該片上電壓調整器的前一級片上電壓調整器中與該片上電壓調整器相連的片上電壓調整器的輸出;
所述第二p型功率MOS管的漏極連接所述第二電容的一端,所述第二電容的另一端接地;
所述第四誤差放大器的反相輸入端接收第二參考信號,所述第四誤差放大器的同相輸入端連接所述第六電阻與所述第七電阻相連的連接點;
所述第三n型功率MOS管的柵極連接所述第四誤差放大器的輸出端,所述第三n型功率MOS管的源極通過所述第八電阻和所述第三電容并聯后的并聯支路接地,所述第三n型功率MOS管的漏極與所述第二p型功率MOS管的漏極相連,所述第二p型功率MOS管的漏極為該片上電壓調整器的輸出端;
所述至少一個第三p型功率MOS管的源極均連接第三輸入電源,所述至少一個第三p型功率MOS管的漏極相連,作為該片上電壓調整器的輸出端,所述至少一個第三p型功率MOS管的柵極分別接收所述數字控制器輸出的控制信號;
其中,所述第三輸入電源為該片上電壓調整器的前一級片上電壓調整器中與該片上電壓調整器相連的片上電壓調整器的輸出;
所述第九電阻與所述第十電阻串聯,該串聯支路的一端連接該片上電壓調整器的輸出端,該串聯支路的另一端接地;
所述第四電容的一端連接該片上電壓調整器的輸出端,所述第四電容的另一端接地;
所述數字控制器,用于根據所述第三脈沖寬度調制比較器輸出的信號,輸出控制信號;
所述第三脈沖寬度調制比較器的同相輸入端接收第三參考信號,所述第三脈沖寬度調制比較器的反相輸入端連接所述第九電阻與所述第十電阻相連的連接點;
所述第四n型功率MOS管的漏極連接該片上電壓調整器的輸出端,所述第四n型功率MOS管的源極通過所述第十一電阻和所述第五電容并聯后的并聯支路接地,所述第四n型功率MOS管的柵極連接所述第三脈沖寬度調制比較器的輸出端。
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