专利名称：控制集成电路共振的系统的制作方法
背景技术：
集成电路通常需要用于正常工作的恒定电源电压。电源电压可以由供电电路提供。在特定的频率，在电源电压的提供中的功率瞬变可以引起集成电路和供电电路的共振。该共振可以很快地增加由集成电路吸取的电流量并且因此可以导致电源电压骤降。结果，会危及集成电路的正常操作。
图1是一些实施例的系统的框图。
图2是一些实施例的过程的流程图。
图3是一些实施例的系统的侧视图。
图4是一些实施例的系统的俯视图。
图5是一些实施例的系统的框图。
具体实施例方式
图1是一些实施例的系统100的框图。系统100包含电压源110、电流传感器120和控制信号电路200。
系统100可以用于一些实施例以产生控制信号来减少电路在工作点的共振，其中该控制信号的特征以该电路的当前工作点向工作点的接近为根据。在这方面，工作点可以是共振工作点，在该点电源电压与电源电流基本上同相。此外，当前工作点向工作点的接近可以当前工作点上的电源电压和电源电流之间的相位差为根据。
在一特例中，系统100检测与输入电压信号有关的电流，产生与检测的电流成比例的基于电流的电压信号，并且以基于电流的电压信号和输入电压信号之间的相位差为根据而产生控制信号。然后，该控制信号可以用来改变接收输入电压信号的电路的响应。
图1的电压源110可包括用于向包含控制信号电路200的集成电路供电的调压器。物理上电压源110可与这样的集成电路分开，并且可以向集成电路以外的电路元件供电。电力可以以电源电压信号的形式供给集成电路和控制信号电路200。电源电压信号还可提供给电流传感器120。
电流传感器120可接收电源电压信号并可基于该信号产生一个信号。在一些实施例中，电流传感器120检测与电源电压信号关联的电流并以经检测的电流为根据而产生一个电压信号。基于电流的电压信号可以与经检测的电流成比例并且与之基本上同相。电流传感器120可设在封装了控制信号电路200的有机微电子封装件之上和/或之内。
控制信号电路200的低通模拟滤波器205接收来自电压源110的电源电压信号。在这方面，控制信号电路200的元件可被集成到由电源电压信号供电的集成电路的硅衬底中。低通模拟滤波器205可限制电源电压信号的带宽，并输出带宽受限的电源电压信号给模数转换器210。然后，转换器210将信号转换成数字电源电压信号。在转换之前限制电源电压的带宽可以减少转换期间的淆频。
调制器215接收来自转换器210的电源电压信号。调制器215还接收来自振荡器220的第一振荡信号并在数字域调制电源电压信号而产生调制电源电压信号。第一振荡信号可以包含正弦信号的数字表示。在一些实施例中，正弦信号的频率范围可以从包括电路200的微电子组件的共振频率的一半到实际的共振频率。
来看控制信号电路200的下部，低通滤波器225接收来自电流传感器120的基于电流的电压信号。如上就低通模拟滤波器205所述，低通模拟滤波器225可以限制基于电流的电压信号的带宽，以在随后的模数转换期间减少淆频。因此，低通模拟滤波器225输出带宽被限制的电压信号给模数转换器230，该转换器将信号转换成基于电流的数字电压信号。
调制器235接收来自转换器230的基于电流的电压信号并在数字域调制基于电流的电压信号以产生经调制的基于电流的电压信号。调制器235以从振荡器220接收的第二振荡信号为根据来调制基于电流的电压信号。第二振荡信号可以与上述的第一振荡信号基本上同相和有-90°的异相。第二振荡信号可以因此而被描述为与第一振荡信号“正交”。
由于前述的配置，以经调制的电源电压信号和经调制的基于电流的电压信号为根据，可以确定在电源电压信号和基于电流的信号之间的相位差。相位差可以指示当前工作点对共振工作点的接近。如上所述，0°相位差可指示接收电源电压的电路正工作在共振点上。相位差越接近于0°，电路的当前工作点就越接近于共振工作点。
依照一些实施例，相位差与经调制的基于电流的电压信号的量值与经调制的电源电压信号的量值的比值成反比。相位差还可以基本上等于该比值的反正切。在此使用的术语″成反比″只意味第一个值和第二个值之间的关系，其中第一个值的增加带来第二个值的减少。各自增加的量值可受制于任何关系，且可不在数学上相关。
输出电路250可基于经调制的电压信号而产生控制信号。经调制的电源电压信号通过低通数字滤波器255滤波，以滤除高频信号成分。在一个例子中，低通数字滤波器255产生经调制的电源电压信号的二进制表示，其中阈值之上的量值用饱和的位值(例如，1111)来表示。低通数字滤波器260类似地过滤从调制器235输出的经调制的基于电流的电压信号。分频器265接收这两个信号并输出比值信号，所述比值信号具有的量值等于经调制的电源电压信号的量值与经调制的基于电流的电压信号的量值的比值。如上所述，该比值可以与电源电压信号和基于电流的电压信号之间的相位差成反比。
数值换算单元270以分频器265输出的比值信号为根据而产生控制信号。既然比值信号指示电源电压信号和基于电流的电压信号之间的相位差，该比值信号还指示当前工作点向共振工作点的接近。因此，数值换算单元270可执行对该比值信号作的任何处理，以产生考虑了接近度的适当的控制信号。
依照一些实施例，数值换算单元270将该比值信号反转以产生控制信号，该控制信号的量值与电源电压信号和基于电流的电压信号之间的相位差成正比。在此使用的″成正比″意味第一个值和第二个值之间的关系，其中第一个值的增加带来第二个值的增加。如果相位差小，这样的配置可以产生小量值的控制信号，并且如果在相位差较大的情况下，产生较大量值的控制信号。在一些实施例中，数值换算单元还可以或可选地依据所要的控制信号量值的范围换算比值信号和/或将比值信号元转换为所要的位长。
数模转换器275将数字控制信号转换为模拟控制信号。在数值换算单元270将比值信号反转的场合，在比值信号的量值大的情况下模拟控制信号的量值小。此外，如果比值信号的量值大，则相位差小。另外，在相位差小的情况下，当前工作点接近于共振工作点。因此，在当前工作点接近于共振工作点的情况下，模拟控制信号的量值小。在当前工作点不接近于共振工作点的情况下，控制信号的量值较大。如上所述，一些实施例中产生这样的模拟控制信号，该模拟控制信号在当前工作点不接近于共振工作点的情况下具有小的量值，且如果当前工作点接近于共振工作点则具有较大的量值。
该模拟控制信号被送回到电压源110。电压源110可基于控制信号改变其输出阻抗，以减少电压源110和包含电路200的组件的共振响应。在这方面，电压源110的设计可以确定数值换算单元270是否反转、换算和/或改变比值信号的分解。
图2是依照一些实施例的过程300的流程图。然而，过程300可以通过任何硬件、固件和软件的组合来执行。
最初，在步骤310，检测与输入电压信号关联的电流。输入电压信号可以是从供电电路提供到集成电路组件的电源电压信号。所检测的电流是通过在对应的负载两端施加电源电压信号产生的。负载可包括集成电路以及其他元件。
在步骤320，基于所检测的电流产生电压信号。电压信号与所检测的电流成比例并与之基本上同相。接着，在步骤330，基于在步骤320产生的电压信号和输入电压信号之间的相位差产生控制信号。如图1所示，可基于经调制的基于电流的电压信号与经调制的电源电压信号的比值而产生控制信号。控制信号也可以是以该比值的反正切为根据，因为反正切可以基本上等于相位差。
在电源电压信号和基于电流的信号之间的相位差可以指示当前工作点对共振工作点的接近。因此，以相位差为根据的控制信号可用来减少在共振工作点的系统响应。通过改变供电电路的输出阻抗和/或通过改变集成电路的固有阻抗，可以减少系统响应。在一些实施例中，也可使用其他的用以改变响应的系统。
图3是一些实施例的系统100的实现结构的侧视图。该实现结构可并入任何数量的较大的系统，其中包括但不限于台式计算机、服务器以及个人数字助理。
图3示出包含控制信号电路200的集成电路400。集成电路400可以包含硅基片，在该硅基片上使用当前的和本申请后知道的技术来制造电路元件。集成电路400可包含微处理器或任何其他集成电路。
焊球410将电路400机械连接并电连接到组件420。组件420可包括任何适当的有机的、陶瓷的或其他类型的电路组件。如图所示，电流传感器120安装在组件420的表面。传感器120可被包括在组件420之上或之内的任何地方。引脚430电气并且机械地将组件420连接到主板440。
连接到主板440还有电压源110，其中可包括调压器。电压源110通过主板440给组件420提供电源电压。如图1所示，电压源110可接收来自控制信号电路200的控制信号。在一些实施例中用控制信号来改变电压源110的输出阻抗。电压源110还接收来自电源450的电力，该电源又被连接到主板440。
图4是一些实施例的图3的系统的俯视图。图4示出图3的元件110，120，200，400，420，440和450以及存储控制器集线器500和存储器510。因此，图4示出了的是其中的集成电路400为微处理器的实施例。
集成电路400通过存储控制器集线器500与存储器510进行通信。存储器510可包括任何类型的用于储存数据的存储器，例如单数据率随机存取存储器、双数据率随机存取存储器或者可编程只读存储器。
图5是一些实施例的系统600的框图。系统600包含图1的电流传感器120和控制信号电路200，并且还包含阻抗转换器610和功能逻辑电路620。阻抗转换器610和功能逻辑电路620可以是集成电路元件。该集成电路可以还包括电路200。
由电路200产生的控制信号可传输给阻抗转换器610。阻抗转换器610可基于控制信号改变其固有阻抗。在一些实施例中，阻抗转换器610可基于集成电路的当前工作点向集成电路的共振工作点的接近来调整集成电路的固有阻抗，该集成电路包括转换器610和功能逻辑电路620。所述调整可以减少集成电路在共振工作点的响应。
在此描述的若干实施例只是为了举例说明。实施例可以包含本说明书中描述的元件的任何当前或随后知道的型式。因此，从本说明书本领域技术人员将认知，可通过各种不同的修改和变形来实施其他的实施例。
权利要求
1.一种方法，包含如下步骤产生控制信号以减少电路在工作点的共振，所述控制信号的特征在于以当前工作点向所述工作点的接近为根据。
2.依照权利要求1所述的方法，其中，产生控制信号的步骤中包含检测与输入电压信号相关联的电流；产生一基于电流的电压信号，所述基于电流的电压信号与所述经检测的电流成比例；以及以基于电流的电压信号和所述输入电压信号之间的相位差为根据产生所述控制信号。
3.依照权利要求2所述的方法，其中基于所述相位差产生所述控制信号的步骤中包含用第一振荡信号调制所述输入电压信号以产生经调制的电压信号；用第二振荡信号调制所述基于电流的电压信号以产生经调制的基于电流的电压信号，所述第二振荡信号的频率和量值基本上等于所述第一振荡信号的频率和量值；以所述经调制的基于电流的电压信号的量值与所述经调制的电压信号的量值的比值为根据产生比值信号；以及以所述比值信号为根据产生所述控制信号，其中所述相位差与所述比值成反比。
4.依照权利要求3所述的方法，其中，所述第二振荡信号与所述第一振荡信号基本上相差九十度相位。
5.依照权利要求2所述的方法，其中，所述输入电压信号和所述基于电流的电压信号为数字信号。
6.依照权利要求2所述的方法，其中，以所述相位差为根据产生所述控制信号的步骤中包含用第一振荡信号调制所述输入电压信号以产生经调制的电压信号；用第二振荡信号调制所述基于电流的电压信号以产生经调制的基于电流的电压信号，所述第二振荡信号的频率和量值基本上等于所述第一振荡信号的频率和量值；以所述经调制的基于电流的电压信号的量值与所述经调制的电压信号的量值的比值为根据产生比值信号；以及基于所述比值的反正切产生所述控制信号，其中，所述相位差基本上等于所述比值的反正切。
7.依照权利要求6所述的方法，其中，所述输入电压信号和所述基于电流的电压信号为数字信号。
8.依照权利要求1所述的方法，还包含如下步骤基于所述控制信号来控制所述输入电压信号源的输出阻抗。
9.依照权利要求1所述的方法，还包含如下步骤基于所述控制信号来控制所述电路的响应曲线。
10.依照权利要求9所述的方法，其中，控制所述响应曲线的步骤中包含基于所述控制信号来控制所述电路的固有阻抗。
11.一种装置，其中包括检测与输入电压信号相关联的电流并以所述检测的电流为根据而产生基于电流的电压信号的传感器；以所述输入电压和所述基于电流的电压信号为根据而产生控制信号的控制信号电路，所述控制信号减少电路在工作点的共振，所述控制信号的特征在于以当前的工作点对所述工作点的接近为根据。
12.依照权利要求11所述的装置，其中，所述控制信号电路中包含用第一振荡信号调制所述输入电压信号并输出经调制的电压信号的第一调制器；用第二振荡信号调制所述基于电流的电压信号并输出经调制的基于电流的电压信号的第二调制器，所述第二振荡信号的频率和量值基本上等于所述第一振荡信号的频率和量值；以及以所述经调制的电压信号和所述经调制的基于电流的电压信号为根据产生所述控制信号的输出电路。
13.依照权利要求12所述的装置，其中所述第二振荡信号与所述第一振荡信号基本上相差九十度相位。
14.依照权利要求13所述的装置，所述输出电路以所述输入电压信号和所述基于电流的电压信号之间的相位差为根据而产生所述控制信号。
15.依照权利要求14所述的装置，所述输出电路还以所述经调制的基于电流的电压信号的量值与所述经调制的电压信号的量值的比值为根据而产生比值信号，并且基于所述比值信号而产生所述控制信号，其中所述相位差与所述比值成反比。
16.依照权利要求15所述的装置，其中，所述比值信号以所述比值的反正切为根据，并且其中所述相位差基本上等于所述比值的反正切。
17.依照权利要求12所述的装置，还包括输出所述输入电压信号的第一模数转换器；以及输出所述基于电流的信号的第二模数转换器；其中，所述输出电路包含输出所述控制信号的数模转换器。
18.依照权利要求11所述的装置，所述控制信号电路以所述输入电压信号和所述基于电流的电压信号之间的相位差为根据而产生所述控制信号。
19.依照权利要求18所述的装置，所述控制信号电路还包含用第一振荡信号调制所述输入电压信号并输出经调制的电压信号的第一调制器；用第二振荡信号调制所述基于电流的电压信号并输出经调制的基于电流的电压信号的第二调制器，第二振荡信号的频率和量值基本上等于第一振荡信号的频率和量值；以及输出电路，产生以经调制的基于电流的电压信号量值与经调制的电压信号量值的比值为根据的比值信号，并以该比值为根据而产生控制信号，其中，所述相位差与该比值成反比。
20.依照权利要求19所述的装置，其中，所述比值信号以所述比值的反正切为根据，并且所述相位差基本上等于所述比值的反正切。
21.依照权利要求11所述的装置，还包括基于所述控制信号来控制所述电路的响应曲线的控制元件。
22.依照权利要求21所述的装置，所述控制元件包括基于所述控制信号来控制所述电路的固有阻抗的阻抗转换器。
23.依照权利要求11的装置，还包括基于所述控制信号来控制所述输入电压信号的调压器。
24.依照权利要求23所述的装置，所述调压器基于所述控制信号来控制所述调压器的输出阻抗。
25.一种系统，其中包括检测与输入电压信号相关联的电流并以所述经检测的电流为根据产生基于电流的电压信号的传感器；包含控制信号电路的集成电路，以所述输入电压信号和所述基于电流的电压信号为根据而产生控制信号，所述控制信号减少电路在工作点的共振，所述控制信号的特征在于以当前的工作向所述工作点的接近为根据；以及与所述集成电路通信的双数据率存储器。
26.依照权利要求25所述的系统，其中，所述控制信号电路包含用第一振荡信号调制所述输入电压信号并输出经调制的电压信号的第一调制器；用第二振荡信号调制所述基于电流的电压信号并输出经调制的基于电流的电压信号的第二调制器，所述第二振荡信号的频率和量值基本上等于所述第一振荡信号的频率和量值；以及以所述经调制的电压信号和所述经调制的基于电流的电压信号为根据而产生所述控制信号的输出电路。
27.依照权利要求26所述的系统，所述输出电路以所述输入电压信号和所述基于电流的电压信号之间的相位差为根据而产生所述控制信号。
28.依照权利要求27所述的系统，所述输出电路还以所述经调制的基于电流的电压信号的量值与所述经调制的电压信号的量值的比值为根据而产生比值信号，并且基于所述比值信号产生所述控制信号，其中，所述相位差与所述比值成反比。
29.依照权利要求28所述的装置，其中，所述比值信号是以所述比值的反正切为根据，并且所述相位差基本上等于所述比值的反正切。
全文摘要
依据一些实施例，产生控制信号以降低在工作点的电路共振，所述控制信号的特征在于以当前工作点向工作点的接近为根据。控制信号的产生步骤中可包含检测与输入电压信号相关联的电流，产生以经检测的电流为根据的基于电流的信号，并产生以基于电流的信号和输入电压信号之间的相位差为根据的控制信号。
文档编号H04L25/08GK1799174SQ200480014922
公开日2006年7月5日 申请日期2004年5月26日 优先权日2003年6月4日
发明者R·坎帕纳 申请人:英特尔公司