一种供电电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种供电电路，包括比较单元、基准电路和电源处理单元，其中，比较单元用于接入两个或多个外部电源，并对接入的外部电源的电源信号进行比较，根据比较结果选择出其中一个外部电源；基准电路用于根据比较单元选出的外部电源产生基准电压和/或基准电流，并输出至电源处理单元；电源处理单元根据基准电路产生的基准电压和/或基准电流，以及比较单元选出的外部电源向外输出供电电源。本发明通过以上技术方案，解决现有技术双电源或多电源供电方案不够完善的技术问题。
【专利说明】—种供电电路
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种供电电路。
【背景技术】
[0002]越来越多的芯片使用双电源或多电源供电，这使芯片可以在多种模式下工作，拓展了芯片的使用范围。但是这也意味着芯片可以在任何一个电源下工作，也可以在双电源或多电源都存在时工作。这就要求基准电路(Vinit)需要做相同数量个，即每个电源使用自己的基准电路。如图1所示，为现有技术双电源供电电路的结构示意图，包括第一基准电路11、第二基准电路12、第一电源电路13、第二电源电路14和芯片核心电路(CORE) 15，其中，第一基准电路11接入双电源中的VCCl，产生IREFl (电流基准)和/或VREFl (电压基准)，并输入至第一电源电路13，第一电源电路13接入IREFl和/或VREFl，还接入VCCl，根据IREFl和/或VREFl，以及VCCl输出VDD至芯片核心电路15 ;第二基准电路12接入双电源中的VCC2，产生IREF2和/或VREF2，并输入至第二电源电路14，第二电源电路14接入IREF2和/或VREF2，还接入VCC2，根据IREF2和/或VREF2，以及VCC2输出VDD至芯片核心电路15。
[0003]上述传统方案，由于有两个或多个完整的电源系统，造成了芯片面积的浪费，同时在两个或多个电源都存在时，造成基准电路功耗的浪费，而且各个电源电路的输出或存在竞争关系，往往需要做较复杂的处理来消除竞争问题，增加了额外的成本。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种供电电路，解决现有技术双电源或多电源供电方案不够完善的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种供电电路，包括比较单元、基准电路和电源处理单元，其中:
[0007]比较单元用于接入两个或多个外部电源，并对接入的外部电源的电源信号进行比较，根据比较结果选择出其中一个外部电源；
[0008]基准电路用于根据比较单元选出的外部电源产生基准电压和/或基准电流，并输出至电源处理单元；
[0009]电源处理单元根据基准电路产生的基准电压和/或基准电流，以及比较单元选出的外部电源向外输出供电电源。
[0010]进一步地，该供电电路还包括控制开关，所述控制开关连接在所述比较单元与所述基准电路之间，用于根据所述比较单元输出的数字控制信号，将比较单元选出的外部电源接入所述基准电路。
[0011 ] 进一步地，所述比较单元用于接入两个外部电源，并对所述两个外部电源的电源信号进行比较，根据比较结果输出与外部电源一一对应且极性相反的两个数字控制信号，所述比较单元分别利用每一个数字控制信号控制与其对应的外部电源是否接入所述基准电路和所述电源处理单元。
[0012]进一步地，所述比较单元用于对接入的两个外部电源的电压进行比较，输出的所述两个数字控制信号中，与电压较大的电源对应的数字控制信号为低电平，与电压较小的电源对应的数字控制信号为高电平。
[0013]进一步地，所述控制开关包括两个相同的PMOS管，其中一个PMOS管的栅极接入所述两个数字控制信号中的一个，另一个PMOS管的栅极接入所述两个数字控制信号中的另一个，各PMOS管用于在栅极所接入的数字控制信号为低电平时，将与所接入的数字控制信号对应的电源接入所述基准电路。
[0014]进一步地，所述比较单元用于对接入的两个电源的电压进行比较，输出的所述两个数字控制信号中，与电压较大的电源对应的数字控制信号为高电平，与电压较小的电源对应的数字控制信号为低电平。
[0015]进一步地，所述控制开关包括两个相同的NMOS管，其中一个NMOS管的栅极接入所述两个数字控制信号中的一个，另一个NMOS管的栅极接入所述两个数字控制信号中的另一个，各NMOS管用于在栅极所接入的数字控制信号为高电平时，将与所接入的数字控制信号对应的电源接入所述基准电路。
[0016]进一步地，所述控制开关包括两个传输门，每个传输门均接入所述两个数字控制信号，在所述两个数字控制信号的控制下，所述两个传输门中的一者导通，将比较单元选择出的电源接入所述基准电路。
[0017]进一步地，所述电源处理单元包括两个电源电路，其中一个电源电路接入基准电路产生的基准电压和/或基准电流，还接入所述两个数字控制信号中的一者，以及与所接入的数字控制信号对应的电源；另一个电源电路接入基准电路产生的基准电压和/或基准电流，还接入所述两个数字控制信号中的另一者，以及与所接入的数字控制信号对应的另一电源；所述两个电源电路在所接入的数字控制信号的控制下开启或关闭。
[0018]本发明提供的供电电路，通过比较单元对所接入的两个或多个外部电源进行选择，只有一个外部电源接入基准电路，相应的只需要一个基准电路，降低了占用面积和功耗，也降低了电路的复杂度。同时，由于只使用一个外部电源，因此电源处理单元中也可以只设置一个共用的电源电路，进一步降低占用面积和功耗，降低电路的复杂度，当电源处理单元中包括与电源数相同个数的电源电路时，可以通过比较单元输出的数字控制信号控制各电源电路的开启，来选择一个电源进行使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为现有技术双电源供电电路的结构示意图；
[0020]图2为本发明一实施例提供的供电电路的结构示意图；
[0021]图3为本发明另一实施例提供的供电电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]本发明的主要构思是:通过比较单元对所接入的两个或多个外部电源进行选择，只有一个外部电源接入基准电路和电源处理单元，电源处理单元只输出一个VDD供外部电路使用。本发明提供的供电电路包括但不局限于给芯片核心电路供电，应用范围包括但不局限于芯片内。
[0023]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0024]图2为本发明一实施例提供的供电电路的结构示意图，供电电路包括比较单元21、基准电路22和电源处理单元23，比较单元21用于接入两个或多个外部电源(例如VCCl、VCC2……VCCn)，并对接入的外部电源的电源信号进行比较，根据比较结果选择出其中一个电源VCCx ;基准电路22用于根据比较单元21选出的电源VCCx产生基准电压和/或基准电流，并输出至电源处理单元23 ；电源处理单元23根据基准电路22产生的基准电压和/或基准电流，以及比较单元21选出的电源VCCx向外(例如芯片核心电路)输出供电电源。
[0025]在一实施例中，电源处理单元23中可以只包括一个共用的电源电路，进一步节省占用面积和功耗、降低成本和电路的复杂度，电源处理单元23中也可以包括与电源数相同个数的电源电路，这种情况下，可以控制各电源电路的开启来选择一个电源进行使用。
[0026]在一实施例中，比较单元21可以对所接入的外部电源的电压大小进行比较，选出电压较大的电源。
[0027]在一实施例 中，比较单元21通过输出数字控制信号的方式通知基准电路22和电源处理单元23所选择出的外部电源。
[0028]在一实施例中，比较单元21与基准电路22之间还可以包括控制开关，用于根据比较单元21输出的数字控制信号，将比较单元21选出的外部电源接入基准电路22 ；比较单元21与电源处理单元23之间，也可以包括控制开关，用于根据比较单元21输出的数字控制信号，将比较单元21选出的外部电源接入电源处理单元23 ;或者比较单元21与基准电路22、电源处理单元23之间共用一个控制开关，用于根据比较单元21输出的数字控制信号，将比较单元21选出的外部电源接入基准电路22和电源处理单元23。
[0029]对于双电源供电电路，比较单元21用于接入两个外部电源，并对该两个外部电源进行比较，根据比较结果可以输出与外部电源一一对应且极性相反的两个数字控制信号，每一个数字控制信号用于控制与其对应的一个外部电源是否接入基准电路22和电源处理单元23。这种情况下，控制开关可以是两个相同的PMOS管，或者两个相同的NMOS管，或者两个由PMOS管和NMOS管组成的传输门。
[0030]图3为本发明另一实施例提供的供电电路的结构示意图，如图3所示，供电电路包括比较单元31、控制开关32、基准电路33和电源处理单元34，其中，
[0031]比较单元31用于接入两个外部电源(VCC1和VCC2)，并对接入的外部电源的电压进行比较，根据比较结果输出与外部电源一一对应且极性相反的两个数字控制信号，分别为第一数字控制信号C、第二数字控制信号-C，假设:本实施例中VCCl与C对应，VCC2与-C对应。
[0032]控制开关32包括两个相同的PMOS管，第一 PMOS管321和第二 PMOS管322，其中，第一 PMOS管321的栅极接入比较单元31输出的两个数字控制信号中的一者(假设本实施例中，此处接入的是第一数字控制信号C)，与所接入第一数字控制信号C对应的外部电源VCCl接入该第一 PMOS管321的源极或栅极中的一者，该第一 PMOS管321的源极或栅极中的另一者接基准电路33的输入端；第二 PMOS管322的栅极接入第二数字控制信号-C，与所接入第二数字控制信号-C对应的另一外部电源VCC2接入该第二 PMOS管322的源极或栅极中的一者，该第二 PMOS管322的源极或栅极中的另一者接基准电路33的输入端。各PMOS管在栅极接入低电平时导通，即将其源极或栅极接入的外部电源接入基准电路33。基准电路33用于根据控制开关32接入的外部电源产生基准电压和/或基准电流，并输出至电源处理单元34。
[0033]电源处理单元34包括第一电源电路341和第二电源电路342，第一电源电路341和第二电源电路342分别接入基准电路33产生的基准电压和/或基准电流，同时，将接入比较单元31的VCCl以及与VCCl对应的第一数字控制信号C接入第一电源电路341，将接入比较单元31的VCC2，以及与VCC2对应的第二数字控制信号-C接入第二电源电路342，第一电源电路341在第一数字控制信号C的控制下开启或关闭，第二电源电路342在第二数字控制信号-C的控制下开启或关闭。
[0034]本实施例中，基准电路33为两个外部电源共用，节省了占用面积和功耗，降低了成本和电路的复杂度。本实施例所示意的供电电路的工作原理如下:
[0035]VCCl > VCC2时，比较单元31输出的与VCCl对应的第一数字控制信号C为低电平，与VCC2对应的第二数字控制信号-C为高电平。栅极接入第一数字控制信号C的第一PMOS管321导通，第一 PMOS管321将源极或栅极接入的VCCl接入基准电路33。基准电路33根据VCCI产生基准电压和/或基准电流，输出至第一电源电路341和第二电源电路342。在第一数字控制信号C的使能下，第一电源电路341开启，根据基准电路33产生的基准电压和/或基准电流，以及VCCl产生VDD，输出至外部电路。在第二数字控制信号-C的禁能控制下，第二电源电路342关闭，不产生VDD。
[0036]VCCl < VCC2时，比较单元31输出的与VCCl对应的第一数字控制信号C为高电平，与VCC2对应的第二数字控制信号-C为低电平。栅极接入第二数字控制信号-C的第二PMOS管322导通，第二 PMOS管322将源极或栅极接入的VCC2接入基准电路33。基准电路33根据VCC2产生基准电压和/或基准电流，输出至第一电源电路341和第二电源电路342。在第二数字控制信号-C的使能下，第二电源电路342开启，根据基准电路33产生的基准电压和/或基准电流，以及VCC2产生VDD，输出至外部电路。在第一数字控制信号C的禁能控制下，第一电源电路341关闭，不产生VDD。
[0037]在另一实施例中，假设比较单元31输出的所述两个数字控制信号中，与电压较大的外部电源对应的数字控制信号为高电平，与电压较小的外部电源对应的数字控制信号为低电平。那么控制开关32中，可以使用两个相同的NMOS管代替上述实施例中两个相同的PMOS管，与比较单元31输出两个数字控制信号一一对应，用于在栅极所接入的数字控制信号为低电平时，将与所接入的数字控制信号对应的外部电源接入所述基准电路33。
[0038]在另一实施例中，控制开关32还可以包括两个由PMOS管和NMOS管组成的传输门，每个传输门均接入所述两个数字控制信号，例如:
[0039]将第一数字控制信号C接入第一传输门中的PMOS管的栅极，将第二数字控制信号-C接入第一传输门中的NMOS管的栅极；将第一数字控制信号C接入第二传输门中的NMOS管的栅极，将第二数字控制信号-C接入第二传输门中的PMOS管的栅极，当比较单元31输出的第一数字控制信号C为低电平，第二数字控制信号-C为高电平时，第一传输门导通，将接入第一传输门的外部电源接入基准电路33，第二传输门开闭；相反，当比较单元31输出的第一数字控制信号C为高电平，第二数字控制信号-C为低电平时，第一传输门开闭，第二传输门导通，将接入第二传输门的外部电源接入基准电路33。
[0040]或者，将第一数字控制信号C接入第一传输门中的NMOS管的栅极，将第二数字控制信号-C接入第一传输门中的PMOS管的栅极；将第一数字控制信号C接入第二传输门中的PMOS管的栅极，将第二数字控制信号-C接入第二传输门中的NMOS管的栅极，当比较单元31输出的第一数字控制信号C为低电平，第二数字控制信号-C为高电平时，第一传输门开闭，第二传输门导通，将接入第二传输门的外部电源接入基准电路33;相反，当比较单元31输出的第一数字控制信号C为高电平，第二数字控制信号-C为低电平时，第一传输门导通，将接入第一传输门的外部电源接入基准电路33,第二传输门开闭。
[0041]本发明提供的供电电路，只需要一个基准电路，降低了占用面积和功耗，也降低了电路的复杂度。同时，由于只使用一个外部电源，因此电源处理单元中也可以只设置一个共用的电源电路，进一步降低占用面积和功耗，降低电路的复杂度，当电源处理单元中包括与外部电源数相同个数的电源电路时，可以通过比较单元输出的数字控制信号控制各电源电路的开启，来选择一个电源进行使用。
[0042]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种供电电路，其特征在于，包括比较单元、基准电路和电源处理单元，其中: 比较单元用于接入两个或多个外部电源，并对接入的外部电源的电源信号进行比较，根据比较结果选择出其中一个外部电源； 基准电路用于根据比较单元选出的外部电源产生基准电压和/或基准电流，并输出至电源处理单元； 电源处理单元根据基准电路产生的基准电压和/或基准电流，以及比较单元选出的外部电源向外输出供电电源。
2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括控制开关，所述控制开关连接在所述比较单元与所述基准电路之间，用于根据所述比较单元输出的数字控制信号，将比较单元选出的外部电源接入所述基准电路。
3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述比较单元用于接入两个外部电源，并对所述两个外部电源的电源信号进行比较，根据比较结果输出与外部电源一一对应且极性相反的两个数字控制信号，所述比较单元分别利用每一个数字控制信号控制与其对应的外部电源是否接入所述基准电路和所述电源处理单元。
4.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述比较单元用于对接入的两个外部电源的电压进行比较，输出的所述两个数字控制信号中，与电压较大的电源对应的数字控制信号为低电平，与电压较小的电源对应的数字控制信号为高电平。
5.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述控制开关包括两个相同的PMOS管，其中一个PMOS管的栅极接入所述两个数字控制信号中的一个，另一个PMOS管的栅极接入所述两个数字控制信号中的另一个，各PMOS管用于在栅极所接入的数字控制信号为低电平时，将与所接入的数字控制信号对应的电源接入所述基准电路。
6.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述比较单元用于对接入的两个电源的电压进行比较，输出的所述两个数字控制信号中，与电压较大的电源对应的数字控制信号为高电平，与电压较小的电源对应的数字控制信号为低电平。
7.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述控制开关包括两个相同的NMOS管，其中一个NMOS管的栅极接入所述两个数字控制信号中的一个，另一个NMOS管的栅极接入所述两个数字控制信号中的另一个，各NMOS管用于在栅极所接入的数字控制信号为高电平时，将与所接入的数字控制信号对应的电源接入所述基准电路。
8.如权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述控制开关包括两个传输门，每个传输门均接入所述两个数字控制信号，在所述两个数字控制信号的控制下，所述两个传输门中的一者导通，将比较单元选择出的电源接入所述基准电路。
9.如权利要求3至8任一项所述的供电电路，其特征在于，所述电源处理单元包括两个电源电路，其中一个电源电路接入基准电路产生的基准电压和/或基准电流，还接入所述两个数字控制信号中的一者，以及与所接入的数字控制信号对应的电源；另一个电源电路接入基准电路产生的基准电压和/或基准电流，还接入所述两个数字控制信号中的另一者，以及与所接入的数字控制信号对应的另一电源；所述两个电源电路在所接入的数字控制信号的控制下开启或关闭。
【文档编号】G05F1/56GK104035463SQ201310071751
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月6日 优先权日:2013年3月6日
【发明者】张存才, 李鸿雁, 赵辉, 石道林, 杨世铎, 张友华 申请人:国民技术股份有限公司