一种电压产生装置及半导体芯片的制作方法

文档序号:12361550阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种电压产生装置,其特征在于,包括:控制器、第一分压控制器、第二分压控制器、和电压检测器;

所述第一分压控制器与负载串联在输入电源与接地端之间;

所述第二分压控制器与所述负载并联在所述第一分压控制器和所述负载之间的连接点与所述接地端之间;

所述电压检测器与所述负载之间电连接,用于检测所述负载的负载电压并向所述控制器反馈所述负载电压的检测值;

所述控制器与所述电压检测器、所述第一分压控制器以及所述第二分压控制器之间均电连接,用于接收所述电压检测器反馈的所述检测值,并基于所述检测值生成控制信号,所述控制信号用于控制所述第一分压控制器和所述第二分压控制器来调节所述负载电压到目标值;其中,

当所述检测值大于所述目标值,所述控制信号用于执行如下至少一项控制:控制所述第一分压控制器的电阻升高、或控制所述第二分压控制器的电阻降低;

当所述检测值小于所述目标值,所述控制信号用于执行如下至少一项控制:控制所述第一分压控制器的电阻降低、或控制所述第二分压控制器的电阻升高。

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一分压控制器或所述第二分压控制器包括多个带开关的电阻集合,所述多个带开关的电阻集合之间并联连接,其中,每个带开关的电阻集合中包含并联的至少一个带开关的电阻,其中第一带开关的电阻被所述控制信号中的控制位所控制从而控制所述带开关的电阻集合的导通或关闭,所述控制信号中的多个并行的控制位分别用于控制所述多个带开关的电阻集合的导通或关闭。

3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,

当所述控制位控制所述开关导通,则所述带开关的电阻集合被导通并控制所述第一分压控制器或所述第二分压控制器的电阻降低;

当所述控制位控制所述开关关闭,则所述带开关的电阻集合被关闭并控制所述第一分压控制器或所述第二分压控制器的电阻升高。

4.如权利要求2或3所述的装置,其特征在于,所述带开关的电阻为电源门控单元PGCell。

5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第一分压控制器中的PGCell的开关和所述第二分压控制器中的PGCell的开关为不同类型的晶体管;

所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位和所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位的信号相位相同。

6.如权利要求5所述的装置,所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位和所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位是同一个控制位。

7.如权利要求5或6所述的装置,其特征在于,所述不同类型的晶体管分别为P型金属氧化物半导体PMOS管和N型金属氧化物半导体NMOS管。

8.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第一分压控制器中的PGCell的开关和所述第二分压控制器中的PGCell的开关为相同类型的晶体管;

所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位与所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位的信号相位相反。

9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述相同类型的晶体管为PMOS管或NMOS管。

10.如权利要求2至9中任一项所述的装置,其特征在于,至少一个带开关的电阻集合中包含并联的N个带开关的电阻,每个带开关的电阻包括串联的电阻和开关,N为大于等于2的正整数;其中,

在所述N个带开关的电阻中,第一带开关的电阻中的开关的控制端用于接收与所述至少一个带开关的电阻集合对应的控制位;

在N个带开关的电阻中,下一带开关的电阻中开关的控制端耦合于上一带开关的电阻中串联的开关和电阻的连接点并接收所述连接点输出的信号。

11.如权利要求2至9中任一项所述的装置,其特征在于,至少一个带开关的电阻集合中包含并联的N个带开关的电阻对,每个带开关的电阻对包括并联的一对带开关的电阻,每个带开关的电阻包括串联的电阻和开关,N为大于等于2的正整数;其中,

在N个带开关的电阻对中,第一带开关的电阻对中的第一带开关的电阻中的开关的控制端用于接收与所述至少一个带开关的电阻集合对应的控制位;

在N个带开关的电阻对中,下一带开关的电阻对中第一带开关的电阻的中开关的控制端耦合于上一带开关的电阻对中第一带开关的电阻中的串联的开关和电阻的连接点并接收所述连接点输出的信号;

在N个带开关的电阻对中,最后一个带开关的电阻对中的第二带开关的电阻中的开关的控制端耦合于所述最后一个带开关的电阻对中的第一带开关的电阻中串联的开关和电阻的连接点并接收所述连接点输出的信号;

在N个带开关的电阻对中,上一带开关的电阻对中第二带开关的电阻的中开关的控制端耦合于下一带开关的电阻对中第二带开关的电阻中的串联的开关和电阻的连接点并接收所述连接点输出的信号。

12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,在任一带开关的电阻对中,第一带开关的电阻中的电阻的阻值大于第二带开关的电阻中的电阻的阻值。

13.如权利要求2至12中任一项所述的装置,其特征在于,

当所述检测值大于所述目标值,则所述控制信号中的多个并行的控制位中的至少一个控制位用于控制所述第一分压控制器中与所述至少一个控制位相应的至少一个带开关的电阻集合从关闭转变为导通;

当所述检测值小于所述目标值,则所述控制信号中的多个并行的控制位中的至少一个控制位用于控制所述第一分压控制器中与所述至少一个控制位相应的至少一个带开关的电阻集合从导通转变为关闭。

14.如权利要求2至13中任一项所述的装置,其特征在于,

当所述检测值大于所述目标值,则所述控制信号中的多个并行的控制位中的至少一个控制位用于控制所述第二分压控制器中与所述至少一个控制位相应的至少一个带开关的电阻集合从导通转变为关闭;

当所述检测值小于所述目标值,则所述控制信号中的多个并行的控制位中的至少一个控制位用于控制所述第二分压控制器中与所述至少一个控制位相应的至少一个带开关的电阻集合从关闭转变为导通。

15.如权利要求1至14中任一项所述的装置,其特征在于,所述电压检测器包括电压信息反馈单元、电压采样反馈单元和电压编码反馈单元;其中,

所述电压信息反馈单元用于读取所述负载上的模拟负载电压并转换为数字信号;

所述电压采样反馈单元用于基于时钟周期对所述数字信号进行采样得到电压采样信号;

所述电压编码反馈单元用于将所述电压采样信号进行编码得到所述负载电压的所述检测值。

16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,所述检测值为二进制串行数值。

17.一种半导体芯片,其特征在于,包括如权利要求1至16任一项所述的装置、以及所述负载;

所述负载在所述负载电压的作用下工作,所述负载是逻辑电路、功能电路、存储器、或处理器中的任一项。

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