[发明专利]超低功耗高可靠性电源管理设计及实现方法

说明书

一种电压调控器，可以自适应的控制输出电压值。所述电压调控器包括电压提供单元和用于模拟用电单元状况的电压检测电路，所述电压提供单元向用电单元提供第一电压，所述电压提供单元为所述电压检测电路提供第二电压，所述电压提供单元根据所述电压检测电路的反馈，调节所述第一电压的电压值。

技术领域

本发明涉及电压自动调控，尤其涉及一种超低功耗高可靠性电源管理设计及实现方法。

背景技术

随着IC芯片的规模越来越大，数字电路也相应的越来越多，随之而来的就是功耗会越来越大。对于便携式设备以及使用电池的设备而言，降低IC芯片功耗的需求越来越强烈。随着绿色能源的普及，同样对于IC芯片的低功耗，超低功耗提出了苛刻的挑战。

芯片工作的外部环境以及工艺等都可能对芯片的功耗产生影响。随着技术的发展，各种减小功耗的方法得到尝试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种电压调控器，能够以极低的成本，极大地减低数字电路等用电单元的动态功耗以及静态功耗，并增强芯片工作可靠性。

根据本发明的一个方面，提供一种电压调控器，包括电压提供单元和用于模拟用电单元状况的电压检测电路，所述电压检测电路的频率变化反应所述电压提供单元的稳定性，所述电压提供单元向用电单元提供第一电压，所述电压提供单元为所述电压检测电路提供第二电压，所述电压提供单元根据所述电压检测电路的反馈，调节所述第一电压的电压值

，所述用电单元为数字电路，在所述的电压调控器中，在所述第一电压和第二电压相同时，随所述第一电压的变化，所述电压提供单元的频率与所述数字电路的频率具有一一对应关系，所述电压检测电路给所述电压提供单元的反馈反映所述数字电路是否正常工作。

可选的，在所述的电压调控器中，在所述第一电压和第二电压相同时，所述电压提供单元的频率和所述数字电路的频率之差不超过±10％。

可选的，在所述的电压调控器中，所述电压提供单元的频率和所述数字电路的频率之差不超过±2％或±5％，或所述电压提供单元的频率和所述数字电路的频率相等。

可选的，在所述的电压调控器中，所述用电单元包括第一晶体管，所述电压检测电路包括第二晶体管，所述第一晶体管和第二晶体管的类型和性能相同。

可选的，在所述的电压调控器中，所述电压检测电路包括：

高频振荡器，所述高频振荡器接收所述第二电压以得到第一时钟；

在预定计数周期内对所述第一时钟进行计数，以得到计数值；

比较所述计数值和预定值，如果所述计数值大于预定值，所述反馈的结果为稳定结果；如果所述计数值小于预定值，所述反馈的结果为不稳定结果。

可选的，在所述的电压调控器中，所述电压检测电路还包括：

低频振荡器，所述低频振荡器为所述高频振荡器提供所述预定计数周期，所述低频振荡器的输入为所述第二电压；

计数器，所述计数器对所述第一时钟进行计数；

比较器，所述比较器比较所述计数值和预定值。

可选的，在所述的电压调控器中，所述反馈为不稳定结果，根据所述反馈提高第一电压和第二电压；所述反馈为稳定结果，根据反馈降低第一电压和第二电压；所述第一电压保持大于等于第二电压。

可选的，在所述的电压调控器中，所述电压检测电路还包括复位电路，当所述第一电压或/和第二电压的电压超过一预定电压范围时，所述复位电路控制所述电压提供单元的输出电压进行复位。

根据本发明的另一面，提供一种数字电路的电源管理电路，包括如上任意一项所述电压调控器。