[发明专利]电压检测电路、方法及模数转换器、SOC芯片

说明书

本申请提供一种电压检测电路、方法及模数转换器、SOC芯片，涉及电子电路领域。电压检测电路包括：环形振荡器、采样电路和处理电路，环形振荡器具有不同层级的多个输出端，环形振荡器的输入端用于接收待检测电压，采样电路的第一输入端与环形振荡器中每一级的输出端连接，处理电路的第一输入端与采样电路连接，环形振荡器被配置为基于待检测电压生成振荡信号，振荡信号的频率与待检测电压相关；采样电路被配置为对环形振荡器中每一级输出的振荡信号进行采样，得到环形振荡器状态信号和环形振荡器最后一级输出的振荡信号的整数倍振荡次数；处理电路被配置为基于环形振荡器状态信号、整数倍振荡次数，得到用于表征待检测电压的大小的振荡次数。

技术领域

本申请涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种电压检测电路、方法及模数转换器、SOC芯片。

背景技术

集成电路中，电压的波动影响着电路的性能，例如，电压的波动会影响高速模拟电路的抖动、逻辑电路的电压裕度等。同时，电压也和MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属-氧化物-半导体)器件的性能(例如有效电流、漏电流等)强相关，而MOS器件的性能也直接关系到芯片的速度功耗等性能。

因此，为了实现集成电路芯片性能的最优化，需要检测集成电路中各个关键电路模块的电压，并且，对电压检测的精度要求较高，同时，还需要尽量减小用于电压检测的电路的占用面积。

发明内容

本申请提供一种电压检测电路、方法及模数转换器、SOC(System on Chip，系统级芯片)芯片，以实现对集成电路芯片中各个关键电路模块的电压的精确检测。

第一方面，本申请提供一种电压检测电路，包括：环形振荡器、采样电路和处理电路，所述环形振荡器由多个单位延时单元级联，具有不同层级的多个输出端，所述环形振荡器的输入端用于接收待检测电压，所述采样电路的第一输入端与所述环形振荡器中每一级的输出端连接，所述处理电路的第一输入端与所述采样电路连接，所述环形振荡器被配置为基于所述待检测电压生成振荡信号，所述振荡信号的频率与所述待检测电压相关；所述采样电路被配置为对所述环形振荡器中每一级输出的振荡信号进行采样，得到环形振荡器状态信号和所述环形振荡器最后一级输出的振荡信号的整数倍振荡次数，其中，所述环形振荡器状态信号包括所述环形振荡器每一级输出的振荡信号的电平状态，所述环形振荡器状态信号用于确定所述环形振荡器的小数倍振荡次数；所述处理电路被配置为基于所述环形振荡器状态信号、所述整数倍振荡次数，得到所述环形振荡器的振荡次数，其中，所述环形振荡器的振荡次数用于表征所述待检测电压的大小。

本申请实施例中，通过环形振荡器基于待检测电压生成振荡信号，由于振荡信号的频率与待检测电压相关，因此，通过采样电路对环形振荡器每一级输出的振荡信号进行采样，得到环形振荡器状态信号和整数倍振荡次数。进而通过处理电路对环形振荡器状态信号和整数倍振荡次数进行处理，可以确定待检测电压的大小，从而实现对待检测电压进行精确测量。本申请中，通过将测量待检测电压，转换成测量基于待检测电压生成振荡信号的振荡次数，通过间接测量的方式来得到待检测电压，从而可以不需要采用占用面积大的电压测量电路来测量，而是可以采用上述结构实现对待检测电压的测量，有效减少了电路面积。

结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述采样电路的第二输入端被配置为接收时钟信号，所述采样电路被配置为在所述时钟信号的每一个时钟周期内，对所述环形振荡器中每一级输出的振荡信号进行采样，得到每个时钟周期内的环形振荡器状态信号和每个时钟周期内的整数倍振荡次数；所述处理电路被配置为基于每个时钟周期内的环形振荡器状态信号、每个时钟周期内的整数倍振荡次数，确定所述待检测电压的大小。

本申请实施例中，通过采样电路在每个时钟周期内对环形振荡器中每一级输出的振荡信号进行采样，使得处理电路可以确定每个时钟周期内的待检测电压的大小，进而实现持续检测待检测电压的大小，提高本方案的适用范围。