[发明专利]电压调整器

说明书

本发明提供一种电压调整器包括具有多个延迟器件的延迟链电路、耦接到在延迟链电路中的多个节点的提供指示出延迟链电路的预估延迟的第一的二进位数温度计码至二进制编码器、以及耦接温度计码至二进制编码器的接收二进位数的锁存器。电压调整器也包括提供指示出第一的二进位数和第二的二进位数的差以表示标的延迟的控制信号的信号处理电路和耦接到信号处理电路以根据从信号处理电路来的数字控制信号提供输出电压的电压控制电路。

技术领域

本发明关于电源供应调整及控制的领域。特别是，本发明的一些实施例涉及针对电源供应调整器的优化性能以及数字逻辑供应器的效率权衡。

背景技术

在数字电路中，最高的操作时脉速度通常受限于由组合逻辑电路的最大延迟路径、传输路径的RC延迟时间、触发器的设定及维持时间、以及供应至触发器的时脉偏移。然而，由于制造工艺差异或运作状况，栅延迟可能对于特定设计有所变化。因此，根据特定设计而制造的器件可能在性能具有较大的变化。数字设计师在已经合成且布线的设计后花费大量时间尝试“时序收敛”。他们使用RC抽出模组及电压、温度及变异(Process,Voltageand Temperature corner，简称PVT corner)以分析时序，使得在最糟电压、温度及变异的情况下，仍保证触发器可锁存预期的数据。能看出的是花费大量的努力在电路设计以解决器件性能差异造成的问题。因此，非常需要处理器件性能差异的改进方法。

发明内容

本发明的实施例涉及方法及设备，其尽管处理差异及操作情况等造成器件参数的差异仍能调整供应电压以透过组合逻辑及触发器的电路维持固定延迟。在一些实施例中，装置提供与触发器及组合逻辑的内部电路的标的栅延迟相称的调整输出电压，触发器及组合逻辑自动布局布线(APR,Auto Place and Route)逻辑的一部分。选择触发器及组合逻辑的内部电路而使得他们为真实电路的代表。调整器的控制回路调整供应电压以透过相同调整器供应的触发器及组合逻辑的参考电路维持固定延迟。在一些实施例中，数字设计师在时序分析时不再需要考虑最糟情况的供应电压，反而能使用最糟状况的温度及工艺角的最大值电压。本发明的实施例提供许多优点。举例来说，随着不再需要考虑低电压工作处，能节省栅区域及能源消耗。再者，对于快速工作处的操作，电路自动减少供应电压，其减少能源消耗。

根据本发明的一些实施例，电压调整器包括多个延迟器件的延迟链电路、耦接到在延迟链电路中的多个节点的提供指示出延迟链电路的预估延迟的第一的二进位数的温度计码至二进制编码器和耦接温度计码至二进制编码器的接收二进位数的锁存器。电压调整器也包括提供指示出第一二进位数和表示标的延迟的第二二进位数的差值的控制信号的信号处理电路，和耦接到信号处理电路以根据从信号处理电路来的数字控制信号提供输出电压的电压控制电路。

根据把发明的一些实施例，电压调整器具有一组包括提供多个逻辑信号如温度计码的多个延迟器件的延迟链电路，延迟链电路接收电压调整器的输出电压为其供应电压。电压调整器也具有耦接到对应的多个延迟器件以锁住温度计码的多个锁存器。第一时序控制信号耦接到一延迟链电路的输入，及第二时序控制信号耦接到多个锁存器以决定锁住温度计码的时间。温度计码至二进制编码器耦接到多个锁存器以提供指示出一延迟链电路的预估延迟的第一的二进位数。电压调整器也具有提供指示出第一二进位数和表示标的延迟的第二二进位数的差值的数字控制信号的信号控制电路。电压控制电路耦接到信号处理电路以根据从信号处理电路来的数字控制信号调整输出电压，使得延迟链电路的预估延迟匹配该标的延迟。表示标的延迟的第二的二进位数根据第一时序控制信号及第二时序控制信号的差决定。

在电压调整器的实施例中，配置温度计码至二进制编码器以接收来自延迟链电路中的多节点的温度计码及提供包括表示第一的二进位数的多个位的数字信号。

在实施例中，信号处理电路包括提供指示出第一二进位数和表示标的延迟的第二二进位数的差值的错误信号的数字差动电路、耦接差动电路以放大错误信号的数字增益电路及耦接数字增益电路以配置其来提供电压调整器的回路稳定性及提供控制信号的数字回路滤波电路。