[发明专利]一种电源管理装置及电源装置

说明书

一种电源管理装置及电源装置，电源管理装置适于控制电源模块为外部电路提供基准电压，电源管理装置包括：频率生成模块，适于接收基准电压，并模拟外部电路的电压频率响应，以根据基准电压生成模拟频率信号；频率检测模块，适于对模拟频率信号的频率进行检测；频率比较模块，适于比较参考时钟信号的频率与模拟频率信号的频率，并根据比较结果得到电压调整码；其中，电压调整码用于传输至电源模块以调整基准电压，以使得外部电路的实际工作频率与其目标工作频率相等。本发明技术方案的电源管理装置可使得其控制的电源模块所提供的基准电压能够令外部电路的实际工作频率与其目标工作频率相等，并在适应不断精细的工艺精度的同时，降低设计难度。

技术领域

本发明涉及电源管理技术领域，特别涉及一种电源管理装置及电源装置。

背景技术

在集成电路中，除了需要利用电源模块对其提供电源电压或基准电压(以下称基准电压)之外，往往还需要设置电源管理(Power Management，简称PM)装置对所述电源模块进行管理。接收所述基准电压的集成电路可以为模拟电路或者数字电路。在具体应用中，可以基于所述基准电压得到基准频率作为集成电路的工作频率，在所述基准电压漂移时，所述基准频率也会随之产生漂移。以数字电路为例，所述基准频率的稳定性对于其内部各模块间的信息传递、系统同步处理的有效性十分重要，而所述基准频率对所述基准电压敏感，因此，PM装置控制所述基准电压的稳定性是必要的。

在现有技术中，由于工作环境(如温度)及工艺因素等影响，电路工作时会存在一定机率的偏移，因此，现有技术的PM装置会通过引入调整代码(trimming code)至电源模块，所述调整代码可以调控所述电源模块输出的基准电压，来降低工艺等因素带来的影响；然而，采用该方式仅能解决工艺上所带来的误差，却无法解决温度变化带来的误差。所述调整代码一般由电熔丝(eFuse)或电阻提供，但往往在设计时已固定，无法更动。

进一步地，PM装置通常需要通过稳压的手段使得所述基准电压在一定的容限(Margin)内稳定。在所述电源模块设计时，往往会根据所述集成电路所需的基准频率以反推的方式设计其输出的基准电压的规格(Specification)，再依据该基准电压的规格设计PM装置，在设计时需要考虑PM装置和电源模块中电器件的容限。然而，随着工艺精度的不断精细，例如在28nm甚至14nm等先进工艺下，因操作电压(也即所述基准电压)更低且系统要求的频率(也即所述集成电路的工作频率)也逐渐增快，使得PM装置的设计难度不断增大。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是设计一种电源管理装置，使得其控制的电源模块所提供的基准电压能够令外部电路的实际工作频率与其目标工作频率相等，并在适应不断精细的工艺精度的同时，降低设计难度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电源管理装置，适于控制电源模块为外部电路提供基准电压，所述电源管理装置包括：频率生成模块，适于接收所述基准电压，并模拟所述外部电路的电压频率响应，以根据所述基准电压生成模拟频率信号；频率检测模块，适于对所述模拟频率信号的频率进行检测；频率比较模块，适于比较参考时钟信号的频率与所述模拟频率信号的频率，并根据比较结果得到电压调整码；其中，所述电压调整码用于传输至所述电源模块以调整所述基准电压，以使得所述外部电路的实际工作频率与其目标工作频率相等。

可选地，所述频率比较模块根据所述模拟频率信号的频率与所述参考时钟信号的频率之间的误差百分比落入的误差区间确定所述电压调整码，其中，所述误差区间与电压调整码具有预设的映射关系。

可选地，所述频率检测模块每间隔预设的时间间隔利用所述参考时钟信号的上升沿或下降沿对所述模拟频率信号进行多次计数，并将所述时间间隔内所述参考时钟信号的频率与各个计数的平均值的商确定为所述模拟频率信号的频率；其中，所述频率比较模块每间隔所述时间间隔根据所述误差百分比更新一次所述电压调整码。