芯片的电源调节电路及方法技术

本申请实施例公开了一种芯片的电源调节电路及方法，涉及半导体集成电路技术领域。该电源调节电路包括：LC电路以及LC校正电路，其中，所述LC电路的一端用于分别与所述芯片的正极和电源的正极电连接，所述LC电路的另一端用于分别与所述芯片的负极和所述电源的负极电连接；LC校正电路，所述LC校正电路分别与所述芯片和所述LC电路电连接，用于根据所述芯片的当前工作模式调节所述LC电路的工作参数。本申请能够实现电源的谐振频点自适应功能，即使芯片因工作模式变化而导致工作频率变化时，也能够保证芯片的电源完整性。

【技术实现步骤摘要】
芯片的电源调节电路及方法
本申请涉及半导体集成电路
，更具体地，涉及一种芯片的电源调节电路及方法。
技术介绍
在集成电路设计中，需要考虑电源完整性问题，目的是保证芯片工作性能。比如，对于高性能数字微型电子芯片(IntegratedCircuitChip，IC)，比如中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)、现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)等，在保证芯片工作时的电源完整性时，必须保证其电源电压处于容差内、以及直流误差、纹波和噪声等都处于允许范围内。然而，电源电路的谐振频率通常是固定的，当芯片的工作频率发生变化时，则无法与芯片的工作频率匹配，从容导致无法较好地保证芯片的电源完整性。
技术实现思路
鉴于上述问题，本申请提出了一种芯片的电源调节电路及方法，以解决上述问题。第一方面，本申请实施例提供了一种芯片的电源调节电路，该包括：LC电路以及LC校正电路，其中：LC电路的一端用于分别与芯片的正极和电源的正极电连接，LC电路的另一端用于分别与芯片的负极和电源的负极电连接；LC校正电路分别与芯片和LC电路电连接，用于根据芯片的当前工作模式调节LC电路的工作参数。第二方面，本申请实施例提供了一种芯片的电源调节方法，应用于第一方面的芯片的电源调节电路，该方法包括：获取所述芯片的当前工作模式；基于所述当前工作模式调节所述LC电路的工作参数。本申请实施例提供的芯片的电源调节电路及方法，通过LC电路以及LC校正电路构成的芯片的电源调节电路，其中：LC电路的一端用于分别与芯片的正极和电源的正极电连接，LC电路的另一端用于分别与芯片的负极和电源的负极电连接；LC校正电路分别与芯片和LC电路电连接。当电源对芯片进行供电时，LC校正电路可以根据芯片的当前工作模式调节LC电路的工作参数，从而实现电源的谐振频点自适应功能，即使芯片因工作模式变化而导致工作频率变化时，也能够保证芯片的电源完整性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本申请实施例提供的相关技术中芯片电源电路的电路原理图。图2示出了根据本申请一种实施例提供的芯片电源电路的电路原理图。图3示出了根据本申请另一种实施例提供的芯片电源电路的电路原理图。图4示出了根据本申请一种实施例提供的电源调节电路的电路原理图。图5示出了根据本申请另一种实施例提供的电源调节电路的电路原理图。图6示出了根据本申请一种实施例提供的电源调节方法的流程示意图。图7示出了根据本申请另一种实施例提供的电源调节方法的流程示意图。图8示出了根据本申请又一种实施例提供的电源调节方法的流程示意图。图9示出了根据本申请再一种实施例提供的电源调节方法的流程示意图。图10示出了根据本申请又另一种实施例提供的电源调节方法的流程示意图。图11示出了根据本申请实施例提供的电源调节装置的原理框图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。现代的超大规模集成电路(VeryLargeScaleIntegration，VLSI)系统，规模越来越大，工作频率越来越高，工作电流越来越大，而电源电压却越来越低，即电源容差要求越来越严苛，从而导致芯片的电源完整性问题变得非常严峻。集成电路的电源完整性问题，与封装的电源电路的寄生RLC参数息息相关，比如寄生RLC中的电阻R会增加电源直流误差，LC电路则增加电源纹波和噪声干扰。随着封装技术的发展，RLC寄生参数得到很好抑制，比如flip-chip封装形式。但是更先进的封装，代表着更昂贵的成本。如图1所示，在相关技术中，为了解决电源完整性问题，保证芯片内部电源VDD_die的稳定，往往是在芯片上放置去耦电容Cdie。但是，这种方案并不总能起到去耦作用，有时候甚至弊大于利。通常电源的封装寄生电感Lpkg与片上去耦电容Cdie会形成振荡，用于使电源的谐振频率与芯片的工作频率相匹配，以确保芯片电源的完整性，然而，由于去耦电容Cdie和电感Lpkg的参数是配置好的，导致电源的谐振频率也是固定不变的，所以当芯片的工作频率发生改变时，电源的谐振频率将不在与芯片的工作频率相匹配，导致无法保证芯片电源的完整性。另外，因为电源的封装寄生电感Lpkg与片上去耦电容Cdie会形成振荡，如果这个振荡频率与芯片工作频率相同，那么芯片内部电源纹波将会很大，以至于可能超过芯片的电源电压的容差要求。专利技术人发现，如图2所示，如果在寄生电感Lpkg和芯片的正极之间串联一个电阻Rdie，可以有效阻止振荡，从而避免纹波的出现，但是又增加了直流误差。专利技术人继续研究发现，如图3所示，在去耦电容Cdie两端并联一个RLC谐振电路。RLC电路在其谐振频率处，提供一个零点阻抗R0，就可以阻止了在这个频率上的振荡，从而把芯片内部电源VDD_die稳定下来。但是，该方法仍然存在无法匹配芯片的不同工作频率的缺陷：它只能在单一谐振频点上使得电源稳定，也只能提供单一零点阻抗；且随着工艺偏差以及温度变化，它的频点变化很大，而零本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片的电源调节电路，其特征在于，包括：/nLC电路，所述LC电路的一端用于分别与所述芯片的正极和电源的正极电连接，所述LC电路的另一端用于分别与所述芯片的负极和所述电源的负极电连接；以及/nLC校正电路，所述LC校正电路分别与所述芯片和所述LC电路电连接，用于根据所述芯片的当前工作模式调节所述LC电路的工作参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯片的电源调节电路，其特征在于，包括：
LC电路，所述LC电路的一端用于分别与所述芯片的正极和电源的正极电连接，所述LC电路的另一端用于分别与所述芯片的负极和所述电源的负极电连接；以及
LC校正电路，所述LC校正电路分别与所述芯片和所述LC电路电连接，用于根据所述芯片的当前工作模式调节所述LC电路的工作参数。


2.根据权利要求1所述的芯片的电源调节电路，其特征在于，所述LC电路包括可调电容和可调电感，
所述可调电容与所述可调电感串联后的一端用于分别与所述芯片的正极和所述电源的正极电连接，所述可调电容与所述可调电感串联后的另一端用于分别与所述芯片的负极和所述电源的负极电连接；
所述LC校正电路分别与所述可调电容和所述可调电感电连接，用于根据所述芯片的当前工作模式调节所述可调电感的电感值和所述可调电容的电容值。


3.根据权利要求1或2所述的芯片的电源调节电路，其特征在于，还包括：
可调电阻，所述可调电阻与所述LC电路串联后的一端用于分别与所述芯片的正极和所述电源的正极电连接，所述可调电阻与所述LC电路串联后的另一端用于分别与所述芯片的负极和所述电源的负极电连接；以及
阻抗配置电路，所述阻抗配置电路分别与所述芯片和所述可调电阻电连接，用于根据所述芯片的当前工作模式调节所述可调电阻的电阻值。


4.一种芯片的电源调节方法，其特征在于，应用于如权利要求1至3任一项所述的芯片的电源调节电路，所述方法包括：
获取所述芯片的当前工作模式；
基于所述当前工作模式调节所述LC电路的工作参数。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前工作模式调节所述LC电路的工作参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆让天，王先宏，吕鹏方，温长清，梁爱梅，
申请(专利权)人：深圳市紫光同创电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44