电流平坦化电路、电流补偿电路与其相关的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电流平坦化电路、一种电流补偿电路与其相关的控制方法。电流平坦化电路电连接于一核心节点，且电流平坦化电路包含一参考电压调整器与电流补偿电路。参考电压调整器产生一参考电压，其中参考电压为恒定。电流补偿电路电连接于核心节点与参考电压调整器。电流补偿电路根据参考电压，以及与核心节点对应的核心电压之间的电压差而产生一补偿电流。

Current flattening circuit, current compensation circuit and related control method thereof

The invention discloses a current flattening circuit, a current compensation circuit and its related control method. The current flattening circuit is electrically connected to a core node, and the current flattening circuit includes a reference voltage regulator and a current compensation circuit. The reference voltage regulator generates a reference voltage, where the reference voltage is constant. The current compensation circuit is electrically connected to the core node and the reference voltage regulator. The current compensation circuit generates a compensation current based on the reference voltage and the voltage difference between the reference voltage and the core voltage corresponding to the core node.

【技术实现步骤摘要】
电流平坦化电路、电流补偿电路与其相关的控制方法
本专利技术是有关于一种电流平坦化电路、电流补偿电路与其相关的控制方法，且特别是有关于一种可避免核心电路的功率消耗被用于分析的电流平坦化电路、电流补偿电路与其相关的控制方法。
技术介绍
半导体被广泛用于许多当前的电子产品，且安全性议题逐渐成为设计嵌入式系统的重要议题。请参见图1，其系透过在电压源与芯片间加入的电流计，进而侦测核心电路的操作的示意图。芯片10的功率接脚自电压源接收供应电压(Vsrc)。芯片10可包含核心电路15，其中核心电路15执行指令的顺序，可能会被电流计11的电流侦测结果泄漏。因为核心电路15消耗的功率会随着核心电路15的操作不同而产生变化，且流经核心电路15的供应电流Ivdd可能夹带着与所进行的操作、被处理的数据相关的信息。因此，现已发展出差分功率分析(differentialpoweranalysis，简称为DPA)技术，其系依据核心电路15的瞬间功率消耗的情况，分析核心电路15所进行的操作。因此，亟需发展能保护核心电路15的操作不被分析的相关技术。
技术实现思路
本揭露系有关于一种电流平坦化电路、电流补偿电路与其相关的控制方法。根据本揭露的第一方面，提出一种电流平坦化电路。电流平坦化电路电连接于一核心节点，并包含：一参考电压调整器与一电流补偿电路。参考电压调整器系产生一参考电压，其中该参考电压为恒定。电流补偿电路电连接于该核心节点与该参考电压调整器，其系根据该参考电压以及与该核心节点对应的一核心电压之间的一电压差，产生一补偿电流。根据本揭露的第二方面，提出一种电流补偿电路。电流补偿电路电连接于一核心节点，其中该电流补偿电路系包含：一电压匹配电路以及一第一电流电路。电压匹配电路系接收一参考电压以及与该核心节点对应的一核心电压，其中该电压匹配电路的一输出信号系随着该参考电压与该核心电压间的一电压差而改变。第一电流电路电连接于该核心节点与该电压匹配电路，其中该第一电流电路系产生一补偿电流。根据本揭露的第三方面，提出一种应用于一电流平坦化电路的控制方法。控制方法包含以下步骤：产生一参考电压；以及根据该参考电压以及与该核心节点对应的一核心电压间的一电压差而产生一补偿电流。其中该参考电压系为恒定，且该补偿电流系为该供应电流的一部分。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：附图说明图1，其系透过在电压源与芯片间加入的电流计，进而侦测核心电路的操作的示意图。图2，其系说明系统电路包含电流平坦化电路与核心电路的示意图。图3，其系说明电流平坦化电路的操作如何使核心电压保持一致的流程图。图4，其系参考电压调整器的一个实施例的示意图。图5，其系参考电压调整器的另一实施例的示意图。图6，其系电流补偿电路的内部方块的示意图。图7，其系说明电流补偿电路的操作的流程图。图8，其系电流补偿电路的一个实施例的示意图。图9，其系电流补偿电路的另一实施例的示意图。【符号说明】芯片10电流计11、22核心电路15、25电流平坦化电路21功率接脚23电流平衡电路40参考电压调整器30、30a、30c电流补偿电路50、51、53电流感测电路60系统电路20步骤S41、S42、S43、S44、S45、S47、S49、S471、S472、S473、S474、S477、S479恒定电压源32a、32c电压提供电路301a、301c电压转电流电路303a、303c电流传导电路305a、305c电流转电压电路309a、309c第一电流镜306a第二电流镜306b电压匹配电路50a、51a、53a第一电流电路50b、51b、42b第二电流电路50c、51c、53c具体实施方式本揭露提出一种电流平坦化电路、一种电流补偿电路，以及与其相关的控制方法。电流补偿电路的使用，能使电流计所测量的电流变异量(deviation)维持相对稳定。在本文中，为便于说明，将节点与节点上的电压以相同的符号表示。例如，将接地电压与接地电压节点表示为“Gnd”。请参见图2，其系说明系统电路包含电流平坦化电路与核心电路的示意图。系统电路20包含核心电路25与电流平坦化电路21，且系统电路20的功率接脚23电连接于提供供应电压(Vsrc)的电压源。电流计22与功率接脚23串接，并用于测量流经功率接脚23的供应电流(Ivdd)，进而撷取核心电路25的操作。电流平坦化电路21电连接于功率接脚23与核心电路25间。此处将电流平坦化电路21连接至功率接脚23的节点定义为供应电压节点(Nvdd)，以及将连接至核心电路25与电流平坦化电路21的节点定义为核心节点(Ncore)。其中，核心节点(Ncore)的电压电平被定义为核心电压(Vcore)。再者，核心电流(Icore)代表从核心节点(Ncore)流至核心电路25的电流，且核心电流(Icore)会随着核心电路25的操作而改变。系统电路20可为系统单芯片(system-on-chip，简称为SOC)或是系统级封装(system-on-package，简称为SOP)，所以核心电流(Icore)通常无法被侦测而是侦测供应电流(Ivdd)。据此，本揭露提出多个能抑制供应电流(Ivdd)波动的实施例。根据本揭露的一个实施例，电流平坦化电路21包含电流感测电路60与电流平衡电路40。电流感测电路60电连接于供应电压节点(Nvdd)与核心节点(Ncore)。电流感测电路60可为一感测电阻Rs，流经电流感测电路60的电流则定义为感测电流(Is)。电流平衡电路40电连接于核心节点(Ncore)。根据本揭露的构想，希望能使感测电流(Is)的电流值保持一致，且感测电流(Is)在大多数时候确实能保持一致。流经电流感测电路60的感测电流(Is)在核心节点(Ncore)分为两个部分，一为核心电流(Icore)，一为补偿电流(Icmp)。因此，感测电流(Is)相当于(Icore)与补偿电流(Icmp)的总和。基于此种加总关系，补偿电流(Icmp)与核心电流(Icore)彼此为负相关，并能消除感测电流(Is)的波动。流经功率接脚23的供应电流(Ivdd)在供应电压节点(Nvdd)一分为二，即，感测电流(Is)与辅助电流(Iadd)。辅助电流(Iadd)不一定会产生。当辅助电流(Iadd)产生时，供应电流(Ivdd)相当于感测电流(Is)与辅助电流(Iadd)的加总。否则，供应电流(Ivdd)相当于感测电流(Is)。一般说来，辅助电流(Iadd)相对小于感测电流(Is)。电流平衡电路40进一步包含彼此电连接的参考电压调整器30与电流补偿电路50。参考电压调整器30提供参考电压(Vref)至电流补偿电路50，且将参考电压(Vref)的电压电平设计为恒定。理论上，核心电压(Vcore)可等于参考电压(Vref)的倍数。为便于说明，此处假设核心电压(Vcore)等于参考电压(Vref)。电流平衡电路40基于核心电压(Vcore)与参考电压(Vref)，动态地产生补偿电流(Icmp)与辅助电流(Iadd)。一旦参考电压(Vref)与核心电压(Vcore)间存在电压差，补偿电流(Icmp)将产生变化，并能缩小该电压差。当核心电流(Icore)增加时，感测电流(Is本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流平坦化电路，电连接于一核心节点，包含：一参考电压调整器，其系产生一参考电压，其中该参考电压为恒定；以及一电流补偿电路，电连接于该核心节点与该参考电压调整器，其系根据该参考电压以及与该核心节点对应的一核心电压之间的一电压差而产生一补偿电流。

【技术特征摘要】
1.一种电流平坦化电路，电连接于一核心节点，包含：一参考电压调整器，其系产生一参考电压，其中该参考电压为恒定；以及一电流补偿电路，电连接于该核心节点与该参考电压调整器，其系根据该参考电压以及与该核心节点对应的一核心电压之间的一电压差而产生一补偿电流。2.根据权利要求1所述的电流平坦化电路，其系补偿一核心电流，其中该电流平坦化电路更包含：一电流感测电路，在一供应电压节点与该核心节点间传导一感测电流，其中该电流感测电路系随着该感测电流的改变而调整该核心电压，且该感测电流等于该核心电流与该补偿电流的总和。3.根据权利要求1所述的电流平坦化电路，其中该参考电压调整器系包含：一电压提供电路，其系接收一恒定电压；一电压转电流电路，电连接于该电压提供电路，其系根据该恒定电压而产生一来源电流；一电流转电压电路，其系接收一供应电压并根据该供应电压与一参考电流而产生该参考电压，其中该参考电流的电流值与该来源电流的电流值成比例；以及一电流传导电路，电连接于该电压提供电路、该电压转电流电路与该电流转电压电路，其中该电流传导电路系根据该来源电流而提供该参考电流。4.根据权利要求1所述的电流平坦化电路，其中该电流补偿电路系包含：一电压匹配电路，其系接收该参考电压与该核心电压，其中该电压匹配电路的一输出信号随着该参考电压与该核心电压间的一电压差而改变；以及一第一电流电路，电连接于该核心节点与该电压匹配电路，其中该第一电流电路系产生该补偿电流。5.一种电流补偿电路，电连接于一核心节点，其中该电流补偿电路系包含：一电压匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪俊雄，杨尚辑，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71