一种电压产生装置及半导体芯片制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种电压产生装置及半导体芯片，该装置可包括：包括：控制器、第一分压控制器、第二分压控制器、和电压检测器；所述第一分压控制器与负载串联在输入电源与接地端之间；所述第二分压控制器与所述负载并联在所述第一分压控制器和所述负载之间的连接点与所述接地端之间；所述电压检测器与所述负载之间电连接，用于检测所述负载的负载电压并向所述控制器反馈所述负载电压的检测值；所述控制器用于接收所述电压检测器反馈的所述检测值，并基于所述检测值生成控制信号，所述控制信号用于控制所述第一分压控制器和所述第二分压控制器来调节所述负载电压到目标值。采用本发明专利技术可以增强和扩展片上电源的适用性和实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种电压产生装置及半导体芯片。
技术介绍
电源，广义上包括了电源和电源电路，常见的电源电路有各种的稳压电源，不间断电源等，这些电源电路要将电源提供的电压处理成用电器(即负载)所需要的电压，并且处理后的电压是稳定的。所以电源中电源电路是非常重要的部分，电器(即负载)要正常工作，就需要有一个好的电源电路。由于实际应用需求，对负载的电压供电需求，从单一的工作电压和低于阈值电压两种情况拓宽到了更多电压域。也即是说，一般的芯片供电技术会涉及到负载的正常工作电压或者使低于阈值电压的供电。但是随着半导体工艺的进步，芯片在不同供电电压之下，其性能可以在不同状态下进行切换，从而满足不同应用场景和不同工作模式下的需求。并且，由于负载受多方面因素的影响，如工艺不确定性(processvariation)，温度影响，及电源波动等，负载的供电电压需要实时的作出改变。但是现有技术中，关于片上电源的设计存在一些缺陷，比如，设计之初需要瞄准特定模块，即需要预先估算负载电流情况并给出可调电阻的具体大小范围，但如果负载电流估算不准确或不同场景下负载差异较大，则输出电压范围存在风险。如图1所示，图1为本专利技术实施例提供的现有技术中的线性片上电源的基本原理示意图，该线性片上电源是通过调节R1do电阻来维持输出电压Vout的稳定的，在图1对应的电路中，可以看出R1do和Rload之间需要维持一定的比例关系才能得到期望的输出电压Vout，因此该实现方案不能满足电源的实用性和灵活性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电压产生装置及半导体芯片，能在负载出现较大差异变化的情况下提供良好的输出电压范围。第一方面，本专利技术实施例提供了一种电压产生装置，可包括：控制器、第一分压控制器、第二分压控制器、和电压检测器；所述第一分压控制器与负载串联在输入电源与接地端之间；所述第二分压控制器与所述负载并联在所述第一分压控制器和所述负载之间的连接点与所述接地端之间；所述电压检测器与所述负载之间电连接，用于检测所述负载的负载电压并向所述控制器反馈所述负载电压的检测值；所述控制器与所述电压检测器、所述第一分压控制器以及所述第二分压控制器之间均电连接，用于接收所述电压检测器反馈的所述检测值，并基于所述检测值生成控制信号，所述控制信号用于控制所述第一分压控制器和所述第二分压控制器来调节所述负载电压到目标值；其中，当所述检测值大于所述目标值，所述控制信号用于执行如下至少一项控制：控制所述第一分压控制器的电阻升高、或控制所述第二分压控制器的电阻降低；当所述检测值小于所述目标值，所述控制信号用于执行如下至少一项控制：控制所述第一分压控制器的电阻降低、或控制所述第二分压控制器的电阻升高。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一分压控制器或所述第二分压控制器包括多个带开关的电阻集合，所述多个带开关的电阻集合之间并联连接，其中，每个带开关的电阻集合中包含并联的至少一个带开关的电阻，其中第一带开关的电阻被所述控制信号中的控制位所控制从而控制所述带开关的电阻集合的导通或关闭，所述控制信号中的多个并行的控制位分别用于控制所述多个带开关的电阻集合的导通或关闭。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，当所述控制位控制所述开关导通，则所述带开关的电阻集合被导通并控制所述第一分压控制器或所述第二分压控制器的电阻降低；当所述控制位控制所述开关关闭，则所述带开关的电阻集合被关闭并控制所述第一分压控制器或所述第二分压控制器的电阻升高。结合第一方面的第一种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述带开关的电阻为电源门控单元PGCell。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一分压控制器中的PGCell的开关和所述第二分压控制器中的PGCell的开关为不同类型的晶体管；所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位和所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位的信号相位相同。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位和所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位是同一个控制位。结合第一方面的第四种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述不同类型的晶体管分别为P型金属氧化物半导体PMOS管和N型金属氧化物半导体PMOS管。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第一分压控制器中的PGCell的开关和所述第二分压控制器中的PGCell的开关为相同类型的晶体管；所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位与所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位的信号相位相反。结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述相同类型的晶体管为PMOS管或PMOS管。结合第一方面的第一种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第二种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第三种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第四种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第五种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第六种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第七种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，至少一个带开关的电阻集合中包含并联的N个带开关的电阻，每个带开关的电阻包括串联的电阻和开关，N为大于等于2的正整数；其中，在所述N个带开关的电阻中，第一带开关的电阻中的开关的控制端用于接收与所述至少一个带开关的电阻集合对应的控制位；在N个带开关的电阻中，下一带开关的电阻中开关的控制端耦合于上一带开关的电阻中串联的开关和电阻的连接点并接收所述连接点输出的信号。结合第一方面的第一种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第二种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第三种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第四种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第五种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第六种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第七种可能的实现方式，或者，结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，至少一个带开关的电阻集合中包含并联的N个带开关的电阻对，每个带开关的电阻对包括并联的一对带开关的电阻，每个带开关的电阻包括串联的电阻和开关，N为大于等于2的正整数；其中，在N个带开关的电阻对中，第一带开关的电阻对中的第一带开关的电阻中的开关的控制端用于接收与所述至少一个带开关的电阻集合对应的控制位；在N个带开关的电阻对中，下一带开关的电阻对中第一带开关的电阻的中开关的控制端耦合于上一带开关的电阻对中第一带开关的电阻中的串联的开关和电阻的连接点并接收所述连接点输出的信号；在N个带开关的电阻对中，最后一个带开关的电阻对中的第二带开关的电阻中的开关的控制端耦合于所述最后一个带开关的电阻对中的第一带开关的电阻中串联的开关和电阻的连接点并接收所述连接点输出的信号；在N个带开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压产生装置，其特征在于，包括：控制器、第一分压控制器、第二分压控制器、和电压检测器；所述第一分压控制器与负载串联在输入电源与接地端之间；所述第二分压控制器与所述负载并联在所述第一分压控制器和所述负载之间的连接点与所述接地端之间；所述电压检测器与所述负载之间电连接，用于检测所述负载的负载电压并向所述控制器反馈所述负载电压的检测值；所述控制器与所述电压检测器、所述第一分压控制器以及所述第二分压控制器之间均电连接，用于接收所述电压检测器反馈的所述检测值，并基于所述检测值生成控制信号，所述控制信号用于控制所述第一分压控制器和所述第二分压控制器来调节所述负载电压到目标值；其中，当所述检测值大于所述目标值，所述控制信号用于执行如下至少一项控制：控制所述第一分压控制器的电阻升高、或控制所述第二分压控制器的电阻降低；当所述检测值小于所述目标值，所述控制信号用于执行如下至少一项控制：控制所述第一分压控制器的电阻降低、或控制所述第二分压控制器的电阻升高。

【技术特征摘要】
1.一种电压产生装置，其特征在于，包括：控制器、第一分压控制器、第二分压控制器、和电压检测器；所述第一分压控制器与负载串联在输入电源与接地端之间；所述第二分压控制器与所述负载并联在所述第一分压控制器和所述负载之间的连接点与所述接地端之间；所述电压检测器与所述负载之间电连接，用于检测所述负载的负载电压并向所述控制器反馈所述负载电压的检测值；所述控制器与所述电压检测器、所述第一分压控制器以及所述第二分压控制器之间均电连接，用于接收所述电压检测器反馈的所述检测值，并基于所述检测值生成控制信号，所述控制信号用于控制所述第一分压控制器和所述第二分压控制器来调节所述负载电压到目标值；其中，当所述检测值大于所述目标值，所述控制信号用于执行如下至少一项控制：控制所述第一分压控制器的电阻升高、或控制所述第二分压控制器的电阻降低；当所述检测值小于所述目标值，所述控制信号用于执行如下至少一项控制：控制所述第一分压控制器的电阻降低、或控制所述第二分压控制器的电阻升高。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一分压控制器或所述第二分压控制器包括多个带开关的电阻集合，所述多个带开关的电阻集合之间并联连接，其中，每个带开关的电阻集合中包含并联的至少一个带开关的电阻，其中第一带开关的电阻被所述控制信号中的控制位所控制从而控制所述带开关的电阻集合的导通或关闭，所述控制信号中的多个并行的控制位分别用于控制所述多个带开关的电阻集合的导通或关闭。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，当所述控制位控制所述开关导通，则所述带开关的电阻集合被导通并控制所述第一分压控制器或所述第二分压控制器的电阻降低；当所述控制位控制所述开关关闭，则所述带开关的电阻集合被关闭并控制所述第一分压控制器或所述第二分压控制器的电阻升高。4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述带开关的电阻为电源门控单元PGCell。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一分压控制器中的PGCell的开关和所述第二分压控制器中的PGCell的开关为不同类型的晶体管；所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位和所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位的信号相位相同。6.如权利要求5所述的装置，所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位和所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位是同一个控制位。7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述不同类型的晶体管分别为P型金属氧化物半导体PMOS管和N型金属氧化物半导体NMOS管。8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一分压控制器中的PGCell的开关和所述第二分压控制器中的PGCell的开关为相同类型的晶体管；所述第一分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位与所述第二分压控制器中的PGCell的开关所接收的所述控制信号中的控制位的信号相位相反。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述相同类型的晶体管为PMOS管或NMOS管。10.如权利要求2至9中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个带开关的电阻集合中包含并联的N个带开关的电阻，每个带开关的电阻包括串联的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新入，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44