AVS调压电路和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种AVS调压电路和装置，所述AVS调压电路包括电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；负载芯片获取CPU运行实时数据，并将CPU运行实时数据发送至电压调节控制器；电压调节控制器根据CPU运行实时数据生成调压指令，并将调压指令发送至电压跟随器；电压跟随器将调压指令对应的弱电流信号进行放大，电源模块根据放大后的电流信号实时调整输出电压；能够使得电源AVS的输入端有足够的驱动电流能力，解决了电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的问题，保证了电源模块输出电压的调节范围与调节精度，输出电压可按照调压策略灵活调整，调压范围广，精度高，能够做到电压的无损输出。

【技术实现步骤摘要】
AVS调压电路和装置
本专利技术涉及通用电源领域，尤其涉及一种AVS调压电路和装置。
技术介绍
随着半导体行业的快速发展，半导体负载芯片对电源的要求越来越高，大电流，高精度，低纹波，高动态响应速度，动态调压已经成为一种常态，自适应电压调节(AdaptiveVoltageScaling，AVS)/数模转换器(DigitaltoAnalogConverter，DAC)调压是动态调压的一种，因其信号简单，调压范围广，精度高，越来越多的用在高端负载芯片的核电压调节中。随着负载对电源动态响应越来越快，很多负载的电源方案多采用数字控制的调压方式，去掉了模拟的电压环反馈(FeedBack，FB)网络，而是通过远程电压补偿脚SENSE管脚来直接调压，SENSE管脚多采用的是差分放大的方式进行电压采样，外部串接电阻阻值不能太大，否则影响电源直流电流(DirectCurrent，DC)精度，但由于AVS是微电流的电压信号，如果SENSE是低阻抗，将导致AVS无法输出足够的电流，影响电压调节的范围与电源的精度；SENSE是低阻抗特性，将直接导致AVS管脚没有足够的输出能力，该管脚电压将会被拉偏。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种AVS调压电路和装置，旨在解决现有技术中电源AVS调节的输入端与电源SENSE接收端阻抗不匹配的技术问题。第一方面，本专利技术还提出一种AVS调压电路，所述AVS调压电路包括：电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；所述电源模块与所述负载芯片相连，所述负载芯片与所述电压调节控制器电连接，所述电压调节控制器还与所述电压跟随器电连接，所述电压跟随器与所述电源模块电连接，所述电压跟随器还与所述负载芯片电连接；其中，所述负载芯片，用于获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；所述电压调节控制器，用于根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；所述电压跟随器，用于对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块；所述电源模块，用于根据放大后的电流信号实时调整输出电压。可选地，所述电源模块，还用于为负载芯片提供电源；所述负载芯片内置温度传感器，用于获取芯片的工作温度，生成温度感应数据；所述负载芯片，还用于根据所述温度感应数据实时调整芯片所需的工作电压。可选地，所述AVS调压电路还包括：外部逻辑电路；所述外部逻辑电路分别与所述电源模块、所述负载芯片、所述电压调节控制器和所述电压跟随器电连接。可选地，所述外部逻辑电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容及第三电容；其中，所述第一电阻的第一端与所述电源模块10的电压输出端VOUT相连，所述第一电阻的第一端还与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述电源模块的接地端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第一电阻的第二端还与所述负载芯片的输入端相连，所述第二电容的第二端与所述负载芯片的接地端相连，所述第二电阻的第一端与所述电源模块的接地端相连；所述第二电容的第二端还与所述第二电阻的第二端相连，所述第二电阻的第一端与所述电源模块的接地端相连；所述第二电容的第一端还与所述负载芯片的远程电压正极补偿脚相连，所述第二电容的第二端还与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚还与所述电压调节控制器的远程电压负极补偿脚相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚还与所述负载芯片的接地端相连，所述电压调节控制器的远程电压正极补偿脚与所述负载芯片的输入端相连，所述电压调节控制器的电压输出端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述电压跟随器相连，所述电压调节控制器的稳压输出端与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端接地；所述电压跟随器分别与所述第五电阻的第一端及所述第六电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与所述电源模块的电压负极反馈脚相连，所述第六电阻的第二端与所述电源模块的电压正极反馈脚相连，所述第五电阻的第二端还与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端还与所述第二电阻的第一端相连，所述第六电阻的第二端还与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端还与所述第一电阻的第一端相连。可选地，所述电压跟随器包括运算放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第四电容及第五电容；其中，所述第八电阻的第一端与所述第十一电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端与所述第六电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端还与所述第九电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端还与所述第十电阻的第一端相连；所述第十电阻的第二端与所述运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的同相输入端与所述第十一电阻的第二端相连，所述运算放大器的同相输入端还与所述第十二电阻的第一端相连，所述第十二电阻的第二端与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚相连；所述运算放大器的同相输入端还与所述第七电阻的第二端相连，所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端相连；所述第九电阻的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第九电阻的第二端还与所述第十二电阻的第二端相连，所述第十一电阻的第一端还与所述负载芯片的输入端相连，所述第十一电阻的第一端还与所述第四电容的第一端相连，所述第四电容的第二端与所述运算放大器的同相输入端相连，所述第四电容的第二端还与所述第五电容的第一端相连，所述第五电容的第二端还与所述第十二电阻的第二端相连。可选地，所述第十电阻与所述第八电阻的关系为第十电阻的阻值为所述第八电阻的阻值的两倍。可选地，所述电源模块，还用于根据参考电压和所述调压指令实时调整输出电压，所述参考电压为所述电源模块的电压负极反馈脚和电压负极反馈脚设定的参考电压。可选地，根据参考电压和所述调压指令通过下述公式获得输出电压：VM＝VC-(VADC-VC)/2其中，VM为输出电压，VC为参考电压，VADC为所述调压指令对应的调压电压。可选地，在所述负载芯片没有上电完成时，所述输出电压与所述参考电压的关系为：VM/(R8+R9)*R9＝VCVM/(R11+R12)*R12＝VC其中，VM为输出电压，VC为参考电压，R8为所述第八电阻的阻值，R9为所述第九电阻的阻值，R11为所述第十一电阻的阻值，R12为所述第十二电阻的阻值。第二方面，本专利技术还提出一种AVS调压装置，所述AVS调压装置包含如上文所述的AVS调压电路。本专利技术提出的AVS调压电路，所述AVS调压电路包括电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；所述电源模块与所述负载芯片相连，所述负载芯片与所述电压调节控制器电连接，所述电压调节控制器还与所述电压跟随器电连接，所述电压跟随器与所述电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AVS调压电路，其特征在于，所述AVS调压电路包括：电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；所述电源模块与所述负载芯片相连，所述负载芯片与所述电压调节控制器电连接，所述电压调节控制器还与所述电压跟随器电连接，所述电压跟随器与所述电源模块电连接，所述电压跟随器还与所述负载芯片电连接；其中，/n所述负载芯片，用于获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；/n所述电压调节控制器，用于根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；/n所述电压跟随器，用于对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块；/n所述电源模块，用于根据放大后的电流信号实时调整输出电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种AVS调压电路，其特征在于，所述AVS调压电路包括：电源模块，负载芯片、电压调节控制器和电压跟随器；所述电源模块与所述负载芯片相连，所述负载芯片与所述电压调节控制器电连接，所述电压调节控制器还与所述电压跟随器电连接，所述电压跟随器与所述电源模块电连接，所述电压跟随器还与所述负载芯片电连接；其中，
所述负载芯片，用于获取CPU运行实时数据，并将所述CPU运行实时数据发送至所述电压调节控制器；
所述电压调节控制器，用于根据所述CPU运行实时数据生成调压指令，并将所述调压指令发送至所述电压跟随器；
所述电压跟随器，用于对所述负载芯片的输入端和所述电压调节控制器的输入端进行隔离，并将所述调压指令对应的弱电流信号进行放大，并将放大后的电流信号发送至所述电源模块；
所述电源模块，用于根据放大后的电流信号实时调整输出电压。


2.如权利要求1的AVS调压电路，其特征在于，所述电源模块，还用于为负载芯片提供电源；
所述负载芯片内置温度传感器，用于获取芯片的工作温度，生成温度感应数据；
所述负载芯片，还用于根据所述温度感应数据实时调整芯片所需的工作电压。


3.如权利要求1的AVS调压电路，其特征在于，所述AVS调压电路还包括：外部逻辑电路；所述外部逻辑电路分别与所述电源模块、所述负载芯片、所述电压调节控制器和所述电压跟随器电连接。


4.如权利要求3所述的AVS调压电路，其特征在于，所述外部逻辑电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容及第三电容；其中，
所述第一电阻的第一端与所述电源模块的电压输出端相连，所述第一电阻的第一端还与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述电源模块的接地端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第一电阻的第二端还与所述负载芯片的输入端相连，所述第二电容的第二端与所述负载芯片的接地端相连，所述第二电阻的第一端与所述电源模块的接地端相连；所述第二电容的第二端还与所述第二电阻的第二端相连，所述第二电阻的第一端与所述电源模块的接地端相连；
所述第二电容的第一端还与所述负载芯片的远程电压正极补偿脚相连，所述第二电容的第二端还与所述负载芯片的远程电压负极补偿脚相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚还与所述电压调节控制器的远程电压负极补偿脚相连，所述负载芯片的远程电压负极补偿脚还与所述负载芯片的接地端相连，所述电压调节控制器的远程电压正极补偿脚与所述负载芯片的输入端相连，所述电压调节控制器的电压输出端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述电压跟随器相连，所述电压调节控制器的稳压输出端与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端接地；
所述电压跟随器分别与所述第五电阻的第一端及所述第六电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与所述电源模块的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯自涛，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42