本发明专利技术公开了一种多输入电压源产生单恒定输出电压的方法及其电路，属于微电子技术领域。本发明专利技术的方法为首先根据输入的多个电压源值大小设置其对应单恒定输出电压的抽头位置；然后计算不同输入电压源值在其对应抽头位置输出单恒定电压值所需要分配的电阻值；最后根据单恒定输出电压的精度要求，为每个电阻值选取相应阻值的电阻模型；本发明专利技术的电路包括电压源输入端、电阻电压网络、多个单恒定输出电压抽头端。本发明专利技术电路利用电阻电压网络实现多输入单输出值，本发明专利技术的方法可以方便、快捷、精确的确定电阻电压网络中电阻所需的值，并且可以将误差控制在０．３％以内，特别是在ＰＭＵ的电源检测中可以节省比较参考源。
Method for generating single constant output voltage of multiple input voltage source
The invention discloses a method and a circuit for generating a single constant output voltage by a plurality of input voltage sources, belonging to the microelectronic technology field. The method of the invention is to first tap position size setting the corresponding single constant output voltage according to a plurality of voltage source input values; then calculate the different input voltage source values corresponding to the tap position output single constant voltage value should be allocated according to the requirements of Dan Hengding resistance value; finally the accuracy of output voltage, resistance selection model the resistance of each resistor; the circuit comprises a voltage source, voltage input resistor network, a single constant output voltage tap end. The circuit of the invention realizes multi input single output voltage value by using resistor network, the method of the invention can rapidly and accurately determine the resistance voltage network required value, and the error can be controlled within 0.3%, especially section comparison reference source in PMU power detection.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多输入电压源产生单恒定输出电压的方法及其电路，这种方法在满足 所需精度的基础上，更利于芯片设计及版图，属于微电子
技术介绍
目前在电源管理(PMU)或其他电路中，需要检测各种电源的变化，以便控制相应模 块的工作。电源的变化通过比较器与基准电源进行比较，从而产生输出控制电压。如果直 接将变化的电压与所需的阚值电压直接比较，将需要不同的阈值电压，这样会给芯片设计 带来许多不必要的麻烦，以及设计难度的加大。为此，在电路的设计中是利用所有需要比 较的变化电源，差生同样的固定电压，从而与一个阈值电压进行比较，得到比较的结果值。 这种实现常常是通过分压网络，将相应的输入电源变化点折算到同一的参考源上。常用的方法是针对不同的输入电压以及要得到的恒定输出电压，直接计算，从而产生不同的电 阻值。但是这种做法画版图时，电阻的匹配性会很差，从而在真正的实现后，误差会放大。 而应用基本电阻单元，将电阻单元进行分配，而产生的多输入单恒定输出电阻网络分压单 元，版图上有更好的匹配性，在芯片的实现时，失配会小的多，而且这种基本电阻单元网 络实现简单，是一种比较省事，省时，误差在允许范围内的方案。本文就是应用电阻网络 来将不同的输入源变换到基准源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多输入电压源产生单恒定输出电压的方法及其电路，本发 明的方法主要是应用电阻电压网络实现将多个变换的输入电压源折算成单恒定输出电压， 是一种省事、省时、误差范围小的技术方案。本专利技术的技术方案为一种多输入电压源产生单恒定输出电压的方法，其步骤为1) 根据输入的多个电压源值大小设置其对应单恒定输出电压的抽头位置，多个所述单 恒定输出电压的抽头串联于一电阻电压网络中；2) 计算不同输入电压源值在其对应抽头位置输出单恒定电压值所需要分配的电阻值；3)根据单恒定输出电压的精度要求，为每个电阻值选取相应阻值的电阻模型。 所述根据输入的多个电压源值大小设置其对应单恒定输出电压的抽头位置的方法为1) 将输入的m个电压源V1， V2， V3， ……Vm进行排序，其中V1>V2>V3> — >Vm;2) 将上述输入电压源对应的单恒定输出电压抽头位置依次顺序设置在所述电阻电压 网络中；其中输入电压源值越大，其对应的单恒定输出电压抽头位置与电压源输入端之间的 阻值越大，m为自然数。所述电阻电压网络中包括m+l个电阻模型，m个所述单恒定输出电压抽头端设置在所 述m+l个电阻模型之间。所述电阻模型包括但不限于二端电阻模型、三端电阻模型、复杂电阻模型。所述电阻模型的阻值确定方法为1) 采用单元电阻进行所述电阻电压网络中的电阻分配；2) 从多个所需要分配的电阻中选取阻值最小的电阻^，其前后端分别对应输入电压 源已in和^n-,的单恒定输出电压抽头端；3)选取一公因子M和一电阻i 。，其中M为整数且<formula>formula see original document page 5</formula>根据公式<formula>formula see original document page 5</formula>，确定所选取的公因子M是否满足精度要求，其中为单恒定输出电压的精度要求；4)根据选定的公因子M乘以单元电阻网络中分配的对应阻值计算所述m+l个电阻模 型的阻值。所述电阻模型的选取方法为a) 从确定的每个电阻模型的阻值中提取小数部分，并与二端电阻模型中各种组合的值 进行比较，寻找在设定精度范围内的组合；b) 如果没有满足要求的电阻模型，则对电阻值进行单整数相加，寻找二端电阻模型中 各种组合的值进行比较，寻找在设定精度范围内的组合；C)重复步骤b)，若直到电阻完整值都没有在二端电阻网络模型中寻找到符合精度要 求的电阻模型，则在更复杂的电阻模型中寻找。一种多输入电压源产生单恒定输出电压的电路，其包括电压源输入端、电阻电压网络、 m个单恒定输出电压抽头端，其特征在于所述电阻电压网络串联m+l个电阻模型，用于 为相邻电阻模型之间设置的所述m个单恒定输出电压抽头端提供单恒定输出电压，其中m 为自然数。所述电阻模型包括但不限于二端电阻模型、三端电阻模型、复杂电阻模型。 所述电阻模型的每个分支上总电阻数不多于IOR，其中R为单元电阻。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是本专利技术实现的电阻电压网络可以方便、快捷、精确的实现所需的值，并且可以将误差 控制在0.3%以内。利用电阻电压网络实现多输入单输出值，特别是在PMU的电源检测中 可以节省比较参考源。在进行电压比较时，由于噪声，所以对于带有迟滞的比较器而言， 本专利技术差生的误差可以被忽略掉。附图说明图la) —c)为二端电阻模型及其阻值； 图2为三端电阻模型及其阻值；图3为四端电阻模型及其阻值； 图4为复杂电阻模型及其阻值； 图5为本专利技术的电阻电压网络； 图6为本专利技术方法的流程图； 图7为四电源输入时的软件级结果； 图8为五电源输入时的软件级结果； 图9为四电源输入时的仿真结果； 图10为五电源输入时的仿真结果。具体实施例方式本文提到的所有电阻并联网络都是以基本电阻R (R=l)进行计算的。为了版图和电路设计方便，我们将每条支路的总电阻数设定在S10及上。所以对于二级并联电阻网络，其 最大的值为5R(5)，即两个10R电阻并联，三级并联网络最大值为10R/3 (3.3333)，即 三个10R电阻并联......。图6为本专利技术方法的流程图，在实际的设计中，本专利技术从小到大进行查找。即根据输入电压和所要确定的输出恒压值，先计算出变换后的各个电阻的阻 值，然后利用最小电阻值和电阻模型确定公因子M，再利用公因子M，电阻模型以及误差 允许范围确定其他电阻值。具体是对变换后的电阻值的小数部分进行提取，然后寻找对应 阻值的电阻模型，如果有满足条件的值，则结束，这个电阻的值即为整数部分加小数部分； 如果不满足，则对小数部分增加一个基本电阻值，但是增加后的电阻不能大于实际的电阻 值。如果没有找到满足条件的，则进行更多级的电阻网络搜索，甚至更复杂的电阻网络搜 索。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述本专利技术按如下介绍，第一部分介绍提出的算法，第二部分进行了实验验证。一、算法介绍本专利技术方法的前提是应用基本的单元电阻R进行整体的电阻网路分配。 首先介绍一下有关电阻网络的相关知识。图l所示为二端电阻模型，其中图la) —c)分别对应二端电阻模型在不同连接情况及其阻值。图2为为三端电阻模型及其阻值；图3为四端电阻模型及其阻值；图4为复杂电阻模型及其阻值。对输入的不同电压源V1, V2, V3，...Vm , 均要获得相同的恒压源V CON。本专利技术的过程是1. 将输入的电压v1, v2, v3... Vm,按照从小到大进行排列，假如V1>V2>3>....>Vm。2. 对输入的m个电压值进行恒压^^,抽头，并分配电阻，如图5所示。其中<formula>formula see original document page 7</formula>3.根据输入的电压和恒压输出<formula>for本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多输入电压源产生单恒定输出电压的方法，其步骤为： １）根据输入的多个电压源值大小设置其对应单恒定输出电压的抽头位置，多个所述单 恒定输出电压的抽头串联于一电阻电压网络中； ２）计算不同输入电压源值在其对应抽头位置输出单恒定电压值所需要分配的电阻值； ３）根据单恒定输出电压的精度要求，为每个电阻值选取相应阻值的电阻模型。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张启东，曹喜信，张兴，
申请(专利权)人：北京大学软件与微电子学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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