一种集成电容的环路控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种集成电容的环路控制系统，通过配置环路控制模块、电容控制模块、振荡器模块、计数器模块及数模转换模块，计数器模块用于收到振荡器模块的脉冲信号开始计数，并根据进位或退位控制信号决定计数增加或减少，最终输出若干位的数字逻辑信号至所述数模转换模块，通过增加所述计数器模块输出的数字逻辑信号的位数以提高数模转换的精度，可以使得COMP信号接近模拟电位，从而实现环路控制系统的信号的输出、调整、接收反馈、继续调整，最终使得环路控制系统达到稳定的效果。本发明专利技术可以将传统的外置电容集成到芯片的内部，在只增加少量芯片面积的前提下节省掉外置电容，使得电路系统整体成本大幅减小。路系统整体成本大幅减小。路系统整体成本大幅减小。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电容的环路控制系统


[0001]本专利技术属于集成电路设计及制造领域，特别是涉及一种集成电容的环路控制系统。

技术介绍

[0002]在许多电路系统中，为了使电路正常工作，经常会使用到电容来实现补偿、延时、稳压、积分等各种功能，有时需要的电容容值很大，如果集成在芯片内部会占据相当大的面积，因此通常的方法都是使用芯片外接电容的方式实现。
[0003]一种采用外接电容实现的功能电路如图1所示，其工作方式举例说明如下：环路控制系统通过检测系统工作状态，根据电路需求输出控制信号Ctrl给电容控制模块。电容控制电路检测到控制信号后对电容进行充电、放电等各种操作，从而改变电容的电特性并输出信号COMP给到环路控制模块。环路控制模块检测到电容的变化会对环路工作模式或状态进行调节，直到系统达到稳定状态。这种信号的输出、调整、接收反馈、继续调整的过程贯穿系统工作的始终。
[0004]对于上述电路，其最为常见的工作方式如图2所示，当环路控制模块检测到COMP电压经分析认为需要为电容充电时，会控制Ctrl信号为高电平，从而使电容控制模块为电容充电，COMP点电位升高。当环路控制模块认为需要为电容放电时输出Ctrl信号为低电平，使得电容控制模块为电容放电，COMP点电位降低。环路控制模块检测COMP电位，对环路工作状态进行控制，不断调整Ctrl信号，最终使得系统环路达到稳定等目的。
[0005]通常情况下为了保证系统环路的安全稳定，需要的电容容值很大，如果集成在芯片内部会占据相当大的面积，因此通常的方法都是使用芯片外接电容的方式实现。而这种方式必然导致系统成本的增加。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种集成电容的环路控制系统，用于解决现有技术中电容需要占用大量芯片面积的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种集成电容的环路控制系统，所述环路控制系统包括：环路控制模块、电容控制模块、振荡器模块、计数器模块及数模转换模块；所述环路控制模块用于通过检测COMP信号状态，输出第一控制信号至所述电容控制模块；所述电容控制模块用于接收所述第一控制信号并发出第二控制信号至所述振荡器模块，控制所述振荡器模块的工作状态，所述电容控制模块还输出进位或退位控制信号至所述计数器模块；所述振荡器模块用于根据所述第二控制信号产生脉冲信号至所述计数器模块；所述计数器模块用于根据所述脉冲信号开始计数，并根据所述进位或退位控制信号进入进位计数模式或退位计数模式，最终输出若干位的数字逻辑信号至所述数模转换模块；所述数模转换模块用于对接收到的若干位的所述数字逻辑信号进行解码产生COMP信号，所述COMP信号返回至所述环路控制模块。
[0008]可选地，所述数字逻辑信号的位数根据系统精度及系统速度进行配置。
[0009]可选地，所述根据所述进位或退位控制信号决定进入进位计数模式或退位计数模式，还包括：所述计数器模块接收到进位控制信号后，进入进位计数模式，每次有脉冲信号输入则所述计数器模块输出的数字逻辑信号前进一位，所述计数器模块接收到退位控制信号后，进入退位计数模式，每次有脉冲信号输入则所述计数器模块输出的逻辑信号后退一位。
[0010]可选地，所述计数器模块输出的数字逻辑信号为3～16位。
[0011]可选地，所述计数器模块输出的数字逻辑信号为3位，所述计数器模块接收到进位控制信号时每次接收到所述脉冲信号后，所述计数器模块按照000、001、010、011、100、101、110、111的顺序输出从最低位000或任意中间态依次递增的数字逻辑信号；所述计数器模块接收到退位控制信号时每次接收到脉冲信号后，所述计数器模块按照111、110、101、100、011、010、001、000的顺序输出从最高位111或任意中间态依次递减的数字逻辑信号。
[0012]可选地，所述环路控制模块控制所述进位或退位控制信号翻转后，再次接收到所述脉冲信号后，所述计数器模块从当前的计数模式切换至相反的计数模式。
[0013]可选地，所述数模转换模块的精度与所述计数器模块输出的数字逻辑信号的位数相关，提高所述数模转换模块的精度以使得所述COMP信号与模拟电位相等或趋于相等。
[0014]可选地，所述数模转换模块输出的所述COMP信号随所述计数器模块的计数模式的变化呈阶梯状起伏变化，增加所述计数器模块输出的所述数字逻辑信号的位数以使所述COMP信号变化曲线呈平滑曲线。
[0015]可选地，所述环路控制模块、电容控制模块、振荡器模块、计数器模块及数模转换模块均集成在同一个芯片内部。
[0016]可选地，所述控制所述振荡器模块的工作状态包括：控制所述振荡器模块的频率、占空比或/及导通时间参数。
[0017]如上所述，本专利技术的集成电容的环路控制系统，具有以下有益效果：
[0018]本专利技术提供了一种集成电容的环路控制系统，通过配置环路控制模块、电容控制模块、振荡器模块、计数器模块及数模转换模块，计数器模块用于收到振荡器模块的脉冲信号开始计数，并根据进位或退位控制信号决定计数增加或减少，最终输出若干位的数字逻辑信号给所述数模转换模块，通过增加所述计数器模块输出的数字逻辑信号的位数以提高数模转换的精度，可以使得COMP信号接近模拟电位，从而实现环路控制系统的信号的输出、调整、接收反馈、继续调整，最终使得环路控制系统达到稳定的效果。
附图说明
[0019]图1显示为一种采用外接电容实现的功能电路的结构示意图。
[0020]图2显示为图1所示的采用外接电容实现的功能电路的工作时序原理示意图。
[0021]图3显示为本专利技术实施例的集成电容的环路控制系统的结构示意图。
[0022]图4显示为本专利技术实施例的集成电容的环路控制系统的工作时序原理示意图。
[0023]元件标号说明
[0024]101
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环路控制模块
[0025]102
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电容控制模块
[0026]103
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振荡器模块
[0027]104
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计数器模块
[0028]105
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数模转换模块
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0030]如在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电容的环路控制系统，其特征在于，所述环路控制系统包括：环路控制模块、电容控制模块、振荡器模块、计数器模块及数模转换模块；所述环路控制模块用于通过检测COMP信号状态，输出第一控制信号至所述电容控制模块；所述电容控制模块用于接收所述第一控制信号并发出第二控制信号至所述振荡器模块，控制所述振荡器模块的工作状态，所述电容控制模块还输出进位或退位控制信号至所述计数器模块；所述振荡器模块用于根据所述第二控制信号产生脉冲信号至所述计数器模块；所述计数器模块用于根据所述脉冲信号开始计数，并根据所述进位或退位控制信号进入进位计数模式或退位计数模式，最终输出若干位的数字逻辑信号至所述数模转换模块；所述数模转换模块用于对接收到的若干位的所述数字逻辑信号进行解码产生COMP信号，所述COMP信号返回至所述环路控制模块。2.根据权利要求1所述的集成电容的环路控制系统，其特征在于：所述数字逻辑信号的位数根据系统精度及系统速度进行配置。3.根据权利要求1所述的集成电容的环路控制系统，其特征在于：所述根据所述进位或退位控制信号决定控制进入进位计数模式或退位计数模式，还包括：所述计数器模块接收到进位控制信号后，进入进位计数模式，每次有脉冲信号输入则所述数字逻辑信号前进一位；所述计数器模块接收到退位控制信号后，进入退位计数模式，每次有脉冲信号输入则所述数字逻辑信号后退一位。4.根据权利要求1所述的集成电容的环路控制系统，其特征在于：所述计数器模块输出的数字逻辑信号为3～16位。5.根据权利要求4所述的集成电容的环路控制系统，其特征在于：所述计数器模块输出的数字逻辑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国成，尤勇，刘军，
申请(专利权)人：华润微集成电路无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：