System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 负载电流的均衡方法及均衡电源稳压器技术_技高网

负载电流的均衡方法及均衡电源稳压器技术

技术编号:40964946 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 20:44
本发明专利技术提供了一种负载电流的均衡方法及均衡电源稳压器,产生均衡电流,所述均衡电流的峰值低于原负载电流的峰值,但所述均衡电流的上升时间和下降时间大于所述原负载电流的上升时间和下降时间,或,所述均衡电流包括第一均衡子电流和第二均衡子电流,所述第一均衡子电流的电流分布与所述原负载电流相同,但所述第一均衡子电流的大小小于所述原负载电流,所述第二均衡子电流与所述原负载电流相互反相,将所述均衡电流施加到所述电源稳压器的负载电流上,使得形成的总负载电流相对于原负载电流,减少了电流峰的峰值,或,增加了上升时间和下降时间,还能够改善电源电压稳压器的动态响应,减小了同一电源域电路模块之间的相互干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路,尤其涉及一种负载电流的均衡方法及均衡电源稳压器


技术介绍

1、电源完整性是高度集成的集成电路,尤其是片上系统(system-on-chip,soc)的重要设计指标。它直接影响了电路的功能、性能和可靠性,而且还会产生电磁干扰(electromagnetic interference,emi)。电源完整性的问题主要包括电源噪声、电源压降和电源共模干扰等。电源噪声是指电源网络中由于电路的瞬间开关活动、寄生电感和电容等因素引起的电压波动,它会导致电源电压偏离其理想值。电源压降是指电源网络中由于电阻、电感和电容等元件的阻抗引起的电压波动,它会导致电源电压偏离其规定值。这些问题都会导致电源网络无法为电路提供稳定的电压和电流,从而导致芯片内部电路的相互干扰,影响电路的正确运行以及产生电磁干扰。

2、图1为现有技术中一种电源稳压器应用示意图。图1中包括不需要外部电容的电源稳压器ldo1,这种电源稳压器使用了一个很小的内部去耦电容c1,一般只有几十皮法的大小。当这种稳压器为多个电路供电时,例如时序逻辑电路s1、时序逻辑电路s2、模拟电路a1。这些电路之间会相互干扰,尤其是时序逻辑电路,他们会产生大的瞬间电流负载,例如瞬间电流i1。但是由于电源稳压器ldo1的带宽和去耦电容c1的大小都有限,所以电源稳压器ldo1的输出会出现电压波动,例如下冲或上冲,干扰本身以及其他电路的工作和性能。时序逻辑电路s1产生瞬间电流i1直接导致模拟电路a1上的电源电压vdd产生波动,从而对模拟电路a1产生了干扰,影响了模拟电路a1的性能。

3、图2为现有技术中又一种电源稳压器的应用示意图。图2中,电源稳压器ldo2利用片外电容cex来保证输出电压的稳定性。然而由于电源稳压器的输出端和封装引脚(pin)之间存在一定长度的梆线(bondwire),梆线可以等效为一个电感leq和电阻req的串联,这会增加电源网络的阻抗,从而降低电源网络的质量。电路s3和电路s4采用星状连接在同一个接口上,从而导致电路s3和电路s4之间通过电源互相干扰。并且电路s3对电路s4的干扰不仅会影响电路s4的电路性能,电路s3的干扰信号还会通过电路s4的输出引脚传输到芯片外部,造成电磁干扰。

4、图3为负载电流的变化示意图。参照图3,可以看出原负载电流100会存在很大的瞬态电流变化,具有很高的电流梯度,这种电流变化对电源稳压器非常不利。因为在去藕电容不足的情况下,会使电源稳压器的输出出现严重的下冲和过冲现象,从而不仅对瞬态电流的负载电路本身产生影响,而且对共用同一个电源稳压器输出其他电路产生严重的干扰。

5、为了改善图1中遇到的干扰问题,通常需要增大片内电容c1的大小,但这种方法带来的缺点是不仅增加了芯片面积,而且电容c1过大会影响电源稳压器ldo1的稳定性。也可以通过增加dc旁漏电流的方式来改善干扰,但会增加电路的静态功耗。

6、为了改善图2中遇到的干扰问题,通常需要增加梆线以及封装引脚来减小寄生电感和电阻,但会增加封装成本,同时由于棒线之间的互感,通过增加棒线条数的方法来减小寄生电感的效率降低。并且同样可以通过增加dc旁漏电流的方式来改善干扰,也同样会增加电路的静态功耗。

7、因此,有必要提供一种新型的负载电流的均衡方法及均衡电源稳压器以解决现有技术中存在的上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种负载电流的均衡方法及均衡电源稳压器,减少负载电流的瞬态电流变化对电源稳压器及负载之间的干扰。

2、为实现上述目的,本专利技术的所述负载电流的均衡方法,包括:

3、产生均衡电流,所述均衡电流的峰值低于原负载电流的峰值,但所述均衡电流的上升时间和下降时间大于所述原负载电流的上升时间和下降时间,或,所述均衡电流包括第一均衡子电流和第二均衡子电流,所述第一均衡子电流的电流分布与所述原负载电流相同,但所述第一均衡子电流的大小小于所述原负载电流,所述第二均衡子电流与所述原负载电流相互反相;

4、将所述均衡电流施加到所述原负载电流上。

5、可选地,产生均衡电流,包括:

6、根据主数据生成一组延迟不同的延迟信号,所述主数据为负载工作指示信号;

7、将每个延迟信号输入对应电阻,所有所述电阻输出的电流总和为所述均衡电流。

8、可选地,产生均衡电流,包括:

9、通过电流复制电路复制所述原负载电流,以产生分布与所述原负载电流相同,但大小小于所述原负载电流的第一均衡子电流;

10、通过电流反相倍乘电路将所述第一均衡子电流反相,以得到中间电流,然后对所述中间电流进行倍乘,以得到所述第二均衡子电流。

11、本专利技术还提供了一种均衡电源稳压器,包括电源稳压器和均衡电流产生电路,所述电源稳压器的输出端与所述均衡电流产生电路的输出端连接,所述电源稳压器用于产生原负载电流,所述均衡电流产生电路用于产生均衡电流,所述均衡电流的峰值低于电源稳压器的原负载电流的峰值,但所述均衡电流的上升时间和下降时间大于所述电源稳压器的原负载电流的上升时间和下降时间,或,所述均衡电流包括第一均衡子电流和第二均衡子电流,所述第一均衡子电流的电流分布与所述电源稳压器的原负载电流相同,但所述第一均衡子电流的大小小于所述电源稳压器的原负载电流,所述第二均衡子电流与所述电源稳压器的原负载电流相互反相。

12、可选地,所述均衡电流产生电路包括若干延迟单元和若干电阻,所述延迟单元之间的延迟均不相同,若干所述延迟单元的输入端均接主数据,所述主数据为所述电源稳压器的负载工作指示信号,所述延迟单元的输出端与所述电阻的一端一一对应连接,若干所述电阻的另一端相互连接。

13、可选地,所述均衡电流产生电路包括电流复制电路、电流反相倍乘电路,所述电流复制电路用于复制所述电源稳压器的原负载电流,以产生分布与所述电源稳压器的原负载电流相同,但大小小于所述电源稳压器的原负载电流的第一均衡子电流;所述电流反相倍乘电路用于将所述第一均衡子电流反相,以得到中间电流,然后对所述中间电流进行倍乘,以得到所述第二均衡子电流。

14、本专利技术的有益效果在于:产生均衡电流,所述均衡电流的峰值低于电源稳压器的原负载电流的峰值,将所述均衡电流施加到所述电源稳压器的原负载电流上,使的形成的总负载电流相对于原负载电流,减小了电流的峰值,或,所述均衡电流的上升时间和下降时间大于所述电源稳压器的原负载电流的上升时间和下降时间,将所述均衡电流施加到所述电源稳压器的原负载电流上,使得形成的总负载电流相对于原负载电流,增加了电流上升时间和下降时间,或,所述均衡电流包括第一均衡子电流和第二均衡子电流,所述第一均衡子电流的电流分布与所述电源稳压器的原负载电流相同,但所述第一均衡子电流的大小小于所述电源稳压器的原负载电流,所述第二均衡子电流与所述电源稳压器的原负载电流相互反相,将所述均衡电流施加到所述电源稳压器的原负载电流上,所述第一均衡子电流使得形成的总原负载电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负载电流的均衡方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的负载电流的均衡方法,其特征在于,产生均衡电流,包括:

3.根据权利要求1所述的负载电流的均衡方法,其特征在于,产生均衡电流,包括:

4.一种均衡电源稳压器,其特征在于,包括电源稳压器和均衡电流产生电路,所述电源稳压器的输出端与所述均衡电流产生电路的输出端连接,所述电源稳压器用于产生原负载电流,所述均衡电流产生电路用于产生均衡电流,所述均衡电流的峰值低于电源稳压器的原负载电流的峰值,但所述均衡电流的上升时间和下降时间大于所述电源稳压器的原负载电流的上升时间和下降时间,或,所述均衡电流包括第一均衡子电流和第二均衡子电流,所述第一均衡子电流的电流分布与所述电源稳压器的原负载电流相同,但所述第一均衡子电流的大小小于所述电源稳压器的原负载电流,所述第二均衡子电流与所述电源稳压器的原负载电流相互反相。

5.根据权利要求4所述的均衡电源稳压器,其特征在于,所述均衡电流产生电路包括若干延迟单元和若干电阻,所述延迟单元之间的延迟均不相同,若干所述延迟单元的输入端均接主数据,所述主数据为所述电源稳压器的负载工作指示信号,所述延迟单元的输出端与所述电阻的一端一一对应连接,若干所述电阻的另一端相互连接。

6.根据权利要求4所述的均衡电源稳压器,其特征在于,所述均衡电流产生电路包括电流复制电路和电流反相倍乘电路,所述电流复制电路用于复制所述电源稳压器的原负载电流,以产生分布与所述电源稳压器的原负载电流相同,但大小小于所述电源稳压器的原负载电流的第一均衡子电流;所述电流反相倍乘电路用于将所述第一均衡子电流反相,以得到中间电流,然后对所述中间电流进行倍乘,以得到所述第二均衡子电流。

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【技术特征摘要】

1.一种负载电流的均衡方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的负载电流的均衡方法,其特征在于,产生均衡电流,包括:

3.根据权利要求1所述的负载电流的均衡方法,其特征在于,产生均衡电流,包括:

4.一种均衡电源稳压器,其特征在于,包括电源稳压器和均衡电流产生电路,所述电源稳压器的输出端与所述均衡电流产生电路的输出端连接,所述电源稳压器用于产生原负载电流,所述均衡电流产生电路用于产生均衡电流,所述均衡电流的峰值低于电源稳压器的原负载电流的峰值,但所述均衡电流的上升时间和下降时间大于所述电源稳压器的原负载电流的上升时间和下降时间,或,所述均衡电流包括第一均衡子电流和第二均衡子电流,所述第一均衡子电流的电流分布与所述电源稳压器的原负载电流相同,但所述第一均衡子电流的大小小于所述电源稳压器的原负载电流,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:许永生陈继凯
申请(专利权)人:苏州首传微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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