一种片内基准电压生成电路、生成芯片及生成方法技术

技术编号:9033649 阅读:187 留言:0更新日期:2013-08-15 00:32
本发明专利技术适用于集成电路领域,提供了一种片内基准生成电路、片内基准生成芯片及片内基准电压生成方法,所述基准生成电路通过设置一个初始参数单元保存用于生成基准电压的初始参数使得适于基准电压生成的输入电源电压范围大幅拓宽;还提供一种包含上述电路的片内基准电压生成芯片;以及一种片内基准电压生成方法,将第一基准电压用于稳定电源从而保证校准工作,通过校准再生成高精度的第二基准电压,本发明专利技术的技术方案大幅提高基准电压生成对输入电源电压的适应能力的同时还确保了生成的基准电压的精度,并且还能大大降低基准电压生成的功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路领域,尤其涉及。
技术介绍
在集成电路芯片中,系统在上电时通常需要有一个精准的基准电压作为参考。如果实际基准电压偏离设计基准值,即基准电压不够精准,就可能会影响芯片的功能实现,如果实际基准电压偏离超过一定范围时,甚至会导致芯片完全失效或发生损坏。图1示出了现有技术中一种片内基准电压生成电路。钳位电路11将外部电源电压钳位并作为基准电压电路12的第一时间内的工作电压,在所述基准电压电路12开始工作后,将稳压电路13的输出电压作为基准电压电路12的工作电压。其中,基准电压电路内部通常包含两个模块,一个是采用EFUSE(electricalpoly-fuse)模块作为基准电压生成的校准单元,一个是bandgap (带隙基准)模块。EFUSE模块的输出数据能保证带隙基准模块输出精度极高的电压。EFUSE模块的工作电压一般为2.5V,偏差要求在+/-10%以内,现有技术的电源必须在2.5V左右。(EFUSE介绍:eFuse的诞生源于几年前IBM工程师的一个发现:与更旧的激光熔断技术相比,电子迁移(EM)特性可以用来生成小得多的熔丝结构。采用I/O电路的片上电压(通常为2.5V),一个持续200微秒的10毫安直流脉冲就足以编程单根熔丝)外部电源通常为单节干电池(1.0-1.5V)、双节干电池(2.0 3.0V)、锂电池(3.0V-4.2V)或者USB电源5V。由于钳位电路只能 降压,所以上述电路只能用于外部电源为锂电池或者USB电源的情况,即外部电源电压高于基准电压生成电路的工作电压的情况。因此,现有技术不能在外部电源电压低于基准电压生成电路工作电压的情况下生成基准电压。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供,能够在较宽的外部电源电压范围内生成高精度的片内基准电压,并且功耗大大降低。本专利技术实施例是这样实现的,一种片内基准电压生成电路,所述电路包括:钳位电路、初始参数单元、供电电源产生单元、校准单元、选择单元、控制单元,及基准电压生成单元;所述钳位电路,用于对电源电压进行钳位;所述初始参数单元,用于保存预设的初始参数,在钳位后的电压下工作输出所述初始参数;所述供电电源产生单元,用于稳定输入的电源电压,输出稳压电源;所述校准单元,用于以所述稳压电源为工作电压,输出校准参数;所述选择单元,用于接收所述初始参数及校准参数并择一输出;所述控制单元,用于经过预设时长后控制所述选择单元选择校准参数;所述基准电压生成单元,用于根据所述初始参数生成用于所述稳定电源电压操作的第一基准电压,根据所述校准参数生成第二基准电压,所述第一基准电压作为所述供电电源产生单元的参考电压。可选的本电路还可以包括一个锁存单元,用于将校准单元输出的校准参数锁存并输出到选择单元。本专利技术实施例的目的还在于提供一种片内基准电压生成芯片,所述芯片包含上述的片内基准生成电路。本专利技术实施例的目的还在于提供一种应用上述所述的片内基准电压生成电路的片内基准电压生成方法,所述方法包括下述步骤:将电源电压钳位到预设的电压值;初始参数单元在预设的电压值下输出预设的初始参数;基准电压生成单元根据所述初始参数生成第一基准电压;供电电源产生单元用所述第一基准电压作为参考源对电源进行稳压,输出稳压电源;校准单元将所述稳压电源作为校准工作电压,输出校准参数;控制单元经过预 设时长控制选择单元选择所述校准参数并输出;基准电压生成单元根据所述校准参数生成第二基准电压。优选的,经过预设时长后可以将所述校准参数进行锁存;然后控制单元控制选择单元选择所述锁存的校准参数并输出;关闭初始参数单元、供电电源产生单元以及校准单元,以降低功耗。在本专利技术实施例中的基准电压生成电路通过增加一个对工作电压要求极低的初始参数单元来预设一组初始参数以生成一个第一基准电压,使得基准电压生成电路可以工作的输入电源电压范围大幅扩大,并且通过控制单元以及锁存单元适时锁存数据然后关闭其它单元大大降低该电路的功耗;而本专利技术实施例中的基准电压生成方法利用第一基准电压对电源电压进行稳压以后再用于校准单元的工作,确保了校准单元的稳定工作生成精准的校准参数,最终得到高精度的第二基准电压。附图说明图1为现有片内基准电压生成电路的结构图;图2为本专利技术实施例提供的片内基准电压生成电路的结构图;图3为本专利技术实施例提供的另一种片内基准电压生成电路的结构图;图4为本专利技术实施例提供的片内基准电压生成电路的供电电源产生单元的电路结构图;图5为本专利技术实施例提供的一种片内基准电压生成方法的实现流程图;图6为本专利技术实施例提供的另一种片内基准电压生成方法的实现流程图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种片内基准生成电路。下面结合附图对该基准生成电路进行详细说明。图2示出了本专利技术实施例提供的片内基准生成电路的结构,为了便于说明,仅示出了与本专利技术相关的部分。作为本专利技术一实施例提供的片内基准生成电路可应用于任何类型、任何功能的片内基准生成芯片中,该片内基准生成电路包括:钳位电路20、初始参数单元21、供电电源产生单元25、校准单元26、选择单元22、控制单元23以及基准电压生成单元24 ;该钳位电路20,用于对电源电压进行钳位;该初始参数单元21,用于保存预设的初始参数,由钳位后的电压启动输出该初始参数;该供电电源产生单元25,用于稳定电源电压,输出稳压电源;该校准单元26,用于以稳压电源为工作电压,输出校准参数;该选择单元22,用于接收初始参数及校准参数并择一输出;该控制单元23,用于控制选择单元选择校准参数;该基准电压生 成单元24,用于根据初始参数生成用于稳定电源电压操作的第一基准电压VREFl,根据校准参数生成第二基准电压VREF2。下面结合实施例具体说明:钳位电路20,其输入端连接到电源输出端,用于将电源电压钳位到预设的电压值,比如0.7伏,然后输出。初始参数单元21,该初始参数单元21的供电端与钳位电路20的输出端连接,用于保存预设的初始参数。初始参数单元21是数字电路,只要极低的电压就可以工作,比如对电源电压钳位得到的0.7伏,所以无论外部电源通常为单节干电池(1.0-1.5V)、双节干电池(2.0 3.0V)、锂电池(3.0V-4.2V)或者USB电源5V,都可以钳位以后降低至Ij 0.7v使初始参数单元工作;初始参数单元21开始工作时输出一组初始参数,如8bit 二进制数据llllOOOOBo作为本专利技术一实施例,初始参数单元21的内部存储结构参考图3所示,为了便于说明,仅示出了与本专利技术相关的部分,该初始参数单元21包括多组寄存器,以其中一个寄存器为例:当电阻R连接到VSS时,则默认的输出数据为I ;当电阻R连接到钳位后的电压VDD_TP时,默认的数据为O。在通过总线(MCU BUS)对初始参数进行读/写(READ/WRITE)时,以8bit 二进制数据11110000B为例,对应的低4bit(bit0-bit3)电路中的R接到VDD_TP,高4bit电路中的R接到VSS。初始参数也可以由3位寄存器bit组成,对应000 = 0,001 = 1,010本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种片内基准电压生成电路,其特征在于,所述电路包括:钳位电路、初始参数单元、供电电源产生单元、校准单元、选择单元、控制单元,及基准电压生成单元;所述钳位电路,用于对电源电压进行钳位;所述初始参数单元,用于保存预设的初始参数,在钳位后的电压下工作输出所述初始参数;所述供电电源产生单元,用于稳定输入的电源电压,输出稳压电源;所述校准单元,以所述稳压电源为工作电压,生成校准参数;所述选择单元,用于接收所述初始参数及校准参数并择一输出;所述控制单元,用于经过预设时长后发出控制信号控制所述选择单元选择校准参数;所述基准电压生成单元,用于根据所述初始参数生成第一基准电压,根据所述校准参数生成第二基准电压,所述第一基准电压作为所述供电电源产生单元的参考电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:肖丽荣陈锐锋何再生
申请(专利权)人:炬力集成电路设计有限公司
类型:发明
国别省市:

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