領(lǐng)域
本公開的各方面一般涉及封裝電容器,并且尤其涉及可切換封裝電容器。
背景技術(shù):
功率分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)可被用于從電源(例如,電池)向管芯上的各種電路分配功率。PDN中的電感和電容可導(dǎo)致該P(yáng)DN的阻抗(如由管芯上的電路所見的)在該P(yáng)DN的諧振頻率處達(dá)到峰值。當(dāng)電路激發(fā)PDN的諧振頻率時(shí),該峰值阻抗可導(dǎo)致在管芯的電源軌上出現(xiàn)大的電壓紋波。該紋波可導(dǎo)致管芯上的電路元件發(fā)生故障。
概述
以下給出對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的簡化概述以提供對(duì)此類實(shí)施例的基本理解。此概述不是所有構(gòu)想到的實(shí)施例的詳盡綜覽,并且既非旨在標(biāo)識(shí)所有實(shí)施例的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有實(shí)施例的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一些概念以作為稍后給出的更加具體的說明之序。
根據(jù)第一方面,本文中描述了一種裝置。該裝置包括電容器和管芯。該管芯包括耦合在電源線與電容器之間的電阻器開關(guān),其中該電阻器開關(guān)具有可調(diào)整電阻,且該電源線和電容器兩者都在管芯外部。該管芯還包括配置成從電源線接收功率的電路。
第二方面涉及一種用于調(diào)整管芯上的電阻的方法,其中該電阻在外部電源線與外部電容器之間。該方法包括如果管芯上的第一電路活躍而該管芯上的第二電路不活躍則將該電阻設(shè)為第一電阻值,以及如果第一電路不活躍而第二電路活躍則將該電阻設(shè)為第二電阻值。
第三方面涉及一種用于調(diào)整管芯上的電阻的裝備,其中該電阻在外部電源線與外部電容器之間。該裝備包括用于如果管芯上的第一電路活躍而該管芯上的第二電路不活躍則將該電阻設(shè)為第一電阻值的裝置,以及用于如果第一電路不活躍而第二電路活躍則將該電阻設(shè)為第二電阻值的裝置。
第四方面涉及一種用于調(diào)諧管芯上的電阻器開關(guān)的電阻的方法,其中該電阻器開關(guān)耦合在外部電源線與外部電容器之間。該方法包括將電阻器開關(guān)的電阻順序地設(shè)為多個(gè)電阻值中的每個(gè)電阻值,并且對(duì)于每個(gè)電阻值,確定針對(duì)該電阻值的峰值阻抗。該方法還包括基于所確定的峰值阻抗來選擇電阻值之一。
為能達(dá)成前述及相關(guān)目的,這一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括在下文中充分描述并在權(quán)利要求中特別指出的特征。以下說明和所附插圖詳細(xì)闡述了這一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的某些解說性方面。但是,這些方面僅僅是指示了可采用各個(gè)實(shí)施例的原理的各種方式中的若干種,并且所描述的實(shí)施例旨在涵蓋所有此類方面及其等效方案。
附圖簡述
圖1示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于向管芯上的一個(gè)或多個(gè)電路分配功率的功率分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)的示例。
圖2示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的管芯和封裝的示例。
圖3示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的多層封裝電容器的示例。
圖4是示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的因變于頻率的阻抗的標(biāo)繪。
圖5是根據(jù)本公開的實(shí)施例針對(duì)兩個(gè)不同電阻值示出因變于頻率的阻抗的標(biāo)繪。
圖6示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的包括可切換封裝電容器的PDN的示例。
圖7示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的管芯和具有可切換封裝電容器的封裝。
圖8示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的電阻器開關(guān)的示例性實(shí)現(xiàn)。
圖9是根據(jù)本公開的實(shí)施例針對(duì)三個(gè)不同開關(guān)電阻示出因變于頻率的阻抗的標(biāo)繪。
圖10示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于調(diào)諧電阻器開關(guān)的電阻的電路系統(tǒng)。
圖11是示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的因變于開關(guān)電阻的最小測得電壓的標(biāo)繪。
圖12是解說根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于調(diào)諧電阻器開關(guān)的電阻的方法的流程圖。
圖13示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的包括兩個(gè)電路的管芯和包括可切換封裝電容器的封裝。
圖14是根據(jù)本公開的實(shí)施例針對(duì)不同使用情形示出因變于開關(guān)電阻的最小測得電壓的標(biāo)繪。
圖15是解說根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于調(diào)整管芯上的電阻的方法的流程圖。
圖16示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的針對(duì)兩個(gè)不同開關(guān)電阻的電壓跌落。
圖17示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于在電路上電期間動(dòng)態(tài)地調(diào)整電阻器開關(guān)的電阻的電路系統(tǒng)。
圖18示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的電壓檢測器的示例性實(shí)現(xiàn)。
詳細(xì)描述
以下結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為各種配置的描述,而無意表示可實(shí)踐本文中所描述的概念的僅有的配置。本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)各種概念的透徹理解。然而,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐這些概念。在一些實(shí)例中,以框圖形式示出眾所周知的結(jié)構(gòu)和組件以避免湮沒此類概念。
功率分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)被用于從電源(例如,電池)向管芯上的各種電路分配功率。圖1示出了用于從電源110向管芯120上的電路145供電的PDN的示例。該P(yáng)DN經(jīng)由穿過印刷電路板(PCB)114和封裝117的電源(Vdd)線112向管芯120供電。為了便于解說,接地線未在圖1中示出。與PCB 114對(duì)應(yīng)的PDN部分可包括被建模為板電感器LPCB的板電感和被建模為板電阻器RPCB的板電阻。PDN還可包括板電容器CPCB,其可具有分別被建模為電感器126和電阻器124的小量電感和電阻。
與封裝117對(duì)應(yīng)的PDN部分可包括封裝電感和封裝電阻。PDN還可包括封裝電容器Cpkg,其可具有分別被建模為電感器134和電阻器132的小量電感和電阻。在一個(gè)實(shí)施例中,封裝電容器Cpkg位于封裝117內(nèi)。結(jié)果,被建模為電感器128的一部分封裝電感位于電源110與封裝電容器Cpkg之間,而被建模為電感器138的另一部分封裝電感位于封裝電容器Cpkg與管芯120之間。類似地,被建模為電阻器130的一部分封裝電阻位于電源110與封裝電容器Cpkg之間,而被建模為電阻器136的另一部分封裝電阻位于封裝電容器Cpkg與管芯120之間。
管芯120包括用于從電源110向電路145供電的電網(wǎng)。該電網(wǎng)包括被建模為圖1中的電網(wǎng)電阻器(grid resistor)R電網(wǎng)的電阻。管芯120還包括用于功率選通電路145的功率選通開關(guān)140。例如,功率選通開關(guān)140可被配置成當(dāng)電路145活躍時(shí)將電路145連接至電網(wǎng),以及當(dāng)電路145不活躍(例如,空閑)時(shí)將電路145與電網(wǎng)斷開以節(jié)省功率。電路145具有被建模為管芯電容器C管芯的電容和被建模為管芯電阻器R管芯的電阻,如圖1中所示。電路145的電容可包括電路145中的晶體管(例如,金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET))的電容以及電路145中的寄生導(dǎo)線電容。電路145的電阻可包括電路145中的寄生導(dǎo)線電阻。
應(yīng)領(lǐng)會(huì),圖1并不旨在示出可存在于PDN中的所有電容、電感和/或電阻。確切而言,圖1旨在示出促成理解以下討論的本公開的各實(shí)施例的PDN中的電容、電感和電阻。
圖2示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的管芯120、封裝117和PCB 114的簡化橫截面示圖。封裝117安裝在PCB 114上,且管芯120安裝在封裝117上。PCB 114與封裝117之間的電連接由焊球220提供,而封裝117與管芯120之間的電連接由凸塊215提供。
在圖2中示出的示例中,封裝117包括頂層222、底層226、以及在頂層222與底層226之間的中央層224。頂層222和底層226可各自包括一種或多種玻璃-環(huán)氧樹脂材料(例如,F(xiàn)R4),而中央層224可包括一種或多種陶瓷材料。中央層224的厚度可大于頂層222和底層226中的每一者的厚度。例如,中央層224的厚度(例如,60μm)可以是頂層222和底層226中的每一者的厚度(例如,20μm)的2到4倍。
如圖2中所示,封裝電容器Cpkg可位于封裝117的中央層224內(nèi)。例如,封裝電容器Cpkg可包括嵌入到中央層224中的多層陶瓷電容器。就此,圖3示出了可被用于封裝電容器Cpkg的多層陶瓷電容器305的示例。電容器305包括耦合至電容器305的第一金屬端子310的第一多個(gè)金屬極板320-1到320-4、以及耦合至電容器305的第二金屬端子315的第二多個(gè)金屬極板322-1到322-4。金屬極板可包括銅、鎳、銀、鉭、和/或其他類型的金屬。如圖3中所示,第一多個(gè)金屬極板320-1到320-4與第二多個(gè)金屬極板322-1到322-4交織。每對(duì)毗鄰金屬極板可被充當(dāng)金屬極板之間的介電層的陶瓷層(未示出)分開。每個(gè)陶瓷層可包括X5R、X7、Y5V和/或其他陶瓷材料。
返回圖2,封裝117還包括用于提供穿過封裝117的導(dǎo)電路徑的通孔232到237。通孔232-237中的每個(gè)通孔可通過在封裝117的一個(gè)或多個(gè)層中創(chuàng)建開孔并用金屬填充該開孔來形成。通孔232到237具有對(duì)以上討論的封裝電感和封裝電阻作出貢獻(xiàn)的電感和電阻。
在圖2中示出的示例中,通孔232、233和234形成分別穿過封裝117的底層226、中央層224和頂層222的第一導(dǎo)電路徑。第一導(dǎo)電路徑將PCB 114上的電源線112(例如,金屬跡線)耦合至管芯120。第一導(dǎo)電路徑的通孔232可通過焊球220之一耦合至電源線112。應(yīng)領(lǐng)會(huì),通孔232不需要與相應(yīng)的焊球?qū)?zhǔn)。例如,如果通孔232不與相應(yīng)的焊球?qū)?zhǔn),則通孔232可通過封裝117的底表面上或附近的金屬跡線(未示出)耦合至相應(yīng)的焊球。第一導(dǎo)電路徑的通孔234可通過凸塊215之一耦合至管芯120。如果通孔234不與相應(yīng)的凸塊對(duì)準(zhǔn),則通孔234可通過封裝117的頂表面上或附近的金屬跡線(未示出)耦合至相應(yīng)的凸塊。
通孔235、236和237形成分別穿過封裝117的底層226、中央層224和頂層222的第二導(dǎo)電路徑。第二導(dǎo)電路徑將PCB 114上的接地(Grd)線212(例如,金屬跡線)耦合至管芯120。第二導(dǎo)電路徑的通孔235可通過焊球220之一耦合至接地線。應(yīng)領(lǐng)會(huì),通孔235不需要與相應(yīng)的焊球?qū)?zhǔn)。例如,如果通孔235不與相應(yīng)的焊球?qū)?zhǔn),則通孔235可通過封裝117的底表面上或附近的金屬跡線(未示出)耦合至相應(yīng)的焊球。第二導(dǎo)電路徑的通孔237可通過凸塊215之一耦合至管芯120。如果通孔237不與相應(yīng)的凸塊對(duì)準(zhǔn),則通孔237可通過封裝117的頂表面上或附近的金屬跡線(未示出)耦合至相應(yīng)的凸塊。
第一導(dǎo)電路徑可耦合至封裝電容器Cpkg的端子之一,而第二導(dǎo)電路徑可耦合至封裝電容器Cpkg的另一端子。例如,在封裝電容器Cpkg用多層陶瓷電容器305來實(shí)現(xiàn)的情況下,第一導(dǎo)電路徑可耦合至電容器305的第一和第二金屬端子310和315之一,而第二導(dǎo)電路徑可耦合至電容器305的第一和第二金屬端子310和315中的另一者。在圖2中示出的示例中,封裝電容器Cpkg耦合在電源110與管芯120之間。
PDN中的電感和電容可導(dǎo)致該P(yáng)DN的阻抗(如由電路145所見的)在某個(gè)頻率處達(dá)到峰值。例如,如圖1中所示,電阻器-電感器-電容器(RLC)環(huán)路152(也稱為RLC儲(chǔ)能電路)可由封裝電容器Cpkg、封裝電感器138、封裝電阻器136、電網(wǎng)電阻器R電網(wǎng)、管芯電容器C管芯和管芯電阻器R管芯形成。在圖1中,RLC環(huán)路122具有指示電流可在RLC環(huán)路152中在任一方向上流動(dòng)的兩個(gè)箭頭。RLC環(huán)路152導(dǎo)致PDN在由下式給出的諧振頻率處諧振:
其中ω0是諧振角頻率,L是RLC環(huán)路152的電感,而C是RLC環(huán)路152的電容。PDN的阻抗(如從電路145所見的)可在RLC環(huán)路152的諧振頻率處達(dá)到峰值,如以下進(jìn)一步討論的。
圖4示出了如從電路145所見的因變于頻率的PDN阻抗410。如圖4中所示,阻抗410在RLC環(huán)路152的諧振頻率(標(biāo)記為Fres)處達(dá)到峰值。當(dāng)電路145從PDN汲取電流時(shí),該阻抗導(dǎo)致電網(wǎng)上的電壓紋波。紋波的振幅在峰值阻抗412處最大,該峰值阻抗412可發(fā)生在電路145汲取頻率為RLC環(huán)路152的諧振頻率的時(shí)變電流時(shí)。期望使電網(wǎng)上的紋波的振幅最小化以確保連接至電網(wǎng)的邏輯恰當(dāng)?shù)仄鹱饔?,并且因此使峰值阻?12最小化。阻抗410還可包括因與板電容器CPCB相關(guān)聯(lián)的RLC環(huán)路而導(dǎo)致的小局部峰值415。
峰值阻抗412由RLC環(huán)路152的Q因子控制,該Q因子是由RLC環(huán)路152存儲(chǔ)的能量與由RLC環(huán)路152耗散的能量之比。Q因子越低,峰值阻抗就越低。Q因子與RLC環(huán)路152的電阻成反比。因此,Q因子(且因此峰值阻抗412)可通過增加RLC環(huán)路152的電阻來降低。增加RLC環(huán)路152的電阻的一種辦法是增加電網(wǎng)電阻器R電網(wǎng)的電阻。就此,圖5示出了PDN的阻抗510,其中電網(wǎng)電阻器R電網(wǎng)的電阻與圖4中的阻抗410相比已經(jīng)增加。如圖5中所示,具有較高的電網(wǎng)電阻的阻抗510在諧振頻率處具有較低峰值512。然而,增加電網(wǎng)電阻具有增加跨電網(wǎng)電阻器R電網(wǎng)的電流-電阻器(IR)電壓降的不期望效應(yīng),這降低了電路145處的DC供電電壓。結(jié)果,電源110需要輸出較高的供電電壓以達(dá)成電路145處的給定供電電壓。
本公開的各實(shí)施例提供了可切換封裝電容器,其允許控制RLC環(huán)路的電阻以降低PDN的峰值阻抗而不增加電源110與電路145之間的IR下降,如以下進(jìn)一步討論的。
圖6示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的PDN。在這一實(shí)施例中,管芯620包括在封裝電容器Cpkg與電路145之間的電阻器開關(guān)615(例如,PMOS晶體管開關(guān))。電阻器開關(guān)615被包括在與封裝電容器Cpkg相關(guān)聯(lián)的RLC環(huán)路652中。結(jié)果,電阻器開關(guān)615的電阻對(duì)RLC環(huán)路652的電阻作出貢獻(xiàn),并且因此可被用于控制RLC環(huán)路652的電阻。就此,電阻器開關(guān)615可具有可編程電阻且管芯620可進(jìn)一步包括電阻控制器625,電阻控制器625用于控制電阻器開關(guān)615的電阻并且因此控制RLC環(huán)路652的電阻。例如,電阻控制器625可調(diào)整電阻器開關(guān)615的電阻以降低RLC環(huán)路652的Q因子,并且因此降低由電路145所見的峰值阻抗。
電阻器開關(guān)615的電阻可被調(diào)整為增加RLC環(huán)路652的電阻以降低峰值阻抗而不增加電源110與電路145之間的IR下降。這是因?yàn)殡娮杵鏖_關(guān)615位于路徑617中,路徑617與電源110和電路145之間的路徑是分開的。結(jié)果,電阻器開關(guān)615的電阻不對(duì)電源110與電路145之間的電阻作出貢獻(xiàn)。因此,電阻器開關(guān)615允許調(diào)整RLC環(huán)路652的電阻而不會(huì)負(fù)面地影響電源110與電路145之間的IR下降,并且因此不會(huì)降低電路145處的DC供電電壓。
在圖6中,電源110與管芯620之間的封裝電感被建模為封裝電感器Lpkg,而電源110與管芯620之間的封裝電阻被建模為封裝電阻器Rpkg。為了便于解說,圖6中未示出管芯620與封裝電容器Cpkg之間的封裝電感和封裝電阻。將領(lǐng)會(huì),針對(duì)電阻器開關(guān)615的路徑617可在不同位置處被連接至電網(wǎng),并且因此并不限于圖6中示出的示例性位置。
圖7示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的管芯620、封裝617和PCB 114的簡化橫截面示圖。封裝617安裝在PCB 114上,且管芯620安裝在封裝617上。PCB 114與封裝617之間的電連接由焊球220提供,而封裝617與管芯620之間的電連接由凸塊215提供。
這一實(shí)施例中的封裝617與圖2中的封裝117的不同之處在于封裝電容器Cpkg不通過第一和第二導(dǎo)電路徑耦合至管芯620,第一和第二導(dǎo)電路徑將電源線112和接地線212耦合至管芯620。取而代之,封裝電容器Cpkg通過封裝617中的分開的導(dǎo)電路徑耦合至管芯620。
就此,該封裝可包括通孔733到736,用于將封裝電容器Cpkg耦合至管芯620。通孔733和734形成分別穿過封裝617的中央層224和頂層222的第三導(dǎo)電路徑。第三導(dǎo)電路徑被用于將封裝電容器Cpkg的第一端子耦合至管芯620。就此,通孔733可耦合至封裝電容器Cpkg的第一端子,而通孔734可通過凸塊215之一耦合至管芯620。如果通孔734不與相應(yīng)的凸塊對(duì)準(zhǔn),則通孔734可通過封裝617的頂表面上或附近的金屬跡線(未示出)耦合至相應(yīng)的凸塊。
通孔735和736形成分別穿過封裝617的中央層224和頂層222的第四導(dǎo)電路徑。第四導(dǎo)電路徑被用于將封裝電容器Cpkg的第二端子耦合至管芯620。就此,通孔735可耦合至封裝電容器Cpkg的第二端子,而通孔736可通過凸塊215之一耦合至管芯620。如果通孔736不與相應(yīng)的凸塊對(duì)準(zhǔn),則通孔736可通過封裝617的頂表面上或附近的金屬跡線(未示出)耦合至相應(yīng)的凸塊。
在這一實(shí)施例中,封裝617中的第三導(dǎo)電路徑可被用于將封裝電容器Cpkg的第一端子耦合至管芯620上的電阻器開關(guān)615,而封裝617中的第四導(dǎo)電路徑可被用于將封裝電容器Cpkg的第二端子耦合至管芯620上的接地線。替換地,第三導(dǎo)電路徑可被用于將封裝電容器Cpkg的第一端子耦合至管芯620上的接地線,而第四導(dǎo)電路徑可被用于將封裝電容器Cpkg的第二端子耦合至管芯620上的電阻器開關(guān)615。在另一示例中,封裝電容器Cpkg的第一和第二端子之一可由穿過封裝117的底層226的通孔(未示出)和焊球220之一連接至PCB 114的接地線212。封裝電容器Cpkg可包括嵌入到封裝617的中央層224中的多層陶瓷電容器、和/或其他類型的電容器。例如,封裝電容器Cpkg可用圖3中示出的多層陶瓷電容器305來實(shí)現(xiàn)。將領(lǐng)會(huì),封裝電容器Cpkg并不限于位于封裝617內(nèi)。例如,封裝電容器Cpkg可安裝到鄰接管芯620的封裝617頂部。在這一示例中,封裝電容器Cpkg可通過封裝617上的金屬跡線耦合至管芯。如以上所討論的,電阻器開關(guān)615可具有用于控制RLC環(huán)路652的電阻的可編程電阻。就此,圖8示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的電阻器開關(guān)615的示例性實(shí)現(xiàn)。在這一實(shí)施例中,電阻器開關(guān)615包括并聯(lián)耦合的多個(gè)開關(guān)815-1到815-n。電阻控制器625通過控制導(dǎo)通的開關(guān)815-1到815-n的數(shù)量來控制電阻器開關(guān)615的電阻。例如,電阻控制器625可通過導(dǎo)通開關(guān)815-1到815-n中的更多開關(guān)來降低電阻器開關(guān)615的電阻,并且可通過導(dǎo)通開關(guān)815-1到815-n中的更少開關(guān)來增加電阻器開關(guān)615的電阻。在圖8中,開關(guān)615的端子822可耦合至電路145,而電阻器開關(guān)615的端子825可耦合至封裝電容器Cpkg。
電阻控制器625可控制電阻器開關(guān)615的電阻的粒度可取決于電阻器開關(guān)615中的開關(guān)815-1到815-n的數(shù)量。例如,電阻器開關(guān)615中的開關(guān)815-1到815-n的數(shù)量越大,電阻控制器625可控制電阻器開關(guān)615的電阻的粒度就越大。
在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)開關(guān)815-1到815-n可包括PMOS晶體管,如圖8中所示。在這一實(shí)施例中,電阻控制器625可通過向開關(guān)815-1到815-n之一的柵極輸入邏輯0(低電壓)來導(dǎo)通該開關(guān),并且可通過向開關(guān)815-1到815-n之一的柵極輸入邏輯1(高電壓)來關(guān)斷該開關(guān)。
圖9針對(duì)電阻器開關(guān)615的三個(gè)不同電阻設(shè)置示出了由電路145所見的因變于頻率的阻抗。具體地,阻抗410是當(dāng)電阻器開關(guān)615的電阻為低時(shí)由電路145所見的因變于頻率的阻抗,而阻抗910是當(dāng)電阻器開關(guān)的電阻為高時(shí)由電路145所見的因變于頻率的阻抗。阻抗510是當(dāng)電阻器開關(guān)615的電阻在低電阻與高電阻之間時(shí)由電路145所見的因變于頻率的阻抗。
如圖9中所示,當(dāng)電阻器開關(guān)615的電阻為低時(shí),由電路145所見的阻抗410在RLC環(huán)路652的諧振頻率處具有相對(duì)大的峰值412。當(dāng)電阻器開關(guān)615的電阻在低電阻與高電阻之間時(shí),由電路145所見的阻抗510在諧振頻率處具有較小峰值512。這是因?yàn)樵黾与娮栝_關(guān)615的電阻增加了RLC環(huán)路652的電阻。增加的電阻降低了RLC環(huán)路652的Q因子,這進(jìn)而降低了在諧振頻率處的峰值阻抗512,如以上所討論的。
可通過增加電阻器開關(guān)615的電阻來進(jìn)一步降低在諧振頻率處的阻抗。然而,增加電阻器開關(guān)615的電阻可進(jìn)一步導(dǎo)致由電路145所見的阻抗在較低頻率處增加。這是因?yàn)樵黾与娮杵鏖_關(guān)615的電阻降低了封裝電容器Cpkg向電網(wǎng)提供電荷以降低該電網(wǎng)上的電壓跌落的能力。結(jié)果,當(dāng)電阻器開關(guān)615的電阻為高時(shí),由電路145所見的阻抗910在諧振頻率處具有較大峰值912,這可導(dǎo)致在較低頻率處在電網(wǎng)上的較高電壓紋波。相應(yīng)地,可期望調(diào)諧電阻器開關(guān)615的電阻以達(dá)成峰值阻抗的期望降低。
就此,圖10示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于調(diào)諧電阻器開關(guān)615的電阻的電路系統(tǒng)。該電路系統(tǒng)包括電壓檢測器1030和測試電路1040。電壓檢測器1030被配置成測量電路145處的供電電壓。為此,電壓檢測器1030可耦合在功率選通開關(guān)140與電路145之間。替換地,電壓檢測器1030可耦合在功率選通開關(guān)140與電網(wǎng)之間。
測試電路1040被配置成執(zhí)行用于調(diào)諧電阻器開關(guān)615的電阻的規(guī)程。就此,電路145可通過功率選通開關(guān)140耦合至電源110。測試電路1040可隨后指令電阻控制器625順序地將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為多個(gè)不同電阻值中的每個(gè)電阻值。對(duì)于每個(gè)電阻值,測試電路1040可基于來自電壓檢測器1030的電壓測量來確定跨頻率范圍的峰值阻抗。測試電路1040可隨后選擇與最低峰值阻抗對(duì)應(yīng)的電阻值。替換地,測試電路1040可選擇與等于或低于峰值阻抗閾值的峰值阻抗對(duì)應(yīng)的電阻值中的任何一個(gè)電阻值。峰值阻抗閾值可以是與管芯上的一個(gè)或多個(gè)電路正確運(yùn)作所需的最小供電電壓對(duì)應(yīng)的阻抗,如以下進(jìn)一步討論的。測試電路1040可隨后指令電阻控制器625將開關(guān)電阻器615的電阻設(shè)為所選電阻值。
將領(lǐng)會(huì),針對(duì)每個(gè)電阻值確定的峰值阻抗并不必然是針對(duì)該電阻值的絕對(duì)峰值阻抗。例如,針對(duì)特定電阻值的阻抗可以是針對(duì)多個(gè)不同頻率中的每個(gè)頻率來確定的。在這一示例中,發(fā)生針對(duì)該電阻值的絕對(duì)峰值阻抗的頻率可能不完全匹配該多個(gè)頻率之一,在該情形中所確定的峰值阻抗大約是絕對(duì)峰值阻抗。
測試電路1040可根據(jù)以下規(guī)程來確定針對(duì)特定電阻值的峰值阻抗。就此,電路145可通過功率選通開關(guān)140耦合至電源110并跨感興趣的頻率范圍操作。當(dāng)電路145跨頻率范圍操作時(shí),電壓檢測器1030可測量電路145處的供電電壓,并將結(jié)果所得的電壓測量輸出至測試電路1040。測試電路1040可跟蹤接收自電壓檢測器1030的最小(最少)測得電壓。在電路145完成跨頻率范圍的操作后,測試電路1040可記錄針對(duì)該電阻值的最小測得電壓。該最小測得電壓提供對(duì)針對(duì)該電阻值的峰值阻抗的指示,其中較高的最小測得電壓指示較低的峰值阻抗而較低的最小測得電壓指示較高的峰值阻抗。
測試電路1040可針對(duì)每個(gè)電阻值重復(fù)以上規(guī)程以確定針對(duì)每個(gè)電阻值的最小測得電壓。測試電路1040可隨后選擇與最高的最小測得電壓對(duì)應(yīng)的電阻,并因此選擇最低的峰值阻抗。替換地,測試電路1040可選擇與等于或大于最小電壓閾值的最小測得電壓對(duì)應(yīng)的電阻值中的任何一個(gè)電阻值。最小電壓閾值可對(duì)應(yīng)于管芯620上的一個(gè)或多個(gè)電路正確運(yùn)作所需的最小供電電壓。測試電路1040可隨后指令電阻控制器625將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為所選電阻值。
圖11示出了因變于電阻器開關(guān)615的電阻的最小測得電壓的示例性標(biāo)繪。例如,該標(biāo)繪可通過以下操作來生成:使電阻控制器625將電阻器開關(guān)615的電阻順序地設(shè)為多個(gè)不同電阻值中的每個(gè)電阻值,并記錄針對(duì)每個(gè)電阻的最小測得電壓。在圖11中示出的示例中,電阻器開關(guān)615的電阻跨由低電阻和高電阻界定的范圍變化。最高的最小測得電壓(以及因此的最低峰值阻抗)在低電阻與高電阻之間的最優(yōu)電阻處發(fā)生。在圖11中,與低電阻、最優(yōu)電阻和高電阻對(duì)應(yīng)的最小測得電壓分別被標(biāo)記為低、最優(yōu)和高。
盡管在圖10中示出的示例中,電壓檢測器1030和測試電路1040兩者都位于管芯1020上,但將領(lǐng)會(huì),電壓檢測器1030和測試電路1040之一可在管芯1020外部或者電壓檢測器1030和測試電路1040兩者都可在管芯1020外部。
圖12是解說根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于調(diào)諧電阻器開關(guān)的電阻的方法1200的流程圖。電阻器開關(guān)(例如,電阻器開關(guān)615)可以在管芯(例如,管芯620)上,并且可耦合在外部電源線(例如,電源線112)與外部電容器(例如,封裝電容器Cpkg)之間。方法1200可由電壓檢測器1030和測試電路1040來執(zhí)行。
在步驟1210中,電阻器開關(guān)的電阻被順序地設(shè)為多個(gè)電阻值中的每個(gè)電阻值。這可例如通過指令控制電阻器開關(guān)(例如,電阻器開關(guān)615)的電阻的電阻控制器(例如,電阻控制器625)順序地將該電阻器開關(guān)的電阻設(shè)為各電阻值中的每個(gè)電阻值來進(jìn)行。
在步驟1220中,針對(duì)各電阻值中的每個(gè)電阻值確定峰值阻抗。例如,可通過跨頻率范圍操作耦合至外部電源線的電路(例如,電路145)、當(dāng)跨該頻率范圍操作該電路時(shí)測量該電路的供電電壓、以及記錄最小測得電壓來確定針對(duì)每個(gè)電阻器值的峰值阻抗。在這一示例中,針對(duì)每個(gè)電阻值的最小測得電壓可對(duì)應(yīng)于針對(duì)該電阻值的峰值阻抗。
在步驟1230中,基于所確定的峰值阻抗來選擇電阻值之一。例如,可選擇與所確定的峰值阻抗中的最低峰值阻抗對(duì)應(yīng)的電阻值。對(duì)于其中基于針對(duì)每個(gè)電阻值的最小測得電壓來確定針對(duì)該電阻值的峰值阻抗的示例,可選擇與最高的最小測得電壓對(duì)應(yīng)的電阻值。替換地,可選擇與等于或大于最小電壓閾值的最小測得電壓對(duì)應(yīng)的電阻值中的任何一個(gè)電阻值。該方法可進(jìn)一步包括將電阻器開關(guān)的電阻設(shè)為所選電阻值。
因此,本公開的各實(shí)施例允許針對(duì)特定管芯調(diào)諧電阻器開關(guān)615的電阻。調(diào)諧開關(guān)電阻器615的電阻的能力提供了超過使用固定電阻器(例如,金屬電阻器)來控制RLC環(huán)路652的電阻的優(yōu)勢。這是因?yàn)楣潭娮杵鞯碾娮柰ǔ1仨氃谥圃熘氨淮_定。例如,金屬電阻器的電阻需要在制造之前被確定以指定該金屬電阻器的尺寸。然而,針對(duì)特定管芯達(dá)成峰值阻抗的期望降低所需的電阻可能由于工藝變動(dòng)和/或其他因素而直到該管芯被制造之后才被知曉。結(jié)果,固定電阻器的電阻可能不能達(dá)成峰值阻抗的期望降低。本公開的實(shí)施例克服了使用固定電阻器的以上缺陷。這是因?yàn)殡娮杵鏖_關(guān)615的電阻可被調(diào)諧成在制造之后針對(duì)特定管芯達(dá)成峰值阻抗的期望降低的電阻值。
盡管為了便于解說,圖6示出了一個(gè)功率選通電路145,但是應(yīng)領(lǐng)會(huì),管芯可包括兩個(gè)或更多個(gè)功率選通電路。就此,圖13示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的包括第一功率選通電路1345a和第二功率選通電路1345b的管芯1320。例如,第一和第二電路1345a和1345b可包括第一和第二處理器(例如,多核片上系統(tǒng)(SoC)的中央處理單元(CPU))。第一電路1345a具有被建模為管芯電容器Ca管芯的管芯電容和被建模為管芯電阻器Ra管芯的電阻,而第二電路1345b具有被建模為管芯電容器Cb管芯的電容和被建模為管芯電阻器Rb管芯的電阻。
管芯1320還包括功率管理器1325以及第一和第二功率選通開關(guān)1340a和1340b。第一功率選通開關(guān)1340a耦合在電網(wǎng)與第一電路1345a之間,而第二功率選通開關(guān)1340b耦合在電網(wǎng)與第二電路1345b之間。功率管理器1325被配置成通過控制相應(yīng)功率選通開關(guān)1340a和1340b來管理去往第一和第二電路1345a和1345b中的每一者的功率。例如,功率管理器1325可在第一電路1345a活躍時(shí)通過導(dǎo)通第一功率選通開關(guān)1340a來將第一電路1345a連接至電網(wǎng),并且可在第一電路1345a不活躍(例如,空閑)時(shí)通過關(guān)斷第一功率選通開關(guān)1340a來將第一電路1345a與電網(wǎng)斷開。類似地,功率管理器1325可在第二電路1345b活躍時(shí)通過導(dǎo)通第二功率選通開關(guān)1340b來將第二電路1345b連接至電網(wǎng),并且可在第二電路1345b不活躍(例如,空閑)時(shí)通過關(guān)斷第二功率選通開關(guān)1340b來將第二電路1345b與電網(wǎng)斷開。
功率管理器1325可獨(dú)立地控制第一和第二功率選通開關(guān)1345a和1345b,并且因此獨(dú)立地對(duì)第一和第二電路1345a和1345b進(jìn)行功率選通。例如,功率管理器1325可基于第一和第二電路1345a和1345b的使用來獨(dú)立地對(duì)第一和第二電路1345a和1345b進(jìn)行功率選通。在圖13中示出的示例中,每個(gè)功率選通開關(guān)1345a和1345b包括PMOS晶體管。在這一示例中,功率管理器1325可通過將開關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)為低來導(dǎo)通功率選通開關(guān)1345a和1345b之一,并且可通過將開關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)為高來關(guān)斷功率選通開關(guān)1345a和1345b之一。
管芯1320包括在電網(wǎng)與封裝電容器Cpkg之間的電阻器開關(guān)615。在圖13中示出的示例中,第一電路1345a、電阻器開關(guān)615和封裝電容器Cpkg形成第一RLC環(huán)路1352a,而第二電路1345b、電阻器開關(guān)615和封裝電容器Cpkg形成第二RLC環(huán)路1352b。第一和第二RLC環(huán)路1352a和1352b共享電阻器開關(guān)615。因此,電阻器開關(guān)615可被用于調(diào)整每個(gè)RLC環(huán)路1352a和1352b的電阻。
盡管第一和第二RLC環(huán)路1352a和1352b共享電阻器開關(guān)615,第一和第二RLC環(huán)路1352a和1352b可具有不同的電阻。這是因?yàn)榈谝缓偷诙娐?345a和1345b在不同位置處連接至電網(wǎng)。結(jié)果,每個(gè)RLC環(huán)路中的電網(wǎng)電阻的量是不同的。在圖13中,第一電路1345a與第二電路1345b之間的電網(wǎng)電阻被建模為電網(wǎng)電阻器R電網(wǎng)。為了便于解說,圖13中未示出第一電路1345a與電阻器開關(guān)615之間的電網(wǎng)電阻以及第二電路1345b與電源110之間的電網(wǎng)電阻。
因?yàn)榈谝缓偷诙LC環(huán)路1352a和1352b具有不同的電阻,所以由第一和第二電路1345a和1345b中的每一者看到的峰值阻抗可在電阻器開關(guān)615的不同電阻設(shè)置處被最小化。就此,可針對(duì)第一和第二電路1345a和1345b中的每一者來分開地調(diào)諧電阻器開關(guān)615的電阻以確定針對(duì)每個(gè)電路的電阻值。
例如,可通過第一功率選通開關(guān)1340a將第一電路1345a連接至電網(wǎng),且第二電路1345b與電網(wǎng)斷開??呻S后通過執(zhí)行以上討論的調(diào)諧規(guī)程中的任一個(gè)調(diào)諧規(guī)程來調(diào)諧電阻器開關(guān)615的電阻,從而確定針對(duì)第一電路1345a的電阻值。類似地,可通過第二功率選通開關(guān)1340b將第二電路1345b連接至電網(wǎng),且第一電路1345a與電網(wǎng)斷開??呻S后通過執(zhí)行以上討論的調(diào)諧規(guī)程中的任一個(gè)調(diào)諧規(guī)程來調(diào)諧電阻器開關(guān)615的電阻,從而確定針對(duì)第二電路1345b的電阻值。針對(duì)第一和第二電路1345a和1345b的電阻值可存儲(chǔ)在管芯1320上的存儲(chǔ)器中。
在一個(gè)實(shí)施例中,可基于與針對(duì)每個(gè)電路1345a和1345b的最高的最小測得電壓(并且因此的最低峰值阻抗)對(duì)應(yīng)的電阻值來確定針對(duì)每個(gè)電路1345a和1345b的電阻值。就此,圖14示出了因變于針對(duì)第一電路1345a的電阻的最小測得電壓1410a、以及因變于針對(duì)第二電路1345b的電阻的最小測得電壓1410b。如圖14中所示,針對(duì)第一電路1345a的最高的最小測得電壓(并且因此的最低峰值阻抗)發(fā)生在電阻值Ra處,而針對(duì)第二電路1345b的最高的最小測得電壓(并且因此的最低峰值阻抗)發(fā)生在電阻值Rb處。因此,在這一示例中,針對(duì)第一電路1345a的電阻值是Ra而針對(duì)第二電路1345b的電阻值是Rb。在圖14中,與電阻值Ra和Rb對(duì)應(yīng)的最小測得電壓分別被標(biāo)記為最優(yōu)(a)和最優(yōu)(b)。
還可確定針對(duì)其中電路1345a和1345b兩者都活躍的情形的電阻值。例如,針對(duì)這一情形的電阻值可以是在針對(duì)第一和第二電路1345a和1345b的電阻值之間(例如,中點(diǎn))的電阻值。參照?qǐng)D14,在另一示例中,針對(duì)這一情形的電阻值可以是針對(duì)電路1345a和1345b兩者的最小測得電壓為最高的電阻值Rab。在圖14中,與電阻值Rab對(duì)應(yīng)的最小測得電壓被標(biāo)記為最優(yōu)(ab)。
在已經(jīng)確定了針對(duì)不同使用情形的電阻值之后,電阻控制器625可取決于電路1345a和1345b的活躍性來設(shè)置電阻器開關(guān)615的電阻。例如,當(dāng)?shù)谝浑娐?345a活躍而第二電路1345b不活躍時(shí),電阻控制器625可將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為電阻值Ra。當(dāng)?shù)诙娐?345b活躍而第一電路1345a不活躍時(shí),電阻控制器625可將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為電阻值Rb。當(dāng)電路1345a和1345b兩者都活躍時(shí),電阻控制器625可將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為電阻值Rab。在這一示例中,電阻控制器625可從功率管理器1325接收指示在給定時(shí)間哪些電路1345a和1345b活躍的信號(hào)。
將領(lǐng)會(huì),本公開的各實(shí)施例并不限于具有兩個(gè)功率選通電路的管芯,并且可在具有三個(gè)或更多個(gè)功率選通電路的管芯上實(shí)現(xiàn)。例如,本公開的各實(shí)施例可在具有被標(biāo)記為電路A、電路B和電路C的三個(gè)功率選通電路的管芯上實(shí)現(xiàn)。在這一示例中,可確定針對(duì)每個(gè)個(gè)體電路的電阻值。還可針對(duì)以下情形中的每種情形確定電阻值:電路A和B活躍而電路C不活躍、電路A和C活躍而電路B不活躍、電路B和C活躍而電路A不活躍、以及電路A、B和C全都活躍。在這一示例中,在確定了針對(duì)不同情形的電阻值之后,電阻控制器625可根據(jù)各電路的活躍性來調(diào)整電阻器開關(guān)615的電阻。例如,如果電路A和B活躍而電路C不活躍,則電阻控制器625可將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為針對(duì)其中電路A和B活躍而電路C不活躍的情形確定的電阻值。電阻控制器625可從功率管理器1325接收指示在給定時(shí)間的電路活躍性的信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施例中,電阻控制器625可選擇性地通過關(guān)斷電阻器開關(guān)615來將封裝電容器Cpkg與電源線112斷開。例如,電阻控制器625可在電源線112斷電時(shí)將封裝電容器Cpkg與電源線112斷開,而在電源線112已經(jīng)被重新上電之后將封裝電容器Cpkg重新連接至電源線112。這允許封裝電容器Cpkg在電源線112被斷電時(shí)保留電荷。結(jié)果,當(dāng)電源線112被重新上電時(shí),需要從電源110重新對(duì)封裝電容器Cpkg充電的電荷量可顯著減少(假設(shè)封裝電容器Cpkg具有低漏泄)。相反,當(dāng)圖1中的電源線112被斷電時(shí),封裝電容器Cpkg被放電(封裝電容器Cpkg的電壓崩潰)。在這一實(shí)施例中,電阻控制器625可從功率管理器1325接收指示電源線112何時(shí)上電和斷電的信號(hào)。
圖15是解說根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于調(diào)整管芯上的電阻的方法1500的流程圖。該電阻在外部電源線(例如,電源線112)與外部電容器(例如,封裝電容器Cpkg)之間。外部電源線也可指代穿過封裝617的將來自電源110的功率耦合至管芯620的一條或多條導(dǎo)電路徑。
在步驟1510中,如果管芯上的第一電路活躍而管芯上的第二電路不活躍,則電阻被設(shè)為第一電阻值。例如,該電阻可由耦合在外部電源線(例如,電源線112)與外部電容器(例如,封裝電容器Cpkg)之間的電阻器開關(guān)(例如,電阻器開關(guān)615)提供,且電阻器開關(guān)的電阻可被設(shè)為第一電阻值。
在步驟1520中,如果第一電路不活躍而第二電路活躍,則該電阻被設(shè)為第二電阻值。例如,該電阻可由電阻器開關(guān)提供,且電阻器開關(guān)的電阻可被設(shè)為第二電阻值。方法1500可以可任選地包括如果第一和第二電路兩者都活躍則將該電阻設(shè)為第三電阻值。
如上所討論的,當(dāng)?shù)谝浑娐?345a不活躍(例如,空閑)時(shí),功率管理器1325可將第一電路1345a與電網(wǎng)斷開以降低功率漏泄。功率管理器1325通過關(guān)斷第一功率選通開關(guān)1340a來這樣做。在不活躍狀態(tài)中,第一電路1345a的管芯電容器Ca管芯被放電。當(dāng)需要第一電路1345a時(shí),功率管理器1325可通過導(dǎo)通第一功率選通開關(guān)1340a將第一電路1345a重新連接至電網(wǎng)。當(dāng)?shù)谝还β蔬x通開關(guān)1340a首次被導(dǎo)通時(shí),第一電路1345a可消耗來自電網(wǎng)的大量電荷以對(duì)管芯電容器Ca管芯充電。電荷的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致電網(wǎng)處的供電電壓跌落。這是因?yàn)殡娫?10不能足夠快地向電網(wǎng)提供電荷以防止因電源110與管芯1320之間的PDN電感而導(dǎo)致的跌落。該電壓跌落可潛在地導(dǎo)致管芯1320上的電路元件發(fā)生故障。
封裝電容器Cpkg可通過在第一功率選通開關(guān)1340a首次導(dǎo)通時(shí)提供對(duì)第一電路1345a的管芯電容器Ca管芯進(jìn)行充電所需的一些電荷來降低電壓跌落。封裝電容器Cpkg通過電阻器開關(guān)615向管芯電容器Ca管芯提供電荷。結(jié)果,封裝電容器Cpkg能夠向管芯電容器Ca管芯轉(zhuǎn)移電荷的速率以及因此封裝電容器Cpkg降低電壓跌落的能力取決于電阻開關(guān)615的電阻。
就此,圖16針對(duì)兩個(gè)不同開關(guān)電阻示出了電網(wǎng)處的兩條電壓曲線1610和1620,其中電壓曲線1610對(duì)應(yīng)于比電壓曲線1620更低的開關(guān)電阻。在圖16中,在時(shí)間t0導(dǎo)通第一功率選通開關(guān)1340a。在時(shí)間t0之前,電網(wǎng)處的電壓大約等于標(biāo)稱供電電壓Vdd。當(dāng)?shù)谝还β蔬x通開關(guān)1340a首次被導(dǎo)通時(shí),電網(wǎng)處的電壓因由第一電路1345a的管芯電容器Ca管芯消耗電荷而跌落。如圖16中所示,電壓曲線1610的跌落1615小于電壓曲線1620的跌落1625。這是因?yàn)獒槍?duì)電壓曲線1610的開關(guān)電阻更低。結(jié)果,封裝電容器Cpkg能夠以更快的速率通過電阻器開關(guān)615向管芯電容器Ca管芯提供電荷,并且因此將電壓跌落緩解更大量。
還如圖16中所示,電壓曲線1610和1620兩者都在RLC環(huán)路1352a的諧振頻率處振蕩。該振蕩由電阻器開關(guān)615的電阻衰減。開關(guān)電阻越高,振蕩就被衰減得越多。結(jié)果,與電壓曲線1610相比,針對(duì)電壓曲線1620的振蕩消失得更快。
因此,每條電壓曲線1610和1620具有期望性質(zhì)。電壓曲線1610具有比電壓曲線1620更小的初始電壓跌落,而電壓曲線1620的振蕩以比電壓曲線1610更快的速率受到衰減。
在一個(gè)實(shí)施例中,電阻控制器625在第一電路1345a的上電期間動(dòng)態(tài)地調(diào)整電阻開關(guān)615的電阻以達(dá)成具有電壓曲線1610和1620兩者的期望性質(zhì)的電壓曲線。更具體地,當(dāng)功率選通開關(guān)1340a被首次導(dǎo)通時(shí),電阻控制器625可將電阻開關(guān)615的電阻設(shè)為第一電阻值。在初始電壓跌落之后,電阻控制器625可將電阻開關(guān)615的電阻設(shè)為第二電阻值,其中第二電阻值大于第一電阻值。第一電阻值允許封裝電容器Cpkg更快地向管芯電容器Ca管芯提供電荷(由此將初始電壓跌落緩解較大量),而第二電阻值(其大于第一電阻值)以更快的速率衰減振蕩。
在一個(gè)實(shí)施例中,電阻控制器625可在第一電路1345a的上電期間監(jiān)視電網(wǎng)處的電壓,并基于所檢測的電壓來動(dòng)態(tài)地調(diào)整電阻器開關(guān)615的電阻。例如,當(dāng)電網(wǎng)處的電壓落在第一電壓閾值以下從而指示初始電壓跌落的開始時(shí),電阻控制器625可將開關(guān)電阻器615的電阻設(shè)為第一電阻器值。第一電壓閾值可以是稍微低于標(biāo)稱供電電壓Vdd的電壓。當(dāng)電網(wǎng)處的電壓上升到第二電壓閾值以上從而指示初始電壓跌落已經(jīng)過去時(shí),電阻控制器625可隨后將開關(guān)電阻器615的電阻設(shè)為第二電阻器值。第二電壓閾值可大約等于Vdd。第一和第二電壓閾值可具有相同值或不同值。在圖16中示出的示例中,電阻控制器625可在t0與t1之間的時(shí)間段期間將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為第一電阻值以緩解初始跌落。
圖17示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于在第一電路1345a的上電期間動(dòng)態(tài)地調(diào)整電阻器開關(guān)615的電阻的示例性電路系統(tǒng)。在這一實(shí)施例中,管芯1720包括耦合至電網(wǎng)的電壓檢測器1730。電壓檢測器1730被配置成測量電網(wǎng)處的電壓并向電阻控制器625輸出測得電壓。
當(dāng)?shù)谝浑娐?345a從不活躍狀態(tài)被上電至活躍狀態(tài)時(shí),功率管理器1325可向電阻控制器625發(fā)送指示第一電路1345a將要被上電的信號(hào)。作為響應(yīng),電阻控制器625可監(jiān)視來自電壓檢測器1730的測得電壓。當(dāng)測得電壓落在第一電壓閾值以下時(shí),電阻控制器625可將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為第一電阻值。電阻控制器625可繼續(xù)監(jiān)視測得電壓,并且當(dāng)測得電壓上升至第二電壓閾值以上時(shí),電阻控制器625可將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為第二電阻值。在振蕩已經(jīng)充分減少以開始第一電路1345a的活躍操作之后,電阻控制器625可將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為以上針對(duì)活躍狀態(tài)確定的電阻值(例如,使用圖12中的方法1200確定的電阻值)。
替換地,在從電阻開關(guān)615的電阻被設(shè)為第一電阻值的時(shí)間起的預(yù)定時(shí)間延遲之后,電阻控制器625可將電阻器開關(guān)615的電阻設(shè)為第二電阻值。該時(shí)間延遲可基于對(duì)初始電壓跌落的時(shí)間歷時(shí)的估計(jì)。
圖18示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的電壓檢測器1730的示例性實(shí)現(xiàn)。在這一實(shí)施例中,電壓檢測器1730包括串聯(lián)耦合的奇數(shù)個(gè)反相器1830-1到1830-3,其中最后一個(gè)反相器1830-3的輸出耦合至第一個(gè)反相器1830-1的輸入。結(jié)果,反相器1830-1到1830-3形成環(huán)形振蕩器1835,其中環(huán)形振蕩器1835的振蕩頻率因變于反相器1830-1到1830-3的延遲。
反相器1830-1到1830-3由電壓檢測器1730的輸入端1810(其耦合至電網(wǎng))處的電壓進(jìn)行偏置。因此,反相器1830-1到1830-3由電網(wǎng)處的電壓進(jìn)行偏置。反相器1830-1到1830-3的延遲因變于反相器1830-1到1830-3的偏置電壓,并且因此因變于電網(wǎng)處的電壓。因?yàn)榄h(huán)形振蕩器835的振蕩頻率因變于反相器1830-1到1830-3的延遲,該環(huán)形振蕩器的振蕩頻率因變于電網(wǎng)處的電壓,并且可因此被用于測量電網(wǎng)處的電壓。
就此,電壓檢測器1730包括耦合至環(huán)形振蕩器1835的計(jì)數(shù)器1840。計(jì)數(shù)器1840被配置成在一時(shí)間段上對(duì)環(huán)形振蕩器1835的振蕩數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù),并在輸出端1820將計(jì)數(shù)值輸出至電阻控制器625。該計(jì)數(shù)值因變于環(huán)形振蕩器的振蕩頻率,并且因此因變于電網(wǎng)處的電壓。因此,來自計(jì)數(shù)器1840的計(jì)數(shù)值提供對(duì)電網(wǎng)處的電壓的測量。
將領(lǐng)會(huì),電阻器開關(guān)615的電阻也可在第二電路1345b的上電期間被動(dòng)態(tài)地調(diào)整。例如,電阻控制器625可在第二電路1345b的上電期間監(jiān)視電網(wǎng)處的電壓,并以類似于以上針對(duì)第一電路1345a描述的方式基于所檢測的電壓來動(dòng)態(tài)地調(diào)整電阻器開關(guān)615的電阻。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì),結(jié)合本文公開所描述的各種解說性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可被實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或兩者的組合。為清楚地解說硬件與軟件的這一可互換性,各種解說性組件、塊、模塊、電路、以及步驟在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和施加于整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。技術(shù)人員可針對(duì)每種特定應(yīng)用以不同方式來實(shí)現(xiàn)所描述的功能性,但此類實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)被解讀為致使脫離本公開的范圍。
結(jié)合本文的公開所描述的各種解說性邏輯框、模塊、以及電路可用設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文中描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其任何組合來實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器,但在替換方案中,處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合,例如DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核心協(xié)同的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它此類配置。
結(jié)合本文的公開所描述的方法或算法的步驟可直接在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或在這兩者的組合中實(shí)施。軟件模塊可駐留在RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)盤、CD-ROM或者本領(lǐng)域中所知的任何其他形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫信息。在替換方案中,存儲(chǔ)介質(zhì)可以被整合到處理器。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留在ASIC中。ASIC可駐留在用戶終端中。替換地,處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可作為分立組件駐留在用戶終端中。
在一個(gè)或多個(gè)示例性設(shè)計(jì)中,所描述的功能可以在硬件、軟件、固件、或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn),則各功能可以作為一條或多條指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或藉其進(jìn)行傳送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者,包括促成計(jì)算機(jī)程序從一地向另一地轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可被通用或?qū)S糜?jì)算機(jī)訪問的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限定,這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或能被用來攜帶或存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望程序代碼手段且能被通用或?qū)S糜?jì)算機(jī)、或者通用或?qū)S锰幚砥髟L問的任何其他介質(zhì)。另外,任何連接可在涉及所傳送信號(hào)的非瞬態(tài)存儲(chǔ)的程度上被正當(dāng)?shù)胤Q為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如,如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)、或諸如紅外、無線電、以及微波等無線技術(shù)從web站點(diǎn)、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源傳送而來的,則在信號(hào)留存在存儲(chǔ)介質(zhì)或設(shè)備存儲(chǔ)器上的傳輸鏈中達(dá)任何非瞬態(tài)時(shí)間長度的程度上,該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL、或諸如紅外、無線電以及微波等無線技術(shù)就被包括在介質(zhì)的定義里。如本文中所使用的盤(disk)和碟(disc)包括壓縮碟(CD)、激光碟、光碟、數(shù)字多用碟(DVD)、軟盤和藍(lán)光碟,其中盤(disk)往往以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù),而碟(disc)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合應(yīng)當(dāng)也被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
提供對(duì)本公開的先前描述是為使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本公開。對(duì)本公開的各種修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將容易是顯而易見的,并且本文中所定義的普適原理可被應(yīng)用到其他變型而不會(huì)脫離本公開的精神或范圍。由此,本公開并非旨在被限定于本文中所描述的示例,而是應(yīng)被授予與本文中所公開的原理和新穎特征相一致的最廣范圍。