[发明专利]高频电压供应监测器

说明书

一种高频电压供应监测器，其能够实质即时监测微电子电路内部电压供应的高频变动。该电压供应监测器可包含在大频宽内具有实质恒定增益的差动放大器电路，容许在宽广的条件范围下根据已知增益将该供应电压变动放大。接着，可将该已放大信号发送至输出接口以供通过外部显示装置进行监测及测量。

技术领域

本揭露大体上关于数字系统中的电力监测。

背景技术

微电子系统通常经受供电轨上的电压波动，该等供电轨将电力递送至构成该等系统的各种集成电路(IC)组件。尖波、振荡或其它此类供电噪声(power supply noise)可能造成不可预测的电路响应，或按另一种方式降低系统效能及可靠度。供电波动随着微电子电路的标称供应电压降低而逐渐成为问题，正如使用纳米技术的电路，该等纳米技术是经设计相对于较旧技术以更低的供应电压运作。举例而言，有一些使用纳米技术的电路是经设计而与用于较旧系统的5VDC相比较以0.9VDC供应电压运作。随着该标称供应电压降低，对供电噪声的系统容限也跟着降低。

高频数字系统特别易受供电噪声影响，因为系统活动率中的突然变化可能造成电压供应轨上出现尖波、下垂、或甚至暂时振荡。电力轨尖波与振荡亦为电源供应器与电路组件之间的寄生电阻所致IR压降、或直流(DC)电压降的函数。供电波动的另一来源为di/dt噪声、或因电力线上电感效应所致的瞬间电压变动。

对微电子电路的内部供应轨进行监测会有困难。虽然一些系统包括专用于监测内部供电线的监测系统，此类系统所具有的频宽通常有限，并且因而仅可就供电轨上的较低频变动提供讯息(information)。这些监测系统可用于补偿内部供应轨上的IR与直流压降，但不适用于大部分由di/dt波动所造成的高频噪声。

发明内容

即时监测及测量高频供电波动可容许对此类波动进行补偿，藉以提升总体系统效能。为此，本文所述的高频电压供应监测器的具体实施例可对集成电路的内部供应电压进行高频变动感测，将这些所测量的变动放大，以及将所产生的已放大信号递送至输出垫以供进行监测及测量。该电压供应监测器是经设计以在大频宽(wide bandwidth)内具有恒定增益，并且是交流(AC)耦接至供电轨，使得该监测器仅对高频电压变动敏感。

在具体实施例中，该电压供应监测器可包含经设计所具增益有限的差动放大器电路，使得该电路中的偏移未造成该放大器饱和，容许该监测器在各种条件下准确地侦检内部供应电压的交流变动。该差动放大器电路具有界定良好的增益，以致可准确地测量交流变动，并且将该等交流变动递送至特定补偿电路系统。该电压供应监测器不需要校准、取样系统或模拟数字(analog-to-digital；AD)转换器。

附图说明

图1为一微电子电路的简图，其包括用于对该电路的电压供应轨上的高频变动进行监测的电压供应监测器。

图2绘示一差动电路，其可用于对电压供应轨进行高频电压监测。

图3绘示一退化性差动对电路，其能够对电压供应轨进行高频电压监测。

图4绘示一例示电路，其能够监测高频与低频电压变动两者。

图5为一例示微电子系统的简图，其基于所测量的电压变动以进行即时电路补偿。

图6为一用于登录数据的系统的简图，该等数据与微电子电路的电压供应轨上所测量的电压变动有关。

图7绘示对供应轨上高频电压变动进行监测的具体实施例的流程图。

图8绘示对供应轨上所侦检高频电压变动进行记录的具体实施例的流程图。

图9绘示对供应轨上所侦检高频电压变动进行补偿的具体实施例的流程图。

符号说明：

102A、102B 供应轨、供电轨或电压供应轨