[发明专利]驱动能力可自适应调整的输出驱动电路及其控制方法

权利要求书

1.一种驱动能力可自适应调整的输出驱动电路，受外部电路的控制时钟信号Clk-ctrl以及上电信号Start-up控制并接收外部的输入数据Din，用于提供集成电路的驱动电流，其特征在于，包括：

P端反相器链、N端反相器链、n个P端输出反相器、n个N端输出反相器、n个P端输出PMOS管、n个N端输出NMOS管、n个P端输出反相器控制开关、n个N端输出反相器控制开关、采样开关SW、输入数据开关Kin和测试数据开关Kcal、高速比较器阵列、误差过滤电路、负载判别电路、驱动电流选择电路、输入脉冲频率判别电路以及控制器电路，n为任意正整数，

其中，所述P端反相器链具有k个级联的P端输入缓冲反相器，该P端输入缓冲反相器的驱动能力从前级到后级逐步增大，k为任意正整数，

所述N端反相器链的输入端与所述P端反相器链的输入端、所述输入数据开关Kin、测试数据开关Kcal连接，输出端与n个N端输出反相器控制开关连接，具有一个延迟单元和k-1个级联的N端输入缓冲反相器，所述延迟单元与k-1个级联的N端输入缓冲反相器的第一个N端输入缓冲反相器相连接，所述延迟单元的延迟时间与最前端的所述P端输入缓冲反相器的延迟时间相等，所述N端输入缓冲反相器的驱动能力从前级到后级逐步增大，

所述输入数据开关Kin的输入端接收所述输入数据Din，

n个所述P端输出反相器开关的一端均与所述P端反相器链的输出端连接，另一端分别与n个所述P端输出PMOS管的栅极连接，

n个所述N端输出反相器开关的一端均与所述N端反相器链的输出端连接，另一端分别与n个所述N端输出NMOS管的栅极连接，

n个所述P端输出PMOS管的源极均连接到电源电压，n个所述N端输出NMOS管的源极均连接到地，n个所述P端输出PMOS管的漏极与n个所述N端输出NMOS管的漏极以及驱动电路输出Vout连接，

所述采样开关SW一端与所述驱动电路的输出Vout连接，另一端与所述高速比较器阵列的输入端连接，所述高速比较器阵列的输出端与所述误差过滤电路的输入端连接，所述误差过滤电路的输出端与所述负载判别电路的输入端连接，所述负载判别电路的输出端与所述驱动电流选择电路的输入端连接，所述输入脉冲频率判别电路的输出端与所述负载判别电路的输入端连接，

所述采样开关SW一端与所述驱动电路的输出Vout连接对其进行采样，另一端与所述高速比较器阵列的输入端连接，

所述高速比较器阵列的输出端与所述误差过滤电路的输入端连接，用于将所述驱动电路的输出Vout与所述外部电路提供的n个参考电压进行比较并将结果输出给所述误差过滤电路，

所述误差过滤电路的输出端与所述负载判别电路的输入端连接，用于对高速比较器阵列输出的结果进行过滤获得负载检测码Dtest并输出给所述负载判别电路，

所述输入脉冲频率判别电路的输出端与所述负载判别电路的输入端连接，用于对输入数据Din的频率进行比较量化获得Din的频率判别码Dfin并输出给所述负载判别电路，

所述负载判别电路的输出端与所述驱动电流选择电路的输入端连接，用于根据接收到的所述负载检测码Dtest以及所述频率判别码Dfin进行计算获得负载评估码Dev并输出给所述驱动电流选择电路，

所述驱动电流选择电路与n个所述P端输出反相器控制开关以及n个所述N端输出反相器控制开关连接，用于根据所述负载评估码Dev向n个所述P端输出反相器控制开关以及n个所述N端输出反相器控制开关发送控制信号从而控制其通断，

所述控制器电路的输出端与所述测试数据开关Kcal、所述输入脉冲频率判别电路的控制信号输入端、所述高速比较器阵列的控制信号输入端、所述误差过滤电路的控制信号输入端、所述负载判别电路的控制信号输入端以及所述驱动电流选择电路的控制信号输入端连接，受所述控制时钟信号Clk-ctrl和所述上电信号Start-up控制，

当电源电压上电，产生上电信号Start-up，

控制器电路关闭输入数据开关Kin，并输出测试时钟信号Clkcal，启动输入脉冲频率判别电路，

所述输入脉冲频率判别电路基于所述测试时钟信号Clkcal对输入数据Din的频率进行比较量化并得到所述输入数据Din的频率判别码Dfin，

所述控制器电路开启测试数据开关Kcal、P端输出反相器控制开关Kp1和N端输出反相器控制开关Kn1，并输出负载测试信号Dcal，

所述控制器电路开启高速比较器阵列、误差过滤电路、负载判别电路和驱动电流选择电路，

在负载测试信号Dcal输出之后的第M个控制时钟信号Clk-ctrl时钟沿，当输出建立时间满足后，所述控制器电路开启采样开关SW对驱动电路输出Vout的电压进行采样，并经所述高速比较器阵列和所述误差过滤电路处理得到负载检测码Dtest，

所述负载判别电路根据所述负载检测码Dtest和所述频率判别码Dfin，计算得到负载评估码Dev，

所述驱动电流选择电路根据负载评估码Dev，对P端输出反相器控制开关Kp2～Kpn和N端输出反相器控制开关Kn2～Knn进行控制，并保持不变，然后结束驱动能力自适应调整模式，

所述控制器电路开启所述输入数据开关Kin，关闭所述测试数据开关Kcal以及所述负载测试信号Dcal，进入正常工作状态。