[发明专利]一种片上供电网络

摘要

本发明实施例提供了一种片上供电网络，用以解决现有的供电网络所导致的传输网络中的电量损耗较大的问题。该片上供电网络包括至少一级片上电压调整器和负载；每一级片上电压调整器连接其后一级片上电压调整器中的至少一个片上电压调整器；第一级片上电压调整器接收供电电源输出的电压，或者接收片外电压调整器输出的电压；除第一级片上电压调整器以外的每一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器，接收前一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器输出的电压；除最后一级片上电压调整器以外的每一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器，向该片上电压调整器连接的后一级片上电压调整器输出所述后一级片上电压调整器所需的电压。

主权项

一种片上供电网络，其特征在于，包括至少一级片上电压调整器和负载，所述片上电压调整器位于所述负载所在的芯片上；每一级片上电压调整器的个数至少为一个；每一级片上电压调整器连接其后一级片上电压调整器中的至少一个片上电压调整器；第一级片上电压调整器接收供电电源输出的电压，或者接收片外电压调整器输出的电压；除第一级片上电压调整器以外的每一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器，接收前一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器输出的电压；所述片外电压调整器位于所述负载所在的芯片之外；最后一级片上电压调整器向所述负载输出所述负载所需的电压；除最后一级片上电压调整器以外的每一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器，向该片上电压调整器连接的后一级片上电压调整器输出所述后一级片上电压调整器所需的电压；所述片上供电网络包括两级片上电压调整器和所述负载，第一级片上电压调整器的个数至少为两个；若所述负载需要n个不同的电压，则第二级片上电压调整器的个数为n；每个第一级片上电压调整器的调压范围与该第一级片上电压调整器连接的第二级片上电压调整器的调压范围之比不小于预设值；除最后一级片上电压调整器以外的每一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器包括开关电路、驱动电路、储能电路、第一滤波电路和反馈环；所述储能电路，用于在所述开关电路导通时与第一输入电源接通以充电，并在所述开关电路关断时与第一输入电源断开以放电；所述第一滤波电路，用于对所述储能电路输出的电压进行滤波；所述反馈环，用于根据第一参考电压和所述储能电路输出的电压生成驱动信号，或者根据第一参考电压和所述储能电路流过的电流生成所述驱动信号；所述驱动电路，用于将所述反馈环输出的驱动信号放大，并输出给所述开关电路；所述开关电路，用于在所述驱动电路输出的信号的控制下在导通和关断之间切换；其中，当片上电压调整器为第一级片上电压调整器、且该片上电压调整器接收所述供电电源输出的电压时，所述第一输入电源为所述供电电源；当片上电压调整器为第一级片上电压调整器、且该片上电压调整器接收所述片外电压调整器输出的电压时，所述第一输入电源为所述片外电压调整器的输出；当片上电压调整器为除第一级片上电压调整器以外的片上电压调整器时，所述第一输入电源为该片上电压调整器的前一级片上电压调整器中与该片上电压调整器相连的片上电压调整器的输出；除第一级片上电压调整器以外的每一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器包括第二p型功率MOS管、第三n型功率MOS管、第四误差放大器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二电容和第三电容；或者，除第一级片上电压调整器以外的每一级片上电压调整器中的一个片上电压调整器包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第四电容、第五电容、第四n型功率MOS管、数字控制器、第三脉冲宽度调制比较器和至少一个第三p型功率MOS管；所述第六电阻与所述第七电阻串联，该串联支路的一端连接所述第二p型功率MOS管的漏极，该串联支路的另一端接地；所述第二p型功率MOS管的源极连接第二输入电源，所述第二p型功率MOS管的栅极连接所述第四误差放大器的输出端；其中，所述第二输入电源为该片上电压调整器的前一级片上电压调整器中与该片上电压调整器相连的片上电压调整器的输出；所述第二p型功率MOS管的漏极连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地；所述第四误差放大器的反相输入端接收第二参考信号，所述第四误差放大器的同相输入端连接所述第六电阻与所述第七电阻相连的连接点；所述第三n型功率MOS管的栅极连接所述第四误差放大器的输出端，所述第三n型功率MOS管的源极通过所述第八电阻和所述第三电容并联后的并联支路接地，所述第三n型功率MOS管的漏极与所述第二p型功率MOS管的漏极相连，所述第二p型功率MOS管的漏极为该片上电压调整器的输出端；所述至少一个第三p型功率MOS管的源极均连接第三输入电源，所述至少一个第三p型功率MOS管的漏极相连，作为该片上电压调整器的输出端，所述至少一个第三p型功率MOS管的栅极分别接收所述数字控制器输出的控制信号；其中，所述第三输入电源为该片上电压调整器的前一级片上电压调整器中与该片上电压调整器相连的片上电压调整器的输出；所述第九电阻与所述第十电阻串联，该串联支路的一端连接该片上电压调整器的输出端，该串联支路的另一端接地；所述第四电容的一端连接该片上电压调整器的输出端，所述第四电容的另一端接地；所述数字控制器，用于根据所述第三脉冲宽度调制比较器输出的信号，输出控制信号；所述第三脉冲宽度调制比较器的同相输入端接收第三参考信号，所述第三脉冲宽度调制比较器的反相输入端连接所述第九电阻与所述第十电阻相连的连接点；所述第四n型功率MOS管的漏极连接该片上电压调整器的输出端，所述第四n型功率MOS管的源极通过所述第十一电阻和所述第五电容并联后的并联支路接地，所述第四n型功率MOS管的栅极连接所述第三脉冲宽度调制比较器的输出端。