在一些實施例中，裝置包括單電感多輸出(SIMO)直流(DC-DC)轉換器電路，所述SIMO?DC-DC轉換器電路具有一組輸出節點。所述裝置還包括全景動態電壓縮放(PDVS)電路，其操作性地耦合至所述SIMO?DC-DC轉換器電路，其中所述PDVS電路具有一組操作塊，所述一組操作塊中的每個操作塊從一組供給電壓軌道中的一個供給電壓軌道汲取功率。此外，所述一組輸出節點中的每個輸出節點唯一地與所述一組供給電壓軌道中的一供給電壓軌道相關聯。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】用于SI MO DC-DC轉換器的方法及裝置相關專利申請的交叉引用本申請要求提交于2013年3月14日、標題為“多輸出調整器電路”的美國臨時申請N0.61/783，121的優先權和權益，該臨時申請其整體通過參考并入此處。
此處描述的一些實施例通常涉及用于最小化嵌入式系統中的集成電路(1C)的功耗的系統和方法。
技術介紹
嵌入式系統能夠使用在各種應用中，包括例如提供監控、感測、控制或者安全功能。根據對尺寸、功耗或者環境生存能力相對嚴格的限制，這種嵌入式系統通常定制到具體應用中。尤其，一類嵌入式系統能夠包括傳感器節點，諸如用于感測或者監控一個或多個生理參數的傳感器節點。傳感器節點實施為1C，并且能夠為衛生健康提供者提供顯著利益，諸如能夠連續監控、致動以及記錄生理信息，利于自動化或者遠程隨訪，或者在存在惡化的生理狀態時提供一個或多個警報。使用這種傳感器節點獲得的生理信息能夠傳遞至其他系統，所述其他系統能夠用于幫助診斷，防止以及響應于各種疾病，諸如糖尿病、哮喘、心臟病狀況或者其他疾病或狀況。如果傳感器節點包括特定特征，例如長期監控能力和/或穿戴能力，該傳感器節點能夠向主體或者護理者提供特定值。隨著醫療成本逐步上升或者隨著更多護理提供者試圖過渡為遠程患者隨訪以及遠程醫療，對于傳感器節點來說，壽命長而無需維修、替換或者手動充電變得越來越重要。應該認識的是，因為缺乏擴展的操作能力或者穿戴能力，所以通常可獲得的傳感器節點無法大范圍采用。在集成電路(1C)設計中通過采用功率管理技術來最小化或者降低功耗是期望的。用于最小化或者降低功耗的公知技術是例如動態電壓縮放(DVS)，其中1C的供電根據其性能需要進行調制，在實際執行中公知技術具有若干缺陷，諸如DC-DC轉換器的輸出電容器(α)典型地較大而導致較大的穩定時間。此外，存儲在電容器中的能量典型地也較高，因而改變輸出電壓會涉及能量開銷。典型地，這種開銷限制了VDD能夠縮放的速率，因此限制了能夠節約的能量的量。其他公知方法是例如全景動態電壓縮放(PDVS)，具有的缺陷是諸如使用至少三個dc-dc轉換器、不同的路由設備、開關，以及電平轉換器，這些都用以執行rovs技術。這種較大數量的部件涉及使用高電路區域以及高執行成本。因此，需要用于執行能量有效的裝置和方法以及成本有效方法，以最小化嵌入式系統中使用的1C的功耗。【附圖說明】圖1是用于多核系統的公知動態電壓縮放(DVS)電路的示意圖。圖2是用于多核系統的公知全景動態電壓縮放(PDVS)電路的示意圖。圖3是根據實施例的單電感多輸出(SBTO)轉換器電路的示意圖。圖4A是示出根據實施例的具有高側開關以及低側開關的SM0轉換器電路的示意圖。圖4B是能夠包括圖4A所示的開關的相應狀態的正時圖的示意圖。圖5是根據實施例的能夠耦合至動態電壓縮放(DVS)功能塊的SM0轉換器電路的示意圖。圖6是對應于圖5示出的電感器的電感電流的圖形示意圖。圖7A圖示了模擬的電感電流。圖7B圖示了電感器的第一端子的電壓。圖8A是能夠響應于圖3和圖5的比較器電路的相應比較器輸入而獲得的比較器電路輸出的圖形顯示。圖8B是能夠提供圖8A的比較器電路輸出的晶體管構造的示意圖。圖9是能夠從圖5示出的SIM0轉換器電路獲得的相應測量的輸出節點電壓的示意性示例。圖10是0.9VDC轉換器電路的測量的效率的示意性示例，諸如由圖5所示的多輸出snro轉換器電路的輸出提供，繪制了負荷電流。圖11是根據實施例示出了驅動roVS系統的SIMODC-DC轉換器電路的實施的示意性框圖。圖12示出了公知控制方案，該方案生成用于DC-DC轉換器的高側(HS)切換控制，對應于圖11的snro轉換器電路的一部分。圖13是根據實施例用于HS控制方案的電路的示意圖。圖14A至圖14H示出了各個DC-DC轉換器電路的(高側)HS控制電路的行為。圖15示出了在不同的負荷下用于去耦電容器的不同值的紋波電壓的模擬結果。圖16A至圖16B示出了分別在輕負荷和重負荷條件下輸出電壓和電感電流的模擬結果。圖17A示出了紋波隨比較器靜態電流變化的示例。圖17B示出了當輸出負荷在10ns中從100μ A改變至10mA時比較器的條件的示例。圖18A至圖18D示出了SBTODC-DC轉換器電路的(低側)電路的行為。圖19是根據實施例的SBTO控制器的電路圖。圖20A至圖20B每個都示出了用于輸出軌道的不同方案的負荷電流的分配的示例。圖21A是根據指定的輸出調整優先級的相應測量的輸出節點電壓的示意性示例，輸出節點電壓諸如能夠從圖11所示的s頂0 DC-DC轉換器電路獲得。圖21B是根據不同的第二輸出調整優先級的相應測量的輸出節點電壓的示意性示例，輸出節點電壓諸如能夠從圖11所示的s頂0 DC-DC轉換器電路獲得。相比于圖22B的示例，圖22A是在重負荷下測量的輸出節點電壓的示意性示例，輸出節點電壓諸如能夠從圖11所示的S頂0 DC-DC轉換器電路獲得。相比于圖22A的示例，圖22B是在輕至中等負荷下測量的輸出節點電壓的示意性示例，輸出節點電壓諸如能夠從圖11所示的s頂0 DC-DC轉換器電路獲得。圖23A是0.9V DC轉換器電路的測量的效率的示意性示例，諸如能夠獨立操作，或者伴隨多輸出配置中的其他輸出而操作。圖23B是0.7V DC轉換器電路的測量的效率的示意性示例，諸如能夠獨立操作或者伴隨多輸出配置中的其他輸出而操作。圖23C大致圖示了0.4VDC轉換器電路的測量的效率的示意性示例，諸如能夠獨立操作或者伴隨多輸出構造中的其他輸出而操作。圖23D大致圖示了0.4VDC轉換器電路的測量的效率的示意性示例，諸如能夠從圖11所示的SIMO DC-DC轉換器電路獲得，但是具有低靜態電流比較器以及高靜態電流比較器。圖24是能夠包括圖11所示的snrodc-dc轉換器電路的至少一部分的集成電路的模具縮影的示例。圖25是圖示出根據實施例的使用一個或多個轉換器電路調整輸出電壓的方法的流程圖。
技術實現思路
在一些實施例中，裝置包括單電感多輸出(SIM0)直流(DC-DC)轉換器電路，SIM0DC-DC轉換器電路具有一組輸出節點。該裝置還包括操作性地耦合至SMO DC-DC轉換器電路的全景動態電壓縮放(pdvs)電路，其中rovs電路具有一組操作塊，這一組操作塊中的每個操作塊從一組供給電壓軌道中的一個供給電壓軌道汲取功率。此外，這一組輸出節點中的每個輸出節點唯一地與這一組供給電壓軌道中的一供給電壓軌道相關聯。【具體實施方式】在一些實施例中，裝置包括單電感多輸出(SIM0)直流(DC-DC)轉換器電路，SIM0DC-DC轉換器電路具有一組輸出節點。該裝置還包括操作性地耦合至SMO DC-DC轉換器電路的全景動態電壓縮放(pdvs)電路，其中rovs電路具有一組操作塊，這一組操作塊中的每個操作塊從一組供給電壓軌道中的一個供給電壓軌道汲取功率。此外，這一組輸出節點中的每個輸出節點唯一地與這一組供給電壓軌道中的一供給電壓軌道相關聯。在一些實施例中，裝置包括單電感多輸出(snro)DC-DC轉換器電路，其具有一組輸出節點、一組比較器以及操作性地耦合至所述一組比較器的一組開關。所述一組比較器和所述一組開關共同限定基于滯后的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種裝置，包括：單電感多輸出(SIMO)DC?DC轉換器電路，所述SIMO?DC?DC轉換器電路具有多個輸出節點；以及全景動態電壓縮放(PDVS)電路，其操作性地耦合至所述SIMO?DC?DC轉換器電路，所述PDVS電路具有多個操作塊，所述多個操作塊中的每個操作塊從多個供給電壓軌道中的一個供給電壓軌道汲取功率，所述多個輸出節點中的每個輸出節點唯一地與所述多個供給電壓軌道中的一供給電壓軌道相關聯。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：B·H·卡爾霍恩，A·什里瓦斯塔瓦，
申請(專利權)人：弗吉尼亞大學專利基金會以弗吉尼亞大學許可合資集團名義經營，
類型：發明
國別省市：美國;US
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