一種電源電壓自動調整裝置及方法制造方法及圖紙

一種電源電壓自動調整裝置，應用于揮發性存儲器，該揮發性存儲器包括供電電源，檢測電路和電壓調整電路；其中，檢測電路，用于檢測揮發性存儲器芯片的工作狀況信息，并將工作狀況信息編譯成數字校調信息；電壓調整電路，用于將數字校調信息譯碼生成譯碼信息，并根據揮發性存儲器的電源輸入電壓、電源輸出電壓、參照電壓和譯碼信息生成對應的控制信息，調整所述電源輸出電壓，使所述電源輸出電壓的數值保持在額定輸出電壓范圍。通過利用檢測電路檢測揮發性存儲器芯片中的工作狀況信息，傳輸至電壓調整電路，由電壓調整電路對電壓進行相應的動態調整，使揮發性存儲器電源的輸出電壓處于穩定狀態。

【技術實現步驟摘要】

[0001 ] 本專利技術涉及電子信息領域，更具體地說，涉及一種揮發性存儲器電源電壓自動調整裝置及方法。
技術介紹
半導體業界，一般將半導體存儲器劃分為兩類:一類為揮發性存儲器，另一類為非揮發性存儲器。揮發性存儲器使用有源器件，存儲的信息掉電后會消失；但它可以同時提供讀、寫功能和較短的讀、寫時間。靜態隨機存取存儲器(SRAM)和動態隨機存取存儲器(DRAM)都屬于揮發性存儲器，只是兩者的存儲原理有所不同。圖1為一個典型的揮發性存儲器電路組成結構。其中主要包括存儲陣列(CellArray) 110,行譯碼電路(X decoder) 120、列譯碼電路(Y decoder) 130,時鐘驅動與控制模塊(Clock-driver And Control) 140,靈敏放大器和輸入輸出緩沖器(SA&IO Buffer) 150,供電電源(Power Supply) 160 等。典型的揮發性存儲器，由于存在工藝偏差等影響，即使同樣的電路設計也會在性能等方面有些許差異。例如，靠近晶圓內部的芯片的性能指標和靠近晶圓邊緣的是有區別的。另外，在揮發性存儲器的使用過程中，由于發熱等原因導致性能發生改變，對于其供電模塊來說，這種偏差會影響供電電壓的精確性。如果偏差過大，還會進一步影響到被供電電路的功能，產生不可預料的后果。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供，應用于揮發性存儲器，根據揮發性存儲器的工作狀況信息調整電源輸出電壓，使其更穩定，技術方案如下:一種電源電壓自動調整裝置，應用于揮發性存儲器，所述揮發性存儲器至少包括供電電源,包括檢測電路和電壓調整電路；所述檢測電路，用于檢測揮發性存儲器芯片的工作狀況信息，并將所述工作狀況信息編譯成數字校調信息；所述電壓調整電路，用于將所述數字校調信息譯碼生成譯碼信息，并根據揮發性存儲器的電源輸入電壓、電源輸出電壓、參照電壓和所述譯碼信息生成對應的控制信息，調整所述電源輸出電壓，使所述電源輸出電壓的數值保持在額定輸出電壓范圍。優選的，所述揮發性存儲器芯片的工作狀況包括所述揮發性存儲器芯片的工藝角和所述揮發性存儲器芯片所在環境的溫度信息。優選的，所述檢測電路包括:第一電流源、第二電流源、電壓-電流轉換器、電流比較器、鎖存器組、校調信息譯碼器、以及位于所述揮發性存儲器芯片上的第一 PMOS管和第一 NMOS管，其中:[0011 ] 所述第一電流源和所述第二電流源用于為所述第一 PMOS管和第一 NMOS管提供電倉泛;所述第一 PMOS管用于輸出實時反應所述揮發性存儲器芯片的工作狀況信息的第一電壓;所述第一 NMOS管用于輸出實時反應所述揮發性存儲器芯片的工作狀況信息的第二電流；所述電壓-電流轉換器轉換所述第一電壓為用于同第二電流進行比較的第一電流；所述電流比較器用于比較所述第一電流和所述第二電流，以得到反應所述揮發性存儲器芯片的工作狀況信息的比較結果；所述鎖存器組用于根據所述電流比較器的比較結果生成校調信息；所述校調信息譯碼器用于將所述校調信息編譯為數字校調信息。優選的，所述第一電流源與所述第一 PMOS管的源極相連，所述第一 PMOS管的柵極和漏極連接接地端，所述第一 PMOS管源極的電壓作為第一電壓；所述電壓-電流轉換器的輸入端與所述第一 PMOS管的源極相連，用于將所述第一電壓轉換為第一電流；所述第二電流源與所述第一 NMOS管的漏極相連，所述第一 NMOS管的源極連接接地端，所述第一 NMOS管漏極和柵極相連，所述第一 NMOS管漏極的電流作為第二電流；所述電流比較器的第一輸入端與所述電壓-電流轉換器的輸出端相連，用于將所述第一電流進行比例鏡像，得到n個第一鏡像電流；所述電流比較器的第二輸入端與所述第一 NMOS管的柵極相連，用于將所述第二電流進行比例鏡像，得到n個第二鏡像電流；所述電流比較器對所述n個第一鏡像電流與所述n個第二鏡像電流對應進行比較得到n個比較結果，并輸出至對應的輸出立而;所述鎖存器組的n個輸入端與所述電流比較器的n個輸出端對應相連，生成對應所述電流比較器n個比較結果的校調信息；所述校調信息譯碼器的輸入端與所述鎖存器組的輸出端相連，將所述校調信息編譯為數字校調信息。優選的，所述第一電流源和所述第二電流源的電流值相等。優選的，第一 PMOS管和第一 NMOS管具有相同的寬長比。優選的，所述電壓-電流轉換器包括:第二 PMOS管、第二 NMOS管，其中:所述第二 NMOS管的柵極是所述電壓-電流轉換器的輸入端，源極連接接地端，漏極與所述第二 PMOS管的柵極相連；所述第二 PMOS管的源極連接電源，柵極和漏極相連，且所述柵極是所述電壓-電流轉換器的輸出端。優選的，所述電流比較器包括:n個PMOS管、n個NMOS管，且n為大于2的整數，其中:所述n個PMOS管的源極均連接電源，n個柵極相連作為所述電流比較器的第一輸入端，用于將輸入的電流進行比例鏡像得到n個第一鏡像電流；所述n個NMOS管的源極均連接接地端，n個柵極相連作為所述電流比較器的第二輸入端，用于將輸入的電壓進行比例鏡像得到n個第二鏡像電流；所述n個PMOS管的漏極分別與所述n個NMOS管的漏極相連作為所述電流比較器的n個輸出端；所述電流比較器用于將所述n個第一鏡像電流和所述n個第二鏡像電流對應進行比較，并將得到的n個比較結果輸出至所述電流比較器對應的輸出端。優選的，所述電壓調整電路包括第一比較器，第二比較器，控制電路和正電壓穩壓電荷泵，其中，所述第一比較器的第一輸入端連接揮發性存儲器的電源輸入端，第二輸入端連接揮發性存儲器的電源輸出端，輸出端連接所述控制電路的第一輸入端，用于比較電源輸入電壓與電源輸出電壓，產生第一結果信息；所述第二比較器的第一輸入端輸入有揮發性存儲器的參照電壓，第二輸入端連接揮發性存儲器的電源輸出端，輸出端連接所述控制電路的第二輸入端，用于比較所述參照電壓與所述電源輸出電壓，產生第二結果信息；所述控制電路的第三輸入端連接所述檢測電路的輸出端，輸出端連接所述正電壓穩壓電荷泵的信號輸入端，所述控制電路對所述校調信息譯碼生成譯碼信息，并根據所述譯碼信息、所述第一結果信息和所述第二結果信息生成控制信息，將控制信息傳輸至正電壓穩壓電荷泵，其中，所述譯碼信息用于調整所述控制信息的脈寬和頻率；所述正電壓穩壓電荷泵的電源輸入端連接揮發性存儲器的電源輸入端，輸出端為電源輸出端，所述正電壓穩壓電荷泵根據所述控制信息，調整所述電源輸出電壓值至額定輸出電壓范圍。優選的，所述電源輸出電壓的數值保持在額定輸出電壓范圍是指電源輸出電壓值保持在額定電壓值附近且浮動范圍不超過額定電壓值的10%。一種揮發性存儲器，其特征在于，包括:所述的揮發性存儲器電源電壓自動調整裝置、存儲陣列、行譯碼電路、列譯碼電路，時鐘驅動與控制模塊，靈敏放大器，輸入輸出緩沖器，供電電源；其中，所述電源電壓自動調整裝置與供電電源相連，用于調整供電電源的輸出電壓至額定輸出電壓范圍。一種揮發性存儲器電源電壓自動調整方法，包括步驟:獲取揮發性存儲器芯片的工作狀況信息；依據所述揮發性存儲器芯片的工作狀況信息，產生相應的數字校調信息；依據所述數字校調信息，以及所述揮發性存儲器的電源輸入電壓、電源輸出電壓和參考電壓，調整所述電源輸出電壓，以使本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電源電壓自動調整裝置，應用于揮發性存儲器，所述揮發性存儲器至少包括供電電源，其特征在于，包括檢測電路和電壓調整電路；所述檢測電路，用于檢測揮發性存儲器芯片的工作狀況信息，并將所述工作狀況信息編譯成數字校調信息；所述電壓調整電路，用于將所述數字校調信息譯碼生成譯碼信息，并根據揮發性存儲器的電源輸入電壓、電源輸出電壓、參照電壓和所述譯碼信息生成對應的控制信息，調整所述電源輸出電壓，使所述電源輸出電壓的數值保持在額定輸出電壓范圍。

【技術特征摘要】
1.一種電源電壓自動調整裝置，應用于揮發性存儲器，所述揮發性存儲器至少包括供電電源，其特征在于，包括檢測電路和電壓調整電路；所述檢測電路，用于檢測揮發性存儲器芯片的工作狀況信息，并將所述工作狀況信息編譯成數字校調信息； 所述電壓調整電路，用于將所述數字校調信息譯碼生成譯碼信息，并根據揮發性存儲器的電源輸入電壓、電源輸出電壓、參照電壓和所述譯碼信息生成對應的控制信息，調整所述電源輸出電壓，使所述電源輸出電壓的數值保持在額定輸出電壓范圍。2.根據權利要求1所述的電源電壓自動調整裝置，其特征在于，所述揮發性存儲器芯片的工作狀況包括所述揮發性存儲器芯片的工藝角和所述揮發性存儲器芯片所在環境的溫度信息。3.根據權利要求1所述的電源電壓自動調整裝置，其特征在于，所述檢測電路包括:第一電流源、第二電流源、電壓-電流轉換器、電流比較器、鎖存器組、校調信息譯碼器、以及位于所述揮發性存儲器芯片上的第一 PMOS管和第一 NMOS管，其中: 所述第一電流源和所述第二電流源用于為所述第一 PMOS管和第一 NMOS管提供電能； 所述第一 PMOS管用于輸出實時反應所述揮發性存儲器芯片的工作狀況信息的第一電壓； 所述第一 NMOS管用于輸出實時反應所述揮發性存儲器芯片的工作狀況信息的第二電流； 所述電壓-電流轉換器轉換所述第一電壓為用于同第二電流進行比較的第一電流；所述電流比較器用于比較所述第一電流和所述第二電流，以得到反應所述揮發性存儲器芯片的工作狀況信息的比較結果； 所述鎖存器組用于根據所述電流比較器的比較結果生成校調信息； 所述校調信息譯碼器用于將所述校調信息編譯為數字校調信息。4.根據權利要求3所述的線性穩壓電源，其特征在于，所述第一電流源與所述第一PMOS管的源極相連，所述第一 PMOS管的柵極和漏極連接接地端，所述第一 PMOS管源極的電壓作為第一電壓； 所述電壓-電流轉換器的輸入端與所述第一 PMOS管的源極相連，用于將所述第一電壓轉換為第一電流； 所述第二電流源與所述第一 NMOS管的漏極相連，所述第一 NMOS管的源極連接接地端，所述第一 NMOS管漏極和柵極相連，所述第一 NMOS管漏極的電流作為第二電流； 所述電流比較器的第一輸入端與所述電壓-電流轉換器的輸出端相連，用于將所述第一電流進行比例鏡像，得到n個第一鏡像電流；所述電流比較器的第二輸入端與所述第一NMOS管的柵極相連，用于將所述第二電流進行比例鏡像，得到n個第二鏡像電流；所述電流比較器對所述n個第一鏡像電流與所述n個第二鏡像電流對應進行比較得到n個比較結果，并輸出至對應的輸出端； 所述鎖存器組的n個輸入端與所述電流比較器的n個輸出端對應相連，生成對應所述電流比較器n個比較結果的校調信息； 所述校調信息譯碼器的輸入端與所述鎖存器組的輸出端相連，將所述校調信息編譯為數字校調信息。5.根據權利要求4所述的電源電壓自動調整裝置，其特征在于，所述第一電流源和所述第二電流源的電流值相等。6.根據權利要求5所述的電源電壓自動調整裝置，其特征在于，第一PMOS管和第一NMOS管具有相同的寬長比。7.根據權利要求4中所述的電源電壓自動調整裝置，其特征在于: 所述電壓-電流轉換器包括:第二 PMOS管、第二 NMOS管，其中: 所述第二 NMOS管的柵極是所述電壓-電流轉換器的輸入端，源極連接接地端，漏極與所述第二 PMOS管的柵極相連； 所述第二 PMOS...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍爽，陳嵐，陳巍巍，楊詩洋，
申請(專利權)人：中國科學院微電子研究所，
類型：發明
國別省市：