[发明专利]自动电压控制电路与相关方法

说明书

技术领域

本发明相关于数字电路的电压控制，尤其指一种可视电路运作状况，动 态地调整一供电电压的自动电压控制电路与相关方法。

背景技术

在数字电路的设计上，常会使用一个至数个时钟来管理触发器(例如D 型触发器(DFF))之间的同步。而在时钟触发触发器的时候，触发器的数据 输入端上的值必须已经稳定，如此一来，在时钟触发的时候触发器才能够取 样到正确的值。因此，数字电路所使用的时钟的频率会受限于触发器之间信 号传递的速度。换句话说，在数字电路的设计上，必须确保时钟的周期不小 于触发器之间信号传递所需的时间。

然而，在数字电路中，影响信号传递速度的因素有很多，包括制造工艺、 环境温度、供电电压等等。受制造工艺变化的影响，数字电路中信号传递速 度可能会变慢。而环境温度升高、或供电电压下降，也常会造成信号传递速 度变慢。为了让电路能在不同的环境的下都能正确地运作，在设计电路时， 一般会将最糟的状况考虑进去，此种电路设计方式常可称为“最糟状况分析 法”(worst case analysis)。然而，此种作法的代价是会让电路的面积变大， 运作时的功耗(power consumption)也会变高。

而功耗的大小，对于电子产品而言是非常重要的，尤其是便携式 (portable)电子装置，其电源主要来自于电池的供电，而过高的功耗会使 可携式电子装置快速地消耗掉电池中的电能，并缩短可携式电子装置的待机/ 使用时间，导致使用者必须常常更换电池或为电池充电，而造成使用者的不 便。因此，电子产品的设计者无不费心思考能降低功耗的方法。

发明内容

因此，本发明的目的之一，在于提供一种可视电路运作状况，动态地调 整一供电电压的自动电压控制电路与相关方法。

本发明的实施例公开一种自动电压控制电路，用来控制一供电单元所提 供的一供电电压。该电路包含有：一振荡单元，耦接于该供电单元，用来产 生一振荡信号；一频率比较单元，耦接于该振荡单元，用来比较该振荡信号 的振荡频率与至少一预设阈值频率；以及一控制单元，耦接于该频率比较单 元以及该供电单元，用来依据该频率比较单元比较该振荡频率与该至少一预 设阈值频率的结果，控制该供电单元调整该供电电压。

本发明的实施例还公开一种自动电压控制方法，用来控制一供电单元调 整其所提供的一供电电压。该方法包含有：产生一振荡信号；比较该振荡信 号的振荡频率与至少一预设阈值频率；以及依据比较该振荡频率与该至少一 预设阈值频率的结果，控制该供电单元调整该供电电压。

附图说明

图1为本发明的自动电压控制电路的一实施例示意图。

图2为图1所示的振荡单元的一实施例示意图。

图3为图2所示的环形振荡器中的反相器的三个例子。

图4为本发明的自动电压控制电路的另一实施例示意图。

主要元件符号说明

100、400                 芯片

120、420                 供电单元

122、422                 电源装置

124、424                 电压调节器

160、460                 自动电压控制电路

162、462a、462b、462c    振荡单元

164、464a、464b、464c    频率比较单元

165、465a、465b、465c    计数器

166、466a、466b、466c    比较单元

168、468                 控制单元

210                      与非门

220                      反相器

310                      CMOS反相器

320                      或非门

330                  与非门

具体实施方式