[实用新型]集成电路及其电源电压反馈电路

说明书

本实用新型实施例公开了一种集成电路及其电源电压反馈电路。该集成电路将芯片内核中多个电路模块的电源电压和地的采样点分别引出，并通过控制单元控制模拟多路复用器在不同的电路模块的采样点之间切换。本实用新型实施例能够根据芯片内核中包含的不同电路模块的工作状态，可配置性地选择电压反馈采样点反馈至电源模块的电压反馈端，避免了大电流下PC载板和芯片基板的寄生阻抗对芯片电压的影响，使得芯片工作在更加稳定的电源电压下。

技术领域

本实用新型涉及集成电路的电源供电技术领域，特别是涉及一种集成电路及其电源电压反馈电路。

背景技术

随着集成电路芯片集成工艺的发展，芯片内核工作电压越来越低，而芯片功耗却在不断增加，导致芯片的工作电流迅速增加，使得芯片的电流路径中寄生阻抗的影响已经不可忽略。因此，如何让芯片在一个稳定的电压值下工作是技术人员面临的一大难题。

在芯片的工作电压降低而电流却不断增大的趋势下，为消除电流路径中寄生阻抗而产生的压降，让芯片在一个稳定的电压下工作，现有技术中通过电压反馈电路对芯片进行电压采样反馈，从而控制为芯片供电的电源模块输出合适的供电电压。根据芯片中工作电流的大小，电压反馈电路通常包括三种不同的电压反馈采样方式。

图1为第一种方式的电路示意图，这种方式适用于芯片工作电流较小的情形。如图1所示，目标芯片包含芯片基板和芯片内核，电源模块10为目标芯片提供电源电压，其中供电路径中R_PCB表示芯片所在的PCB(印制电路板)载板的寄生阻抗，R_SUB表示芯片基板的寄生阻抗，R_DIE表示芯片内核的寄生阻抗。当目标芯片的工作电流较小时，在R_PCB和R_SUB上形成的电压降相应较小，R_PCB和R_SUB对芯片的供电电压的影响不大，所以电压反馈信号可以从电源模块的输出滤波电容C1的两端进行采样，分别输入电源模块的第一电压反馈端FB+和第二电压反馈端FB-。

图2为第二种方式的电路示意图，这种方式适用于芯片工作电流较大的情形。如图2所示，当目标芯片的工作电流较大时，PCB载板的寄生阻抗R_PCB对芯片工作电压的影响不可忽略，此时就要减小R_PCB对芯片供电电压的影响，因此，电压反馈信号可以从芯片背面的去耦电容C2的两端进行采样，分别输入电源模块的第一电压反馈端FB+和第二电压反馈端FB-。

图3为第三种方式的电路示意图，这种方式适用于芯片工作电流再增大的情形。如图3所示，当目标芯片的工作电流再增大时，PCB载板的寄生阻抗R_PCB和芯片基板的寄生阻抗R_SUB对芯片工作电压的影响均不可忽略，此时就要考虑对芯片的内核供电电压进行采样，这就要求芯片设计封装时将芯片内核DIE上的电源电压和地的采样点分别引出，分别输入电源模块的第一电压反馈端FB+和第二电压反馈端FB-。

上述三种电压反馈采样方式都有一个共同的缺点，就是固定式单点采样。由于芯片内不同电路模块工作时，电流路径是不同的，当采用上述三种采用方式时，采样点不一定在电流路径上，此时芯片工作的电源电压值存在较大的波动，无法保证大电流的情形下芯片能稳定可靠地工作。

实用新型内容

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提出一种集成电路，包括芯片基板和位于所述芯片基板之上的芯片内核，所述芯片内核包括模拟多路复用器、控制单元和多个电路模块；

所述电路模块分别引出连接电源电压的第一电压采样点和连接地的第二电压采样点；

所述模拟多路复用器包括多个双路输入通道和一个双路输出通道，所述多个电路模块各自的第一电压采样点和第二电压采样点分别连接到所述模拟多路复用器的一个单独的双路输入通道的两路输入端；所述模拟多路复用器的双路输出通道的两路输出端引出至集成电路外部，作为第一电压采样点反馈输出端和第二电压采样点反馈输出端；

所述控制单元耦接至所述模拟多路复用器，用于控制所述模拟多路复用器的输入通道切换。