[发明专利]一种保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统及调节方法

权利要求书

1.一种保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统，其特征在于：它包括亚阈值电源电压产生电路、工作状态检测电路、数字SOC电路和时钟模块；所述时钟模块输出同一个时钟或者频率到所述工作状态检测电路和数字SOC电路中，工作状态检测电路实时比较反馈的时钟或者频率动态自适应调节输出到所述亚阈值电源电压产生电路的基准电路，进而调节输入到数字SOC电路的电压，使其工作在亚阈值区。

2.根据权利要求1所述的一种保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统，其特征在于：所述亚阈值电源电压产生电路包括一线性稳压器；所述线性稳压器的输出端连接一mos管的栅极，mos管的漏极串联两个电阻后接地，mos管的源极连接VDD电压端；两个电阻的连接端输出一个正向反馈到所述线性稳压器的正向输入端；所述mos管的漏极输出VDIG电压到所述数字SOC电路；根据输入的不同基准电压实现不同VDIG电压的输出。

3.根据权利要求2所述的一种保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统，其特征在于：所述工作状态检测电路包括一频率比较器；所述时钟模块与所述频率比较器的正向输入端连接；在所述频率比较器的负向输入端连接有一环形振荡器，频率比较器的输出端输出一基准电压到所述线性稳压器的负向输入端；所述振荡器与所述mos管的漏极连接；通过比较环形振荡器的频率变化控制调节输出的基准电压的高低。

4.根据权利要求3所述的一种保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统，其特征在于：所述环形振荡器包括由多级反相器串联组成，串联后两端的反相器连接到所述频率比较器的负向输入端；每级反相器均包括两个串联的mos管，两个串联mos管的一端接地，另一端与所述亚阈值电源电压产生电路中mos管的漏极连接。

5.根据权利要求4所述的一种保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统，其特征在于：所述环形振荡器包括由三级反相器串联组成；通过调节mos管的长度和沟道宽度将三个反相器中的两个串联mos管分别配置为工艺分布的最差值、工艺分布的中心值和工艺分布的最优值，以得到环形振荡器的频率变化。

6.根据权利要求2所述的一种保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统，其特征在于：所述工作状态检测电路为一延迟锁相环，所述延迟锁相环包括鉴频器、低通滤波器和压控延迟单元电路；所述时钟模块的输出端分别与所述鉴频器和所述压控延迟单元电路连接；所述鉴频器的输出端与所述低通滤波器连接；所述压控延迟单元电路的输出端与所述鉴频器连接；所述低通滤波器输出电压到所述压控延迟单元电路和所述线性稳压器的负向输入端；通过比较压控延迟单元电路输入输出时钟边沿对齐，控制调节输出的基准电压的高低。

7.根据权利要求6所述的一种保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统，其特征在于：所述压控延迟单元电路包括多个延迟单元串联组成，所述低通滤波器输出电压到每个延迟单元，所述时钟模块与第一个延迟单元的输入端连接，最后一个延迟单元的输出端与所述鉴频器连接；每个延迟单元由至少两个反相器串联组成，每个反相器内包括两个串联的mos管。

8.一种基于保持工作在亚阈值区的动态自适应SOC系统的调节方法，其特征在于：所述调节方法包括：

时钟模块输出同一个时钟或者频率到工作状态检测电路和数字SOC电路中；

工作状态检测电路实时比较反馈的时钟或者频率，并根据比较结果动态自适应调节输出到亚阈值电源电压产生电路的基准电路；

亚阈值电源电压产生电路根据输入的基准电压调节输入到数字SOC电路的电压，使其工作在亚阈值区。