浅析智能电源对芯片IP核的控制

SOC(系统芯片)技术已经在全世界范围内得到了飞速的发展,而作为所有的SOC必不可少的部分,对于智能电源IP核进行的研究已经越来越显示出迫切性与必要性.本文从智能电源IP核的设计进行分析,包括了电压参考源、振荡器、电压调节器、电压过零比较器以及欠压锁定比较器等,将能够支持的SOC设计进行了分析.     

SOC技术及系统级低功耗设计

介绍了SOC设计中的IP核可复用技术、软硬件协同设计技术、SOC验证技术、可测性设计技术以及低功耗设计技术。对SOC低功耗设计中的瞬态功耗优化、平均功耗优化以及功耗的物理来源、电容充放电功耗、短路功耗、静电漏电功耗进行了分析。并对典型SOC设计中采取降低芯片和封装电容、降低电源电压,达到降低功耗的技术进行了研究。最后对系统级功耗设计中的电源系统低功耗设计、工作系统低功耗设计进行了探讨。     

使用IP硬核设计芯片的可靠性考虑

IP硬核是SOC芯片的一部分,IP硬核的可靠性设计是否成功直接影响到该IP核的质量与应用.本文重点介绍了IP硬核的噪声干扰、电源、连线对IP核的影响,并提出了相应的解决方案、     

TFT-LCD驱动芯片内置电源电路IP核设计

为了进一步提高TFT-LCD驱动芯片内置电源电路设计的合理性,为薄膜晶体管液晶显示器提供更加优质的电路服务,文章通过对TFT-LCD电源电路模块的功能和结构进行分析,在结合其驱动电压要求的基础上,对其内置电源电路IP核展开了详细的设计和分析。研究结果表明,文章所设计的TFT-LCD驱动芯片内置电源电路的IP核,具有显示时间快和工作稳定等特点,能够较好地对内置电源电路进行驱动。     

一种极低门限的电压比较器设计

针对单电源供电集成电路中高精度低门限电压比较器设计的难点,设计了一种具有极低门限的新型电压比较器,该比较器电路利用三极管发射结压差与热电压成正比例关系来设置比较器低门限阈值点,满足了许多需要用到此类比较器而用传统方法无法满足要求的场合.电路结合一款基于准谐振操作的开关电源控制芯片,在0.6 μm BCD工艺下实现,利用Workview、Hspice等软件对电路进行仿真、验证,比较器门限电压和迟滞宽度可低至毫伏级,且可以根据需要方便地进行调节,并有很好的精度和动态响应特性,具有结构简单和通用性好的特点,可广泛应用于不同的SoC环境.     

采用0.25 μm CMOS工艺的SOC电源管理IP模块

设计了一个采用0．25μmCMOS工艺的电源管理IP模块。该模块包含DC／DC转换／调整、上电复位、低电压监测和后备电源自动切换功能，通过对电源的动态管理，可提供稳定的系统电源。该IP模块能够提供独立的数字电源、模拟电源和闪存电源，具有工作稳定，高电源噪声抑制比和较低的温度系数等显著优点。其接口符合VSIA标准，完全适用于深亚微米SOC的集成设计。     

如何扭转电压比较器不被重视的问题

电压比较器在单片机中的出现始于20世纪90年代末.当时,大家认为这项技术仅降低了成本而已.因为,这样的比较器需要的硅器件较少,又能使单片机比较两个模拟电压.于是,认为电压比较器仅仅是一个"1位ADC"的观点始终占据主导地位,并且一直持续到21世纪的头几年. 幸运的是,当8位单片机开始不断涉足更多的混合信号应用时,越来越多具有模拟背景的设计人员开始使用单片机.这些采用混合信号单片机的设计人员非常熟悉电压比较器的灵活性和功能,便着手发掘其潜能.使用片上电压比较器的应用不断涌现,包括传感器输出的模拟信号到数字信号的转换,逻辑门,放大器以及电源转换.     

建立一个精密的双极性电压基准

脉冲发生器经常需要有精确滞后值的电压比较器,而这类比较器需要双极性电压基准。大多数电压基准IC均是以其低侧电源轨为基准。如果你的电路用正负两种电压,可以在一个IC基准的输出端接一个-1增益的转换器,就能获得负的基准电压。但如果你的模拟电路采用的是单一电源,就必须将共模电压转换到一个特殊电平上。图1中的电路可以用来完成这...     

基于Verilog HDL的全功能UART IP核的设计与实习

随着IC设计技术的发展，IP已经成为SOC设计的关键技术，利用已有IP可大大提高SOC设计的效率和能力。本文通过使用Vernog HDL设计UART(通用异步收发报机)的IP核，说明了IP设计的大体流程以及IP在日后IC设计中的重要作用。     

德州仪器完整电流采样监控器

德州仪器（TI）宣布推出一款集成多个组件的完整电流采样监控器比较解决方案INA206，该解决方案在14引脚微小型封装中集成了一个高测电流感应放大器、两个比较器以及一个电压基准。INA206的两个自由比较器均可用于过流／欠流检测或电源过压／欠压检测。由于其中一个可提供延时功能，以用于低电平报警输出，而另一个则具有可编程闭锁功能，以实现更高电平的瞬态关键输出（instantaneous critical output），因此这种通用设计使得两个比较器实现了三个比较器的功能。这两个比较器均是开漏输出器件，其具备可以重新写入的0．6V内部基准电压。INA206还支持16V至＋80V的宽泛的共模电压范围、500kHz带宽与2．7V至18V的宽泛的电源电压范围。在40℃至＋125℃的扩展温度范围内，其最大输出误差规定为＋／-3．5％。     

宽输入共模范围电压比较器的设计

当输入信号的共模值超过或者接近电源电压时,传统的电压比较器就会出现不足,因此有必要设计新的比较器来实现对高共模信号的检测.采用了共栅差分输入级,极大地增加了输入共模信号的范围.基于此输入级设计了两个电压比较器,一个在锂电池充电电路中实现了对电池和电源电压的监控,另一个响应速度快.CSMC 0.6 μm CMOS工艺的仿真结果表明,前者能简便的实现输入失调和迟滞控制功能,静态电流仅为1.2 μA;后者在单电源5 V下输入共模范围是1.3～15 V,在10 mV的过驱动电压下,延时为11 ns,静态工作电流为91 μA.     

IP核网络管理系统的设计及实现

目前,基于IP核复用的SOC技术已经发展成为IC设计的一种主流技术,而SOC设计的关键是可复用IP核的获取.IP核网络管理系统可以有效的组织和管理IP核数据,并且为用户查找、选择合适的IP核提供一个便利的公共平台.文章主要分析了IP核数据的特点,从而确立了IP核的数据结构;并且详细讨论了IP核网络管理系统的设计考虑与实现过程.     

高性能的微处理器电压监视器的应用

ＭＡＸ８２１３／８２１４是ＭＡＸＩＭ公司推出的高性能的微处理器电压监视器，内有四路精密比较器，能对正负电源欠压、过压进行监控，并内含滞后功能可消振振荡。本文介绍其原理、芯片性能和实际应用电路，并对装配和布线技巧作了说明。     

系统芯片电源管理模块的设计

超深亚微米系统芯片具有规模大，复杂度高，系统时钟频率快的特点。传统的由外部电源直接给芯片供电的方式，由于稳定性等问题往往不能保证芯片正常工作。本文提出了在系统芯片(SOC)中加入电源管理模块，用动态方法对外部电源进行管理的设计思想，达到稳定供电，低电压检测，以及保护随机存储器(RAM)内容等目的。本文给出了电源管理模块的设计方法。电路仿真结果表明当外部电源电压从3．6V降到2．7V时，电源管理模块的输出电压变化为0．2592V。     

低功耗精密电源监控电路设计与开发

电源监控电路的主要功能是上电或电源电压低于设门限时产生复位输出，保证单片机在电源电压、系统时钟稳定可靠的前提下工作。设计了一种以低温票带隙基准为核心的电压检测电路，包括电源比较电路、带隙比较器、可调电压失效比较器、振荡器、计数器和数字控制逻辑，用于实现上电复位和欠压保护。经过仿真证明该电路阈值电压随温度变化小，性能稳定可靠，并且具有低功耗和高精度的特点。     

基于虚拟插件的SOC内核互连方法的研究

传统的IC设计方法已无法适应新的片上系统（System On a Chip,SOC）设计要求,需要根本的变革,即从以功能设计为基础的传统IC设计流程转变到以功能整合为基础的SOC设计全新流程。SOC设计以IP的设计复用和功能组装、整合来完成。随着以IP核复用为基础的SOC设计技术的发展,在实际设计时如何有效地对众多IP供应商提供IP核进行有效互联的问题日益受到重视。文章基于标准的接口协议——虚拟元件接口（VCI,Virtual Component Interface）,探索了一条快速、简便、稳定且易于验证的SOC内核互连的方案。     

低功耗高精度的电压比较器设计

设计了一款用于实现10位精度逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的电压比较器,该比较器采用高速高精度比较器结构并进行了优化,在高速度、低功耗锁存器的基础上加预放大级以提高比较精度,加RS触发器优化处理比较器的输出信号。同时,采用失调校准技术消除失调,预放大级采用共源共栅结构抑制回程噪声,最终获得了高精度和较低的功耗。仿真结果表明:在Chartered 0.35μm 2P4MCMOS工艺下,时钟频率5 MHz,电源电压3.3 V,分辨率达0.1 mV,平均功耗约为0.45 mW,芯片测试结果表明比较器满足了SAR ADC的要求。     

三相交流电源过零点及相序检测电路设计

基于目前三相交流电源过零点检测电路过零点检测不准确或成本高的问题。文中设计了一种经济实用、过零点检测准确且具有相序检测和缺相检测的电路。由于三相三线制电源没有零线,该电路首先构建了一条零线,使线电压变成相电压,利用比例放大器电路降压,然后使用电压比较器电路产生标准的方波,在交流电的正半周期比较器输出零电平,在交流电的负半周期电压比较器输出高电平。该电路多次应用在晶闸管调压电路中,结果证明该电路具有较高的可靠性和准确性。     

电源

多电压监控器与电源时序控制器ADM1184与ADM1186包含4个高精密比较器,内置0.6V基准电压源监控电压轨。它们的工作电源电压范围为2.7～5.5V,具有4个可编程输入,通过外部分压可以监控不同的电压电平。此外,ADM1186允许在硬件上直接进行支持上电与断电排序,无须相应的软件支持,确保电源电压摆幅按照适当的顺序且在允许容限内进行上电与断电操作,从而进一步提高了系统可靠性。     

SSIPEX与CADENCE签署战略合作意向

面向上海、长三角地区以及国内其他地区中小型IC企业提供IP复用性和交付项的完整性评估、IP验证评测、IP固化、IP售前体验展示以及SOC参考设计方案服务已经越来越重要。日前，SSIPEX和Cadence中国达成战略合作意向，建立SSIPEX-Cadence IP研究院，从事IP设计、验证与SOC实现的参考流程，提供相关的技术支持和培训。IP研究院的近期目标是建立一套完整的IP设计、验证研发和服务体系，建设行业内领先的数模混合IP核库，培训一批专业的IP设计、验证人员，并为上海及长三角中小IC设计企业提供技术支持。