[發明專利]用于優化功耗的CMOS處理中的動態反向偏置

有效

• 申請號: 201611270932.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107071679B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: M·溫特爾
• 申請（專利權）人: GN瑞聲達A/S
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 顧小曼

1.一種用于具有第一多個N型半導體和第二多個P型半導體的聽力設備的功率控制電路，所述功率控制電路包括：

開關電容器電源；

襯底偏置控制電路；

期望性能基準電路；

性能監測器電路；

所述開關電容器電源具有電池電壓作為輸入并且適合于為所述聽力設備提供電源電壓，其中所述開關電容器電源具有固定電壓轉換率從而使得所述電源電壓隨所述電池電壓而變化，

所述襯底偏置控制電路適合于向所述第一多個N型半導體的體端提供第一襯底偏置控制電壓，以及向所述第二多個P型半導體的體端提供第二襯底偏置控制電壓，

其中性能監測器電路適于監測所述第一多個N型半導體和所述第二多個P型半導體的一個或多個性能參數，并向所述襯底偏置控制電路的第一輸入提供所述一個或多個性能參數的性能參數測量，

所述期望性能基準電路向所述襯底偏置控制電路的第二輸入提供性能基準，并且

所述襯底偏置控制電路適合于響應于所述電源電壓的變化通過分別連續改變所述第一襯底偏置控制電壓和所述第二襯底偏置控制電壓的電平來優化功率消耗。

2.根據權利要求1所述的功率控制電路，其中所述一個或多個性能參數包括：與協同操作所述N型半導體和P型半導體有關的性能參數。

3.根據權利要求2所述的功率控制電路，其中所述期望性能基準電路包括具有固定頻率的振蕩器。

4.根據權利要求3所述的功率控制電路，其中，所述性能監測器包括環形振蕩器，所述襯底偏置控制電路包括鎖相環。

5.根據權利要求4所述的功率控制電路，其中所述一個或多個性能參數包括：所述環形振蕩器的振蕩頻率。

6.根據權利要求1所述的功率控制電路，其中所述一個或多個性能參數包括：與N型半導體有關的第一性能參數，以及與P型半導體有關的第二性能參數，其中，所述襯底偏置控制電路適合于分別基于所述第一性能參數和所述第二性能參數，單獨地提供所述第一襯底偏置控制電壓和所述第二襯底偏置控制電壓。

7.根據權利要求6所述的功率控制電路，其中，所述性能監測器包括一組電流監測器，并且所述襯底偏置控制電路包括一組運算放大器。

8.根據權利要求7所述的功率控制電路，其中，所述第一性能參數為N型半導體的導通電流，所述第二性能參數為P型半導體的導通電流，其中，所述一組電流監測器適合于分別監測所述N型半導體和所述P型半導體的導通電流。

9.根據權利要求8所述的功率控制電路，其中所述一組運算放大器適合于基于所述第一性能參數單獨地提供所述第一襯底偏置控制電壓，以及基于所述第二性能參數單獨地提供所述第二襯底偏置控制電壓。

10.根據權利要求1所述的功率控制電路，其中，分別同步調節所述第一襯底偏置控制電壓和所述第二襯底偏置控制電壓的電平。

11.一種包括根據前述權利要求中任一項所述的功率控制電路的聽力設備。

12.根據權利要求11所述的聽力設備，其中所述聽力設備是耳機。

13.根據權利要求11所述的聽力設備，其中所述聽力設備是助聽器。

14.一種操作用于具有第一多個N型半導體和第二多個P型半導體的聽力設備的功率電路的方法，所述功率電路包括：

開關電容器電源；

襯底偏置控制電路；

期望性能基準電路；

性能監測器電路；

所述開關電容器電源具有電池電壓作為輸入并且適合于為所述聽力設備提供電源電壓，其中所述開關電容器電源具有固定電壓轉換率從而使得所述電源電壓隨所述電池電壓而變化，

所述襯底偏置控制電路適合于向所述第一多個N型半導體的體端提供第一襯底偏置控制電壓，并向所述第二多個P型半導體的體端提供第二襯底偏置控制電壓，其中

所述性能監測器適合于監測所述第一多個N型半導體和所述第二多個P型半導體的一個或多個性能參數，

所述方法包括以下步驟：

向所述襯底偏置控制電路的第一輸入提供所述一個或多個性能參數的性能參數的測量，

使用所述期望性能基準電路向所述襯底偏置控制電路的第二輸入提供性能基準，以及

通過監測所述第一多個N型半導體和所述第二多個P型半導體的一個或多個性能參數，并且使用所述襯底偏置控制電路分別連續改變所述第一襯底偏置控制電壓和所述第二襯底偏置控制電壓的電平來抵消由所述開關電容器電源提供的電源電壓的變化。