[發明專利]數字控制低壓器件輸出電壓的方法

有效

• 申請號: 201911312197.1
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110865676B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 鄭丞弼;施偉
• 申請（專利權）人: 晟合微電子（肇慶）有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 深圳市恒和大知識產權代理有限公司 44479
• 代理人: 陸華君

本發明涉及一種數字控制低壓器件輸出電壓的方法，所述低壓器件具有本體功能模塊、修調電路模塊、運算放大模塊，所述本體功能模塊和修調電路模塊分別接入運算放大模塊輸入端進行運算，所述方法為：所述修調電路模塊中加入數字調節變量Δtrim。進一步的，所述修調電路模塊中還加入數字補償調節變量Δtrim_offset。在低壓器件中加入數字調節變量進行調節方法，在實現對低壓器件的輸出電壓進行修調的功能的情況下，不需要增加較多的模擬控制電路，因此使得芯片的布局尺寸仍然能在一個較小的尺寸空間內實現。

技術領域

本發明涉及控制低壓器件輸出電壓的方法，尤其是涉及數字控制低壓器件輸出電壓的方法。

背景技術

驅動芯片(驅動IC)的數據、存儲和MIPI(移動產業處理器接口Mobile IndustryProcessor Interface簡稱MIPI)是通過使用低壓器件以及適用于該低壓器件的調節器來實現的，例如臺積電(TSMC)的40nm低壓器件的驅動電壓為1.1V，因此，需要可為該芯片產生1.1V驅動電壓的低壓調節器。

以前的移動產品，分辨率為的情況下，邏輯門數量相對較少，因此不需要單獨的低電壓電平控制。但是，現在的移動產品，需要顯示分辨率范圍為以及實現圖像補償功能等，因此，邏輯門的數量根據功能逐漸增多。因而，在正常操作中，消耗的電流進一步增加以及還會由于壓降(IR-Drop)導致顯示問題。為了補償上述電壓降低，為了改變電壓需要增加額外的模擬電路，使得產品布局尺寸增大，不利于芯片的布局尺寸設計。

圖1是普通的電源系統，BGR模塊(帶隙基準源Bandgap Reference)作為電壓源，BGR模塊是常見的低電壓器件，BGR模塊的輸出接運算放大模塊(Drv_AMP模塊)的正輸入端，解碼器模塊(DEC模塊)的輸出接在運算放大器的負輸入端，修調寄存器[N:1](TrimRegister[N:1])接L/S[N:1]模塊(數模轉換器)后接解碼器的輸入。運算放大模塊的輸出依次串聯電阻R_Up、修調電阻(Trim Resistor)、電阻R_DOWN后接地，修調電阻的可調端接入解碼器模塊的輸入端，修調電阻由可調端分為上部分阻值為R_TRIM_UP和下部分阻值R_TRIM_DOWN。

其中，修調寄存器[N:1]、解碼器模塊和修調電阻等組成修調電路，可以減少驅動芯片輸出電壓和目標電壓之間的偏差。布局因素和其他許多因素會引起電壓變化，因此，為了減少偏差，需要采用修調電路。

圖2是現有的增加模擬控制電路進行調節的電源系統，與圖1的差別在于：BGR模塊的輸出接入模擬控制電路后再接入運算放大模塊的正輸入端，模擬控制電路包括電平控制寄存器[N:1](Level Control Register[N:1])、L/S[N:1]模塊，電阻串(R-String)及MV_DEC模塊(解碼器)。增加模擬控制電路進行調節，可以看到，需要增加較多的模擬電路模塊，因此，使得整個芯片的布局尺寸需要增大較多，這對芯片的空間設計是不利的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種數字控制低壓器件輸出電壓的方法，對低壓器件的輸出電壓進行修調，而且使得芯片的布局尺寸仍然能在一個較小的尺寸空間內實現。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種數字控制低壓器件輸出電壓的方法，所述低壓器件具有本體功能模塊、修調電路模塊、運算放大模塊，所述本體功能模塊和修調電路模塊分別接入運算放大模塊輸入端進行運算，所述方法為：所述修調電路模塊中加入數字調節變量Δtrim，通過調整數字調節變量Δtrim來改變運算放大模塊的增益。

數字調節變量Δtrim為正時，運算放大模塊的增益增加，運算放大模塊的輸出電壓Vout上升；數字調節變量Δtrim為負時，運算放大模塊的增益下降，運算放大模塊的輸出電壓Vout下降。