用于SARADC的AVS架构的制作方法

本公开总体涉及高速模数转换器(adc)，尤其涉及高速adc的动态功率设置。

背景技术：

1、自适应电压缩放(avs)可用于节省高速adc中的功率。在没有avs的情况下，adc传统上被设计成在所有工艺角和在整个操作温度范围(最坏情况条件)满足指定的定时要求(例如，最小转换率)。

2、结果，当条件优于最坏情况条件(例如，典型或快工艺角)时，adc将消耗不必要的高功率。

3、传统的avs系统通常测量环形振荡器的速度，以获得在给定工艺角和当前温度下ic速度的估计，然后调节(throttle)电源电压(并且因此改变功耗)。在一些情况下，功耗被设置为仍然安全地满足给定速度要求的最小水平；在其他情况下，速度被设置为仍然安全地满足给定功耗预算的最大水平。

技术实现思路

1、本文所描述的实施例提供一种集成电路(ic)，包括给定类型的一个或多个功能电路；测试电路，包括功能电路中的所选择的一个功能电路或与功能电路相同类型的副本电路；以及自适应电压缩放(avs)电路。avs电路被配置为确定测试电路的延迟，并且被配置为响应于所确定的测试电路的延迟而调整功能电路的电源电压。

2、在一些实施例中，功能电路包括模数转换器(adc)，并且测试电路包括测试adc，并且avs电路被配置为确定测试adc的转换延迟，转换延迟是将模拟输入值转换为相应的数字值所需的持续时间。在示例实施例中，功能adc和测试adc中的每一者包括逐次逼近寄存器(sar)adc，每个adc具有各自的可变转换延迟。

3、在所公开的实施例中，一个或多个功能adc包括多重功能adc，该多重功能adc被配置为以第一采样率对输入信号的各个相互延迟的副本进行采样，由此形成以高于第一采样率的第二采样率对输入信号进行采样的交错adc。

4、在一个实施例中，测试adc被配置为输出指示每个转换操作完成的转换结束(eoc)信号，并且avs电路被配置为响应于eoc信号来确定转换延迟。在示例实施例中，avs电路包括：(i)时间数字转换电路(tdc)，被配置为将参考时钟转换为第一数字值，并且将eoc信号转换为第二数字值；以及(ii)逻辑，被配置为基于第一数字值和第二数字值之间的差来生成电压校正指令。

5、在一些实施例中，ic还包括具有可调整的输出的电源，该电源被配置为提供功能电路的电源电压，并且avs电路被配置为控制可调整电源以调整功能电路的电源电压。

6、在一个实施例中，avs电路被配置为针对电源电压的多个值确定测试电路的延迟，并且将电源电压设置为使功能电路的功率消耗最小化的值。在一个实施例中，avs电路被配置为针对电源电压的多个值确定测试电路的延迟，并且将电源电压设置为使功能电路的功率消耗最小化同时仍满足功能电路的速度要求的值。在一个实施例中，avs电路被配置为针对电源电压的多个值确定测试电路的延迟，并且将电源电压设置为使功能电路的功率消耗最小化，但大于预置最小电压的值。

7、根据本文描述的实施例，另外提供了一种集成电路(ic)中的自适应电压缩放(avs)方法，该集成电路(ic)包括(i)给定类型的一个或多个功能电路和(ii)测试电路，该测试电路包括功能电路中所选的一个或与功能电路相同类型的副本电路。该方法包括确定测试电路的延迟，以及响应于所确定的测试电路的延迟来调整功能电路的电源电压。

技术特征：

1.一种集成电路ic，包括：

2.根据权利要求1所述的ic，其中：

3.根据权利要求2所述的ic，其中所述功能adc和所述测试adc中的每一者包括逐次逼近寄存器sar adc，每个adc具有相应可变转换延迟。

4.根据权利要求2所述的ic，其中所述一个或多个功能adc包括多重功能adc，所述多重功能adc被配置为以第一采样率对输入信号的相应相互延迟的副本进行采样，从而形成以高于所述第一采样率的第二采样率对所述输入信号进行采样的交错adc。

5.根据权利要求2所述的ic，其中所述测试adc被配置为输出指示每个转换操作完成的转换结束eoc信号，并且其中所述avs电路被配置为响应于所述eoc信号来确定所述转换延迟。

6.根据权利要求5所述的ic，其中所述avs电路包括：

7.根据权利要求1所述的ic，还包括具有可调整的输出的电源，所述电源被配置为提供所述功能电路的所述电源电压，其中所述avs电路被配置为控制可调整的电源以调整所述功能电路的所述电源电压。

8.根据权利要求1所述的ic，其中所述avs电路被配置为针对所述电源电压的多个值确定所述测试电路的所述延迟，并且被配置为将所述电源电压设置为使所述功能电路的功率消耗最小化的值。

9.根据权利要求1所述的ic，其中所述avs电路被配置为针对所述电源电压的多个值确定所述测试电路的延迟，并且被配置为将所述电源电压设置为使所述功能电路的功率消耗最小化同时仍满足所述功能电路的速度要求的值。

10.根据权利要求1所述的ic，其中所述avs电路被配置为针对所述电源电压的多个值确定所述测试电路的所述延迟，并且被配置为将所述电源电压设置为使所述功能电路的功率消耗最小化但大于预置最小电压的值。

11.一种自适应电压缩放avs方法，包括：

12.根据权利要求11所述的avs方法，其中：

13.根据权利要求12所述的avs方法，其中所述功能adc和所述测试adc中的每一者包括逐次逼近寄存器sar adc，每个adc具有相应可变转换延迟。

14.根据权利要求12所述的avs方法，其中所述一个或多个功能adc包括多重功能adc，所述多重功能adc被配置为以第一采样率对输入信号的相应相互延迟的副本进行采样，从而形成以高于所述第一采样率的第二采样率对所述输入信号进行采样的交错adc。

15.根据权利要求12所述的avs方法，其中确定所述转换延迟包括：从所述测试adc接收指示每个转换操作完成的转换结束eoc信号，以及响应于所述eoc信号来确定所述转换延迟。

16.根据权利要求15所述的avs方法，其中调整所述电源电压包括：

17.根据权利要求11所述的avs方法，其中调整所述电源电压包括控制可调整电源以调整所述功能电路的所述电源电压。

18.根据权利要求11所述的avs方法，其中确定所述延迟包括针对所述电源电压的多个值确定所述测试电路的所述延迟，并且其中调整所述电源电压包括将所述电源电压设置为使所述功能电路的功率消耗最小化的值。

19.根据权利要求11所述的avs方法，其中确定所述延迟包括针对所述电源电压的多个值确定所述测试电路的延迟，并且其中调整所述电源电压包括将所述电源电压设置为使所述功能电路的功率消耗最小化同时仍满足所述功能电路的速度要求的值。

20.根据权利要求11所述的avs方法，其中确定所述延迟包括针对所述电源电压的多个值确定所述测试电路的延迟，并且其中调整所述电源电压包括将所述电源电压设置为使所述功能电路的功率消耗最小化但大于预置最小电压的值。

技术总结本公开的各实施例涉及用于SAR ADC的AVS架构。一种集成电路(IC)包括给定类型的一个或多个功能电路，包括功能电路中所选择功能电路或与功能电路相同类型的副本电路的测试电路，以及自适应电压缩放(AVS)电路。AVS电路被配置为确定测试电路的延迟，并且被配置为响应于所确定的测试电路的延迟而调整功能电路的电源电压。技术研发人员：B·T·雷耶斯,G·米诺亚,R·L·阮受保护的技术使用者：马维尔亚洲私人有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23