自动电位降补偿系统、电位控制器，以及电路自动配置和布线方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种电位降补偿系统，特别是关于可弥补电路中布线传输损耗的自动电位降补偿系统。
【背景技术】
[0002]在传统电路布局中，单一电源供应器通常须通过不同布线耦接至不同电路单元，其中，有些电路单元与电源供应器距离较近，而有些电路单元与电源供应器距离较远。
[0003]对于距离电源供应器较远的电路单元而言，由于其所连接的布线甚长，布线本身的电阻及流经的电流将因欧姆定律而产生不可忽略的一电位降(Voltage Drop)。此电位降会改变实际供应至电路单元的电位，进而可能降低电路单元的工作性能。
【发明内容】
[0004]为了解决先前技术的缺陷，在较佳实施例中，本发明提供一种自动电位降补偿系统，包括:一稳压器，耦接至一参考电位，并根据该参考电位于一输出节点提供一输出电位；以及一电位控制器，检测一远端电路的一接收节点的一接收电位，其中若该接收电位小于该参考电位减去一第一差值，则该电位控制器即对该接收节点进行充电以提高该接收电位，若该接收电位在进行充电后提高到该参考电位减去一第二差值，则该电位控制器停止对该接收节点进行充电，其中该远端电路的该接收节点经由一传输路径耦接至该输出节点，而该传输路径具有一电阻值。
[0005]在一些实施例中，该电位控制器包括:一电容器，耦接于该接收节点和一接地节点之间；一切换器，耦接于一电源节点和该接收节点之间；以及一比较器，根据该接收电位，选择性地导通或断开该切换器。在一些实施例中，若该接收电位触及该参考电位减去该第一差值，则该比较器即导通该切换器使该电容器根据该电源节点进行充电，而若该接收电位于该电容器进行充电后触及该参考电位减去一第二差值，则该比较器即断开该切换器以停止对该电容器进行充电，其中该第一差值大于该第二差值
[0006]在一些实施例中，该比较器包括:一第一晶体管，其中该第一晶体管的一控制端用于接收该接收电位，该第一晶体管的一第一端耦接至该接地节点，而该第一晶体管的一第二端耦接至一比较输出节点；一第二晶体管，其中该第二晶体管的一控制端耦接至一比较内部节点，该第二晶体管的一第一端耦接至该接地节点，而该第二晶体管的一第二端耦接至该比较输出节点；一第三晶体管，其中该第三晶体管的一控制端耦接至该比较输出节点，该第三晶体管的一第一端耦接至该接地节点，而该第三晶体管的一第二端耦接至该比较内部节点；一第四晶体管，其中该第四晶体管的一控制端用于接收该参考电位，该第四晶体管的一第一端耦接至该接地节点，而该第四晶体管的一第二端耦接至该比较内部节点；一第五晶体管，其中该第五晶体管的一控制端耦接至该比较内部节点，该第五晶体管的一第一端耦接至该电源节点，而该第五晶体管的一第二端耦接至该比较输出节点；以及一第六晶体管，其中该第六晶体管的一控制端耦接至该比较输出节点，该第六晶体管的一第一端耦接至该电源节点，而该第六晶体管的一第二端耦接至该比较内部节点。
[0007]在一些实施例中，该切换器包括:一反相器，其中该反相器的一输入端耦接至该比较输出节点；以及一第七晶体管，其中该第七晶体管的一控制端耦接至该反相器的一输出端，该第七晶体管的一第一端耦接至该电源节点，而该第七晶体管的一第二端耦接至该电容器。在一些实施例中，该稳压器包括:一运算放大器，其中该运算放大器的一第一输入端耦接至该输出节点，而该运算放大器的一第二输入端用于接收该参考电位；以及一第八晶体管，其中该第八晶体管的一控制端耦接至该运算放大器的一输出端，该第八晶体管的一第一端耦接至该电源节点，而该第八晶体管的一第二端耦接至该输出节点；以及一电阻器，耦接于该输出节点和该接地节点之间。
[0008]在另一较佳实施例中，本发明提供一种电位控制器，包括:一电容器，耦接于一接收节点和一接地节点之间；一切换器，稱接于一电源节点和该接收节点之间；以及一比较器，根据该接收节点的一接收电位，选择性地导通或断开该切换器。
[0009]在又一较佳实施例中，本发明提供一种电路自动配置和布线方法，包括下列步骤:检测包含至少一稳压器的一电路布局中的至少一稳压器传输路径的一电阻值；以及当该稳压器传输路径的该电阻值大于一临界电阻值，则于该电路布局中对该特定稳压器传输路径自动配置一电位控制器，其中，该电位控制器包括:一电容器，耦接于一接收节点和一接地节点之间；一切换器，耦接于一电源节点和该接收节点之间；以及一比较器，根据该接收节点的一接收电位，选择性地导通或断开该切换器，其中该接收节点经由该稳压器传输路径耦接至该稳压器。
【附图说明】
[0010]图1显示根据本发明一实施例所述的自动电位降补偿系统的示意图；
[0011]图2显示根据本发明一实施例所述的电位控制器的示意图；
[0012]图3A显示根据本发明一实施例所述的比较器的输入输出特性图；
[0013]图3B显示根据本发明一实施例所述的比较器的输入输出时序图；
[0014]图4显示根据本发明一实施例所述的电位控制器的电路图；
[0015]图5显示根据本发明一实施例所述的稳压器的电路图；以及
[0016]图6显示根据本发明一实施例所述的电路自动配置和布线方法的流程图。
[0017]其中，附图标记:
[0018]100?自动电位降补偿系统；
[0019]110?带隙电路；
[0020]120?稳压器；
[0021]122?运算放大器；
[0022]124?电阻器；
[0023]125?传输路径；
[0024]130?远端电路；
[0025]140?电位控制器；
[0026]142?电容器；
[0027]144?切换器；
[0028]146?比较器；
[0029]INV?反相器；
[0030]NCE?比较输出节点；
[0031]NCN?比较内部节点；
[0032]NE?输出节点；
[0033]NR?接收节点；
[0034]NVDD?电源节点；
[0035]NVSS?接地节点；
[0036]Ml?第一晶体管；
[0037]M2?第二晶体管；
[0038]M3?第三晶体管；
[0039]M4?第四晶体管；
[0040]M5?第五晶体管；
[0041]M6?第六晶体管；
[0042]M7?第七晶体管；
[0043]M8?第八晶体管；
[0044]T1?第一时间点；
[0045]T2?第二时间点；
[0046]T3?第三时间点；
[0047]VC?控制电位；
[0048]VE?输出电位；
[0049]VR?接收电位
[0050]VREF?参考电位；
[0051]AVL?第一差值；
[0052]Λ VH?第二差值。
【具体实施方式】
[0053]为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0054]图1显示根据本发明一实施例所述的自动电位降补偿系统100的示意图。如图1所示，自动电位降补偿系统100包括:一带隙电路110(Bandgap Circuit)、一稳压器(Regulator) 120、一远端电路130，以及一电位控制器140。在一些实施例中，带隙电路110提供一参考电位VREF (例如1.2V);在其他实施例中，参考电位VREF可由其它电路提供。本领域技术人员能够使用熟知的带隙电路或其它电路以达成提供一参考电位的目的。稳压器120耦接至带隙电路110，用以提供具有驱动下一级电路的能力的稳定输出电压，并于一输出节点NE提供一输出电位VE。在一些实施例中，输出电位VE等于参考电位VREF。一般而言，带隙电路110仅能提供电压输出而不具驱动能力，但稳压器120可以同时提供电压及电流输出以驱动下一级电路。远端电路130可以是任意种类的独立电路单元，例如:一锁相回路(Phase-Locked Loop, PLL)、一模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter, ADC),或是一低压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling, LVDS)电路。稳压器 120 可以供应输出电位VE给远端电路130。更详细而言，远端电路130具有一接收节点NR，其中远端电路130的接收节点NR经由一传输路径125耦接至稳压器120的输出节点NE。传输路径125可以是积体电路中或是系统电路板上的一金属布线，因其长度较长，故具有不可忽略的一电阻值。电位控制器140用于检测接收节点NR的一接收电位VR。若接收电位VR小于或等于参考电位VREF减去一第一差值Λ VL，则电位控制器140即对接收节点NR进行充电，以提高其接收电位VR。在此设计下，即使远端电路130经由较长的传输路径125耦接至稳压器120，电位控制器140仍可确保接收节点NR的接收电位VR不致因传输路径125的电阻值而下滑太多，进而可维持远端电路130的正常工作性能。