本申請(qǐng)案主張2014年9月10日申請(qǐng)且題為“使用電壓平均的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路及相關(guān)系統(tǒng)及方法(DISTRIBUTED VOLTAGE NETWORK CIRCUITS EMPLOYING VOLTAGE AVERAGING,AND RELATED SYSTEMS AND METHODS)”的第14/482,456號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，所述案以全文引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)大體上涉及分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路，且具體來(lái)說(shuō)涉及測(cè)量這些電路內(nèi)的電壓及電流。

背景技術(shù)：

熱發(fā)射為集成電路(IC)設(shè)計(jì)中受到越來(lái)越多關(guān)注的問(wèn)題。IC中的高溫可引起載流子移動(dòng)力降級(jí)，從而可減慢IC的操作，增加電阻率，及/或引起電路故障。隨著電壓按比例縮放已減緩，且每單位面積主動(dòng)組件的數(shù)目已增加，此問(wèn)題已變得尤其重要。就此來(lái)說(shuō)，可基于IC內(nèi)的電流測(cè)量確定或估計(jì)在半導(dǎo)體裸片上制造的IC(例如微處理器或高速緩沖存儲(chǔ)器)的溫度。作為非限制性實(shí)例，IC內(nèi)的電流測(cè)量可用于確定IC內(nèi)的電流是否超出所定義的電流閾值。如果IC內(nèi)經(jīng)測(cè)量的電流超出所定義的電流閾值，則對(duì)應(yīng)于IC的控制系統(tǒng)可經(jīng)配置以執(zhí)行改善IC性能的某些功能(例如防止IC過(guò)熱)。

盡管半導(dǎo)體裸片上的IC的裸片上電流測(cè)量可用于估計(jì)IC的溫度，但精確地測(cè)量IC內(nèi)的電流可能為困難的。特定來(lái)說(shuō)，由于電壓分布，且因此由于電流分布在IC內(nèi)的分布電路元件上可能不同，因此IC的特定區(qū)域的電流分布圖并非必然指示IC的其它區(qū)域或整個(gè)IC的電流分布圖。舉例來(lái)說(shuō)，分布到IC的第一區(qū)域的第一電流可能不同于分布到IC的第二區(qū)域的第二電流。因此，測(cè)量IC的一個(gè)特定區(qū)域中的電流可能不提供IC內(nèi)的整體電流的精確表示。IC內(nèi)電流的不精確的測(cè)量導(dǎo)致不精確的IC內(nèi)的溫度估計(jì)，從而可接著減少經(jīng)配置以改善IC性能的基于溫度的功能的有效性。

就此來(lái)說(shuō)，鑒于跨越IC內(nèi)的分布元件的變化的電壓及電流分布圖，較精確地測(cè)量裸片上電流將為有利的。特定來(lái)說(shuō)，提供較精確的裸片上電流測(cè)量可改善由對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)內(nèi)的使用電流測(cè)量以增強(qiáng)系統(tǒng)性能的功能產(chǎn)生的結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)施方式中所揭示的方面包含使用電壓平均的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路。還揭示相關(guān)方法及系統(tǒng)。在一個(gè)方面中，由于分布到集成電路(IC)內(nèi)的分布負(fù)載電路的一個(gè)區(qū)域的電壓可能不同于分布到相同的分布負(fù)載電路的第二區(qū)域的電壓，因此分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路經(jīng)配置以分接來(lái)自多個(gè)區(qū)域的電壓以計(jì)算分布在分布負(fù)載電路中的平均電壓。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路包含具有多個(gè)源節(jié)點(diǎn)的電壓分布源組件。電壓經(jīng)由分布網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電阻性互連件從每一源節(jié)點(diǎn)分布到分布負(fù)載電路的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)。在分布網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用電壓分接頭節(jié)點(diǎn)以接取來(lái)自每一對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的電壓。為了計(jì)算分布負(fù)載電路中的平均電壓，每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)耦合到電壓平均電路中的對(duì)應(yīng)的電阻性元件的輸入節(jié)點(diǎn)。另外，每一電阻性元件的輸出節(jié)點(diǎn)耦合到電壓平均電路的一個(gè)電壓輸出節(jié)點(diǎn)。在每一電阻性元件的輸入節(jié)點(diǎn)耦合到對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)時(shí)耦合每一電阻性元件的輸出節(jié)點(diǎn)會(huì)在電壓輸出節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生分布負(fù)載電路的平均電壓。

由于特定電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處的電壓相比于另一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處的電壓可能不同，因此經(jīng)確定的平均電壓提供對(duì)跨越整個(gè)分布負(fù)載電路的電壓的較精確測(cè)量。因此，相比于使用IC的特定區(qū)域或單一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的電壓計(jì)算電流，可使用平均電壓較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路中的電流。較精確的電流測(cè)量可改善對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)內(nèi)的使用電流測(cè)量以增加系統(tǒng)性能的功能。

就此來(lái)說(shuō)，在一個(gè)方面中，揭示分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路包括電壓分布源組件。電壓分布源組件包括多個(gè)源節(jié)點(diǎn)。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路進(jìn)一步包括分布負(fù)載電路，所述分布負(fù)載電路包括多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路進(jìn)一步包括分布源分布網(wǎng)絡(luò)。分布源分布網(wǎng)絡(luò)包括將多個(gè)源節(jié)點(diǎn)中的每一源節(jié)點(diǎn)互連到多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的多個(gè)電阻性互連件。分布源分布網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括多個(gè)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)，其中每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路進(jìn)一步包括電壓平均電路。電壓平均電路包括多個(gè)電阻性元件。多個(gè)電阻性元件中的每一電阻性元件包括耦合到多個(gè)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)的輸入節(jié)點(diǎn)及輸出節(jié)點(diǎn)。電壓平均電路進(jìn)一步包括耦合到多個(gè)電阻性元件中的每一電阻性元件的輸出節(jié)點(diǎn)的電壓輸出節(jié)點(diǎn)。電壓輸出節(jié)點(diǎn)經(jīng)配置以提供分布負(fù)載電路中的平均電壓。

在另一方面中，揭示分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路包括用于經(jīng)由分布源分布網(wǎng)絡(luò)將源電壓分布到多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的裝置，其中分布源分布網(wǎng)絡(luò)包括將多個(gè)源節(jié)點(diǎn)的每一源節(jié)點(diǎn)互連到多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的多個(gè)電阻性互連件。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路進(jìn)一步包括用于在多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處接收源電壓的裝置。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路進(jìn)一步包括用于經(jīng)由多個(gè)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)確定存在于多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的每一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處的電壓的裝置。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路進(jìn)一步包括用于將存在于多個(gè)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)中的每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)處的電壓提供到多個(gè)電阻性元件中的對(duì)應(yīng)的電阻性元件的裝置。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路進(jìn)一步包括用于將多個(gè)電阻性元件中的每一電阻性元件的輸出電壓提供到經(jīng)配置以提供跨越多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的平均電壓的電壓輸出節(jié)點(diǎn)的裝置。

在另一方面中，揭示計(jì)算分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路的平均電壓的方法。所述方法包括經(jīng)由分布源分布網(wǎng)絡(luò)將源電壓分布到多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)，其中電阻性互連網(wǎng)絡(luò)包括將多個(gè)源節(jié)點(diǎn)的每一源節(jié)點(diǎn)互連到多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的多個(gè)電阻性互連件。所述方法進(jìn)一步包括在多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處接收源電壓。所述方法進(jìn)一步包括經(jīng)由多個(gè)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)確定存在于多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的每一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處的電壓。所述方法進(jìn)一步包括將存在于多個(gè)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)中的每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)處的電壓提供到多個(gè)電阻性元件中的對(duì)應(yīng)的電阻性元件。所述方法進(jìn)一步包括將多個(gè)電阻性元件中的每一電阻性元件的輸出電壓提供到經(jīng)配置以提供跨越多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的平均電壓的電壓輸出節(jié)點(diǎn)。

在另一方面中，揭示裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)包括電壓源。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括分布負(fù)載電路，所述分布負(fù)載電路包括多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)共源共柵晶體管。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)晶體管，其中多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)晶體管中的每一頭部開(kāi)關(guān)晶體管耦合到電壓源。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)鏡晶體管，其中多個(gè)鏡晶體管中的每一鏡晶體管耦合到電壓源。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括分布源分布網(wǎng)絡(luò)。分布源分布網(wǎng)絡(luò)包括將多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)晶體管中的每一頭部開(kāi)關(guān)晶體管互連到多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)電阻性互連件。分布源分布網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括將多個(gè)鏡晶體管中的每一鏡晶體管互連到多個(gè)共源共柵晶體管中的對(duì)應(yīng)的共源共柵晶體管的源極的多個(gè)鏡電阻性互連件。分布源分布網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)，其中每一頭部開(kāi)關(guān)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)。分布源分布網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括多個(gè)鏡電壓分接頭節(jié)點(diǎn)，其中每一鏡電壓分接頭節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于多個(gè)共源共柵晶體管中的共源共柵晶體管。

裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路，所述電路包括多個(gè)電阻器。多個(gè)電阻器中的每一電阻器包括耦合到多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的頭部開(kāi)關(guān)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)的輸入節(jié)點(diǎn)及輸出節(jié)點(diǎn)。頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路進(jìn)一步包括耦合到每一電阻器的輸出節(jié)點(diǎn)的頭部開(kāi)關(guān)電壓輸出節(jié)點(diǎn)，電壓輸出節(jié)點(diǎn)經(jīng)配置以提供存在于分布負(fù)載電路中的平均頭部開(kāi)關(guān)電壓。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括鏡電壓平均電路，所述電路包括多個(gè)電阻器。多個(gè)電阻器中的每一電阻器包括耦合到多個(gè)鏡晶體管中的對(duì)應(yīng)的鏡晶體管的輸入節(jié)點(diǎn)及輸出節(jié)點(diǎn)。鏡電壓平均電路進(jìn)一步包括耦合到每一電阻器的輸出節(jié)點(diǎn)的鏡電壓輸出節(jié)點(diǎn)，電壓輸出節(jié)點(diǎn)經(jīng)配置以提供存在于多個(gè)共源共柵晶體管中的平均鏡電壓。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦合到感測(cè)電阻器的多個(gè)共源共柵晶體管中的每一共源共柵晶體管的漏極，感測(cè)電阻器經(jīng)配置以將電壓提供到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括經(jīng)配置以將來(lái)自感測(cè)電阻器的電壓轉(zhuǎn)化成表示分布負(fù)載電路的供電電流的數(shù)字信號(hào)的ADC。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一步包括運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器包括耦合到頭部開(kāi)關(guān)電壓輸出節(jié)點(diǎn)的第一輸入端。運(yùn)算放大器進(jìn)一步包括耦合到鏡電壓輸出節(jié)點(diǎn)的第二輸入端。運(yùn)算放大器進(jìn)一步包括耦合到對(duì)應(yīng)于多個(gè)共源共柵晶體管的柵極的輸出節(jié)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為使用經(jīng)配置以通過(guò)平均化分布負(fù)載電路的多個(gè)區(qū)域中的電壓來(lái)計(jì)算分布負(fù)載電路的平均電壓的電壓平均電路的集成電路(IC)內(nèi)的例示性分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路的框圖；

圖2為由圖1中的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路使用以計(jì)算分布負(fù)載電路的平均電壓的例示性過(guò)程的流程圖；

圖3為類似于圖1中的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路但在分布源分布網(wǎng)絡(luò)中使用n型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管的另一例示性分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路的電路圖；

圖4為類似于圖1中的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路但在分布源分布網(wǎng)絡(luò)中使用p型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管的另一例示性分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路的電路圖；

圖5為圖4中的使用PMOS晶體管的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路的電路圖，其中將電壓平均電路的輸出端提供到經(jīng)配置以控制跨越分布負(fù)載電路的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的平均電壓的電壓調(diào)節(jié)器；

圖6為使用類似于圖1中的電壓平均電路的電壓平均電路的與頭部開(kāi)關(guān)晶體管及鏡晶體管相關(guān)且可使用經(jīng)配置以調(diào)節(jié)負(fù)載電壓及電流的電壓調(diào)節(jié)器的例示性裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)的電路圖；

圖7A為使用包含類似于圖1中的電壓平均電路的電壓平均電路的多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)分塊的例示性測(cè)試電路的圖式；

圖7B為使用多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)分塊的例示性測(cè)試電路的圖式，其中在單一頭部開(kāi)關(guān)分塊處測(cè)量電壓而非測(cè)量整個(gè)測(cè)試電路的平均電壓；

圖8A為說(shuō)明對(duì)應(yīng)于跨越圖7A及7B中的具有理想的非電阻性金屬互連件的測(cè)試電路所測(cè)量的平均電壓的信號(hào)的例示性集合的圖表；

圖8B為說(shuō)明對(duì)應(yīng)于跨越圖7A及7B中的具有非理想的電阻性金屬互連件的測(cè)試電路所測(cè)量的平均電壓的信號(hào)的例示性集合的圖表；

圖9為耦合到處理器核心以便通過(guò)使用圖1中的電壓平均電路測(cè)量處理器核心的平均負(fù)載電流的例示性多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)分塊的框圖；且

圖10為可包含使用圖1、3及4中的電壓平均電路的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路的例示性基于處理器的系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考圖式，描述本發(fā)明的若干例示性方面。詞語(yǔ)“例示性”在本文中用以意謂“充當(dāng)實(shí)例、例子或說(shuō)明”。本文中描述為“例示性”的任何方面不必解釋為比其它方面更佳或更有利。

具體實(shí)施方式中所揭示的方面包含使用電壓平均的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路。還揭示相關(guān)系統(tǒng)及方法。在一個(gè)方面中，由于分布到集成電路(IC)內(nèi)的分布負(fù)載電路的一個(gè)區(qū)域的電壓可能不同于分布到相同的分布負(fù)載電路的第二區(qū)域的電壓，因此分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路經(jīng)配置以分接來(lái)自多個(gè)區(qū)域的電壓以計(jì)算分布在分布負(fù)載電路中的平均電壓。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路包含具有多個(gè)源節(jié)點(diǎn)的電壓分布源組件。電壓經(jīng)由分布網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電阻性互連件從每一源節(jié)點(diǎn)分布到分布負(fù)載電路的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)。在分布網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用電壓分接頭節(jié)點(diǎn)以接取來(lái)自每一對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)的電壓。為了計(jì)算分布負(fù)載電路中的平均電壓，每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)耦合到電壓平均電路中的對(duì)應(yīng)的電阻性元件的輸入節(jié)點(diǎn)。另外，每一電阻性元件的輸出節(jié)點(diǎn)耦合到電壓平均電路的一個(gè)電壓輸出節(jié)點(diǎn)。在每一電阻性元件的輸入節(jié)點(diǎn)耦合到對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)時(shí)耦合每一電阻性元件的輸出節(jié)點(diǎn)會(huì)在電壓輸出節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生分布負(fù)載電路的平均電壓。

由于特定電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處的電壓相比于另一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處的電壓可能不同，因此經(jīng)確定的平均電壓提供對(duì)跨越整個(gè)分布負(fù)載電路的電壓的較精確的測(cè)量。因此，相比于使用IC的特定區(qū)域或單一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的電壓計(jì)算電流，可使用平均電壓較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路中的電流。較精確的電流測(cè)量可改善對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)內(nèi)的使用電流測(cè)量以增加系統(tǒng)性能的功能。

就此來(lái)說(shuō)，圖1為使用電壓平均電路102的例示性分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100的框圖。在此實(shí)例中，將分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100提供于半導(dǎo)體裸片中的集成電路(IC)103中。電壓平均電路102經(jīng)配置以通過(guò)平均化提供到分布負(fù)載電路104的多個(gè)區(qū)域的電壓來(lái)計(jì)算分布負(fù)載電路104的平均電壓(V_AVG)。更具體來(lái)說(shuō)，分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100經(jīng)配置以分接來(lái)自多個(gè)區(qū)域的電壓以計(jì)算分布到分布負(fù)載電路104的平均電壓(V_AVG)。因此，作為實(shí)例，相比于使用存在于分布負(fù)載電路104的單一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的電壓計(jì)算電流，可使用平均電壓(V_AVG)較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路104中的電流。經(jīng)計(jì)算的電流可用于估計(jì)IC 103內(nèi)的溫度。

繼續(xù)參考圖1，分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100包含使用多個(gè)源節(jié)點(diǎn)108(1)到108(N)的電壓分布源組件106。電壓經(jīng)由分布源分布網(wǎng)絡(luò)112從每一源節(jié)點(diǎn)108(1)到108(N)分布到分布負(fù)載電路104的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)。分布源分布網(wǎng)絡(luò)112包含將每一源節(jié)點(diǎn)108(1)到108(N)連接到對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)的多個(gè)電阻性互連件114(1)到114(M)。值得注意的是，雖然此方面針對(duì)每一電阻性互連件114(1)到114(M)使用單獨(dú)的電阻器，但其它方面可針對(duì)每一電阻性互連件114(1)到114(M)使用替代電路元件，例如在非限制性實(shí)例中使用具有某一電阻值的一段電線。另外，在分布源分布網(wǎng)絡(luò)112內(nèi)使用電壓分接頭節(jié)點(diǎn)116(1)到116(N)以接取來(lái)自每一對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)的電壓。

繼續(xù)參考圖1，為了計(jì)算分布負(fù)載電路104中的平均電壓，每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)116(1)到116(N)耦合到電壓平均電路102中的對(duì)應(yīng)的電阻性元件120(1)到120(N)的輸入節(jié)點(diǎn)118(1)到118(N)。值得注意的是，盡管在此方面中每一電阻性元件120(1)到120(N)為單一電阻器，但其它方面可針對(duì)每一電阻性元件120(1)到120(N)使用其它電路元件以達(dá)成類似功能性。每一電阻性元件120(1)到120(N)的輸出節(jié)點(diǎn)122(1)到122(N)耦合到電壓平均電路102的電壓輸出節(jié)點(diǎn)124。在每一輸入節(jié)點(diǎn)118(1)到118(N)耦合到對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)116(1)到116(N)時(shí)耦合每一輸出節(jié)點(diǎn)122(1)到122(N)會(huì)在電壓輸出節(jié)點(diǎn)124上產(chǎn)生分布負(fù)載電路104的平均電壓(V_AVG)。更具體來(lái)說(shuō)，可使用每一電阻性元件120(1)到120(N)的電阻(R)及每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)116(1)到116(N)的電壓(V)借助于以下等式計(jì)算平均電壓(V_AVG)：

V_AVG＝(R(120(1))||R(120(2))||…R(120(N)))*(V(116(1))/R(120(1))+V(116(2))/R(120(2))+…V(116(N))/R(120(N)))

以此方式，由于每一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)處的電壓相比于任何其它電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)可能不同，因此平均電壓(V_AVG)提供了被提供到整個(gè)分布負(fù)載電路104的電壓的較精確測(cè)量。因此，相比于使用在電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)中的僅一者處的電壓計(jì)算電流，可使用平均電壓(V_AVG)較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路104中的電流。較精確的電流測(cè)量可改善對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)內(nèi)的使用電流測(cè)量以增加系統(tǒng)性能的功能。

就此來(lái)說(shuō)，圖2說(shuō)明由圖1中的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100使用以通過(guò)平均化提供到分布負(fù)載電路104的多個(gè)區(qū)域的電壓來(lái)計(jì)算分布負(fù)載電路104的平均電壓(V_AVG)的例示性過(guò)程200。參考圖2，電壓分布源組件106將源電壓經(jīng)由分布源分布網(wǎng)絡(luò)112分布到多個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)(步驟202)。特定來(lái)說(shuō)，分布源分布網(wǎng)絡(luò)112包含將每一源節(jié)點(diǎn)108(1)到108(N)互連到對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)的多個(gè)電阻性互連件114(1)到114(M)。由于這些互連，每一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)接收源電壓(步驟204)。分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100經(jīng)由在分布源分布網(wǎng)絡(luò)112內(nèi)使用的每一對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)116(1)到116(N)確定存在于每一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)處的電壓(步驟206)。將每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)116(1)到116(N)處的電壓提供到電壓平均電路102中的每一對(duì)應(yīng)的電阻性元件120(1)到120(N)的輸入節(jié)點(diǎn)118(1)到118(N)(步驟208)。電壓平均電路102將每一電阻性元件120(1)到120(N)的輸出節(jié)點(diǎn)122(1)到122(N)上的電壓提供到電壓輸出節(jié)點(diǎn)124，所述電壓輸出節(jié)點(diǎn)經(jīng)配置以提供跨越分布負(fù)載電路104的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)的平均電壓(V_AVG)(步驟210)。使用過(guò)程200允許分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100計(jì)算平均電壓(V_AVG)，相比于使用存在于電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)110(1)到110(N)中的僅一者中的電壓計(jì)算電流，可使用所述平均電壓較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路104中的電流。

類似于圖1中的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100的各種類型的分布電路可使用平均電壓(V_AVG)作為有價(jià)值的度量。作為非限制性實(shí)例，類似于分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路100的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路可使用分布晶體管，其中類似于分布源分布網(wǎng)絡(luò)112的分布源分布網(wǎng)絡(luò)包含多個(gè)晶體管。就此來(lái)說(shuō)，圖3說(shuō)明n型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路300，其中分布源分布網(wǎng)絡(luò)302使用NMOS晶體管304(1)到304(N)。值得注意的是，雖然在此方面中NMOS晶體管304(1)到304(N)處于分布源分布網(wǎng)絡(luò)302中，但在其它方面中NMOS晶體管304(1)到304(N)可位于其它元件中。每一NMOS晶體管304(1)到304(N)經(jīng)由對(duì)應(yīng)的漏極310(1)到310(N)耦合到電壓分布源組件308的對(duì)應(yīng)的源節(jié)點(diǎn)306(1)到306(N)。分布源分布網(wǎng)絡(luò)302包含多個(gè)電阻性互連件312(1)到312(M)，所述互連件結(jié)合NMOS晶體管304(1)到304(N)將每一源節(jié)點(diǎn)306(1)到306(N)連接到分布負(fù)載電路316的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)314(1)到314(N)。特定言之，每一對(duì)應(yīng)的NMOS晶體管304(1)到304(N)的源極318(1)到318(N)耦合到對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)314(1)到314(N)。另外，提供到NMOS分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路300的柵極320的電壓控制每一NMOS晶體管304(1)到304(N)。在分布源分布網(wǎng)絡(luò)302內(nèi)使用電壓分接頭節(jié)點(diǎn)322(1)到322(N)以接取來(lái)自每一對(duì)應(yīng)的源極318(1)到318(N)及(通過(guò)引伸)每一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)314(1)到314(N)的電壓。

繼續(xù)參考圖3，為了計(jì)算分布負(fù)載電路316中的平均電壓(V_AVG)，每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)322(1)到322(N)耦合到電壓平均電路328中的對(duì)應(yīng)的電阻器326(1)到326(N)的輸入節(jié)點(diǎn)324(1)到324(N)。每一電阻器326(1)到326(N)的輸出節(jié)點(diǎn)330(1)到330(N)耦合到電壓平均電路328的電壓輸出節(jié)點(diǎn)332。在每一輸入節(jié)點(diǎn)324(1)到324(N)耦合到對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)322(1)到322(N)時(shí)耦合每一輸出節(jié)點(diǎn)330(1)到330(N)會(huì)在電壓輸出節(jié)點(diǎn)332上產(chǎn)生分布負(fù)載電路316的平均電壓(V_AVG)。如先前所描述，以下等式依據(jù)每一電阻器326(1)到326(N)的電阻R及每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)322(1)到322(N)處的電壓V描述平均電壓(V_AVG)：

V_AVG＝(R(326(1))||R(326(2))||…R(326(N)))*(V(322(1))/R(326(1))+V(322(2))/R(326(2))+…V(322(N))/R(326(N)))

以此方式，以上等式描述當(dāng)一或多個(gè)NMOS晶體管304(1)到304(N)的柵極寬度并非大約等于每一其它NMOS晶體管304(N)到304(N)的柵極寬度時(shí)以及在每一NMOS晶體管304(1)到304(N)具有大致相等的柵極寬度時(shí)電壓輸出節(jié)點(diǎn)332上的平均電壓(V_AVG)。值得注意的是，如果一或多個(gè)NMOS晶體管304(1)到304(N)的柵極寬度并非大約等于每一其它NMOS晶體管304(1)到304(N)的柵極寬度，則每一電阻器326(1)到326(N)可能不具有大約相等的電阻R。實(shí)情為，每一電阻器326(1)到326(N)一定具有與對(duì)應(yīng)的NMOS晶體管304(1)到304(N)的柵極寬度有關(guān)的適當(dāng)?shù)碾娮鑂，使得上述等式精確地計(jì)算平均電壓(V_AVG)。另外，如果每一NMOS晶體管304(1)到304(N)具有大約相等的柵極寬度，則每一電阻器326(1)到326(N)一定具有大約相等的電阻R以精確地計(jì)算平均電壓(V_AVG)。特定來(lái)說(shuō)，如果每一NMOS晶體管304(1)到304(N)具有大約相等的柵極寬度，且因此每一電阻器326(1)到326(N)具有大約相等的電阻R，則上述等式簡(jiǎn)化到以下等式：V_AVG＝(1/N)*(V(322(1))+V(322(2))+…V(322(N)))

繼續(xù)參考圖3，除電阻器326(1)到326(N)以外，電壓平均電路328也可使用按比例縮放電阻器334。按比例縮放電阻器334具有耦合到接地源極338的輸入節(jié)點(diǎn)336及耦合到每一電阻器326(1)到326(N)的輸出節(jié)點(diǎn)330(1)到330(N)的輸出節(jié)點(diǎn)340。以此方式，相比于在未使用按比例縮放電阻器334時(shí)產(chǎn)生的平均電壓(V_AVG)，可使用按比例縮放電阻器334按對(duì)應(yīng)于按比例縮放電阻器334的電阻的按比例縮放因數(shù)按比例縮放平均電壓(V_AVG)。無(wú)論是否在電壓平均電路328中使用按比例縮放電阻器334，相比于使用電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)314(1)到314(N)中的僅一者處的電壓來(lái)計(jì)算電流，可使用平均電壓(V_AVG)較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路316中的電流。較精確的電流測(cè)量可改善對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)內(nèi)的使用電流測(cè)量以增加系統(tǒng)性能的功能。

雖然圖3中的NMOS分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路300使用NMOS晶體管304(1)到304(N)作為分布源分布網(wǎng)絡(luò)302中的分布元件，但其它分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路可使用替代晶體管類型。就此來(lái)說(shuō)，圖4說(shuō)明p型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路400，其中分布源分布網(wǎng)絡(luò)402使用PMOS晶體管404(1)到404(N)。值得注意的是，雖然在此方面中PMOS晶體管404(1)到404(N)處于分布源分布網(wǎng)絡(luò)402中，但在其它方面中PMOS晶體管404(1)到404(N)可位于其它元件中。每一PMOS晶體管404(1)到404(N)經(jīng)由對(duì)應(yīng)的源極410(1)到410(N)耦合到電壓分布源組件408的對(duì)應(yīng)的源節(jié)點(diǎn)406(1)到406(N)。類似于圖3中的分布源分布網(wǎng)絡(luò)302，分布源分布網(wǎng)絡(luò)402使用多個(gè)電阻性互連件412(1)到412(M)，所述互連件結(jié)合PMOS晶體管404(1)到404(N)將每一源節(jié)點(diǎn)406(1)到406(N)連接到分布負(fù)載電路416的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)414(1)到414(N)。特定言之，每一對(duì)應(yīng)的PMOS晶體管404(1)到404(N)的漏極418(1)到418(N)耦合到對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)414(1)到414(N)。另外，提供到PMOS分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路400的柵極420的電壓控制每一PMOS晶體管404(1)到404(N)。在分布源分布網(wǎng)絡(luò)402內(nèi)使用電壓分接頭節(jié)點(diǎn)422(1)到422(N)以接取來(lái)自每一對(duì)應(yīng)的漏極418(1)到418(N)及(因此)每一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)414(1)到414(N)的電壓。

繼續(xù)參考圖4，每一電壓分接頭節(jié)點(diǎn)422(1)到422(N)耦合到電壓平均電路428中的對(duì)應(yīng)的電阻器426(1)到426(N)的輸入節(jié)點(diǎn)424(1)到424(N)。每一電阻器426(1)到426(N)的輸出節(jié)點(diǎn)430(1)到430(N)耦合到電壓平均電路428的電壓輸出節(jié)點(diǎn)432。因此，在每一輸入節(jié)點(diǎn)424(1)到424(N)耦合到對(duì)應(yīng)的電壓分接頭節(jié)點(diǎn)422(1)到422(N)時(shí)耦合每一輸出節(jié)點(diǎn)430(1)到430(N)會(huì)在電壓輸出節(jié)點(diǎn)432上產(chǎn)生分布負(fù)載電路416的平均電壓(V_AVG)。可在PMOS分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路400中使用類似于圖3中的按比例縮放電阻器334的按比例縮放電阻器434以按比例縮放平均電壓(V_AVG)。另外，先前關(guān)于圖3所述的等式及相關(guān)聯(lián)的柵極寬度/電阻關(guān)系在計(jì)算圖4中的平均電壓(V_AVG)時(shí)也適用。以此方式，相比于使用在電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)414(1)到414(N)中的僅一者處的電壓計(jì)算電流，可使用平均電壓(V_AVG)較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路416中的電流。

除使用平均電壓(V_AVG)計(jì)算分布負(fù)載電路中的電流以外，可使用平均電壓(V_AVG)幫助調(diào)節(jié)提供到分布負(fù)載電路(例如上述分布負(fù)載電路104、316及416)的電壓。就此來(lái)說(shuō)，圖5說(shuō)明PMOS分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路500，其中圖4中的PMOS分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路400的柵極420耦合到電壓調(diào)節(jié)器電路502。特定來(lái)說(shuō)，將參考電壓V_REF提供到電壓調(diào)節(jié)器電路502的第一輸入端504，而電壓平均電路428的電壓輸出節(jié)點(diǎn)432耦合到電壓調(diào)節(jié)器電路502的第二輸入端506。電壓調(diào)節(jié)器電路502的輸出節(jié)點(diǎn)508耦合到PMOS分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路400的柵極420。如先前所述，電阻器426(1)到426(N)對(duì)跨越分布負(fù)載電路416的電壓采樣，因此將分布負(fù)載電路416的平均電壓(V_AVG)提供到電壓調(diào)節(jié)器電路502。電壓調(diào)節(jié)器電路502(其在此方面中，為運(yùn)算放大器(“op-amp”))迫使提供到分布負(fù)載電路416的平均電壓(V_AVG)等于V_REF。特定來(lái)說(shuō)，通過(guò)將平均電壓(V_AVG)提供到電壓調(diào)節(jié)器電路502，輸出節(jié)點(diǎn)508將電壓提供到柵極420，使得提供到分布負(fù)載電路416的電壓調(diào)節(jié)到V_REF。電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)414(1)到414(N)上的電壓可視例如電阻性互連件412(0)到412(M)的電阻及分布負(fù)載電路416的物理大小以及布局的因素而改變。因此，相對(duì)于提供在任一個(gè)電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)414(1)到414(N)處的電壓，以此方式將平均電壓(V_AVG)提供到電壓調(diào)節(jié)器電路502幫助調(diào)節(jié)提供到分布負(fù)載電路416的電壓，以便反映整個(gè)分布負(fù)載電路416的電壓分布。

如先前所述，可使用平均電壓(V_AVG)較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路中的電流。就此來(lái)說(shuō)，圖6說(shuō)明在使用分別類似于圖1、3及4中的電壓平均電路102、328及428的電壓平均電路時(shí)產(chǎn)生較好性能的裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)600。裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)600用于測(cè)量分布負(fù)載電路602的供電電流(未展示)，其中分布負(fù)載電路602可為(作為非限制性實(shí)例)處理器核心或高速緩沖存儲(chǔ)器。為了測(cè)量此電流，裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)600包含將輸入電壓提供到每一頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)的源極的電壓源(V_dd)604。頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)通過(guò)允許電壓信號(hào)608到達(dá)分布負(fù)載電路602上的對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)610(1)到610(N)而將功率控制提供到分布負(fù)載電路602。電壓源604還將輸入電壓提供到每一鏡晶體管612(1)到612(N)的源極。每一鏡晶體管612(1)到612(N)的寬度為對(duì)應(yīng)的頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)的寬度的一部分(f)。頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)及鏡晶體管612(1)到612(N)在場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)三極管區(qū)域中被深度偏壓，實(shí)際上使得所述晶體管充當(dāng)?shù)椭惦娮杵?。值得注意的是，盡管在此方面中將頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)及鏡晶體管612(1)到612(N)用作PMOS晶體管，但其它方面可將頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)及鏡晶體管612(1)到612(N)用作NMOS晶體管。另外，由每一鏡晶體管612(1)到612(N)提供的電壓穿過(guò)對(duì)應(yīng)的共源共柵晶體管614(1)到614(N)到感測(cè)電阻器616中。將來(lái)自感測(cè)電阻器616的電壓提供到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)618，所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將電壓轉(zhuǎn)化成表示分布負(fù)載電路602的供電電流的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流620。

繼續(xù)參考圖6，為了使裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)600恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮作用，頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)及鏡晶體管612(1)到612(N)需要具有完全相等的漏極-源極電壓。以此方式，運(yùn)算放大器622與共源共柵晶體管614(1)到614(N)一起迫使鏡晶體管612(1)到612(N)的漏極-源極電壓等于頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)的漏極-源極電壓。更具體來(lái)說(shuō)，運(yùn)算放大器622控制共源共柵晶體管614(1)到614(N)以便保持鏡晶體管612(1)到612(N)上的電流等于頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)上的電流的一部分(f)。在此情況下，鏡晶體管612(1)到612(N)及頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)的漏極-源極電壓保持與彼此相等。值得注意的是，在圖6中此方面將頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)、鏡晶體管612(1)到612(N)及共源共柵晶體管614(1)到614(N)說(shuō)明為PMOS晶體管，但其它方面可使用其它類型的晶體管以達(dá)成類似功能性。

繼續(xù)參考圖6，頭部開(kāi)關(guān)晶體管606(1)到606(N)經(jīng)分布以經(jīng)由分布源分布網(wǎng)絡(luò)(未展示)內(nèi)的頭部開(kāi)關(guān)電阻性互連件(未展示)在對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)610(1)到610(N)處耦合到分布負(fù)載電路602。因此，使用頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路624以通過(guò)頭部開(kāi)關(guān)電壓輸出節(jié)點(diǎn)628將平均頭部開(kāi)關(guān)電壓(V_HSAVG)(未展示)提供到運(yùn)算放大器622的第一輸入端626。類似地，鏡晶體管612(1)到612(N)經(jīng)由分布源分布網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的鏡電阻性互連件(未展示)各自耦合到對(duì)應(yīng)的共源共柵晶體管614(1)到614(N)。因此，使用鏡電壓平均電路630以通過(guò)鏡電壓輸出節(jié)點(diǎn)634將平均鏡電壓(V_MRAVG)(未展示)提供到運(yùn)算放大器622的第二輸入端632。頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路624及鏡電壓平均電路630兩者均包含分別類似于圖1、3及4中的電壓平均電路102、328及428的元件。特定來(lái)說(shuō)，頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路624中的電阻器636(1)到636(N)耦合到分布源分布網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的對(duì)應(yīng)的頭部開(kāi)關(guān)電壓分接頭節(jié)點(diǎn)638(1)到638(N)，且經(jīng)配置以將平均頭部開(kāi)關(guān)電壓(V_HSAVG)提供到運(yùn)算放大器622的第一輸入端626。鏡電壓平均電路630中的電阻器640(1)到640(N)耦合到分布源分布網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的對(duì)應(yīng)的鏡電壓分接頭節(jié)點(diǎn)642(1)到642(N)，且經(jīng)配置以將平均鏡電壓(V_MRAVG)提供到運(yùn)算放大器622的第二輸入端632。通過(guò)以此方式將平均頭部開(kāi)關(guān)電壓(V_HSAVG)及平均鏡電壓(V_MRAVG)提供到運(yùn)算放大器622，感測(cè)電阻器616接收電壓，相比于使用來(lái)自電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)610(1)到610(N)中的一者的電壓計(jì)算電流，可根據(jù)感測(cè)電阻器616接收的所述電壓較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路602中的電流。

繼續(xù)參考圖6，頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路624及鏡電壓平均電路630可各自使用額外電阻器以在必要時(shí)分別地按比例縮放平均頭部開(kāi)關(guān)電壓(V_HSAVG)及平均鏡電壓(V_MRAVG)。更具體來(lái)說(shuō)，頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路624可使用類似于圖3中的按比例縮放電阻器334的按比例縮放電阻器644。以此方式，相比于在未使用按比例縮放電阻器644時(shí)產(chǎn)生的頭部開(kāi)關(guān)平均電壓(V_HSAVG)，可使用按比例縮放電阻器644通過(guò)對(duì)應(yīng)于按比例縮放電阻器644的電阻的按比例縮放因數(shù)按比例縮放頭部開(kāi)關(guān)平均電壓(V_HSAVG)。鏡電壓平均電路630可以類似于頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路624的方式使用按比例縮放電阻器646以按比例縮放平均鏡電壓(V_MRAVG)。

除測(cè)量分布負(fù)載電路602的電流以外，裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)600也可經(jīng)配置以調(diào)節(jié)提供到分布負(fù)載電路602的負(fù)載電壓及電流。就此來(lái)說(shuō)，可在裸片上電流測(cè)量系統(tǒng)600中使用經(jīng)配置以調(diào)節(jié)跨越分布負(fù)載電路602提供的電壓及(因此)電流的電壓調(diào)節(jié)器電路648。電壓調(diào)節(jié)器電路648經(jīng)配置以類似于圖5中的電壓調(diào)節(jié)器電路502地操作。以此方式，通過(guò)接收參考電壓V_REF及平均頭部開(kāi)關(guān)電壓(V_HSAVG)，電壓調(diào)節(jié)器電路648將與參考電壓V_REF大約相等的電壓提供到分布負(fù)載電路602。以此方式調(diào)節(jié)提供到分布負(fù)載電路602的負(fù)載電壓可幫助確保分布負(fù)載電路602的負(fù)載電壓大約維持在所要的水平。

為了說(shuō)明可通過(guò)分別使用圖1、3及4中的電壓平均電路102、328及428及圖6中的頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路624及鏡電壓平均電路630實(shí)現(xiàn)的較精確電壓及電流測(cè)量，可使用測(cè)試電路產(chǎn)生樣本數(shù)據(jù)。就此來(lái)說(shuō)，圖7A說(shuō)明使用頭部開(kāi)關(guān)分塊702(1)到702(48)的第一測(cè)試電路700。電阻器704(1)到704(48)耦合到對(duì)應(yīng)的頭部開(kāi)關(guān)晶體管706(1)到706(48)以按類似于圖6中的頭部開(kāi)關(guān)電壓平均電路624的方式產(chǎn)生平均測(cè)試頭部開(kāi)關(guān)電壓(V_THSAVG)。另外，電阻器708(1)到708(48)耦合到對(duì)應(yīng)的鏡晶體管710(1)到710(48)以按類似于圖6中的鏡電壓平均電路630的方式產(chǎn)生平均測(cè)試鏡電壓(V_TMRAVG)。多個(gè)寄生電阻器712(1)(1)到712(48)(4)包含于第一測(cè)試電路700中以模擬互連電阻。對(duì)應(yīng)于每一鏡晶體管710(1)到710(48)的共源共柵晶體管714(1)到714(48)還包含于每一頭部開(kāi)關(guān)分塊702(1)到702(48)中。以此方式，將來(lái)自共源共柵晶體管714(1)到714(48)的電壓加總并提供到感測(cè)電阻器716。

另外，圖7B說(shuō)明使用頭部開(kāi)關(guān)分塊702'(1)到702'(48)的第二測(cè)試電路700'。每一頭部開(kāi)關(guān)分塊702'(1)到702'(48)包含對(duì)應(yīng)的頭部開(kāi)關(guān)晶體管706(1)到706(48)及類似于圖7A中的第一測(cè)試電路700的對(duì)應(yīng)的鏡晶體管710(1)到710(48)。多個(gè)寄生電阻器712(1)(1)到712(48)(4)以及共源共柵晶體管714(1)到714(48)還包含于第二測(cè)試電路700'中。然而，頭部開(kāi)關(guān)分塊702'(1)到702'(48)不包含如在圖7A中的第一測(cè)試電路700中分別地耦合到對(duì)應(yīng)的頭部開(kāi)關(guān)晶體管706(1)到706(48)及鏡晶體管710(1)到710(48)的電阻器704(1)到704(48)及708(1)到708(48)。以此方式，第二測(cè)試電路700'并不產(chǎn)生平均測(cè)試頭部開(kāi)關(guān)電壓(V_THSAVG)及平均測(cè)試鏡電壓(V_TMRAVG)。實(shí)情為，在頭部開(kāi)關(guān)分塊702'(48)處測(cè)量頭部開(kāi)關(guān)電壓(V_HS)及鏡電壓(V_MR)。將來(lái)自共源共柵晶體管714(1)到714(48)的電流加總并提供到感測(cè)電阻器716'。

就此來(lái)說(shuō)，圖8A說(shuō)明對(duì)應(yīng)于跨越圖7A及7B中的具有理想的非電阻性金屬互連件的第一測(cè)試電路700及第二測(cè)試電路700'所測(cè)量的平均電流的信號(hào)的例示性集合800。特定言之，每一寄生電阻器712(1)(1)到712(48)(4)具有等于0歐姆(0Ω)的電阻，以便移除寄生電阻器712(1)(1)到712(48)(4)對(duì)分布電壓可能具有的任何影響。另外，每一感測(cè)電阻器716、716'具有等于300歐姆(Ω)的電阻?？缭礁袦y(cè)電阻器716的電壓(V_SENSE1)及跨越感測(cè)電阻器716'的電壓(V_SENSE2)均說(shuō)明于第一圖表802中。值得注意的是，電壓(V_SENSE1)與電壓(V_SENSE2)在多個(gè)電流值處大約相等。舉例來(lái)說(shuō)，在最大電流1.5A處，如箭頭804所指示，(V_SENSE1)及(V_SENSE2)皆大約等于374mV。此在說(shuō)明(V_SENSE1)與(V_SENSE2)之間的值的差異的第二圖表806中表明。更具體來(lái)說(shuō)，存在于(V_SENSE1)與(V_SENSE2)之間的最大差異出現(xiàn)在1.5A處，其中差異大約僅為160μV(微伏特)，如箭頭808所指示。因此，由于有效地移除了寄生電阻器712(1)(1)到712(48)(4)的影響，第一測(cè)試電路700及第二測(cè)試電路700'跨越各別感測(cè)電阻器716、716'產(chǎn)生接近于實(shí)際上理想的大約374mV的電壓。

就此來(lái)說(shuō)，圖8B說(shuō)明對(duì)應(yīng)于跨越圖7A及7B中的具有非理想的電阻性金屬互連件的第一測(cè)試電路700及第二測(cè)試電路700'所測(cè)量的平均電流的信號(hào)的例示性集合800'。特定言之，在此方面中每一寄生電阻器712(1)(1)到712(48)(4)具有非零歐姆電阻。電壓(V_SENSE1)及電壓(V_SENSE2)均說(shuō)明于第一圖表802'中。值得注意的是，如在圖8A中，(V_SENSE1)與(V_SENSE2)的值在不同的電流水平處不相等。舉例來(lái)說(shuō)，在電流1.5A處，如箭頭810所指示，(V_SENSE1)的值大約等于374mV，所述值與圖8A中所描述的理想情況中的(V_SENSE1)的值相同。然而，在電流1.5A處，如箭頭812所指示，(V_SENSE2)的值大約等于63mV。此值的差異進(jìn)一步說(shuō)明于第二圖表806'中，所述圖表展示存在于(V_SENSE1)與(V_SENSE2)之間的最大差異再次出現(xiàn)在1.5A處，其中所述差異大約為311mV，如箭頭814所指示。使用標(biāo)稱按比例縮放因數(shù)，(V_SENSE2)的63mV的值表示252mA的“經(jīng)測(cè)量”的電流(相比于實(shí)際電流1.5A)。

就此來(lái)說(shuō)，將圖8A中所說(shuō)明的理想情況與圖8B中所說(shuō)明的較實(shí)際情況比較表明：在第一測(cè)試電路700中使用電壓平均基本上消除了基于跨越負(fù)載電路的不同電流分布圖的經(jīng)測(cè)量的電壓及電流的變化。更具體來(lái)說(shuō)，在圖8B中的實(shí)際條件下，第二測(cè)試電路700'提供遠(yuǎn)低于在圖8A中的理想條件下產(chǎn)生的那些電壓及電流的電壓及電流。然而，在圖8B中的實(shí)際條件下，第一測(cè)試電路700產(chǎn)生大約等于在圖8A中的理想條件下產(chǎn)生的那些電壓及電流的電壓及電流。換言之，第一測(cè)試電路700測(cè)量平均電壓，而第二測(cè)試電路700'測(cè)量單一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)處的電壓。因此，第一測(cè)試電路700提供一致的平均電壓測(cè)量，而第二測(cè)試電路700'視從哪一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)測(cè)量電壓而提供不同電壓。因此，相比于使用存在于單一電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)中的電壓計(jì)算電流，可使用如本文所揭示的使用電壓平均來(lái)較精確地計(jì)算分布負(fù)載電路中的電流。

就此來(lái)說(shuō)，圖9說(shuō)明其中頭部開(kāi)關(guān)電路902(1)、902(2)圍繞處理器核心904分布以便測(cè)量處理器核心904的平均負(fù)載電壓的系統(tǒng)900。每一頭部開(kāi)關(guān)電路902(1)、902(2)包含類似于圖7A中的頭部開(kāi)關(guān)分塊702的多個(gè)頭部開(kāi)關(guān)分塊。處理器核心904包含多個(gè)數(shù)字電路，所述數(shù)字電路中的每一者可在不同時(shí)間在作用中。由于處理器核心904內(nèi)的各種數(shù)字電路可在不同時(shí)間在作用中，因此在整個(gè)處理器核心904及頭部開(kāi)關(guān)電路902(1)、902(2)中的電壓及電流分布可能隨著時(shí)間推移而顯著不同。如在先前圖式中(且尤其在圖7A中)所描述，包含于頭部開(kāi)關(guān)電路902(1)、902(2)中的電壓平均機(jī)構(gòu)測(cè)量分布在處理器核心904中的平均核心電壓(V_CAVG)。因此，相比于使用在單一時(shí)間點(diǎn)在僅一個(gè)位置處的電壓計(jì)算電流，可使用平均核心電壓(V_CAVG)較精確地計(jì)算分布在處理器核心904中的電流。

根據(jù)本文中所揭示的方面，使用電壓平均的分布電壓網(wǎng)絡(luò)電路可提供到或集成到任何基于處理器的裝置中。在無(wú)限制的情況下，實(shí)例包含機(jī)頂盒、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航裝置、通信裝置、固定位置數(shù)據(jù)單元、移動(dòng)位置數(shù)據(jù)單元、移動(dòng)電話、蜂窩電話、計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視、調(diào)諧器、收音機(jī)、衛(wèi)星收音機(jī)、音樂(lè)播放器、數(shù)字音樂(lè)播放器、便攜式音樂(lè)播放器、數(shù)字視頻播放器、視頻播放器、數(shù)字視頻光盤(pán)(DVD)播放器，及便攜式數(shù)字視頻播放器。

就此來(lái)說(shuō)，圖10說(shuō)明可使用在圖1、3及4中分別說(shuō)明的電壓平均電路102、328及428的基于處理器的系統(tǒng)1000的實(shí)例。在此實(shí)例中，基于處理器的系統(tǒng)1000包含一或多個(gè)中央處理單元(CPU)1002，每一中央處理單元包含一或多個(gè)處理器1004。一或多個(gè)處理器1004中的每一者可使用多個(gè)核心1006(0)到1006(N)，其中可使用對(duì)應(yīng)的電壓平均電路(例如電壓平均電路102(0)到102(N)、328(0)到328(N)或428(0)到428(N))來(lái)計(jì)算每一核心1006(0)到1006(N)的平均負(fù)載電壓及負(fù)載電流。CPU 1002可為主裝置。CPU 1002可具有耦合到處理器1004以快速存取暫時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的高速緩沖存儲(chǔ)器1008。CPU 1002耦合到系統(tǒng)總線1010，且可將包含于基于處理器的系統(tǒng)1000中的主控裝置與受控裝置相互耦合。眾所周知，CPU 1002通過(guò)經(jīng)由系統(tǒng)總線1010交換地址、控制及數(shù)據(jù)信息來(lái)與這些其它裝置通信。舉例來(lái)說(shuō)，CPU 1002可將總線異動(dòng)請(qǐng)求傳達(dá)到作為受控裝置的實(shí)例的存儲(chǔ)器控制器1012。盡管圖10中未說(shuō)明，但可提供多個(gè)系統(tǒng)總線1010，其中每一系統(tǒng)總線1010構(gòu)成不同網(wǎng)狀架構(gòu)。

其它主控裝置及受控裝置可連接到系統(tǒng)總線1010。如圖10中所說(shuō)明，這些裝置可例如包含存儲(chǔ)器系統(tǒng)1014、一或多個(gè)輸入裝置1016、一或多個(gè)輸出裝置1018、一或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口裝置1020，及一或多個(gè)顯示控制器1022。輸入裝置1016可包含任何類型的輸入裝置，包含但不限于輸入鍵、開(kāi)關(guān)、語(yǔ)音處理器等。輸出裝置1018可包含任何類型的輸出裝置，包含但不限于音頻、視頻、其它視覺(jué)指示器等。網(wǎng)絡(luò)接口裝置1020可為經(jīng)配置以允許與網(wǎng)絡(luò)1024交換數(shù)據(jù)的任何裝置。網(wǎng)絡(luò)1024可為任何類型的網(wǎng)絡(luò)，包含但不限于有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、私用或公用網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)(LAN)、廣泛局域網(wǎng)(wide local area network，WLAN)，及因特網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)接口裝置1020可經(jīng)配置以支持任何類型的所要通信協(xié)議。存儲(chǔ)器系統(tǒng)1014可包含一或多個(gè)存儲(chǔ)器單元1026(0)到1026(N)。

CPU 1002也可經(jīng)配置以經(jīng)由系統(tǒng)總線1010存取顯示控制器1022以控制發(fā)送到一或多個(gè)顯示器1028的信息。顯示控制器1022經(jīng)由一或多個(gè)視頻處理器1030將信息發(fā)送到顯示器1028以供顯示，視頻處理器將待顯示的信息處理成適于顯示器1028的格式。顯示器1028可包含任何類型的顯示器，包含但不限于陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器等。

所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將進(jìn)一步了解，結(jié)合本文所揭示的方面所描述的各種說(shuō)明性邏輯塊、模塊、電路及算法可實(shí)施為電子硬件、存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中或另一計(jì)算機(jī)可讀媒體中且由處理器或其它處理裝置執(zhí)行的指令，或此兩者的組合。作為實(shí)例，本文中所描述的主控裝置及受控裝置可用于任何電路、硬件組件、集成電路(IC)或IC芯片中。本文中所揭示的存儲(chǔ)器可為任何類型及大小的存儲(chǔ)器，且可經(jīng)配置以存儲(chǔ)所要的任何類型的信息。為了清楚地說(shuō)明此可互換性，上文已大體上根據(jù)功能性描述了各種說(shuō)明性組件、塊、模塊、電路及步驟。如何實(shí)施此功能性取決于特定應(yīng)用、設(shè)計(jì)選擇及/或強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可針對(duì)每一特定應(yīng)用以不同方式來(lái)實(shí)施所描述功能性，但這些實(shí)施決策不應(yīng)被解釋為導(dǎo)致脫離本發(fā)明的范圍。

可通過(guò)處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門(mén)或晶體管邏輯、離散硬件組件，或其經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中所描述功能的任何組合來(lái)實(shí)施或執(zhí)行結(jié)合本文中所揭示的方面而描述的各種說(shuō)明性邏輯塊、模塊及電路。處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、一或多個(gè)微處理器結(jié)合DSP核心，或任何其它此配置。

本文中所揭示的方面可體現(xiàn)于硬件及存儲(chǔ)于硬件中的指令中，且可駐留于(例如)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、快閃存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盤(pán)、裝卸式磁盤(pán)、CD-ROM或此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何其它形式的計(jì)算機(jī)可讀媒體中。例示性存儲(chǔ)媒體耦合到處理器，使得處理器可從存儲(chǔ)媒體讀取信息并將信息寫(xiě)入到存儲(chǔ)媒體。在替代方案中，存儲(chǔ)媒體可與處理器成一體式。處理器及存儲(chǔ)媒體可駐留于ASIC中。所述ASIC可駐留于遠(yuǎn)端臺(tái)中。在替代例中，處理器及存儲(chǔ)媒體可作為離散組件而駐留于遠(yuǎn)端臺(tái)、基站或服務(wù)器中。

還應(yīng)注意，描述本文中在任何例示性方面中所描述的操作步驟以提供實(shí)例及論述?？梢圆煌谒f(shuō)明序列的眾多不同序列來(lái)執(zhí)行所描述操作。此外，描述于單個(gè)操作步驟中的操作可實(shí)際上以多個(gè)不同步驟執(zhí)行。另外，可組合例示性方面中所論述的一或多個(gè)操作步驟。應(yīng)理解，流程圖中所說(shuō)明的操作步驟可經(jīng)受如所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易明白的眾多不同修改。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員還將理解，可使用多種不同技術(shù)及技法中的任一者表示信息與信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，可由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒子、光場(chǎng)或光粒子或其任何組合表示在整個(gè)以上描述中可能提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)及碼片。

提供本發(fā)明的先前描述以使任何所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。對(duì)本發(fā)明的各種修改對(duì)于所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將為顯而易見(jiàn)的，且可在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下將本文中所定義的一般原理應(yīng)用于其它變體。因此，本發(fā)明并不意欲限于本文中所描述的實(shí)例及設(shè)計(jì)，而應(yīng)符合與本文中所揭示的原理及新穎特征相一致的最廣泛范圍。