超頻控制電路的製作方法

2023-10-06 12:36:34

專利名稱：超頻控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種超頻控制電路。
背景技術：
CPU在執行影像處理或者3D遊戲時，往往需要處理大量的資料，傳統技術CPU使用額定的時鐘頻率，負載增大時將造成電腦執行效能的下降，所以為使電腦程式流暢的執行，必須提高CPU的工作頻率，即CPU頻率調整。
現有技術通常以下列兩種方式來達到頻率調整的目的(1)改變外頻外頻是CPU與CPU外部周邊電路元件通信的頻率，如果改變外頻即可改變CPU與外界通信的頻率，也即改變總線的速度。
(2)改變倍頻內頻是CPU的內部工作頻率，而內頻是外頻與倍頻的乘積，即外頻×倍頻＝內頻因此改變CPU的倍頻，進而內頻可隨之改變，CPU可達到頻率調整的目的。
目前在通過設置跳線超頻的方式來調整中央處理器的工作頻率時，需要使用者以手動插拔方式將跳線作更動從而調整中央處理器的工作頻率。調整工作頻率前使用者需參考手冊說明才能進行調頻，操作時較繁瑣且容易因用戶相關知識不足而造成調頻發生錯誤，當調頻過高或不足時往往會造成中央處理器工作上的額外負擔，造成相關硬體電路不必要的損耗，而減少使用壽命。

發明內容有鑑於此，有必要提供一種無需手動調整頻率的中央處理器的超頻控制電路。
一種超頻控制電路，其包括一處理單元及一比較單元，所述處理單元用於將來自一反映中央處理器工作量的控制晶片發出的脈寬調製信號轉換為一穩定的電壓信號至所述比較單元，所述比較單元根據所述電壓信號產生一控制信號，所述控制信號進入所述控制晶片，通過所述控制晶片來控制一時鐘電路調整中央處理器的工作頻率。
相較現有技術，所述超頻控制電路通過所述處理單元對控制晶片發出的脈寬調製信號轉換為穩定的電壓信號，並以所述比較單元的參考電壓比較是否進行超頻，若大於所述參考電壓，則計算機系統進行超頻，若小於參考電壓，則計算機系統不超頻，解決了手動插拔方式的不便之處。

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
圖1是本發明超頻控制電路較佳實施方式的電路圖。
具體實施方式請參考圖1，其為本發明超頻控制電路較佳實施方式的電路圖。所述超頻控制電路包括一處理單元20及一比較單元30。所述處理單元20接收可反映中央處理器的工作量的脈寬調製PWM(Pulse Width Modulation)信號，所述PWM信號來源於一Super I/O(超輸入輸出)控制晶片，且為固定頻率的PWM信號。所述處理單元20用於將所述Super I/O控制晶片發出的PWM信號轉換為一穩定的電壓信號至所述比較單元30，所述比較單元30根據所述電壓信號產生一控制信號，所述控制信號進入所述Super I/O控制晶片，通過所述Super I/O控制晶片來控制一時鐘電路調整中央處理器的工作頻率。
所述處理單元20包括一運算放大器14及一電晶體Q。所述運算放大器14的反向輸入端通過一電阻R1接收所述Super I/O控制晶片發出的PWM信號，一電容C1的一端連接於所述電阻R1與所述運算放大器14的反向輸入端之間，所述電容C1的另一端接地，所述運算放大器14的電源端連接至一電源12V，同時所述電源12V通過一電容C接地。
所述電晶體Q為PNP型，其基極通過一限流電阻R2連接至所述運算放大器14的輸出端，且基極通過一限流電阻R3連接至發射極，發射極連接至所述電源12V，集電極通過一濾波電容C2接地。所述濾波電容C2的正極通過兩串聯的反饋電阻R4、R5接地，所述運算放大器14的同向輸入端連接於所述兩反饋電阻R4、R5之間。所述反饋電阻R4、R5在所述運算放大器14及所述電晶體Q之間構成反饋迴路。
所述比較單元30包括一運算放大器U，所述運算放大器U的同向輸入端與所述電容C2的正極相連接，反向輸入端與三分壓電阻R6、R7、R8相連接，其中所述兩分壓電阻R6、R7連接至所述Super I/O控制晶片，所述分壓電阻R8連接至所述電源12V。所述運算放大器U的電源端連接至所述電源12V，接地端接地。同時所述運算放大器U的輸出端通過兩串聯電阻R9、R10接地，所述Super I/O控制晶片連接至所述兩串聯電阻R9、R10之間來接收所述比較單元30工作時輸出的一控制信號EN_OC。
所述Super I/O控制晶片發出的兩個邏輯控制信號OC_CTL1、OC_CTL2通過所述電阻R6、電阻R7輸入至所述運算放大器U的反向輸入端。所述比較單元30以所述電阻R6、電阻R7及所述電阻R8分壓來獲得一參考電壓Vref，然後將一採樣CPU工作量的電壓OC_V與所述參考電壓Vref進行比較是否超頻，其中OC_V為OC_V=V+*(R4+R5)R5=V-*(R4+R5)R5]]>V+，V-分別為所述運算放大器14同向輸入端與反向輸入端的電壓。
所述比較單元30可接收所述Super I/O控制晶片發出的邏輯信號OC_CTL1、OC_CTL2，所述邏輯信號OC_CTL1、OC_CTL2可為「00」「01」、「10」或「11」。本實施例中所述電阻R6的阻值為130歐，所述電阻R7的阻值為330歐，所述電阻R8的阻值為90歐。
當接收邏輯控制信號「00」時，所述電阻R6及所述電阻R7呈現接地狀態，所述比較單元30的參考電壓Vref，即所述運算放大器U的反向輸入端電壓，Vref=R6||R7R6||R7+R8*12=6V,]]>當接收邏輯控制信號「01」時，所述電阻R6呈現接地狀態，所述電阻R7呈現斷開狀態，所述參考電壓Vref=R6R6+R8*12=7V,]]>當接收邏輯控制信號「10」時，所述電阻R6呈現斷開狀態，所述電阻R7呈現接地狀態，所述參考電壓Vref=R7R7+R8*12=9.5V,]]>當接收邏輯控制信號「11」，所述電阻R6及所述電阻R7均呈現斷開狀態，所述參考電壓Vref＝12V，所述Super I/O控制晶片控制時鐘電路不超頻。所述比較單元30在接收相同邏輯信號時，可通過選擇不同阻值的所述電阻R6、電阻R7及所述電阻R8來獲得不同的參考電壓Vref。表1為輸入信號OC_CTL1、OC_CTL2與參考電壓Vref對照表。
表1 輸入信號與參考電壓對照表
以接收邏輯信號「00」為例作說明。上電時，所述PWM信號經所述電阻R1及所述電容C1轉換後變成平緩的電壓信號。所述電壓信號輸入到所述運算放大器14的反向輸入端中，上電瞬間，所述運算放大器14的同向輸入端電壓接近0伏，其輸出端的電壓接近0伏；所述電晶體Q導通，其集電極輸出高電平，並通過所述電阻R4及電阻R5使得所述運算放大器14的同向輸入端電壓升高，當所述運算放大器14的同向輸入端電壓與反向輸入端電壓相同時，所述運算放大器U的同向輸入端採樣的電壓OC_V為一恆值，並與所述參考電壓6V比較是否超頻。
當計算機系統運行3D遊戲，即所述PWM信號的佔空比的增大時，所述運算放大器14的反向輸入端電壓逐漸升高，使得所述運算放大器14的輸出電壓逐漸減小；所述電晶體Q導通能力增強，其集電極輸出電壓升高，由於所述反饋電阻R4及反饋電阻R5的存在，使得所述運算放大器14的同向輸入端電壓升高，所述運算放大器14的輸出端電壓逐漸升高，則所述電晶體Q的集電極的輸出電壓逐漸減小，使得所述比較單元30採樣電壓OC_V保持平穩狀態。當所述比較單元30採樣電壓OC_V大於6V時，所述比較單元30輸出EN_OC控制信號至所述Super I/O控制晶片，由所述Super I/O控制晶片控制時鐘電路來調整CPU的工作頻率。當採樣的電壓OC_V小於6V時，此時不調整CPU的工作頻率。
權利要求
1.一種超頻控制電路，其特徵在於所述超頻控制電路包括一處理單元及一比較單元，所述處理單元用於將來自一反映中央處理器工作量的控制晶片發出的脈寬調製信號轉換為一穩定的電壓信號至所述比較單元，所述比較單元根據所述電壓信號產生一控制信號，所述控制信號進入所述控制晶片，通過所述控制晶片來控制一時鐘電路調整中央處理器的工作頻率。
2.如權利要求1所述的超頻控制電路，其特徵在於所述處理單元包括一運算放大器及一與所述運算放大器連接的電晶體，所述運算放大器的一輸入端通過一電阻接收所述脈寬調製信號，一電容的一端連接於所述電阻與所述運算放大器的輸入端之間，所述電容的另一端接地，所述運算放大器的電源端連接至一電源，接地端接地，所述電晶體的基極通過一限流電阻連接至所述運算放大器的輸出端，且基極通過另一限流電阻連接至發射極，集電極通過一濾波電容接地，且所述濾波電容的正極通過兩串聯的反饋電阻接地，所述運算放大器的另一輸入端連接於所述兩反饋電阻之間。
3.如權利要求2所述的超頻控制電路，其特徵在於所述電晶體為PNP型。
4.如權利要求2所述的超頻控制電路，其特徵在於所述比較單元包括一運算放大器，所述運算放大器的一輸入端與所述濾波電容的正極相連接，另一輸入端與三分壓電阻相連接，其中兩分壓電阻連接至所述控制晶片以接收所述控制晶片發出的邏輯信號來控制兩分壓電阻是否參與分壓，另一分壓電阻連接至所述電源，所述運算放大器的輸出端通過兩串聯電阻接地，所述控制晶片連接至所述兩串聯電阻之間以接收所述控制信號，所述運算放大器的電源端連接至所述電源，接地端接地。
5.如權利要求1或4項中所述的超頻控制電路，其特徵在於所述控制晶片為超輸入輸出晶片。
全文摘要
一種超頻控制電路，其包括一處理單元及一比較單元。所述處理單元用於將來自一反映中央處理器工作量的控制晶片發出的脈寬調製信號轉換為一穩定的電壓信號至所述比較單元，所述比較單元根據所述電壓信號產生一控制信號，所述控制信號進入所述控制晶片，通過所述控制晶片來控制一時鐘電路調整中央處理器的工作頻率。
文檔編號G06F1/08GK1991664SQ20051012140
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月30日 優先權日2005年12月30日
發明者梁興旺, 莊漢強, 陳弘儒, 黃建中, 梁文龍, 郭志良 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司