工作周期補(bǔ)償器與時(shí)鐘補(bǔ)償方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的一個(gè)方面是提供了一種時(shí)鐘補(bǔ)償方法，用來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)工作周期。在一實(shí)施例中，該時(shí)鐘補(bǔ)償方法包含下列步驟：通過(guò)延遲鎖定回路鎖定系統(tǒng)工作周期的工作周期中央點(diǎn)；檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的當(dāng)前系統(tǒng)工作周期；計(jì)算工作周期校正量，其中工作周期校正量為當(dāng)前系統(tǒng)工作周期與目標(biāo)工作周期之間的間距；以及根據(jù)工作周期校正量超出臨界量與否改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。本發(fā)明還公開(kāi)了一種工作周期補(bǔ)償器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】工作周期補(bǔ)償器與時(shí)鐘補(bǔ)償方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集成電路，尤其涉及一種工作周期補(bǔ)償器與其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)隨著工藝過(guò)程進(jìn)步，各種在集成電路上的環(huán)境退化的問(wèn)題逐漸受到重視。舉例而言，負(fù)偏壓溫度不穩(wěn)定性(Negative bias temperature instability, NBTI)退化導(dǎo)致了 P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(metal oxide semiconductor field-effecttransistor, MOSFET)的臨界電壓產(chǎn)生變異，且此變異對(duì)集成電路的穩(wěn)定性與運(yùn)行效能造成影響。例如，若NBTI退化發(fā)生在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dynamic random accessmemory, DRAM)中的時(shí)鐘產(chǎn)生電路，則自此時(shí)鐘產(chǎn)生電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)的工作周期可能會(huì)偏移。甚至，在某些情況下，NBTI退化可能會(huì)使DRAM運(yùn)行失效。
[0003]請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為NBTI退化對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的影響的示意圖。在一開(kāi)始(即時(shí)間O的坐標(biāo)軸),原始的等效系統(tǒng)操作工作周期范圍(effective in-system operationalduty cycle range, EIS0DCR) 100，標(biāo)記為 EISODCR0，其中 EISODCR0 = DC0±DCK，DC0 為系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的內(nèi)部工作周期中央點(diǎn)，且土DCk為系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的工作周期范圍。
[0004]受到NBTI退化的影響后，在時(shí)間X時(shí)對(duì)應(yīng)的等效系統(tǒng)操作工作周期范圍120，標(biāo)記為EISODCRx，其中EISODCRx = DCtl土DCk±DCDX，DCDx為NBTI退化所造成的偏移時(shí)間。換句話(huà)說(shuō)，NBTI退化使內(nèi)部工作周期等效地偏移了 DCDx的時(shí)間長(zhǎng)度，此段偏移可能會(huì)造成某些潛在的時(shí)序問(wèn)題。
[0005]因而，迄今為止，熟悉此領(lǐng)域者無(wú)不窮其努力找尋其解決之道，以改善上述的問(wèn)題癥結(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容提供了一種工作周期補(bǔ)償器以補(bǔ)償各種環(huán)境退化造成的影響。工作周期補(bǔ)償器包含輸入緩沖器、輸出緩沖器、延遲鎖定回路、工作周期控制模塊以及雙模極性控制單元。輸入緩沖器用來(lái)產(chǎn)生輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)。輸出緩沖器用來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。延遲鎖定回路電性連接在輸入緩沖器與輸出緩沖器之間，且延遲鎖定回路用來(lái)鎖定系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)工作周期的工作周期中央點(diǎn)。工作周期控制模塊包含工作周期檢測(cè)單元與工作周期補(bǔ)償單元。工作周期檢測(cè)單元用來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的當(dāng)前系統(tǒng)工作周期。工作周期補(bǔ)償單元用來(lái)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)工作周期與目標(biāo)工作周期的間距計(jì)算工作周期校正量，且工作周期補(bǔ)償單元根據(jù)工作周期校正量超出臨界量與否產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。雙模極性控制單元用來(lái)根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)改變輸入緩沖器上的輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其中前述的延遲鎖定回路包含工作周期校正器。工作周期校正器用來(lái)校正自工作周期檢測(cè)單元檢測(cè)到的工作周期錯(cuò)誤。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其中前述的雙模極性控制單元在工作周期校正量保持在臨界量以?xún)?nèi)時(shí)切換輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其中在工作周期校正量超過(guò)臨界量時(shí)，且在當(dāng)前系統(tǒng)工作周期大于目標(biāo)工作周期的情況下，前述的雙模極性控制單元改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第一電壓電平。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其中在工作周期校正量超過(guò)臨界量時(shí)，且在當(dāng)前系統(tǒng)工作周期小于目標(biāo)工作周期的情況下，前述的雙模極性控制單元改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第二電壓電平。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其中前述的目標(biāo)工作周期大約為50%，且臨界量大約為
5% ο
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種用于補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)工作周期的方法，且此方法包含下列步驟:通過(guò)延遲鎖定回路鎖定系統(tǒng)工作周期的工作周期中央點(diǎn)；檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的當(dāng)前系統(tǒng)工作周期；計(jì)算工作周期校正量，其中工作周期校正量為當(dāng)前系統(tǒng)工作周期與目標(biāo)工作周期之間的間距；以及根據(jù)工作周期校正量超出臨界量與否改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，前述的根據(jù)工作周期校正量超出臨界量與否改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性的步驟還包含在工作周期校正量保持在臨界量?jī)?nèi)的情況下，切換輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，前述的根據(jù)工作周期校正量超出臨界量與否改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性的步驟還包含在工作周期校正量超過(guò)臨界量以及當(dāng)前系統(tǒng)工作周期大于目標(biāo)工作周期的情況下,改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第一電壓電平。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，前述的根據(jù)工作周期校正量超出臨界量與否改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性的步驟還包含在工作周期校正量超過(guò)臨界量以及當(dāng)前系統(tǒng)工作周期小于該目標(biāo)工作周期的情況下，改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第二電壓電平。
[0016]以下將以實(shí)施方式對(duì)上述的說(shuō)明作詳細(xì)的描述，并對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案提供更進(jìn)一步的解釋。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下:
[0018]圖1為NBTI退化對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的影響的示意圖；
[0019]圖2為依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種工作周期補(bǔ)償器的示意圖；
[0020]圖3為依照本發(fā)明的一實(shí)施例的多級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)的示意圖；以及
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下文為實(shí)施例配合附圖所作的詳細(xì)說(shuō)明，但所提供的實(shí)施例并非用來(lái)限制本發(fā)明所涵蓋的范圍，而結(jié)構(gòu)操作的描述并非用來(lái)限制其執(zhí)行的順序，任何由元件重新組合的結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅以說(shuō)明為目的，并未依照原尺寸作圖。為便于理解，下述說(shuō)明中相同元件將以相同的符號(hào)標(biāo)示來(lái)說(shuō)明。
[0023]關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱(chēng)次序或順位的意思，亦非用來(lái)限定本發(fā)明，其僅僅是為了區(qū)別以相同技術(shù)用語(yǔ)描述的元件或操作而已。
[0024]關(guān)于本文中所使用的“約”、“大約”或“大致” 一般通常是指數(shù)值的誤差或范圍在百分之二十以?xún)?nèi)，較好地是在百分之十以?xún)?nèi)，而更佳地則是在百分之五以?xún)?nèi)。文中若無(wú)明確說(shuō)明，其所提及的數(shù)值皆視作為近似值，例如“約”、“大約”或“大致”所表示的誤差或范圍，或其他近似值。
[0025]另外，關(guān)于本文中所使用的“耦接”或“連接”，均可指兩個(gè)或多個(gè)元件相互直接作實(shí)體或電性接觸，或是相互間接作實(shí)體或電性接觸，亦可指兩個(gè)或多個(gè)元件相互操作或動(dòng)作。
[0026]環(huán)境退化可能會(huì)使集成電路產(chǎn)生可靠度的問(wèn)題。例如，前述的NBTI退化、正偏壓溫度不穩(wěn)定性(positive bias temperature instability, PBTI )、頻道引發(fā)二次電子(channel initiated secondary electron, CHISEL)以及柵極引發(fā)的漏極漏電流(gateinduced drain leakage,GIDL)等等皆為各種可能會(huì)影響集成電路的效能參數(shù)的環(huán)境退化問(wèn)題。為了較為簡(jiǎn)潔的示例，以下各實(shí)施例僅以NBTI退化為例，但本發(fā)明并不以此為限。
[0027]請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種工作周期補(bǔ)償器的示意圖。工作周期補(bǔ)償器200包含輸入緩沖器210、輸出緩沖器220、延遲鎖定回路230、工作周期控制模塊240以及雙模極性控制單元250。輸入緩沖器210用來(lái)產(chǎn)生輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)，其中此輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)具有雙模極性，譬如為邏輯I與邏輯O。輸出緩沖器220用來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。延遲鎖定回路230電性連接在輸入緩沖器210與輸出緩沖器220之間，且延遲鎖定回路230用來(lái)鎖定系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)工作周期的工作周期中央點(diǎn)。工作周期控制模塊240電性連接至輸出緩沖器220，且工作周期控制模塊240包含工作周期檢測(cè)單元242以及工作周期補(bǔ)償單元244。工作周期檢測(cè)單元242用來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的當(dāng)前系統(tǒng)工作周期。工作周期補(bǔ)償單元244用來(lái)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)工作周期與目標(biāo)工作周期的間距計(jì)算工作周期校正量，且工作周期補(bǔ)償單元244根據(jù)工作周期校正量超出臨界量與否產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。舉例而言，假設(shè)目標(biāo)工作周期設(shè)置為50%，臨界量設(shè)置為5%，且自工作周期檢測(cè)單元242檢測(cè)的當(dāng)前工作周期為60%。根據(jù)當(dāng)前工作周期，工作周期補(bǔ)償單元244計(jì)算出工作周期校正量為10%，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償信號(hào)，例如為邏輯I。相反地，若假設(shè)工作周期檢測(cè)單元242檢測(cè)的當(dāng)前工作周期為53%，根據(jù)當(dāng)前工作周期，工作周期補(bǔ)償單元244計(jì)算出工作周期補(bǔ)償量為3%，且此時(shí)工作周期補(bǔ)償量小于前述的臨界量，故產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償信號(hào)，如邏輯O。而雙模極性控制單元250用來(lái)根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)改變輸入緩沖器210上的輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
[0028]再者，前述的延遲鎖定回路230可進(jìn)一步地還包含工作周期校正器232。工作周期校正器232用來(lái)校正工作周期檢測(cè)單元242檢測(cè)到的工作周期錯(cuò)誤。舉例來(lái)說(shuō)，工作周期錯(cuò)誤可為工藝過(guò)程變異造成的時(shí)鐘信號(hào)失真等等。
[0029]在一實(shí)施例中，雙模極性控制單元250在該工作周期校正量超過(guò)臨界量以及在當(dāng)前系統(tǒng)工作周期大于該目標(biāo)工作周期的情況下，改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第一電壓電平。舉例而言，假設(shè)目標(biāo)工作周期設(shè)置為50%，臨界量設(shè)置為5%，且工作周期檢測(cè)單元242檢測(cè)的當(dāng)前工作周期為60%。根據(jù)當(dāng)前工作周期，工作周期補(bǔ)償單元244計(jì)算出工作周期校正量為10%，且此時(shí)工作周期補(bǔ)償量大于前述的臨界量，故工作周期補(bǔ)償單元244產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償信號(hào)邏輯I。再者，當(dāng)系統(tǒng)的電路為偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路時(shí)，可將第一電壓電平設(shè)置為高電壓電平(譬如設(shè)置為邏輯I)來(lái)校正系統(tǒng)工作周期?；蛘?，當(dāng)系統(tǒng)的電路為奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)時(shí)，可將第一電壓電平設(shè)置為低電壓電平(譬如設(shè)置為邏輯O)來(lái)校正系統(tǒng)工作周期。
[0030]請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為依照前述實(shí)施例的多級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)的示意圖。偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路300包含四個(gè)串聯(lián)的反相器301?304。如先前所述，NBTI退化(或任一等效的環(huán)境退化)會(huì)造成P型MOSFET的臨界電壓產(chǎn)生變異。輸入邏輯I的信號(hào)至反相器301會(huì)讓反相器302與反相器304的輸入信號(hào)為邏輯0，然而在NBTI退化的影響下，使得反相器302與反相器304的P型MOSFET的臨界電壓上升。因此，反相器302與反相器304的拉升能力減弱，導(dǎo)致了偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路300的輸出具有較長(zhǎng)的上升時(shí)間，亦即導(dǎo)致偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路300的輸出工作周期縮短了。因此，在本實(shí)施例中，在系統(tǒng)的電路為偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)時(shí)，第一高電壓電平可設(shè)置為高電壓電平以補(bǔ)償NBTI退化的影響。
[0031]另一方面，如圖3所示，奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)320包含了三個(gè)串聯(lián)的反相器321?323。輸入邏輯O的信號(hào)至反相器321會(huì)讓反相器323的輸入信號(hào)為邏輯0，然而在NBTI退化的影響下，使得反相器323的P型MOSFET的臨界電壓上升。因此，反相器323的拉升能力減弱，導(dǎo)致了奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路320的輸出具有較長(zhǎng)的上升時(shí)間，亦即導(dǎo)致奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路320的輸出工作周期縮短了。因此，在本實(shí)施例中，在系統(tǒng)的電路為奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)時(shí)，第一高電壓電平可設(shè)置為低電壓電平以補(bǔ)償NBTI退化的影響。
[0032]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，雙模極性控制單元250在該工作周期校正量超過(guò)臨界量以及在當(dāng)前系統(tǒng)工作周期小于目標(biāo)工作周期的情況下，改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第二電壓電平。舉例而言，假設(shè)目標(biāo)工作周期設(shè)置為50%，臨界量設(shè)置為5%，且自工作周期檢測(cè)單元242檢測(cè)的當(dāng)前工作周期為40%。根據(jù)當(dāng)前工作周期，工作周期補(bǔ)償單元244計(jì)算出工作周期校正量為10%，且此時(shí)工作周期補(bǔ)償量小于前述的臨界量，故工作周期補(bǔ)償單元244產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償信號(hào)邏輯O。再者，當(dāng)系統(tǒng)的電路為偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路時(shí)，可將第二電壓電平設(shè)置為低電壓電平(亦即設(shè)置為邏輯O)來(lái)校正系統(tǒng)工作周期。或者，當(dāng)系統(tǒng)的電路為奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)時(shí)，可將第二電壓電平設(shè)置為高電壓電平(亦即設(shè)置為邏輯
I)來(lái)校正系統(tǒng)工作周期。
[0033]利用同樣的方式來(lái)做說(shuō)明，舉例而言，輸入邏輯O的信號(hào)至反相器301會(huì)讓反相器301與反相器303的輸入信號(hào)為邏輯0，然而在NBTI退化的影響下，使得反相器301與反相器303的P型MOSFET的臨界電壓上升。因此，反相器301與反相器303的拉升能力減弱，導(dǎo)致了偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路300的輸出具有較長(zhǎng)的下降時(shí)間，亦即導(dǎo)致偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路300的輸出工作周期增加了。因此，在本實(shí)施例中，在系統(tǒng)的電路為偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)時(shí)，第二高電壓電平可設(shè)置為低電壓電平以補(bǔ)償NBTI退化的影響。
[0034]同樣地，輸入邏輯I的信號(hào)至反相器321會(huì)讓反相器322的輸入信號(hào)為邏輯0，然而在NBTI退化的影響下，使得反相器322的P型MOSFET的臨界電壓上升。因此，反相器322的拉升能力下降，導(dǎo)致了奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路320的輸出具有較長(zhǎng)的下降時(shí)間，亦即導(dǎo)致偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路320的輸出工作周期增加了。因此，在本實(shí)施例中，在系統(tǒng)的電路為奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)時(shí)，第二高電壓電平可設(shè)置為高電壓電平以補(bǔ)償NBTI退化的影響。
[0035]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，雙模極性控制單元250在工作周期校正量保持在臨界量以?xún)?nèi)時(shí)切換輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。舉例而言，假設(shè)目標(biāo)工作周期設(shè)置為50%，臨界量設(shè)置為5%，且工作周期檢測(cè)單元242檢測(cè)的當(dāng)前工作周期為53%。根據(jù)當(dāng)前工作周期，工作周期補(bǔ)償單元244計(jì)算出工作周期校正量為3%，故工作周期補(bǔ)償單元244產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償信號(hào)。雙模極性控制單元250根據(jù)對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償信號(hào)輪流切換輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性，借此維持前述的當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。
[0036]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種用于補(bǔ)償系統(tǒng)信號(hào)的系統(tǒng)工作周期的方法。請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的方法流程圖。
[0037]用于補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)工作周期的方法400包含通過(guò)延遲鎖定回路鎖定系統(tǒng)工作周期的工作周期中央點(diǎn)(亦即步驟410)。然后，檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的當(dāng)前系統(tǒng)工作周期(亦即步驟420)，并計(jì)算工作周期校正量(亦即步驟430)，且此工作周期校正量為當(dāng)前系統(tǒng)工作周期與目標(biāo)工作周期之間的間距。接著，根據(jù)工作周期校正量超出臨界量與否改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性(亦即步驟440)。
[0038]在步驟440中，方法400還包含在工作周期校正量超過(guò)臨界量以及當(dāng)前系統(tǒng)工作周期大于目標(biāo)工作周期的情況下，改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第一電壓電平(亦即步驟 442)。
[0039]舉例而言，臨界量設(shè)置為5%,目標(biāo)工作周期設(shè)置為50%,而當(dāng)前系統(tǒng)工作周期為60%。由上述信息可得出工作周期校正量為10%，且此工作周期校正量大于前述的臨界量，此時(shí)若系統(tǒng)為偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路，可將輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性改變至邏輯I (亦即第一電壓電平)以補(bǔ)償當(dāng)前系統(tǒng)工作周期。
[0040]如先前所述，相反地，此時(shí)若系統(tǒng)為奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路，可將輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性改變至邏輯O (亦即第一電壓電平)以補(bǔ)償當(dāng)前系統(tǒng)工作周期。
[0041]同樣地,在步驟440中，方法400可進(jìn)一步地包含在該工作周期校正量超過(guò)臨界量以及當(dāng)前系統(tǒng)工作周期小于目標(biāo)工作周期的情況下，改變輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第二電壓電平。(亦即步驟444)
[0042]例如，假設(shè)目標(biāo)工作周期設(shè)置為50%，臨界量設(shè)置為5%，且當(dāng)前工作周期為40%，其中當(dāng)前工作周期小于目標(biāo)工作周期。此時(shí)若系統(tǒng)為偶數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路，可將輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性改變至邏輯O (亦即第二電壓電平)以補(bǔ)償當(dāng)前系統(tǒng)工作周期。
[0043]再者，在前述的例子中，若系統(tǒng)為奇數(shù)級(jí)串聯(lián)的邏輯門(mén)電路，可將輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性改變至邏輯I (亦即第二電壓電平)以補(bǔ)償當(dāng)前系統(tǒng)工作周期。
[0044]另外，在步驟440中，方法400可進(jìn)一步地包含在工作周期校正量保持在臨界量以?xún)?nèi)的情況下，切換輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性(亦即步驟446)。例如，假設(shè)目標(biāo)工作周期設(shè)置為50%，臨界量設(shè)置為5%，且當(dāng)前工作周期為53%。此時(shí)對(duì)應(yīng)的工作周期校正量為3%，且此工作周期校正量在臨界量的范圍內(nèi)。因此可根據(jù)此工作周期校正量輪流切換輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性，以維持當(dāng)前系統(tǒng)工作周期。
[0045]綜上所述，本發(fā)明公開(kāi)了一種工作周期補(bǔ)償器與其補(bǔ)償方法，雖然上述各實(shí)施例皆以NBTI的退化影響為示例，但本發(fā)明可適用于會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)影響的各種環(huán)境退化，例如前述的PBTI退化、CHISEL退化、GIDL退化等等。本發(fā)明所公開(kāi)的工作周期補(bǔ)償器與其補(bǔ)償方法可改善時(shí)鐘產(chǎn)生電路的可靠度與效能。
[0046]雖然本發(fā)明已經(jīng)以實(shí)施方式公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種變動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種工作周期補(bǔ)償器，其特征在于，包含: 一輸入緩沖器，其用來(lái)產(chǎn)生一輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)； 一輸出緩沖器，其用來(lái)產(chǎn)生一系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； 一延遲鎖定回路，其電性連接在上述輸入緩沖器與上述輸出緩沖器之間，該延遲鎖定回路用來(lái)鎖定上述系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)工作周期的一工作周期中央點(diǎn)；以及一工作周期控制模塊，其包含: 一工作周期檢測(cè)單元，其用來(lái)檢測(cè)上述系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的一當(dāng)前系統(tǒng)工作周期；以及一工作周期補(bǔ)償單元，其用來(lái)根據(jù)上述當(dāng)前系統(tǒng)工作周期與一目標(biāo)工作周期之間的間距計(jì)算一工作周期校正量，且該工作周期補(bǔ)償單元根據(jù)該工作周期校正量超出一臨界量與否產(chǎn)生一補(bǔ)償信號(hào)；以及 一雙模極性控制單元，其用來(lái)根據(jù)上述補(bǔ)償信號(hào)改變上述輸入緩沖器的上述輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
2.如權(quán)利要求1所述的工作周期補(bǔ)償器，其特征在于，其中所述延遲鎖定回路包含一工作周期校正器，其用來(lái)校正自所述工作周期檢測(cè)單元檢測(cè)到的一工作周期錯(cuò)誤。
3.如權(quán)利要求1所述的工作周期補(bǔ)償器，其特征在于，其中在所述工作周期校正量保持在所述臨界量以?xún)?nèi)時(shí)，所述雙模極性控制單元切換所述輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
4.如權(quán)利要求1所述的工作周期補(bǔ)償器，其特征在于，其中在所述工作周期校正量超過(guò)所述臨界量時(shí)，且在所 述當(dāng)前系統(tǒng)工作周期大于所述目標(biāo)工作周期的情況下，所述雙模極性控制單兀改變所述輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至一第一電壓電平。
5.如權(quán)利要求4所述的工作周期補(bǔ)償器，其特征在于，其中在所述工作周期校正量超過(guò)所述臨界量時(shí)，且在所述當(dāng)前系統(tǒng)工作周期小于所述目標(biāo)工作周期的情況下，所述雙模極性控制單元改變所述輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至第二電壓電平。
6.如權(quán)利要求1所述的工作周期補(bǔ)償器，其特征在于，其中所述目標(biāo)工作周期為50%，且所述臨界量為5%。
7.—種時(shí)鐘補(bǔ)償方法，用于補(bǔ)償一系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的系統(tǒng)工作周期，其特征在于，包含: 通過(guò)一延遲鎖定回路鎖定上述系統(tǒng)工作周期的一工作周期中央點(diǎn)； 檢測(cè)上述系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的一當(dāng)前系統(tǒng)工作周期； 計(jì)算一工作周期校正量，其中該工作周期校正量為上述當(dāng)前系統(tǒng)工作周期與一目標(biāo)工作周期之間的間距；以及 根據(jù)上述工作周期校正量超出一臨界量與否改變一輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
8.如權(quán)利要求7所述的時(shí)鐘補(bǔ)償方法，其特征在于，其中在根據(jù)所述工作周期校正量超出一臨界量與否改變一輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性的步驟中還包含: 在所述工作周期校正量保持在所述臨界量以?xún)?nèi)的情況下，切換所述輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性。
9.如權(quán)利要求7所述的時(shí)鐘補(bǔ)償方法，其特征在于，其中在根據(jù)所述工作周期校正量超出一臨界量與否改變一輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性的步驟中還包含: 在所述工作周期校正量超過(guò)所述臨界量以及所述當(dāng)前系統(tǒng)工作周期大于所述目標(biāo)工作周期的情況下，改變所述輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至一第一電壓準(zhǔn)位。
10.如權(quán)利要求9所述的時(shí)鐘補(bǔ)償方法，其特征在于，其中在根據(jù)所述工作周期校正量超出一臨界量與否改變一輸入?yún)⒖紩r(shí)時(shí)鐘信號(hào)的極性的步驟中還包含: 在所述工作周期校正量超過(guò)所述臨界量以及所述當(dāng)前系統(tǒng)工作周期小于所述目標(biāo)工作周期的情況下，改變所述輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)的極性至一第二電壓電平。
11.如權(quán)利要求7所述的時(shí)鐘補(bǔ)償方法，其特征在于，其中所述目標(biāo)工作周期為50%，且所述臨界量為 5%。
【文檔編號(hào)】G11C7/04GK104050993SQ201310472880
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】馬炎濤 申請(qǐng)人:南亞科技股份有限公司