国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      用于時鐘源的微調(diào)電路的制作方法與工藝

      文檔序號:12796268閱讀:193來源:國知局
      用于時鐘源的微調(diào)電路的制作方法與工藝
      本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置,具體而言涉及適用于在微調(diào)電路中使用的半導(dǎo)體開關(guān),尤其適用于如張弛振蕩器的內(nèi)部時鐘源的頻率調(diào)整。專利號為7,005,933的美國專利描述了一種已知的張弛振蕩器電路。流經(jīng)電容器的電流產(chǎn)生電容器電壓,該電容器電壓是斜坡電壓。比較器將已知參考電壓和該斜坡電壓相比較,二者相等時,比較器切換以生成時鐘信號。為了使振蕩器有效運行,該電路必須具備用于生成電容器電壓的適當(dāng)規(guī)格的電容器。由于制造工藝使得電容器在其特性方面經(jīng)常有變化。這種變化可以通過使用數(shù)字控制的微調(diào)元件來補償。這些微調(diào)元件是共同操作以產(chǎn)生總電流的電流源,其用于控制總電流值,總電流值被提供給用于產(chǎn)生電容器電壓的電容器,從而補償電容器的一切由工藝產(chǎn)生的變化。專利公開號為2009/0072804的美國專利描述了一個微調(diào)電路的例子。微調(diào)電路提供微調(diào)電壓。微調(diào)電壓由外部電壓通過使用多個開關(guān)有選擇地接通或斷開多個電阻器中的一個或多個來產(chǎn)生,該多個開關(guān)由P-N對傳輸門組成。這些開關(guān)由解碼器來控制。專利號為7,956,679的美國專利描述了具有電壓微調(diào)的電路的另一例子,其同樣使用了成對的晶體管開關(guān)。每個開關(guān)由二進制微調(diào)代碼的一個微調(diào)位來控制。特定數(shù)目的晶體管可根據(jù)用于晶體管柵極的特定微調(diào)代碼來切換。專利號為6,317,069的美國專利描述了MOS器件的二進制加權(quán)晶體管陣列。這些器件提供開關(guān)功能并且根據(jù)相關(guān)二進制位輸入的值可以在任何時候被使能。半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到使用下至90nm的亞微米幾何尺寸或者更小。這一技術(shù)使得復(fù)雜功能集成到更小的區(qū)域內(nèi),更進一步地,亞微米器件的使用提供了更快的切換次數(shù)。但是由于它們的晶體管溝道長度更短,由于亞閾值導(dǎo)通,電流甚至在備用(非切換)狀態(tài)也繼續(xù)流通。這種導(dǎo)通導(dǎo)致電流泄漏。尤其是對于低電壓閾值(LVT)器件來說,即使在器件沒有被使能時漏極電流都是明顯的。明顯的漏極電流導(dǎo)致明顯的電流泄漏。當(dāng)LVT器件用在內(nèi)部時鐘源(如上文描述的張弛振蕩器)的微調(diào)開關(guān)中時,電流泄漏能夠嚴(yán)重影響時鐘的精準(zhǔn)性。如果微調(diào)有效而精準(zhǔn)的話,那么內(nèi)部時鐘源需要具有線性關(guān)系的微調(diào)代碼。這樣一來,具備能夠線性微調(diào)內(nèi)部時鐘源的頻率的微調(diào)電路將是有利的。附圖說明通過參考詳細(xì)的說明書和權(quán)利要求同時結(jié)合附圖可以更全面地理解本發(fā)明的主題,附圖中的附圖標(biāo)記指示權(quán)利要求中相似的元件。圖1是與本發(fā)明實施例相關(guān)的可包含微調(diào)開關(guān)的內(nèi)部時鐘源的示意性電路圖。圖2、3和4是與本發(fā)明相關(guān)的以陣列排列的多個微調(diào)開關(guān)的示意圖。具體實施方式下文的詳細(xì)說明在本質(zhì)上幾平為說明性的,并且不限于所述主題的實施例或這些實施例的應(yīng)用或使用。術(shù)語“典型的”在此使用表示作為一個例子、實例或說明。作為典型在這里描述的任何實現(xiàn)都不必理解為優(yōu)選的或優(yōu)于其他實現(xiàn)。進一步地,并非旨在受現(xiàn)有技術(shù)、

      背景技術(shù):
      或下述描述中任何直接的或隱含的理論所制約。下面的描述涉及被“連接”或“耦合”在一起的電路元件。在此使用的術(shù)語“連接”或“耦合”表示一個元件被連接到另一元件,“或與另一元件通信”,該連接不必是機械的。這樣,盡管圖中所示的結(jié)構(gòu)描述了元件的一種示例性布置,另外的介于其中的元件、器件、特征或組件也可在所描述的主題的實施例中呈現(xiàn)。為了簡潔起見,不在此介紹涉及系統(tǒng)功能方面的傳統(tǒng)技術(shù)。進一步的,這里所包含的不同附圖中顯示的連接線旨在展示示例性功能關(guān)系和/或各個元件之間的物理耦合。需要注意的是,所述主題的實施例也可展現(xiàn)多種替換的或額外的功能關(guān)系或物理連接。此外,僅作參考目的,下面的介紹中可使用某些術(shù)語,這些術(shù)語并非限制性的,并且除在非上下文中明確指出,術(shù)語第一、第二以及涉及結(jié)構(gòu)的其他數(shù)字術(shù)語并不表示序列或順序。按照本發(fā)明的一個方面,提供了一種包含至少一個PMOS器件的半導(dǎo)體開關(guān),該PMOS器件與至少一個NMOS器件并聯(lián)耦合。一個或多個此類開關(guān)可被布置為形成微調(diào)開關(guān)陣列。陣列中的每個開關(guān)都可由微調(diào)代碼的一個位來控制。優(yōu)選地,包含陣列開關(guān)的PMOS器件為二進制加權(quán)的,以使得微調(diào)位“0”所控制的開關(guān)中PMOS器件的數(shù)目就是1(1),微調(diào)位“1”所控制的開關(guān)中的PMOS器件的數(shù)目就是2(2),微調(diào)位“2”所控制的開關(guān)中的PMOS器件的數(shù)目就是4(4),微調(diào)位“3”所控制的開關(guān)中的PMOS器件的數(shù)目就是8(8),以此類推。優(yōu)選地,執(zhí)行切換功能的陣列中的NMOS器件不是二進制加權(quán)的。在一個實施例中,微調(diào)位“0”控制的開關(guān)包含一個(1)開關(guān)NMOS器件,而所有其它微調(diào)位控制的開關(guān)包含兩個(2)開關(guān)NMOS器件。因此,例如,對于一個九個(9)開關(guān)的陣列(由9個微調(diào)位控制)來說,開關(guān)NMOS器件的數(shù)目就從511個(如果應(yīng)用了二進制加權(quán)的話)減少到17個。減少微調(diào)開關(guān)陣列中開關(guān)NMOS器件的數(shù)目明顯減小了電流泄漏,因為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)NMOS器件,而非PMOS器件,是電流泄漏的主要誘因。特別是ROFF(斷開電阻)漏電性能通過減少NMOS器件的數(shù)目得到了明顯的改善。在一些實施例中,偽NMOS器件可以連接在開關(guān)NMOS器件的兩端。這些偽NMOS器件可以包含一個或多個NMOS器件中的一對NMOS器件。每一對中器件的數(shù)目取決于它們在微調(diào)開關(guān)陣列中是如何布置的。偽NMOS器件用于消除開關(guān)NMOS器件中非二進制加權(quán)的寄生電容的影響。這一措施保護了微調(diào)線性。優(yōu)選地,開關(guān)NMOS器件在操作中被設(shè)置為斷開狀態(tài)。這意味著即使開關(guān)NMOS器件本身不是二進制加權(quán)的,但是開關(guān)的導(dǎo)通電阻(RON)將是二進制加權(quán)的。并且,優(yōu)選地,在微調(diào)開關(guān)中使用高電壓閾值而非低電壓閾值的NMOS器件來進一步減少電流泄漏。本發(fā)明提供了線性電容、電阻或具有微小電流泄漏以及甚至在高操作溫度下仍保持微小電流泄漏的充電電流微調(diào)。這對于對內(nèi)部時鐘源的頻率進行微調(diào)來說是理想的。并且,可以不用增加微調(diào)開關(guān)塊的尺寸而實現(xiàn)這些優(yōu)點。按照本發(fā)明進一步的方面,微調(diào)開關(guān)包含2N個與兩個開關(guān)NMOS器件并聯(lián)耦合的PMOS器件,這兩個開關(guān)NMOS器件依次與一對偽NMOS器件相耦合,每對偽NMOS器件包含2N-1-1個NMOS器件,其中N是大于等于2的整數(shù)。現(xiàn)在參考圖1,例如,顯示了一個適用于微控制器的內(nèi)部時鐘源。電壓參考塊100分別連接到第一和第二比較器101和102的第一輸入端,并在這兩個輸入端處提供參考電壓Vref。第一和第二比較器101、102的輸出端分別連接到鎖存器103的S和R輸入端。第一電流源104連接到具有固定值Cfix的電容器105以及第二比較器102的第二輸入端。第二比較器的輸出端提供固定值Tfix,它是鎖存器103的R(復(fù)位)輸入端的輸入。第二電流源106連接到第一比較器101的第二輸入端,并且通過微調(diào)時鐘107連接到微調(diào)電容器陣列C1-Cn。微調(diào)時鐘107包含微調(diào)開關(guān)陣列S1-Sn。微調(diào)時鐘107還包含攜帶外部生成的微調(diào)代碼的微調(diào)總線108。通常,微調(diào)總線由寄存器(未示出)以現(xiàn)有方式控制。S1-Sn中的每個開關(guān)接收微調(diào)代碼的一個特定位。第一比較器101的輸出端提供微調(diào)值Ttrim,它是鎖存器103的S(設(shè)置)輸入端的輸入。鎖存器103的輸出通過第一線路109連接到第一FET110的柵極,第一FET110的漏極連接到第二電流源106。鎖存器103的輸出還通過第二線路111連接到反相器112。反相器112的輸出連接到第二FET113的棚極,第二FET113的漏極連接到第一電流源104。以現(xiàn)有方式操作圖1中的內(nèi)部時鐘源來產(chǎn)生時鐘信號。也就是說,只要兩個比較器中的一個或另一個上兩個輸入端的電壓是相等的,鎖存器103的輸出就會改變狀態(tài)。時鐘信號的周期T取決于電容器的值,因此T=Tfix+Ttrim其中Tfix=Cfix·Vref/Icharge1并且Ttrim=Ctrim·Vref/Icharge2Ctrim的值是通過在微調(diào)電容器C1-Cn中的一個或多個中切換來設(shè)置的,由開關(guān)S1-Sn中相關(guān)的一個或多個來執(zhí)行所述切換,而開關(guān)S1-Sn是由微調(diào)代碼的微調(diào)位來控制的。圖2顯示了五個開關(guān)200、210、220、230、240的陣列,該陣列可被包含在圖1所示的微調(diào)塊107中,以執(zhí)行微調(diào)開關(guān)S1-Sn的開關(guān)功能。開關(guān)200、210、220、230、240每個都包括至少一個以并聯(lián)方式耦合到至少一個NMOS器件的PMOS器件。NMOS到PMOS之間的耦合包括源極到源極的連接和漏極到漏極的連接。上述器件的柵極連接到微調(diào)總線,下面將進行介紹。第一開關(guān)200由微調(diào)總線108(圖1)攜帶的微調(diào)代碼的最低有效位(LSB)控制,即微調(diào)位“0”。第一開關(guān)200只有一個PMOS器件和一個NMOS器件。在附圖中,“P”表示以并聯(lián)方式彼此耦合的PMOS器件的數(shù)目,“N”表示以并聯(lián)方式彼此連接的NMOS器件的數(shù)目,以及“D”表示以并聯(lián)方式彼此連接的偽NMOS器件的數(shù)目。如附圖2所示,因為第一開關(guān)的N和P都等于1,所以有一個NMOS器件和一個PMOS器件,并且這兩個器件以并聯(lián)方式連接(源極到源極,漏極到漏極連接),它們的柵極連接到微調(diào)總線108(圖1)。第二開關(guān)210由下一位——微調(diào)位“1”來控制。對于第二開關(guān)210,N=P=2,所以第二開關(guān)210包含兩個NMOS器件和兩個PMOS器件,“N”個NMOS器件以并聯(lián)方式互連,“P”個PMOS器件以并聯(lián)方式互連。也就是說,對于“N”個NMOS器件來說,它們的柵極、源極和漏極分別連接在一起,而對于“P”個PMOS器件來說,它們的柵極、源極和漏極連接在一起。隨后,NMOS器件以并聯(lián)方式與PMOS器件連接,因此NMOS器件的源極和漏極連接到PMOS器件的源極和漏極。NMOS器件和PMOS器件的柵極也連接到微調(diào)總線108。第三開關(guān)220由微調(diào)位“2”控制,并且包括以并聯(lián)方式與兩個NMOS器件(N=2)耦合的4個PMOS器件(P=4)。兩個NMOS器件隨后耦合到一對上部和下部偽NMOS器件221、222(D=1)。該對偽NMOS器件221、222的棚極連接到NMOS器件的棚極。上部NMOS器件221的漏極和源極連接到NMOS器件的源極。下部偽NMOS器件222的漏極和源極連接到NMOS器件的漏極。第四開關(guān)230由微調(diào)位“3”控制。它包括以并聯(lián)方式與兩個NMOS器件(N=2)耦合的8個PMOS器件(P=8)。與開關(guān)220的方式類似,還耦合在NMOS器件兩端的一對偽NMOS器件231、232。但是,與第三開關(guān)220相反,每個偽NMOS器件對231、232包括三個并聯(lián)連接的NMOS器件(D=3)。第五開關(guān)240由第五且表示為微調(diào)位“4”的最高微調(diào)位控制。第五開關(guān)240包括以并聯(lián)方式與兩個NMOS器件(N=2)耦合的16個PMOS器件(P=16)。與開關(guān)220和230的方式類似,它包含一對偽NMOS器件。但是與第三和第四開關(guān)220和230相反,每對偽NMOS器件的D=7,即每對有7個NMOS器件。每個虛擬對中的“D”個NMOS器件都并聯(lián)地連接在一起。很顯然PMOS器件是二進制加權(quán)的,而NMOS器件不是。圖3圖示了它們一般配置。包含在任一開關(guān)中的PMOS器件的數(shù)目P由關(guān)系式P=2X給出,其中X是用于具有最低有效位0的特定開關(guān)的微調(diào)位的數(shù)目。對于微調(diào)位0來說,開關(guān)中NMOS器件的數(shù)目N是1,而對于微調(diào)位的所有后續(xù)值來說,N是2。包含在每對偽NMOS器件中的NMOS器件的數(shù)目D是D=2X-1-1,但是只有由微調(diào)位2及更高位控制的開關(guān)包含偽NMOS器件對。圖4圖示了用于微調(diào)位0-8的微調(diào)開關(guān)陣列的一個示例,與圖2和3中所示的相似,但是為了清楚起見,只顯示了最低有效位、最低有效位的前一位和最高有效位的開關(guān)。開關(guān)410、420、430的每一個的漏極都連接到各自的微調(diào)電容器440、441、442上。電容器是二進制加權(quán)的。NMOS器件450、451、452的柵極分別連接到最低有效微調(diào)位、最低有效微調(diào)位的前一位和最高有效微調(diào)位。PMOS器件453、454、455的柵極經(jīng)反相器460、461、462也連接到各自的微調(diào)位(最低有效位到最高有效位)。開關(guān)410、420、430每一個的源極連接在一起,隨后連接到充電電流源(未示出)。偽NMOS器件對471、472被包含在由微調(diào)位“2”和更高位控制的開關(guān)中。微調(diào)位“8”所控制的開關(guān)430在每個偽對471、472中具有127個NMOS器件。當(dāng)任一具體微調(diào)位是邏輯“1”時,該具體位所控制的開關(guān)450、451、452將會導(dǎo)通(傳導(dǎo))。這就是說,NMOS器件的柵極被驅(qū)動為高,并且由于反相器460、461、462的存在,PMOS器件的棚極被驅(qū)動為低。為每個比較器101、102提供參考電壓的電壓參考塊100(圖1)被設(shè)置為VREF值,其滿足關(guān)系式:VREF>VDD-VTHN。在上述條件下,當(dāng)電壓充電到VREF時,開關(guān)中的NMOS器件處于斷開(OFF)狀態(tài)。因此在這種條件下,每個開關(guān)的導(dǎo)通電阻(RON)只取決于PMOS器件。在VTHP<VREF<<VDD的條件下,由于襯底偏置的作用,PMOS器件的漏電是非常微小的。這樣一來,本發(fā)明的微調(diào)電路的電流泄漏就是非常微小的。在前述說明中,參照具體的實施例對本發(fā)明進行了介紹。但是,很顯然,如前所述,在附加的權(quán)利要求中,不背離本發(fā)明寬泛的精神和范圍的情況下,可以從中進行各種修改和變化。其它的修改、變形和替換也是可能的。因此,說明書和附圖被視為說明性的而非限制性的。
      當(dāng)前第1頁1 2 3 
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
      1