耐高電壓差動(dòng)接收器的制造方法
【專利摘要】一種耐高電壓差動(dòng)接收器電路包含分壓器階梯，所述分壓器階梯操作以將大于所述分壓器階梯的閾值電壓的差動(dòng)輸入信號(hào)分割為兩半。通過(guò)門電路操作以接收低于所述分壓器階梯的所述閾值電壓的差動(dòng)輸入信號(hào)。將來(lái)自所述分壓器階梯和所述通過(guò)門電路的輸出提供給單獨(dú)的比較器。將來(lái)自所述比較器的輸出進(jìn)行組合以產(chǎn)生接收器電路的電壓域中的信號(hào)。
【專利說(shuō)明】耐高電壓差動(dòng)接收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模擬電路設(shè)計(jì)，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及用于通過(guò)在低電壓域中操作的電路組件來(lái)處理在高電壓域中接收的輸入信號(hào)的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路設(shè)計(jì)的尺度日益減小，對(duì)集成電路的供電電壓也減小。然而，集成電路設(shè)計(jì)接收處于較高電壓電平的信號(hào)，即使可用于電路設(shè)計(jì)的內(nèi)部電力可能被減小到某些所接收信號(hào)的電壓電平以下也如此。
[0003]舉例來(lái)說(shuō)，集成電路設(shè)計(jì)的芯片上供應(yīng)電壓可能處于約1.8伏的范圍內(nèi)。芯片上的接收器電路可能需要用來(lái)處置OV到3.6V的范圍內(nèi)的高電壓域I / O信號(hào)。如果高電壓域I / O信號(hào)直接連接到芯片，那么所述高電壓域信號(hào)將使接收器電路的放大器飽和。因此，在1.8V域中操作的接收器電路可能不會(huì)可靠地接收高于1.8伏的共模的直接連接的信號(hào)。已經(jīng)需要涉及源跟隨器、電壓調(diào)節(jié)器、電平選擇邏輯等的復(fù)雜電路設(shè)計(jì)，來(lái)將高電壓域I/O信號(hào)與低電壓域接收器電路設(shè)計(jì)介接。
[0004]例如與USB2.0相容的電路設(shè)計(jì)的某些電路設(shè)計(jì)具有差動(dòng)接收器和單端接收器兩者。在這些電路設(shè)計(jì)中，差動(dòng)接收器與單端接收器被分開(kāi)地處置。要消耗芯片上的大量面積來(lái)促進(jìn)對(duì)兩種接收器類型的處置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的各方面包含用于通過(guò)低電壓域電路元件來(lái)處置高電壓域I / O信號(hào)的電路設(shè)計(jì)。本發(fā)明的其它方面包含可在差動(dòng)接收器與單端接收器之間共享的接口電路。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)方面包含晶體管階梯分壓器，所述晶體管階梯分壓器操作以將大于晶體管階梯的閾值電壓的差動(dòng)輸入信號(hào)分割為兩半。通過(guò)門電路操作以接收低于所述晶體管階梯的所述閾值電壓的差動(dòng)輸入信號(hào)。將來(lái)自晶體管階梯分壓器和通過(guò)門電路的輸出提供給單獨(dú)的比較器。將來(lái)自比較器的輸出進(jìn)行組合以產(chǎn)生接收器電路的電壓域中的信號(hào)。
[0007]本發(fā)明的另一方面包含晶體管分壓器，所述晶體管分壓器操作以將大于晶體管分壓器的閾值電壓的單端輸入信號(hào)分割為兩半。通過(guò)門電路操作以接收低于所述晶體管分壓器的所述閾值電壓的單端信號(hào)。來(lái)自所述晶體管分壓器的輸出耦合到經(jīng)修改斯密特觸發(fā)器電路的第一輸入以控制所述斯密特觸發(fā)器電路的高閾值電平。來(lái)自所述通過(guò)門電路的輸出耦合到所述經(jīng)修改斯密特觸發(fā)器電路的第二輸入以控制所述斯密特觸發(fā)器電路的低閾值電平。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在高電壓范圍中的輸入輸出(I / O)信號(hào)電壓電平的圖。
[0009]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一方面的階梯電路的示意圖。[0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一方面而可使用的通過(guò)門電路的示意圖。
[0011]圖4展示的是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的比較器部分的內(nèi)部組件的示意圖。
[0012]圖5是展示用于根據(jù)本發(fā)明的一方面的耐高電壓差動(dòng)接收器的瞬態(tài)響應(yīng)圖的圖表。
[0013]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于通過(guò)在第二電壓域中操作的接收器來(lái)接收在第一電壓域中的差動(dòng)信號(hào)的方法的過(guò)程流程圖。
[0014]圖7a是展示根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的用于接收單端信號(hào)的通過(guò)門的示意圖。
[0015]圖7b是展示根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的用于接收單端信號(hào)的階梯電路的示意圖。
[0016]圖8是展示根據(jù)本發(fā)明的各方面的節(jié)點(diǎn)Pp和節(jié)點(diǎn)Lp到經(jīng)修改斯密特觸發(fā)器電路的耦合的示意圖。
[0017]圖9是展示根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的耦合到通過(guò)門和階梯電路的斯密特觸發(fā)器電路的響應(yīng)的圖表。
[0018]圖10是根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于通過(guò)在第二電壓域中操作的接收器來(lái)接收在第一電壓域中的單端信號(hào)的方法的過(guò)程流程圖。
[0019]圖11是展示根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的耐高電壓差動(dòng)接收器電路的示意圖。
[0020]圖12是展示其中可有利地使用本發(fā)明的實(shí)施例的示范性無(wú)線通信系統(tǒng)的方框圖。
[0021]圖13是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于例如耐高電壓差動(dòng)接收器電路等半導(dǎo)體組件的電路、布局和邏輯設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工作站的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]根據(jù)本發(fā)明的各方面，具有約1.8V的供應(yīng)電壓的電路可以可靠地接收具有在
0.8V到2.5V的范圍內(nèi)的共模電壓的信號(hào)。圖1涉及在從OV到3.6V的范圍內(nèi)的高電壓域中的I / O信號(hào)的尺度。此尺度對(duì)應(yīng)于針對(duì)USB2.0應(yīng)用而指定的I / O信號(hào)尺度，在USB2.0應(yīng)用中，用于I / O信號(hào)的共?？稍?.8V與2.5V之間變化。在說(shuō)明性實(shí)施例中，用于USB2.0應(yīng)用的差動(dòng)輸入信號(hào)的信號(hào)擺動(dòng)可在約200mV的范圍內(nèi)。
[0023]本發(fā)明的各方面將0.8V到2.5V的信號(hào)電壓范圍分割為兩個(gè)范圍。具有在第一范圍中的共模電壓的信號(hào)被階梯電路可靠地接收，且具有在第二范圍中的共模電壓的信號(hào)被通過(guò)門電路可靠地接收。在圖1中所示的實(shí)例中，所述范圍僅是示范性的，且還涵蓋其它值。
[0024]參考圖2來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的一方面的階梯電路。階梯電路200被配置成用于接收差動(dòng)輸入信號(hào)的差動(dòng)接收器。在差動(dòng)接收器中，節(jié)點(diǎn)Dp接收差動(dòng)輸入信號(hào)的正部分，且節(jié)點(diǎn)Dn接收差動(dòng)輸入信號(hào)的負(fù)部分。根據(jù)本發(fā)明的各方面，節(jié)點(diǎn)Dp和Dn是輸入引腳，其中節(jié)點(diǎn)Dp是正數(shù)據(jù)引腳且Dn是負(fù)數(shù)據(jù)引腳，以用于接收差動(dòng)數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0025]在一說(shuō)明性實(shí)施例中，階梯電路200是耦合到節(jié)點(diǎn)Dp和Dn的PMOS階梯。PMOS階梯充當(dāng)高帶寬分壓器。在低頻處，階梯電路200的行為受到晶體管202的電阻支配，且階梯的每一支路作為電阻性分壓器而起作用。在高頻處，歸因于階梯的每一支路中的晶體管202的并行的柵極-源極電容，階梯電路200作為電容性分壓器而起作用。
[0026]階梯電路200針對(duì)在晶體管202的柵極-源極電壓的兩倍(2*Vgs)的范圍內(nèi)的信號(hào)而表現(xiàn)良好。在此實(shí)例中，每一晶體管的柵極-源極電壓是約0.6V，因此，2*Vgs是約
1.2V。因此，階梯電路200可用于將具有2.5V的共模的輸入信號(hào)向下分割為具有1.2V的共模的信號(hào)，使得所述信號(hào)可被1.8V接收器可靠地檢測(cè)到。來(lái)自階梯電路的被分割信號(hào)耦合到比較器CMPl的輸入節(jié)點(diǎn)Lp和Ln。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的各方面，當(dāng)I / O信號(hào)的共模電壓低于1.2V時(shí)，階梯電路200關(guān)閉。在那種情況下，經(jīng)由與階梯電路并聯(lián)耦合的通過(guò)門電路來(lái)接收所述信號(hào)。圖3中展示根據(jù)本發(fā)明的一方面而可使用的通過(guò)門電路的一實(shí)例。通過(guò)門300可傳送具有高達(dá)約1.8V到對(duì)應(yīng)于約1.2V的Vd的共模電壓的信號(hào)。來(lái)自通過(guò)門電路300的晶體管302的輸出耦合到比較器CMP2的輸入節(jié)點(diǎn)Pp和Pn。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的各方面，圖2中所示的階梯電路200與圖3中所示的通過(guò)門電路300并聯(lián)地耦合到節(jié)點(diǎn)Dp和Dn。使用圖2中所示的階梯電路200來(lái)接收在節(jié)點(diǎn)Dp和Dn上接收的具有在2.5V與1.2V之間的共模電壓的差動(dòng)數(shù)據(jù)信號(hào)，且使用圖3中所示的通過(guò)門電路300來(lái)接收具有在0.8V與1.2伏之間的共模電壓的信號(hào)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的各方面，階梯電路200的晶體管202是高度電阻性的，以防止穿過(guò)階梯電路從節(jié)點(diǎn)Dp和Dn到節(jié)點(diǎn)vssa的過(guò)高漏電流。在本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例中的晶體管202的物理長(zhǎng)度是約10微米，從而提供高電阻。由于晶體管202的高電阻，從節(jié)點(diǎn)Dp和Dn看到的輸入阻抗的最差情況是約620K歐姆。這導(dǎo)致僅約0.5微安的漏電流。對(duì)于例如USB2.0應(yīng)用等應(yīng)用，此漏電流是可接受的。晶體管202的柵極-源極電容提供穿過(guò)晶體管的電容性耦合。因此，根據(jù)本發(fā)明的各方面，不會(huì)因?yàn)槭褂镁哂懈唠娮璧木w管202而顯著地減小帶寬。
[0030]圖4展示比較器CMP1402和比較器CMP2404的示范性內(nèi)部組件。在說(shuō)明性實(shí)施例中，比較器CMP1402和比較器CMP2404是運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)差動(dòng)接收器。根據(jù)本發(fā)明的各方面，比較器CMP1402和比較器CMP2404的輸出信號(hào)在差動(dòng)接收器電路406中被一起求和。在圖4中所示的說(shuō)明性實(shí)施例中，來(lái)自差動(dòng)接收器電路406的輸出耦合到電平移位電路408，電平移位電路408將信號(hào)電平移位以提供1.2V域中的輸出信號(hào)OUT?；蛘?，可將來(lái)自差動(dòng)接收器406電路的輸出直接用作1.8V域中的輸出信號(hào)0UT18。
[0031]如圖2到4中所示的根據(jù)本發(fā)明的耐高電壓差動(dòng)接收器的實(shí)施例可以可靠地檢測(cè)約IOOmV的小信號(hào)，且可用于其中指定約200mV的信號(hào)的USB2.0應(yīng)用。
[0032]圖5展示根據(jù)本發(fā)明的一方面的耐高電壓差動(dòng)接收器的一組示范性瞬態(tài)響應(yīng)圖。每一圖表不在沒(méi)有電平移位的情況下響應(yīng)于160mV差動(dòng)輸入信號(hào)的來(lái)自圖4中所不的差動(dòng)接收器電路406的輸出。對(duì)于圖5中所不的四個(gè)圖中的每一者,差動(dòng)輸入信號(hào)的共模電壓電平是不同的。具體來(lái)說(shuō)，所述圖展示具有0.8V、1.7V、1.9V和2.5V的共模電平的差動(dòng)輸入信號(hào)的瞬態(tài)響應(yīng)。所述瞬態(tài)響應(yīng)展示差動(dòng)接收器電路406可針對(duì)輸入信號(hào)的共模域中的每一者而提供差動(dòng)接收器電路406的電壓域中的全尺度輸出。
[0033]參考圖6來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于通過(guò)在第二電壓域中操作的接收器來(lái)接收在第一電壓域中的差動(dòng)信號(hào)的方法。在方框602中，接收在第一信號(hào)域中的差動(dòng)信號(hào)。所述差動(dòng)信號(hào)包含共模分量和差動(dòng)分量。在方框604中，當(dāng)共模分量高于階梯電路的閾值時(shí)，通過(guò)階梯電路來(lái)分割所述差動(dòng)信號(hào)以產(chǎn)生二等分差動(dòng)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的各方面，舉例來(lái)說(shuō)，可將階梯電路實(shí)施為NMOS晶體管階梯或PMOS晶體管階梯。在替代性實(shí)施例中，舉例來(lái)說(shuō)，可使用用電阻器實(shí)施的分壓器階梯來(lái)取代晶體管階梯。
[0034]在方框606中，當(dāng)共模分量高于階梯電路的閾值時(shí)，通過(guò)第一比較器來(lái)接收二等分差動(dòng)信號(hào)。在方框608中，當(dāng)共模分量低于階梯電路的閾值時(shí)，通過(guò)通過(guò)門將差動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)降诙容^器。
[0035]在方框610中，將來(lái)自第一比較器和第二比較器的輸出電流一起求和以產(chǎn)生合計(jì)的比較器輸出。在方框612中，對(duì)所述合計(jì)的比較器輸出進(jìn)行電平移位以產(chǎn)生第二信號(hào)域中的信號(hào)。
[0036]在說(shuō)明性實(shí)施例中，可使通過(guò)門參考約等于晶體管階梯的閾值的電壓，以用于在共模分量低于晶體管階梯的閾值時(shí)啟用通過(guò)門。
[0037]舉例來(lái)說(shuō)，晶體管階梯可經(jīng)配置以在差動(dòng)輸入信號(hào)的共模分量在約2.5伏與約
1.2伏之間時(shí)操作，且通過(guò)門可經(jīng)配置以在差動(dòng)輸入信號(hào)的共模分量在約0.8伏與約1.2伏之間時(shí)操作。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，具有約1.8V的供應(yīng)電壓的電路可以可靠地接收具有從OV到3.6V的全擺動(dòng)電壓范圍的單端信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，此些單端信號(hào)可用于USB2.0應(yīng)用中。在USB2.0應(yīng)用中，用于接收單端信號(hào)的低電壓閾值(Vil)是0.8V，且用于接收單端信號(hào)的高電壓閾值(Vih)是2.0V。具有1.8V的供應(yīng)電壓的先前電路可能不滿足USB2.0應(yīng)用的
2.0V高電壓閾值。
[0039]圖7a展示根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的用于接收單端信號(hào)的通過(guò)門700。通過(guò)門700在節(jié)點(diǎn)Dp上接收單端輸入信號(hào)，且在節(jié)點(diǎn)Pp上輸出信號(hào)。
[0040]圖7b展示根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的用于接收單端信號(hào)的階梯電路702。階梯電路702在節(jié)點(diǎn)Dp上接收單端輸入信號(hào)，且在節(jié)點(diǎn)Lp上輸出具有輸入信號(hào)的一半電壓的被分壓信號(hào)。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的各方面，分別將通過(guò)門700和階梯電路702的輸出Pp、Lp輸入到圖8中所示的經(jīng)修改斯密特觸發(fā)器電路800。圖7b中所示的階梯電路702的節(jié)點(diǎn)Lp耦合到斯密特觸發(fā)器電路800的一個(gè)輸入。圖7a中所示的通過(guò)門700的節(jié)點(diǎn)Pp耦合到斯密特觸發(fā)器電路800的另一輸入。圖8展示根據(jù)本發(fā)明的各方面的節(jié)點(diǎn)Pp和節(jié)點(diǎn)Lp到經(jīng)修改斯密特觸發(fā)器電路800的耦合。
[0042]當(dāng)?shù)剿姑芴赜|發(fā)器電路800的輸入信號(hào)從低轉(zhuǎn)變?yōu)楦邥r(shí)，需要斯密特觸發(fā)器電路800在高閾值電壓Vih (其在USB2.0實(shí)例中是2V)處進(jìn)行切換。當(dāng)?shù)剿姑芴赜|發(fā)器電路800的輸入信號(hào)從高轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜁r(shí)，需要斯密特觸發(fā)器電路800在低閾值電壓Vil (其在USB2.0實(shí)例中是0.8V)處進(jìn)行切換。根據(jù)本發(fā)明的各方面的耦合到圖7b中所示的階梯電路702和圖7a中所示的通過(guò)門700的經(jīng)修改斯密特觸發(fā)器電路800響應(yīng)于單端輸入信號(hào)的轉(zhuǎn)變而在所要的閾值處執(zhí)行切換。
[0043]被階梯分割的輸出耦合到節(jié)點(diǎn)Lp802，節(jié)點(diǎn)Lp802是斯密特觸發(fā)器電路800的實(shí)施高閾值電壓Vih的部分。因此，當(dāng)單端輸入信號(hào)從低轉(zhuǎn)變?yōu)楦邥r(shí)，斯密特觸發(fā)器電路800將在其處進(jìn)行切換的電壓閾值取決于階梯電路702的為輸入信號(hào)的電壓的一半的輸出。在說(shuō)明性實(shí)施例中，斯密特觸發(fā)器的高閾值電壓Vih被設(shè)定到1.0V，從而考慮到階梯電路的被分壓的輸出且實(shí)施相對(duì)于輸入信號(hào)的2.0V的有效Vih。
[0044]在節(jié)點(diǎn)Pp804處提供通過(guò)門輸出，節(jié)點(diǎn)Pp804是斯密特觸發(fā)器電路800的實(shí)施低閾值電壓Vin的部分。當(dāng)信號(hào)從高變?yōu)榈蜁r(shí)，通過(guò)門700是完全可操作的。因此，當(dāng)單端輸入信號(hào)從高轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜁r(shí)，斯密特觸發(fā)器電路800將在其處進(jìn)行切換的電壓閾值取決于通過(guò)門700的與輸入信號(hào)的電壓相同的輸出。
[0045]圖9展示根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的耦合到圖7a中所示的通過(guò)門700和圖7b中所示的階梯電路702的圖8中所示的斯密特觸發(fā)器電路800的示范性響應(yīng)。輸入信號(hào)902對(duì)應(yīng)于斯密特觸發(fā)器電路800的節(jié)點(diǎn)Pp處的信號(hào)。二等分輸入信號(hào)904對(duì)應(yīng)于斯密特觸發(fā)器電路800的節(jié)點(diǎn)Lp處的信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)904從低升為高時(shí)，當(dāng)二等分輸入信號(hào)904越過(guò)1.0V Vih閾值時(shí)，斯密特觸發(fā)器電路800將其輸出從低切換為高。這使得具有1.8V供應(yīng)的斯密特觸發(fā)器電路800能夠接收更高電壓輸入信號(hào)，所述更高電壓輸入信號(hào)具有相對(duì)于針對(duì)USB2.0應(yīng)用所指定的輸入信號(hào)的為2.0V的有效Vih。
[0046]當(dāng)輸入信號(hào)902從高降為低時(shí)，當(dāng)從通過(guò)門700接收的全輸入信號(hào)越過(guò)0.8V Vil閾值時(shí)，斯密特觸發(fā)器電路800將其輸出從高切換為低。舉例來(lái)說(shuō)，使低電壓閾值參考來(lái)自通過(guò)門700的全輸入信號(hào)，而不是使二等分階梯輸出信號(hào)Lp參考0.4V閾值，因?yàn)殡A梯電路702可能不適合于傳輸處于低于約1.2伏的電壓的二等分信號(hào)Lp。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在單個(gè)電路中提供耐高電壓差動(dòng)接收器以及耐高電壓?jiǎn)味私邮掌?。圖11展示以上文參考圖2到4所描述的方式響應(yīng)于差動(dòng)輸入信號(hào)而操作的耐高電壓差動(dòng)接收器電路1100。施密特觸發(fā)器1102連接到階梯電路1104的節(jié)點(diǎn)Lp且連接到通過(guò)門1106的節(jié)點(diǎn)Pp。施密特觸發(fā)器1102與階梯電路1104和通過(guò)門1106的組合作為單端接收器以與上文參考圖6到8所描述的電路相同的方式操作。
[0048]參考圖10來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于通過(guò)在第二電壓域中操作的接收器來(lái)接收在第一電壓域中的單端信號(hào)的方法。在方框1002中，接收在第一信號(hào)域中的單端信號(hào)。在方框1004中，通過(guò)分壓器來(lái)分割單端信號(hào)以產(chǎn)生二等分單端信號(hào)。在方框1006中，通過(guò)斯密特觸發(fā)器電路的第一輸入來(lái)接收二等分單端信號(hào)。斯密特觸發(fā)器電路的第一輸入控制斯密特觸發(fā)器電路的高閾值。在方框1008中，通過(guò)通過(guò)門將單端信號(hào)接收到斯密特觸發(fā)器電路的第二輸入。第二輸入控制斯密特觸發(fā)器電路的低閾值。在方框1010中，當(dāng)單端信號(hào)高于晶體管閾值時(shí)，從分壓器傳輸二等分信號(hào)。在方框1012中，當(dāng)單端信號(hào)低于晶體管閾值時(shí)，通過(guò)通過(guò)門傳輸信號(hào)。
[0049]在說(shuō)明性實(shí)施例中，可使通過(guò)門參考約等于分壓器的閾值的電壓，以用于在單端信號(hào)低于晶體管分壓器的閾值時(shí)啟用通過(guò)門。舉例來(lái)說(shuō)，分壓器可經(jīng)配置以在單端輸入信號(hào)高于約1.2伏時(shí)操作，且通過(guò)門可經(jīng)配置以在差動(dòng)輸入信號(hào)的共模分量低于約1.2伏時(shí)操作。在一個(gè)實(shí)施例中，分壓器是晶體管，PMOS或NM0S。在另一實(shí)施例中，分壓器是電阻器分壓器。
[0050]圖12是展示其中可有利地使用本發(fā)明的實(shí)施例的示范性無(wú)線通信系統(tǒng)1200的方框圖。出于說(shuō)明的目的，圖12展示三個(gè)遠(yuǎn)程單元1220、1230和1250以及兩個(gè)基站1240。將認(rèn)識(shí)到，無(wú)線通信系統(tǒng)可具有更多的遠(yuǎn)程單元和基站。遠(yuǎn)程單元1220、1230和1250包含IC裝置1225A、1225C和1225B，IC裝置1225A、1225C和1225B包含所揭示的電路。將認(rèn)識(shí)至IJ，含有IC的任何裝置還可包含此處所揭示的電路，包含基站、切換裝置以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。圖12展示從基站1240到遠(yuǎn)程單元1220、1230和1250的前向鏈路信號(hào)1280，以及從遠(yuǎn)程單元1220、1230和1250到基站1240的反向鏈路信號(hào)1290。
[0051]在圖12中，將遠(yuǎn)程單元1220展示為移動(dòng)電話，將遠(yuǎn)程單元1230展示為便攜式計(jì)算機(jī)，且將遠(yuǎn)程單元1250展示為無(wú)線本地環(huán)路系統(tǒng)中的固定位置遠(yuǎn)程單元。舉例來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)程單元可為移動(dòng)電話、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)單元、例如個(gè)人數(shù)據(jù)助理等便攜式數(shù)據(jù)單元、具備GPS功能的裝置、導(dǎo)航裝置、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、例如儀表讀取裝備等固定位置數(shù)據(jù)單元，或存儲(chǔ)或檢索數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)指令的任何其它裝置，或其任何組合。雖然圖12說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的教示的遠(yuǎn)程單元，但本發(fā)明不限于這些示范性所說(shuō)明單元?？稍诎呻娐?IC)的任何裝置中合適地使用本發(fā)明的實(shí)施例。
[0052]圖13是說(shuō)明用于例如上文所揭示的耐高電壓差動(dòng)接收器電路等半導(dǎo)體組件的電路、布局和邏輯設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工作站的方框圖。設(shè)計(jì)工作站1300包含硬盤1301，硬盤1301含有操作系統(tǒng)軟件、支持文件和例如Cadence或OrCAD等設(shè)計(jì)軟件。設(shè)計(jì)工作站1300還包含顯示器以促進(jìn)例如具有耐高電壓差動(dòng)接收器電路的集成電路等電路1310或半導(dǎo)體組件1312的設(shè)計(jì)。提供存儲(chǔ)媒體1304以用于有形地存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)1310或半導(dǎo)體組件1312。電路設(shè)計(jì)1310或半導(dǎo)體組件1312可以按例如⑶SII或GERBER等文件格式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)媒體1304上。存儲(chǔ)媒體1304可為⑶-ROM、DVD、硬盤、快閃存儲(chǔ)器或其它適當(dāng)裝置。此外，設(shè)計(jì)工作站1300包含驅(qū)動(dòng)設(shè)備1303以用于從存儲(chǔ)媒體1304接受輸入或?qū)⑤敵鰧懭氲酱鎯?chǔ)媒體 1304。
[0053]記錄于存儲(chǔ)媒體1304上的數(shù)據(jù)可指定邏輯電路配置、用于光刻掩模的模式數(shù)據(jù)，或用于例如電子束光刻等串行寫入工具的掩模模式數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可進(jìn)一步包含邏輯驗(yàn)證數(shù)據(jù)，例如與邏輯模擬相關(guān)聯(lián)的時(shí)序圖或網(wǎng)狀電路。在存儲(chǔ)媒體1304上提供數(shù)據(jù)通過(guò)減少用于設(shè)計(jì)半導(dǎo)體晶片的工藝的數(shù)目而促進(jìn)電路設(shè)計(jì)1310或半導(dǎo)體組件1312的設(shè)計(jì)。
[0054]對(duì)于固件和/或軟件實(shí)施方案，可用執(zhí)行本文所描述的功能的模塊(例如，程序、函數(shù)等)來(lái)實(shí)施方法。有形地體現(xiàn)指令的任何機(jī)器可讀媒體可用于實(shí)施本文中所描述的方法中。舉例來(lái)說(shuō)，軟件代碼可存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中且由處理器單元執(zhí)行。存儲(chǔ)器可實(shí)施于處理器單元內(nèi)或處理器單元外部。如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)器”指代任何類型的長(zhǎng)期、短期、易失性、非易失性或其它存儲(chǔ)器，且不限于任何特定類型的存儲(chǔ)器或任何特定數(shù)目的存儲(chǔ)器，或上面存儲(chǔ)存儲(chǔ)器的任何特定類型的媒體。
[0055]如果以固件和/或軟件實(shí)施，則可將功能作為一個(gè)或一個(gè)以上指令或代碼而存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀媒體上。實(shí)例包含編碼有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)可讀媒體和編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀媒體。計(jì)算機(jī)可讀媒體包含物理計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體。存儲(chǔ)媒體可為可由計(jì)算機(jī)存取的任何可用媒體。舉例來(lái)說(shuō)且非限制，此類計(jì)算機(jī)可讀媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)裝置、磁盤存儲(chǔ)裝置或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或可用于存儲(chǔ)呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式的所要程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體；如本文中所使用，磁盤和光盤包含壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤和藍(lán)光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上各者的組合也應(yīng)包含在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。
[0056]除了存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀媒體上之外，可在包含于通信設(shè)備中的傳輸媒體上將指令和/或數(shù)據(jù)作為信號(hào)來(lái)提供。舉例來(lái)說(shuō)，通信設(shè)備可包含具有指示指令和數(shù)據(jù)的信號(hào)的收發(fā)器。所述指令和數(shù)據(jù)經(jīng)配置以致使一個(gè)或一個(gè)以上處理器實(shí)施權(quán)利要求書中概述的功倉(cāng)泛。
[0057]在一個(gè)配置中，一種經(jīng)配置為耐高電壓接收器的設(shè)備包含:用于接收在第一信號(hào)域中的差動(dòng)信號(hào)的裝置；用于通過(guò)分壓器階梯來(lái)分割所述差動(dòng)信號(hào)以產(chǎn)生二等分差動(dòng)信號(hào)的裝置；以及用于當(dāng)差動(dòng)信號(hào)的共模分量高于分壓器階梯的閾值時(shí)通過(guò)第一比較器來(lái)接收二等分差動(dòng)信號(hào)的裝置。所述設(shè)備還包含用于當(dāng)共模分量低于分壓器階梯的閾值時(shí)通過(guò)通過(guò)門將差動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)降诙容^器的裝置。在一個(gè)方面中，前述裝置可為經(jīng)配置以執(zhí)行由前述裝置敘述的功能的處理器和存儲(chǔ)器。在另一方面中，前述裝置可為經(jīng)配置以執(zhí)行由前述裝置敘述的功能的模塊或任何設(shè)備。
[0058]雖然已經(jīng)陳述了特定電路，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，不需要全部所揭示的電路來(lái)實(shí)踐本發(fā)明。另外，未描述某些眾所周知的電路，從而維持聚焦于本發(fā)明。
[0059]雖然已詳細(xì)描述本發(fā)明和其優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)理解，在不脫離如所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的技術(shù)的情況下，可在本文中作出各種改變、替代和更改。此外，本申請(qǐng)案的范圍無(wú)意限于說(shuō)明書中所描述的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、手段、方法及步驟的特定實(shí)施例。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易從本發(fā)明了解到的，可根據(jù)本發(fā)明利用目前現(xiàn)有或稍后將開(kāi)發(fā)的執(zhí)行與本文中所描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例大體上相同的功能或?qū)崿F(xiàn)與其大體上相同的結(jié)果的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求書既定在其范圍內(nèi)包含此些過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其包括: 接收在第一信號(hào)域中的差動(dòng)信號(hào)，所述差動(dòng)信號(hào)包含共模分量和差動(dòng)分量； 通過(guò)分壓器階梯來(lái)分割所述差動(dòng)信號(hào)以產(chǎn)生二等分差動(dòng)信號(hào)，且當(dāng)所述共模分量高于所述分壓器階梯的閾值時(shí)通過(guò)第一比較器來(lái)接收所述二等分差動(dòng)信號(hào)；以及； 當(dāng)所述共模分量低于所述分壓器階梯的所述閾值時(shí)，通過(guò)通過(guò)門將所述差動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)降诙容^器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述分壓器階梯包括PMOS晶體管階梯、NMOS晶體管階梯和電阻器階梯中的一者。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括: 對(duì)來(lái)自所述第一比較器和所述第二比較器的輸出電流求和以產(chǎn)生合計(jì)的比較器輸出；以及 將所述合計(jì)的比較器輸出電平移位以產(chǎn)生在第二信號(hào)域中的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其包括: 使所述通過(guò)門參考約等于所述分 壓器階梯的所述閾值的電壓，以在所述共模分量低于所述分壓器階梯的所述閾值時(shí)啟用所述通過(guò)門。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述分壓器階梯經(jīng)配置以在所述差動(dòng)信號(hào)的所述共模分量在約2.5伏與約1.2伏之間時(shí)操作，且其中所述通過(guò)門經(jīng)配置以在所述差動(dòng)信號(hào)的所述共模分量在約0.8伏與約1.2伏之間時(shí)操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航裝置、計(jì)算機(jī)、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)PCS單元、便攜式數(shù)據(jù)單元和固定位置數(shù)據(jù)單元中的至少一者中執(zhí)行所述接收、分割和傳輸。
7.—種電路,其包括: 通過(guò)門電路，其經(jīng)配置以接收在第一信號(hào)域中的差動(dòng)信號(hào)且輸出在所述第一信號(hào)域中的所述信號(hào)，所述差動(dòng)信號(hào)包含共模分量和差動(dòng)分量； 分壓器電路，其經(jīng)配置以接收在第二信號(hào)域中的所述差動(dòng)信號(hào)且輸出在所述第一信號(hào)域中的所述信號(hào)； 第一比較器，其經(jīng)配置以從所述通過(guò)門電路接收在所述第一信號(hào)域中的所述信號(hào)；以及 第二比較器，其經(jīng)配置以從所述分壓器電路接收在所述第一信號(hào)域中的所述信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其中所述分壓器電路通過(guò)分壓器階梯來(lái)分割所述差動(dòng)信號(hào)以產(chǎn)生二等分差動(dòng)信號(hào)，且當(dāng)所述共模分量高于所述分壓器階梯的閾值時(shí)將所述二等分差動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)剿龅谝槐容^器；以及； 當(dāng)所述共模分量低于所述分壓器階梯的所述閾值時(shí)，所述通過(guò)門電路將所述差動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)剿龅诙容^器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其進(jìn)一步包括: 差動(dòng)接收器電路，其經(jīng)配置以對(duì)來(lái)自所述第一比較器和所述第二比較器的輸出電流求和以產(chǎn)生合計(jì)的比較器輸出；以及 電平移位電路，其經(jīng)配置以將所述合計(jì)的比較器輸出電平移位以產(chǎn)生在所述第一信號(hào)域中的信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其中所述分壓器電路包括PMOS晶體管階梯、NMOS晶體管階梯和電阻器階梯中的一者。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其進(jìn)一步經(jīng)配置以使所述通過(guò)門電路參考約等于所述分壓器電路的所述閾值的電壓，以在所述共模分量低于所述分壓器電路的所述閾值時(shí)啟用所述通過(guò)門電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其中所述分壓器電路經(jīng)配置以在所述差動(dòng)信號(hào)的所述共模分量在約2.5伏與約1.2伏之間時(shí)操作，且其中所述通過(guò)門電路經(jīng)配置以在所述差動(dòng)信號(hào)的所述共模分量在約0.8伏與約1.2伏之間時(shí)操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其被集成到移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航裝置、計(jì)算機(jī)、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)PCS單元、便攜式數(shù)據(jù)單元和固定位置數(shù)據(jù)單元中的至少一者中。
14.一種系統(tǒng),其包括: 用于接收在第一信號(hào)域中的差動(dòng)信號(hào)的裝置，所述差動(dòng)信號(hào)包含共模分量和差動(dòng)分量; 用于分割所述差動(dòng)信號(hào)以產(chǎn)生二等分差動(dòng)信號(hào)且當(dāng)所述共模分量高于分割裝置的閾值時(shí)通過(guò)第一比較器來(lái)接收所述二等分差動(dòng)信號(hào)的裝置；以及； 用于當(dāng)所述共模分量低于所述分割裝置的所述閾值時(shí)將所述差動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)降诙容^器的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其包括: 用于對(duì)來(lái)自所述第一比較器和所述第二比較器的輸出電流求和以產(chǎn)生合計(jì)的比較器輸出的裝置；以及 用于將所述合計(jì)的比較器輸出電平移位以產(chǎn)生在第二信號(hào)域中的信號(hào)的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其包括: 用于使所述傳輸裝置參考約等于所述分割裝置的所述閾值的電壓以在所述共模分量低于所述分割裝置的所述閾值時(shí)啟用所述傳輸裝置的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述分割裝置經(jīng)配置以在所述差動(dòng)信號(hào)的所述共模分量在約2.5伏與約1.2伏之間時(shí)操作，且其中所述傳輸裝置經(jīng)配置以在所述差動(dòng)信號(hào)的所述共模分量在約0.8伏與約1.2伏之間時(shí)操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其被集成到移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航裝置、計(jì)算機(jī)、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)PCS單元、便攜式數(shù)據(jù)單元和固定位置數(shù)據(jù)單元中的至少一者中。
19.一種方法，其包括以下步驟: 接收在第一信號(hào)域中的差動(dòng)信號(hào)，所述差動(dòng)信號(hào)包含共模分量和差動(dòng)分量； 通過(guò)分壓器階梯來(lái)分割所述差動(dòng)信號(hào)以產(chǎn)生二等分差動(dòng)信號(hào)，且當(dāng)所述共模分量高于所述分壓器階梯的閾值時(shí)通過(guò)第一比較器來(lái)接收所述二等分差動(dòng)信號(hào)；以及； 當(dāng)所述共模分量低于所述分壓器階梯的所述閾值時(shí)，通過(guò)通過(guò)門將所述差動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)降诙容^器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其進(jìn)一步包括在移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航裝置、計(jì)算機(jī)、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)PCS單元、便攜式數(shù)據(jù)單元和固定位置數(shù)據(jù)單元·中的至少一者中執(zhí)行所述接收、分割和傳輸?shù)牟襟E。
【文檔編號(hào)】H03K19/0185GK103430453SQ201280012993
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月27日
【發(fā)明者】安基特·斯里瓦斯塔瓦, 許浩·黃, 孝宏·全 申請(qǐng)人:高通股份有限公司