用于焊盘信号监视的负载隔离的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年11月6日提交的题为“loadisolationforpadsignalmonitoring(用于焊盘信号监视的负载隔离)”的美国专利申请号14/535,271的权益，其通过援引全部明确纳入于此。

背景

领域

本公开一般涉及信号监视和调节，尤其涉及用于焊盘信号监视的负载隔离。

背景技术：

输入/输出(io)驱动器接收来自存储器控制器的数据、对该数据进行电平移位和调理，并且将经调理的数据输出到负载(诸如举例而言，动态随机存取存储器(dram))。数据的占空比可通过io驱动器和/或存储器控制器来调节。当前存在对于改善占空比的调节，由此改善由io驱动器输出的数据的占空比的需求。

概述

在本公开的一方面，一种驱动器电路包括输出驱动器，该输出驱动器包括多条输出驱动器支路。该驱动器电路进一步包括占空比调节器，其被配置成调节提供给输出驱动器的信号的占空比。该驱动器电路进一步包括隔离模块，其被配置成将输出驱动器支路中的至少一条输出驱动器支路与该输出驱动器支路中的剩余输出驱动器支路隔离。该驱动器电路进一步包括占空比监视器，其被配置成在至少一条输出驱动器支路与剩余输出驱动器支路隔离时监视该至少一条输出驱动器支路的输出以及将所监视的输出提供给占空比调节器。

在本公开的一方面，提供了一种调节数据信号的方法。该方法可由驱动器电路来执行。该驱动器电路将输出驱动器的至少一条输出驱动器支路与该输出驱动器的剩余输出驱动器支路电隔离。该驱动器电路在至少一条输出驱动器支路与剩余输出驱动器支路电隔离时监视该至少一条输出驱动器支路的输出。该驱动器电路基于该监视来调节信号的占空比。

附图简要说明

图1是解说标准io配置的示图。

图2是解说包括占空比监视器和占空比调节器的io配置的示图。

图3是解说根据一种配置的包括占空比监视器和占空比调节器的io配置的示图。

图4是调节数据信号的方法的流程图。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以避免淡化此类概念。装置和方法将在以下详细描述中进行描述并可以在附图中由各种框、模块、组件、电路、步骤、过程、算法、元件等来解说。

图1是解说标准io配置100的示图。参照图1，标准io配置100包括存储器控制器/核逻辑102。核逻辑102包括配置成向io驱动器(诸如双倍数据率(ddr)io105)提供数据110的数据模块103。核逻辑102和ddrio105可以是位于单个印刷电路板(pcb)上的一个集成电路(ic)的一部分。在配置100中，数据模块103被配置成向ddrio105的电平移位器104发送数据信号110。电平移位器104对传入数据信号110的电压电平进行移位(例如，放大)。电平移位器104将经电平移位的数据信号输出到预驱动器106，预驱动器106可包括一个或多个反相器或缓冲器，并且驱动器106被配置成对经电平移位的数据信号进行调理。预驱动器106将经调理的数据信号输出到输出驱动器108。输出驱动器108被配置成从预驱动器106接收经调理、电平移位的数据信号，以将该数据信号输出到节点118处的焊盘(也被称为焊盘凸块、或焊盘着陆)，并驱动该数据信号跨越传输线/通道111到dram112。输出驱动器108可包括并联连接的多条输出驱动器支路。这些输出驱动器支路中的每一者可具有大致相同的输出阻抗(例如，在特定频率处为240欧姆)。输出驱动器支路中的一者或多者可被激活以获得较小的输出阻抗。例如，如果在特定频率处输出驱动器支路中的每一者具有240欧姆的输出阻抗，则两条输出驱动器支路可被激活以获得120欧姆的输出阻抗，三条输出驱动器支路可被激活以获得80欧姆的输出阻抗，而四条输出驱动器支路可被激活以获得60欧姆的输出阻抗。

图2是解说包括占空比监视器214和占空比调节器216的io配置200的示图。参照图2，io配置200包括存储器控制器/核逻辑202。核逻辑202包括数据模块203和占空比调节器216。数据模块203被配置成向占空比调节器216提供数据信号。占空比调节器216被配置成调节数据信号的占空比，并将数据信号210输出到io驱动器(诸如ddrio205)。在配置200中，占空比调节器216被配置成向ddrio205的电平移位器204发送数据信号210。电平移位器204对传入数据信号210的电压电平进行移位(例如，放大)。电平移位器204将经电平移位的数据信号输出到预驱动器206，预驱动器206可包括一个或多个反相器或缓冲器，并且驱动器206被配置成对经电平移位的数据信号进行调理。预驱动器206将节点219处的经调理的数据信号输出到占空比监视器214和输出驱动器208。占空比监视器214监视节点219处的预驱动器206的输出的占空比，并且将占空比监视信号输出到占空比调节器216。占空比调节器216基于占空比监视信号调节来自数据模块203的数据信号的占空比。输出驱动器208可具有多条支路(诸如举例而言，四条支路208a、208b、208c、208d)。输出驱动器208被配置成从预驱动器206接收经调理、电平移位的数据信号，以将数据信号233输出到节点218处的焊盘(也被称为焊盘凸块、或焊盘着陆)，并驱动数据信号233跨越传输线/通道211到dram212。

如图2所示，占空比监视器214监视节点219处的占空比。然而，监视节点219处的占空比是不那么理想的，因为输出驱动器208在节点218处引入的占空比失真。此外，节点218处的监视也是不那么理想的，因为来自传输线/通道211和/或dram212的反射而导致的失真。相应地，以下提供了示例性驱动器电路，其中占空比监视器214在输出驱动器的输出处进行监视。

图3是解说根据一种配置的包括占空比监视器314和占空比调节器316的示例性io配置300的示图。参照图3，io配置300包括存储器控制器/核逻辑302。核逻辑302包括数据模块303和占空比调节器316。数据模块303被配置成向占空比调节器316提供数据信号。占空比调节器316被配置成调节数据信号的占空比，并将数据信号310输出到io驱动器(诸如ddrio305)。在io配置300中，占空比调节器316被配置成向ddrio305的电平移位器304发送数据信号310。电平移位器304对传入数据信号310的电压电平进行移位(例如，放大)。电平移位器304将经电平移位的数据信号输出到预驱动器306，预驱动器306可包括一个或多个反相器或缓冲器，并且驱动器306被配置成对经电平移位的数据信号进行调理。预驱动器306将节点319处的经调理的数据信号输出到输出驱动器308的输出驱动器支路308d以及输出驱动器308的输出驱动器支路308a、308b、308c。如所示的，输出驱动器308包括四条支路。然而，输出驱动器308可包括x条支路(例如，4条支路、8条支路等)，其中节点319与节点330之间为y条支路，而节点319与节点318之间为x-y条支路(例如，如果y＝1，则x-y等于3条支路、7条支路等)。输出驱动器支路308d位于占空比反馈环路内，其包括占空比监视器314、占空比调节器316、电平移位器304、以及预驱动器306。

与图2中所示的其中来自核逻辑202的数据信号在输出驱动器208的输入处的节点219(即，预驱动器206与输出驱动器208之间的节点219)处被测量的io配置200不同，本配置的占空比监视器314连接到节点330以监视输出驱动器308的输出驱动器支路308d的输出处的占空比。在本配置中，输出驱动器308被示为包括四条输出驱动器支路308a-d，尽管其他配置的输出驱动器308可包括更多或更少的输出驱动器支路。占空比监视器314将占空比监视信号输出到占空比调节器316。占空比调节器316基于占空比监视信号来调节来自数据模块303的数据信号的占空比。输出驱动器308被配置成从预驱动器306接收经调理、电平移位的数据信号，将数据信号333输出到节点318处的焊盘，并且驱动数据信号333跨越传输线/通道311到dram312。

为了改善占空比监视器314的有效性(如与图2中所示的io配置200的占空比监视器214相比)，输出驱动器支路308d的输出以及占空比监视器314与耦合到剩余输出驱动器支路308a-c的输出的节点318并且与负载(例如，传输线/通道311和dram312)可切换地隔离，而同时剩余输出驱动器支路308a-c与负载保持电连接。当占空比监视器314未在监视输出驱动器支路308d的输出处的信号334并且输出驱动器支路308d被启用时，隔离模块320被配置成处于闭合/导电状态，并且否则被配置成处于断开/非导电状态。当输出驱动器支路308d被启用时，drv_308d_en被使能，而当占空比监视器314被启用时，pad_mon_en被使能。当drv_308d_en被使能并且pad_mon_en被禁用时，隔离模块320被配置成处于闭合/导电状态(en处于高电压且en_b处于低电压)，并且否则被配置成处于断开/非导电状态(en处于低电压且en_b处于高电压)。相应地，当drv_308d_en被禁用时(例如，未被用作输出驱动器308的一部分(诸如当无需输出驱动器支路308d来减小输出驱动器308的输出阻抗时))以及当drv_308d_en和pad_mon_en两者均被使能时，隔离模块320处于断开/非导电状态。

当占空比监视器314被禁用而输出驱动器支路308被启用以供与输出驱动器支路308a-c操作时，隔离模块320将输出驱动器支路308d与输出驱动器支路308a-c并联电连接。当占空比监视器314被启用同时输出驱动器支路308d被启用时，隔离模块320将输出驱动器支路308d与节点318隔离以使得从传输线/通道311和dram312反射(因阻抗失配而导致)的信号反射(例如，在信号333内示出)与占空比监视器314隔离。通过将信号反射与占空比监视器314隔离，占空比调节器316能够提供对数据信号310的改善占空比调节。

在本配置300中，在占空比监视器314进行监视期间，与传输线/通道311和dram312隔离的输出驱动器支路308d是输出驱动器308的最不重要的支路(即，在输出驱动器支路308a-d中，被隔离的输出驱动器支路308d产生输出信号的最小百分比的功率，并且因此产生比其他输出驱动器支路308a-c中的每一者更少的功率)。通过选择在占空比监视器314进行监视期间与负载311、312隔离的最不重要的支路308d，由占空比监视器314测量的精度被改善，并且在监视期间递送给dram312的信号比在使用较重要的支路的情况下影响较小。

再次参照图2，当占空比监视器214活跃时，取决于是否需要输出驱动器支路208d来驱动信号233跨越传输线/通道211，输出驱动器支路208d可以被启用或者可以不被启用。然而，在图3中，当占空比监视器314活跃时，输出驱动器支路308d被启用以向占空比监视器314提供节点330处的输出信号。当占空比监视器314活跃时，来自输出驱动器支路308d的输出不被用来驱动信号333跨越传输线/通道311，因为开关/隔离模块320隔离来自输出驱动器支路308d的输出。

如图3中所示，隔离模块320包括传输门，该传输门包括并联连接的n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管321和p型金属氧化物半导体(pmos)晶体管323。隔离模块320进一步包括作为传输门控制模块的一部分的nor(异或)门322，nor门322接收输入pad_mon_en信号和经反相的drv_308d_en信号。nor门322输出en信号，该en信号被输入到nmos晶体管321的栅极。该en信号被反相以提供en_b信号，该en_b信号被输入到pmos晶体管323的栅极。

再次参照图3，电容模块340可耦合到节点330以便改善占空比调节的结果。电容模块340将电容添加到用于占空比监视器314的电路中以便计及由隔离模块320对节点318处的输出电容的隔离。电容模块340可以是单独的模块，或者可以是隔离模块320或占空比监视器314的一部分。电容模块340包括电容器341和晶体管342。晶体管342作为开关来操作以根据en_b将电容器341连接到节点330以及将电容器341与节点330断开。电容器341可具有等于输出驱动器308的输出电容的1/n的电容c，其中“n”为输出驱动器308的输出驱动器支路的数目。在其他配置中，为了占空比调节的改善的精度，电容c可被选择为输出驱动器308的输出电容的1/n减去与隔离模块320的传输门321、323相关联的电容。

再次参照图3，驱动器电路300包括输出驱动器308、占空比调节器316、隔离模块320、以及占空比监视器314。输出驱动器308包括多条输出驱动器支路308a-d。占空比调节器316被配置成调节提供给输出驱动器308的信号的占空比。隔离模块320被配置成将输出驱动器支路308a-d中的至少一条输出驱动器支路308d与输出驱动器支路308a-d中的剩余输出驱动器支路308a-c隔离。占空比监视器314被配置成在至少一条输出驱动器支路308d与剩余输出驱动器支路308a-c隔离时监视该至少一条输出驱动器支路308d的输出。占空比监视器314还被配置成将所监视的输出(例如，信号334)提供给占空比调节器316。

隔离模块320可包括传输门321、323以及传输门控制模块322。传输门321、323可耦合在至少一条输出驱动器支路308d的输出与剩余输出驱动器支路308a-c的输出之间。传输门控制模块322可被配置成在至少一条输出驱动器支路308d正在输出信号并且占空比监视器314未在监视至少一条输出驱动器支路308d的输出(例如，信号334)时闭合传输门321、323。传输门控制模块322可被进一步配置成在至少一条输出驱动器支路308d未在输出信号时或者在占空比监视器314正在监视至少一条输出驱动器支路308d的输出时断开传输门321、323。驱动器电路300可进一步包括负载电容模块340，负载电容模块340被配置成在占空比监视器314正在监视至少一条输出驱动器支路308d的输出时将负载电容341引入到至少一条输出驱动器支路308d的输出。负载电容模块340可包括晶体管342和电容器341。驱动器电路300可进一步包括配置成从占空比调节器316接收信号以输出经电平移位的信号的电平移位器304，并且还可进一步包括配置成从电平移位器304接收经电平移位的信号并将经调理的信号提供给输出驱动器308的预驱动器306。输出驱动器308可被配置成耦合到配置成从输出驱动器308接收输出驱动器信号333的负载312。负载312可以是dram312。驱动器电路300可以是存储器控制器300。

图4是调节数据信号的方法的流程图400。该方法可由装置(诸如包括图3所示的占空比调节器316、占空比监视器314、以及隔离模块320的io配置/驱动器电路300)来执行。在402，将输出驱动器的至少一条输出驱动器支路与该输出驱动器的剩余输出驱动器支路隔离。该至少一条输出驱动器支路可在该至少一条输出驱动器支路正在输出信号并且该至少一条驱动器支路的输出正在被监视时通过操作传输门控制模块断开耦合在该至少一条输出驱动器支路的输出与剩余输出驱动器支路的输出之间的传输门来与该剩余输出驱动器支路隔离。传输门控制模块可进一步在至少一条输出驱动器支路未在输出信号时通过断开传输门来隔离该至少一条输出驱动器支路。例如，参照图3，驱动器电路300可在至少一条输出驱动器支路308d正在输出信号(drv_308d_en被使能)并且至少一条驱动器支路的输出正在被监视(pad_mon_en被使能)时通过以下操作来将输出驱动器308的至少一条输出驱动器支路308d与输出驱动器308的剩余输出驱动器支路308a-c电隔离：操作传输门控制模块320断开耦合在至少一条输出驱动器支路308d的输出与剩余输出驱动器支路308a-c的输出之间的传输门321、323；并且传输门控制模块320可在至少一条输出驱动器支路308d未在输出信号(drv_308d_en被禁用)时通过断开传输门321、323来隔离至少一条输出驱动器支路308d。在404，在该至少一条输出驱动器支路与该剩余输出驱动器支路电隔离时，监视该至少一条输出驱动器支路的输出。例如，参照图3，驱动器电路300的占空比监视器314可在至少一条输出驱动器支路308d与剩余输出驱动器支路308a-c电隔离时监视至少一条输出驱动器支路308d的输出。在406，基于该监视来调节信号的占空比。例如，参照图3，驱动器电路300的占空比调节器316可基于该监视来调节由存储在核逻辑302中的数据模块303产生的信号的占空比。

在408，在执行该监视之后，将该输出驱动器的该至少一条输出驱动器支路电连接到该输出驱动器的该剩余输出驱动器支路。传输门控制模块可被操作以在该至少一条输出驱动器支路正在输出信号并且至少一条驱动器支路的输出未在被监视时通过闭合传输门来将该至少一条输出驱动器支路电连接到该剩余输出驱动器支路。例如，参照图3，在执行监视之后，输出驱动器308的至少一条输出驱动器支路308d可通过以下操作被电连接到输出驱动器308的剩余输出驱动器支路308a-c：操作传输门控制模块320在至少一条输出驱动器支路308d正在输出信号并且至少一条驱动器支路308d的输出未在被监视时(在pad_mon_en被禁用并且drv_308d_en被使能时)通过闭合传输门321、323来将至少一条输出驱动器支路308d电连接到剩余输出驱动器支路308a-c。

在410，对经调节的信号进行电平移位，对经电平移位的信号进行调理，并且在该至少一条输出驱动器支路的输出正在被监视时使用该至少一条输出驱动器支路来驱动经调理、电平移位的信号。例如，参照图3，电平移位器304可对经调节的信号310进行电平移位，预驱动器306可对经电平移位的信号进行调理，并且在至少一条输出驱动器支路308d的输出正在被占空比监视器314监视时，输出驱动器支路308d可驱动经调理、电平移位的信号。

在一种配置中，设备可被配置成调节数据信号。该设备包括用于将输出驱动器的至少一条输出驱动器支路与该输出驱动器的剩余输出驱动器支路电隔离的装置。用于电隔离的装置是隔离模块320。该设备进一步包括用于在该至少一条输出驱动器支路与该剩余输出驱动器支路电隔离时监视该至少一条输出驱动器支路的输出的装置。用于监视的装置是占空比监视器314。该设备进一步包括用于基于该监视来调节信号的占空比的装置。用于调节占空比的装置是占空比调节器316。该设备可进一步包括用于在用于监视的装置执行监视之后将输出驱动器的至少一条输出驱动器支路电连接到该输出驱动器的剩余输出驱动器支路的装置。用于电连接的装置是隔离模块320。用于电连接的装置可包括配置成在至少一条输出驱动器支路正在输出信号并且至少一条驱动器支路的输出未在被监视时通过闭合传输门来将该至少一条输出驱动器支路电连接到该剩余输出驱动器支路的传输门控制模块。用于电隔离的装置可包括配置成在至少一条输出驱动器支路正在输出信号并且该至少一条驱动器支路的输出正在被监视时被操作以断开耦合在该至少一条输出驱动器支路的输出与剩余输出驱动器支路的输出之间的传输门的传输门控制模块。该传输门控制模块可被配置成进一步在至少一条输出驱动器支路未在输出信号时通过断开传输门来隔离该至少一条输出驱动器支路。该设备可进一步包括用于对经调节的信号进行电平移位的装置。该设备可进一步包括用于对经电平移位的信号进行调理的装置。该设备可进一步包括用于在至少一条输出驱动器支路的输出正在被监视时使用该至少一条输出驱动器支路来驱动经调理、电平移位的信号的装置。

如以上所描述的，驱动器电路包括输出驱动器、占空比调节器、隔离模块、以及占空比监视器。当输出驱动器的一支路通过隔离模块与该输出驱动器的剩余支路电隔离时，该占空比监视器监视该输出驱动器的该支路的输出。由占空比监视器检测到的信号的信息被递送给占空比调节器，该占空比调节器调节从数据模块接收的信号的占空比。在该支路的输出与剩余支路的输出隔离时监视该支路的输出改善了占空比调节。

应理解，所公开的过程中各步骤的具体次序或层次是示例性办法的解说。应理解，基于设计偏好，可以重新编排这些过程中各步骤的具体次序或层次。此外，一些步骤可被组合或被略去。所附方法权利要求以示例次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所给出的具体次序或层次。

提供先前描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所述的各种方面。对这些方面的各种改动将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示的方面，而是应被授予与语言上的权利要求相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述除非特别声明，否则并非旨在表示“有且仅有一个”，而是“一个或多个”。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必然被解释为优于或胜过其他方面。除非特别另外声明，否则术语“一些”指的是一个或多个。诸如“a、b或c中的至少一者”、“a、b和c中的至少一者”以及“a、b、c或其任何组合”之类的组合包括a、b和/或c的任何组合，并且可包括多个a、多个b或者多个c。具体地，诸如“a、b或c中的至少一者”、“a、b和c中的至少一者”以及“a、b、c或其任何组合”之类的组合可以是仅a、仅b、仅c、a和b、a和c、b和c、或者a和b和c，其中任何此类组合可包含a、b或c中的一个或多个成员。本公开通篇描述的各种方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论这样的公开是否在权利要求书中被显式地叙述。没有任何权利要求元素应被解释为装置加功能，除非该元素是使用短语“用于……的装置”来明确叙述的。