电源噪声降低电路和电源噪声降低方法
【专利说明】电源噪声降低电路和电源噪声降低方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013 年 12 月 23 日提交的题为“Power Noise Clipping Scheme forDDR Interfaces”的美国临时专利申请N0.61/920, 166的优先权，该申请在此通过引用整体并入本文。
技术领域
[0003]本文描述的技术总体上涉及通信领域，并且更具体地涉及集成电路器件之间的电子信号传输。
【背景技术】
[0004]高速数据通信集成电路(IC)裸片包括驱动器和接收器二者。一个这种IC的驱动器经由信号传输线连接到另一 IC的接收器。在示例实施例中，信号传输线包括印刷电路(PC)板的将驱动器电耦合到接收器的迹线。例如，可以在双数据速率(DDR)接口中使用这种驱动器和接收器，该DDR接口可以包括POD (伪开漏极)端接方案。配置DDR接口用来在计时信号的上升沿和下降沿都传输和接收数据。
[0005]上文的描述被提供作为本领域相关技术的总体概述，并且不应当被解释为承认所有它所包括的信息组成针对本专利申请的现有技术。
【发明内容】
[0006]提供了电源噪声降低电路和电源噪声降低方法的示例。示例集成电路包括配置成经由传输线接收信号的输入节点。集成电路也包括配置成将输入节点电耦合到集成电路的电源轨的端接电路装置。集成电路进一步包括耦合到电源轨的电路部件。电路部件被配置成基于电源轨上的电压满足或者超过高电压阈值的确定来泄放在电源轨上的部分的电流。电路部件也被配置成基于电源轨上的电压少于高电压阈值的确定泄放在电源轨上的更小部分的电流。
[0007]作为另一示例，一种集成电路包括配置以提供操作电压给集成电路的子电路的核心电压轨。集成电路也包括在核心电压轨和地轨之间耦合的电路部件。电路部件被配置成基于核心电压轨上的电压满足或者超过高电压阈值的确定来泄放在核心电压轨上的部分的电流。电路部件也被配置成基于核心电压轨上的电压小于高电压阈值的确定来泄放在核心电压轨上的更小部分的电流。
[0008]作为另一示例，一种方法包括在集成电路的输入节点处接收信号，该集成电路包括配置成将输入节点电耦合到集成电路的电源轨上的端接电路装置。该方法也包括确定电源轨上的电压满足或者超过高电压阈值。响应于电压满足或者超过高电压阈值的确定，电源轨上的部分的电流在电路部件处被泄放。该方法进一步包括确定电源轨上的电压小于高电压阈值。响应于电压小于高电压阈值的确定，电源轨上的更小部分的电流被在电路部件处泄放。
[0009]作为另一示例，一种系统包括传输侧集成电路，包括配置成产生信号的驱动器电路部件。该系统也包括接收器侧集成电路，具有配置成经由传输线接收信号的输入节点，其中传输线将驱动器电路部件耦合到输入节点。接收器侧集成电路也包括配置成将输入节点电耦合到接收器侧集成电路的电源轨的端接电路装置。接收器侧集成电路进一步包括耦合到电源轨的电路部件，该电路部件被配置成(i)基于电源轨上的电压满足或者超过高电压阈值的确定来泄放电源轨上的部分的电流，以及(ii)基于电源轨上的电压小于高电压阈值的确定来泄放电源轨上的更小部分的电流。
【附图说明】
[0010]图1A是描绘了根据本公开的一个实施例的通信系统的框图。
[0011]图1B是示出了根据本公开的一个实施例的取决于电源轨上的电压的在电流轨上泄放的电流的量的图。
[0012]图2是描绘了根据本公开的一个实施例的包括串联耦合到电源轨的二极管和电阻器的接收侧IC裸片的框图。
[0013]图3是描绘了根据本公开的一个实施例的通信系统的框图，其中发射器侧IC裸片包括多个驱动器，而接收器侧IC裸片包括多个接收器。
[0014]图4是描绘了根据本公开的一个实施例的包括连接到相同电源轨的多个接收器的接收器侧IC裸片的框图。
[0015]图5是描绘了根据本公开的一个实施例的包括核心电压轨和配置成泄放核心电压轨上的部分的电流的限幅电路的接收器侧IC裸片的框图。
[0016]图6是描绘了根据本公开的一个实施例的方法的步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0017]图1A是描绘了根据本公开的一个实施例的通信系统100的框图。在系统100中，第一集成电路(IC)裸片102包括用于将信号经由传输线106传输到第二 IC裸片108的驱动器104。第二 IC裸片108在输入节点107处接收信号。接收器116的输入端子被耦合到输入节点107，因而使得接收器116能够接收经传输的信号。在一个实施例中，通信系统100使用并联端接用于传输线106。因此，如图1A所示，传输线106经由端接电路装置114被耦合到第二 IC裸片108的电源轨112。在本公开的一个实施例中，传输线106包括将第一 IC裸片102和第二 IC裸片108电耦合的印刷电路板(PCB)迹线。电源轨112是第二 IC裸片108的内部电源轨，而不是PCB 140的部分，其中裸片108被耦合到PCB 140。系统100的部件(包括第一 IC裸片102和第二 IC裸片108)被安装在PCB 140上。
[0018]在图1A中图示的本公开的实施例中，端接电路装置114被包括在第二 IC裸片108上并且将裸片108的输入节点107耦合到裸片108的电源轨112。该端接方案可以被称为POD(伪开漏极)端接方案。包括在裸片108上的端接电路装置114被称为“裸片上端接”(ODT)电路装置。在本公开的其它一些实施例中，端接电路装置114位于裸片外(off-die)。在一个实施例中，端接电路装置114提供在传输线106和接收器116之间匹配的阻抗。具体地，端接电路装置114具有阻抗值，该阻抗值使得接收器116处的输入阻抗被设置为特定阻抗值，目的在于防止或者降低接收器116处的信号反射。这种信号反射对驱动器104传输的信号产生失真，并且负面地影响从驱动器104到接收器116的信号传输的质量和可靠性。
[0019]IC裸片108的电源轨112被配置以提供操作电压给裸片108的各种部件。在图1A中图示的本公开的实施例中，电源轨112被耦合到裸片外PCB 140的电源电压Vfcd 110。因此，PCB 140经由电源电压Vfcd 110提供电源给第二 IC裸片108。在一定条件下，噪声可以在电源轨112上形成。例如，由驱动器104传输的信号的切换可以引起传输线106上的电流分布，该电流分布在电源轨112上产生噪声。该噪声导致电源轨112上的电压从其额定值变化。在本公开的一个实施例中，来自裸片外PCB 140的电源电压Vfcd 110等于特定直流(DC)电压，并且电源轨112处的噪声导致电源轨112处的电压随着一定量的噪声从额定DC电压变化。
[0020]在图1A中图示的本公开的一个实施例中，电源轨112上的噪声导致电源轨112上的电压处在非期望的高电压状态，其中电压超过应该在电源轨112上出现的额定电压。基于，例如，电源轨112上的电压满足或者超过高电压阈值，电源轨112上的电压可以被确定为处于高电压状态。在一个实施例中，电源轨112上的噪声具有谐振特征并且可以被称为“谐振噪声”。这种谐振噪声导致电源轨112上的电压在最大和最小电压之间以特定频率或者多个不同频率振荡。电源轨112上的振荡电压包括满足或者超过高电压阈值的电压。
[0021]电源轨112上的噪声可以经由端接电路装置114在输入节点处被耦合到信号，并且经耦合的噪声使信号失真并且在信号中导致非期望的谐振。为了抑制来自电源轨112的噪声到信号的这种耦合，第二 IC裸片108包括电路部件120。如图1A所示，电路部件120包括直接连接到电源轨112的第一端子和直接连接到裸片108的地轨的第二端子。在本公开的一个实施例中，电路部件120是无源电路部件，并且可以因而包括电阻器、二极管、电容器、另一无源电路部件、或这类无源电路部件的各种组合。在本公开的另一实施例中，电路部件120是有源电路部件，并且可以因此包括一个或者多个晶体管、另一有源电路部件、或这类有源电路部件的各种组合。在本公开的另一实施例中，电路部件120包括一个或者多个无源电路部件和一个或者多个有源电路部件。在一个实施例中，无源和/或有源电路部件可以被集成到IC裸片108，例如，作为光刻或者类似的电路制造的部分。
[0022]如上文所解释的那样，在其中电源轨112上存在噪声的时间段期间，电源轨112上的电压可以处于高电压状态，其中电源轨112上的电压满足或者超过高电压阈值。在这些时间段期间，电路部件120通过泄放电源轨112上的部分的电流降低电源轨112上的电压。电压被降低到低于阈值电压的值，因而将电源轨112上的电压从高电压状态去除。因为电源轨112上的大于或者等于高电压阈值的电压表明了电源轨112上的噪声，所以电压的这种降低有效地降低了电源轨112上的噪声。通过降低电源轨112上的噪声，抑制了来自电源轨112的噪声经由端接电路装置114到信号的耦合。注意，电路部件120故意地导致电流从电源轨112泄露以便降低电源轨112上的电压并且抑制来自电源轨112的噪声在输入节点107处到信号的耦合。
[0023]在电源轨112上的电压低于高电压阈值的时间段期间，在电源轨112上不存在噪声。在这些时间段期间，电源轨112上的电压更接近或者等于其额定值，其中额定值等于来自裸片外PCB 140的电源电压Vfcd 110所提供的DC电压。在这种情况下，电路部件120被配置泄放电源轨112上的更小部分的电流。电源轨112上的电压不受更小部分的电流的泄放显著影响，并且电源轨112上的电压可以仅仅被降低小的、不显著的量。因此，在电压已经满足或者超过高电压阈值的情况下，电路部件120并不连续地操作以调节电源轨112上的电压，而是仅仅操作以显著地降低电压。电路部件120不包括配置以调节电源轨112上的电压的传统的电压调节器。这种传统的电压调节器被