接收器电路及其信号接收方法
【专利说明】接收器电路及其信号接收方法
[0001]本申请要求于2014年10月10日提交到韩国知识产权局的第10_2014_0136836号韩国专利申请的优先权，该专利申请的公开通过引用整体地合并于此。
技术领域
[0002]与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种半导体装置，更具体地讲，涉及一种用于接收信号的接收器电路及其信号接收方法。
【背景技术】
[0003]在近来的移动技术趋势中，已经进行实现具有更高集成度、更高性能和更低功耗的半导体集成电路的研究。在降低半导体集成电路的功耗的各种方法中，广泛使用降低半导体集成电路的驱动电压的方法。在该方法中，小于大约1.0V的电压可被用作包括在片上系统(SOC)中的逻辑电路的电源电压。被设置为高于大约1.0V的信号大小被表示为满足芯片间通信中的各种标准和接口。这意味着数据和/或信号接收电路需要提供相对于各种电平的输入信号的较大余量(margin)以在芯片之间发送和接收各种数据。
[0004]需要用于制造耐高电压信号的元件的互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺用于芯片以接收各种电平的信号。然而，CMOS工艺昂贵。因此，需要将高电压信号的电压电平转换成逻辑电平并将低电压信号的电压电平转换成相同逻辑电平的输入电路。
【发明内容】
[0005]根据示例性实施例的一方面，提供一种通过焊盘接收输入信号的接收器电路。所述接收器电路包括:第一限制电路，被构造为将第一参考电压或输入信号提供给第一节点，其中，输入信号具有高于第一参考电压的电压；第二限制电路，被构造为将第二参考电压或输入信号提供给第二节点，其中，输入信号具有低于第二参考电压的电压；第一 PMOS晶体管，被构造为基于第一节点的电压上拉输出节点；第一 NMOS晶体管，被构造为基于第二节点的电压下拉输出节点；第二 PMOS晶体管，连接在输出节点和第一 PMOS晶体管之间；第二NMOS晶体管，连接在输出节点和第一 NMOS晶体管之间；至少一个补偿电阻器，连接在电源电压和第一 PMOS晶体管的一端之间，或者连接在第一 NMOS晶体管的一端和地之间。
[0006]根据另一示例性实施例的一方面，提供一种接收器电路。所述接收器电路包括:第一限制电路，被构造为将高于第一参考电压的输入信号提供给第一节点；第二限制电路，被构造为将低于第二参考电压的输入信号提供给第二节点；第一 PMOS晶体管，被构造为基于第一节点的电压上拉输出节点；第一 NMOS晶体管，被构造为基于第二节点的电压下拉输出节点；第二 PMOS晶体管，具有连接到第一节点的栅极，并连接在电源电压和第一 PMOS晶体管的源极之间；第一滞后设置部，被构造为基于输出信号控制第一 PMOS晶体管的源极的电压；第二 NMOS晶体管，具有连接到第二节点的栅极，并连接在第一 NMOS晶体管的源极和地之间；第二滞后设置部，被构造为基于输出信号控制第一 NMOS晶体管的源极的电压。
[0007]根据另一示例性实施例的一方面，提供一种接收器电路的信号接收方法，所述接收器电路使用低电压工艺形成并接收具有较高电压的输入信号。所述信号接收方法包括:响应于输入信号，提供电平高于第一参考电压的第一输入信号和电平低于第二参考电压的第二输入信号；响应于第一输入信号，驱动用于上拉输出节点至高电压的第一 PMOS晶体管；响应于第二输入信号，驱动用于下拉输出节点至地电压的第一 NMOS晶体管，其中，由第一参考电压控制的第二 PMOS晶体管连接在输出节点和第一 PMOS晶体管之间，由第二参考电压控制的第二 NMOS晶体管连接在输出节点和第一 NMOS晶体管之间。
[0008]根据另一示例性实施例的一方面，提供一种接收器电路。所述接收器电路包括:第一限制电路，被构造为基于输入信号和第一参考电压将第一参考电压或更高的电压输出到第一节点；第二限制电路，被构造为基于输入信号和第二参考电压将第二参考电压或更低的电压输出到第二节点；上拉部，被构造为基于第一节点的电压上拉输出节点；下拉部，被构造为基于第二节点的电压下拉输出节点，其中，根据电源电压的电平调节第一参考电压和第二参考电压中的至少一个。
[0009]根据另一示例性实施例的一方面，提供一种接收器电路。所述接收器电路包括:第一 PMOS晶体管，被构造为响应于通过控制输入信号的电平所获得的第一参考电压或更高的电压，将输出节点上拉至较高电压；第一 NMOS晶体管，被构造为响应于通过控制输入信号的电平所获得的第二参考电压或更低的电压，将输出节点下拉至地电压；第二 PMOS晶体管，连接在输出节点和第一 PMOS晶体管之间；第二 NMOS晶体管，连接在输出节点和第一NMOS晶体管之间。
【附图说明】
[0010]通过参照附图描述特定示例性实施例，以上和/或其他方面将更加清楚，在附图中:
[0011]图1是示意性地示出根据示例性实施例的片上系统的输入/输出结构的框图；
[0012]图2是示意性地示出根据示例性实施例的输入电路的框图；
[0013]图3是示出图2中示出的接收器的电路图；
[0014]图4是示出图3中示出的接收器的操作的波形；
[0015]图5是示出根据另一示例性实施例的接收器的电路图；
[0016]图6是示出图5中示出的接收器的操作的波形；
[0017]图7是示意性地示出根据另一示例性实施例的输入电路的框图；
[0018]图8是示出图7中示出的接收器的电路图；
[0019]图9是示出图8中示出的接收器的操作的波形图；
[0020]图10是示出根据另一示例性实施例的接收器110的电路图；
[0021]图11是示出图10中示出的接收器的操作的波形图；
[0022]图12是示意性地示出根据示例性实施例的便携式终端的框图。
【具体实施方式】
[0023]将参照附图详细描述示例性实施例。然而，本发明构思可以以各种不同形式来实施，不应被解释为仅限于示出的实施例。相反，提供这些示例性实施例作为示例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明构思的构思完全传达给本领域技术人员。因此，针对一些示例性实施例，不描述已知的处理、元件和技术。除非另外注释，否则贯穿附图和撰写的说明书，相同的参考标号表示相同的元件，因此，将不重复描述。在附图中，为了清楚，可夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
[0024]将理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在这里用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被叫做第二元件、组件、区域、层或部分。
[0025]为了易于描述，可在这里使用空间相对术语(诸如“在…之下”、“下方”、“下部”、“下面”、“上面”、“上部”等)以描述附图中示出的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解，空间相对术语意在包含除了附图中描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“下面”或“之下”或“下方”的元件将随后被定位在该其他元件或特征“上面”。因此，示例性术语“下面”和“下方”可包含上面和下面两个方位。装置可被另外定位(例如，旋转90度或在其他方位)，并相应地解释这里使用的空间相对描述符。另外，还将理解，当层被称为“在”两个层“之间”时，其可以是这两个层之间的唯一层，或者还可存在一个或更多个中间层。
[0026]这里使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，不意在限制。如这里使用的，除非上下文另外明确地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或增加。如这里使用的，术语“和/或”包括相关列出项中的一个或更多个的任何和所有组合。此外，术语“示例性”意在表示示例或说明。
[0027]将理解，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”、“结合到”另一元件或层或“与”另一元件或层“相邻”时，其可直接在该另一元件或层上、直接连接到、结合到该另一元件或层或与该另一元件或层直接相邻，或者可存在中间元件或层。另一方面，当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”、“直接结合到”另一元件或层或“与”另一元件或层“直接相邻”时，不存在中间元件或层。
[0028]除非另外定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，除非这里明确地如此限定，否则诸如在通用字典中定义的术语应被解释为具有与它们在相关领域和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于形式化的意义。
[0029]以下，片上系统可被用作单元示例以描述本发明构思的特征和功能。本领域技术人员可以较好地理解本发明构思的任何其他特征和功能。术语“高电压”可用于指示用于驱动片上系统的各种电平的电源电压之中的相对高的电压，术语“低电压”可用于指示被提供为包括在片上系统中的一般逻辑电路的驱动电压的电压。然而，高电压和低电压可随低功耗技术的进步而变化。
[0030]图1是示意性地示出根据示例性实施例的片上系统的输入/输出结构的框图。参照图1，片上系统20与总线10交换信号，并包括输入电路100、内部电路200和输出电路300。
[0031]总线10可包括导线和控制电路。导线用于在配备有片上系统20的装置(例如，移动装置)的芯片之间交换数据和/或控制信号。在总线10与片上系统20之间交换的数据可包括控制信号和/或数据信号。
[0032]来自总线10的输入信号IS通过输入焊盘Pad_I被发送到片上系统20。输入电路100将通过输入焊盘Pad_I输入的输入信号IS提供给内部电路200。输入电路100可使用各种电源电压作为操作电压。例如，输入电路100可使用高电压VDDH(例如，3.3V)或低电压VDD (例如，1.8V) ο输入电路100可包括使用低电压工艺形成的晶体管，并可使用高电压VDDH作为操作电压来接收输入信号IS。当输入信号IS的电压电平与低电压VDD的电平相应或者总线10的信令基于低电压时，输入电路100使用低电