用于基于温度系数产生参考电压的电路和方法与流程

文档序号:12717786阅读:224来源:国知局
用于基于温度系数产生参考电压的电路和方法与流程

此申请要求于2015年11月23日向韩国特许厅提交的韩国专利申请No.10-2015-0163983的权益,通过引用将其公开全部合并于此。

技术领域

本公开涉及参考电压的产生,并且更具体地,涉及用于基于温度系数产生参考电压的电路和方法。



背景技术:

集成电路中包括的器件可以具有随着温度变化的特性。例如,当晶体管周围的温度升高或降低时,晶体管的阈电压可以改变。集成电路可以包括用于检测集成电路的温度的温度传感器,并且可以基于温度传感器提供的温度代码来补偿随着温度变化的器件的特性。

在集成电路中可以为了各种目的而使用参考电压,并且当参考电压的准确度增加时,可以确保集成电路的正常操作或者可以提高集成电路的性能。对于其特性随着集成电路的温度升高或降低而改变的器件,参考电压也可以被产生为根据温度变化而改变。当参考电压根据温度变化改变的量不准确时,集成电路可能操作异常。



技术实现要素:

本发明构思的各种方面提供参考电压的产生,并且更具体地提供产生根据温度变化准确地改变的参考电压的电路和方法。

一种集成电路可以包括:温度传感器,被配置为通过检测集成电路的温度来提供温度代码;参数储存单元,被配置为存储和提供用于调整相对于集成电路的温度而变化的参考电压的相对改变量的温度系数、用于补偿参考电压的第一、绝对偏移的偏移代码、和用于补偿参考电压相对于集成电路的温度的第二、相对偏移的偏移系数;以及参考电压产生电路,被配置为通过对温度代码、温度系数、偏移代码、和偏移系数执行数字计算来产生参考电压。

例如,集成电路可以包括用于产生参考电压的参考电压产生电路。参考电压产生电路可以包括数字运算电路和数模转换器。数字运算电路被配置为使用调整参考电压与温度代码之间的相对关系的系数、和调整参考电压与温度代码之间的绝对关系的单独代码来调整参考电压与温度代码的关系,其中温度代码反映集成电路处的温度。数模转换器被配置为基于来自数字运算电路的输出产生参考电压。

一种在集成电路中产生参考电压的方法可以包括:(a)接收用于指示集成电路的温度的温度代码;(b)使用调整参考电压与温度代码之间的关系的梯度的第一系数来调整参考电压与温度代码的关系;(c)使用相等地调整相对于相应的温度代码的每个参考电压的值的偏移代码来调整参考电压与温度代码的关系;以及(d)基于来自(b)和(c)的经调整的参考电压与温度代码的关系来产生参考电压。

附图说明

根据结合附图的以下详细描述,将更清楚地理解本发明构思的实施例,其中:

图1是根据一个实施例的集成电路的框图;

图2是根据一个实施例的图1的参考电压产生器的框图;

图3A和图3B是示出根据某些实施例的图2的数模转换器(DAC)的示例的图;

图4是示出由于DAC电压的偏差而在图3A和图3B的DAC中发生的误差的曲线图;

图表5示出用于解释由于DAC电压的偏差而在根据温度变化的参考电压中发生的误差的曲线图;

图6是示出根据一个实施例的图2的数字处理电路的示例的图;

图7示出用于解释根据一个实施例的去除参考电压的误差的过程的曲线图;

图8是示出根据一个实施例的图1的参数储存单元的示例的框图;

图9A和图9B是用于解释根据某些实施例的将参数写到非易失性存储器的过程的框图;

图10是根据实施例的集成电路的框图;

图11A和图11B是示出根据某些实施例的图10的参考电压产生器的示例的图;

图12是根据一个实施例的产生参考电压的方法的流程图;

图13是根据一个实施例的提供用于产生参考电压的输入的方法的流程图;

图14是根据实施例的包括参考电压产生器的集成电路的框图;

图15是根据一个实施例的集成电路的视图;

图16是根据一个实施例的包括集成电路的存储模块的视图;以及

图17是根据一个实施例的计算系统的框图。

具体实施方式

图1是根据一个实施例的集成电路1000的框图。作为通过使用半导体工艺制造的电子电路的集合的集成电路1000可以是例如存储器件、通用处理器、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、电源管理集成电路(PMIC)、或接口电路。

参考电压V_REF可以在集成电路1000中产生,并且可以用于各种目的。例如,参考电压V_REF可以用于确定模拟信号的电平,并用于产生具有期望的电平的模拟信号。当参考电压V_REF准确时,可以确保集成电路1000的正常操作并且可以改善集成电路1000的性能。

集成电路1000中包括的器件可以具有依赖于温度的特性。例如,金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的阈电压可以随着MOSFET周围的温度升高或降低而改变。为了补偿器件的依赖于温度的特性,集成电路1000可以根据集成电路1000的温度来控制器件。例如,集成电路1000可以改变参考电压V_REF以使得补偿器件的依赖于温度的特性。例如,当参考电压V_REF随着温度升高而升高时,参考电压V_REF可以被称为具有正温度系数(PTC)的电压。相反,当参考电压V_REF随着温度升高而降低时,参考电压V_REF可以被称为具有负温度系数(NTC)的电压。当参考电压V_REF根据温度变化而改变的量(称为改变量)准确时,不管温度变化如何都可以确保集成电路1000的正常操作。根据实施例,可以提供根据温度变化而准确地改变的参考电压V_REF,从而可以提供不受温度变化影响而正常操作的集成电路1000。

参照图1,集成电路1000可以包括温度传感器1100、参数储存单元1200(也称为参数储存单元1200)、和参考电压产生器(或参考电压产生电路)1300。温度传感器1100可以检测集成电路1000的温度,并且可以产生与检测到的温度(例如,集成电路1000的温度或在集成电路1000处的温度)的水平对应的温度代码T_CODE。温度代码T_CODE(在一个实施例中是数字信号)可以被提供给图1所示的参考电压产生器1300,并且可以用于产生参考电压V_REF。如本公开的领域中典型地,利用功能块、单元和/或模块描述实施例并在附图中示出。本领域技术人员将理解,这些块、单元和/或模块通过诸如逻辑电路、分立组件、微处理器、硬线电路、存储元件、线连接等可以使用基于半导体的制造技术或其他制造技术形成的电子(或光)电路物理地实现。在块、单元和/或模块通过微处理器或类似来实现的情况下,它们可以使用软件(例如,微代码)编程以执行在此讨论的各种功能,并且可以可选地通过固件和/或软件来驱动。替代地,每个块、单元和/或模块可以通过专用硬件来实现,或者可以通过执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如,一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合实现。此外,实施例的每个块、单元和/或模块可以被物理地分离为两个或更多个交互且分立的块、单元和/或模块而不脱离本发明构思的范围。此外,实施例的块、单元和/或模块可以在物理上组合为更复杂的块、单元和/或模块而不脱离本发明构思的范围。

参数储存单元1200(下面描述为参数储存单元1200,并且替代地描述为参数存储电路1200)可以存储被参考电压产生器1300用于产生参考电压V_REF的多个参数,并且可以将多个参数提供给参考电压产生器1300。例如,如图1所示,参数储存单元1200可以存储温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF、和偏移代码O_CODE,并且可以将温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF、和偏移代码O_CODE提供给参考电压产生器1300。温度系数T_COEF可以数字地指示依赖于集成电路1000的温度的参考电压V_REF的改变量,偏移系数O_COEF可以数字地指示用于补偿依赖于温度代码T_CODE的参考电压V_REF的偏移的值,并且偏移代码O_CODE可以数字地指示用于补偿独立于温度代码T_CODE的参考电压V_REF的偏移的值。温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF、和偏移代码O_CODE可以被存储为参数储存单元1200中的预设值。下面将参照图6和图7详细解释温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF、和偏移代码O_CODE,并且下面将参照图8、图9A、和图9B详细解释参数储存单元1200。

参考电压产生器1300(也被描述为参考电压产生电路)可以接收作为数字信号的温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF、和偏移代码O_CODE,并且可以产生参考电压V_REF。如下面参照图2描述的,参考电压产生器1300可以通过对温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF、和偏移代码O_CODE执行数字计算来产生参考电压V_REF。因此,可以去除当处理(例如,放大、除法、加法、或积分)分别对应于多个参数的模拟信号时发生的错误。此外,如下所述,参考电压产生器1300可以通过使用偏移系数O_COEF产生准确的参考电压V_REF以便准确地补偿由DAC导致的错误。

图2是根据实施例的图1的参考电压产生器1300的框图。如上面参照图1所述,参考电压产生器1300可以接收作为数字信号的温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE,并且可以产生参考电压V_REF。参照图2,参考电压产生器1300可以包括数字处理电路1310和DAC 1320。

数字处理电路1310可以接收作为数字信号的温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE,并且可以产生参考代码R_CODE。作为具有与参考电压V_REF的电平对应的值的数字信号的参考代码R_CODE可以被DAC 1320转换为作为模拟信号的参考电压V_REF。

数字处理电路1310可以通过对温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE执行数字计算来产生参考代码R_CODE。例如,可以通过数字处理电路1310数字地计算参考代码R_CODE。例如,如下面参照图6解释的,数字处理电路1310可以将温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF相加,并且可以通过将温度代码T_CODE与温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF的和的乘积与偏移代码O_CODE相加来产生参考代码R_CODE。合并的温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF可以一起简称为系数,或第一系数。偏移代码O_CODE可以称为单独代码,并且它形成用于确定参考代码R_CODE的等式的分开、独立的部分。

作为用于通过转换所接收的数字信号来产生模拟信号的电路的DAC1320可以通过转换参考代码R_CODE来产生参考电压V_REF,如图2所示。DAC 1320可以接收作为直流(DC)电压的DAC电压V_DAC,并且可以通过参考DAC电压V_DAC来将数字信号转换为模拟信号。如下面参照图4和图5所述,DAC电压V_DAC的偏差可以导致参考代码R_CODE和参考电压V_REF之间的误差,并且可以导致温度代码T_CODE和参考代码R_CODE之间的误差。根据实施例的数字处理电路1310可以通过使用偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE来准确地补偿由DAC电压V_DAC的偏差导致的误差,从而可以产生准确的参考电压V_REF。

图3A和图3B是示出根据某些实施例的图2的DAC 1320的示例的图。如上面参照图2所描述,DAC 1320可以通过参考DAC电压V_DAC来将参考代码R_CODE转换为参考电压V_REF,因而参考代码R_CODE到参考电压V_REF的转换可以基于电压V_DAC。图3A和图3B的DAC 1320a和1320b是示范性的,并且可以用其他方式来修改图2的DAC 1320。

参照图3A,DAC 1320a可以包括串联连接的多个电阻器R_1至R_m以及模拟复用器1321a。多个电阻器R_1至R_m可以连接在DAC电压V_DAC与地电压VSS之间,并且可以提供通过由电阻器R_1至R_m形成的多个节点划分到模拟复用器1321a的DAC电压V_DAC而获得的多个电压。例如,电阻器R_1至R_m可以具有基本相同的电阻,从而通过均匀地划分DAC电压V_DAC而获得的多个电压可以提供给模拟复用器1321a。由半导体工艺导致的电阻器R_1至R_m的每一个的电阻的偏差可能相对较小,因而可以准确地划分DAC电压V_DAC。然而,DAC电压V_DAC的偏差可以导致每个划分的电压的误差。

模拟复用器1321a可以接收参考代码R_CODE和从DAC电压V_DAC划分的多个电压,并且可以产生参考电压V_REF。模拟复用器1321a可以基于参考代码R_CODE来输出从通过串联连接的电阻器R_1至R_m形成的多个节点提供的多个电压之一作为参考电压V_REF。

参照图3B,DAC 1320b可以包括运算放大器OPAMP 1321b、电阻器R_S和可变电阻器VR。运算放大器OPAMP 1321b可以具有非反相输入,向其施加DAC电压V_DAC,以及反相输入,其连接到第一节点N1,并且可以输出参考电压V_REF。由于负反馈,运算放大器1321b的反相输入,即,第一节点N1的电压,可以与DAC电压V_DAC基本相同。因此,在电阻器R_S两端的电压可以维持恒定,并且可以产生参考电流I_REF。如此,运算放大器OPAMP 1321b和电阻器R_S可以充当电流源,用于提供具有恒定电平并且穿过可变电阻器VR的电流。

可变电阻器VR可以具有根据参考代码R_CODE改变的电阻。因为如上所述参考电流I_REF穿过可变电阻器VR,所以参考电压V_REF的电平可以随着可变电阻器VR的电阻改变而改变。如此,可以产生电平根据参考代码R_CODE而改变的参考电压V_REF。

图3B中,由于运算放大器OPAMP 1321b以及DAC电压V_DAC,参考电压V_REF可能具有错误。例如,运算放大器OPAMP 1321b可能具有指示非反相输入和反相输入之间的电压差的输入偏移误差,并且连接到反相输入的第一节点N1的电压和非反相输入的DAC电压V_DAC可能由于输入偏移误差而彼此不同。因为参考电流I_REF的电平由于运算放大器OPAMP1321b的输入偏移误差而改变,所以参考电压V_REF可能具有误差。

虽然为了便于解释将在图2的DAC 1320具有与图3A的DAC 1320a相同的结构的假设下解释以下内容,但是本发明构思不限于此。

图4是用于解释由于DAC电压V_DAC的偏差而在图3A和图3B的DAC 1320中发生的误差的曲线图。图4的曲线图中,水平轴表示作为输入到DAC 1320的数字信号的参考代码R_CODE,并且垂直轴表示作为从DAC1320输出的模拟信号的参考电压V_REF。

参照图4,线10表示当DAC电压V_DAC被维持在期望电平时根据参考代码R_CODE的参考电压V_REF的电平。此外,线11和线12表示当由于半导体工艺或者其他因素而在DAC电压V_DAC中发生偏差时根据参考代码R_CODE的参考电压V_REF的电平。详细地,线11表示当DAC电压V_DAC具有正偏差时(即,当V_DAC'被提供给DAC 1320时)根据参考代码R_CODE的参考电压V_REF的电平,并且线12表示当DAC电压V_DAC具有负偏差时(即,当V_DAC”被提供给DAC 1320时)根据参考代码R_CODE的参考电压V_REF的电平。

DAC电压V_DAC的偏差可以导致根据参考代码R_CODE的值改变的参考电压V_REF的误差。例如,如图4所示,参考电压V_REF的误差的大小可以随着参考代码R_CODE的值增大而增大,如通过图4的曲线图中的每条线的梯度所标记。参照图3A,DAC电压V_DAC的偏差可以导致由串联连接的多个电阻器R_1至R_m形成的节点的电压以相同比率增大或减小。因此,DAC 1320中与代码的最低有效位(LSB)对应的电压的电平可以改变,从而参考电压V_REF的误差的大小可以随着参考代码R_CODE的值增大而增大。因此,在通过使用通过增加或减去预定值来补偿的参考代码R_CODE来补偿由DAC电压V_DAC的偏差导致的参考电压V_REF的误差时可能存在限制。

图5示出用于解释由于DAC电压V_DAC的偏差而根据温度变化在参考电压V_REF中发生的误差的曲线图。图5的曲线图中,水平轴表示具有根据集成电路1000的温度变化而改变的值的温度代码T_CODE,并且垂直轴表示根据温度代码T_CODE的参考电压V_REF。详细地,线20表示当DAC电压V_DAC维持在期望电平时根据温度代码T_CODE的参考电压V_REF的电平。此外,图5中,线21和线22表示当DAC电压V_DAC发生偏差时根据温度代码T_CODE的参考电压V_REF的电平。

参照图5的位于左边的曲线图,可以确定温度系数T_COEF以使得参考电压V_REF根据温度代码T_CODE规律地改变。如上所述,对于具有根据集成电路100的温度变化而改变的特性的器件来说,参考电压V_REF可以根据温度变化而改变,并且可以基于根据温度变化而改变的器件的特性来确定参考电压V_REF根据温度变化的改变量。例如,如图5的位于左边的曲线图中所示,由于器件的特性,参考电压V_REF可以具有NTC并且温度系数T_COEF可以被确定。当DAC电压V_DAC被维持在期望的电平时,例如,当DAC电压V_DAC没有偏差时,温度系数T_COEF和参考电压V_REF可以具有诸如图5的线20的关系。

参照图5的右上的曲线图,当DAC电压V_DAC发生正偏差时(即,当V_DAC'提供给DAC 1320时),参考电压V_REF可以具有正误差,并且参考电压V_REF的误差的大小可以随着温度代码T_CODE的值增大而增大。如所示,线21可以具有不同于线20的梯度和偏移。

参照图5的右下的曲线图,当DAC电压V_DAC发生负偏差时(即,当V_DAC”提供给DAC 1320时),参考电压V_REF可以具有负误差,并且参考电压V_REF的误差的大小可以随着温度代码T_CODE的值增大而增大。如所示,线22可以具有不同于线20的梯度和偏移。

图6是示出根据实施例的图2的数字处理电路1310的示例的图。如上所述,数字处理电路1310可以接收作为数字信号的温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE,并且可以产生参考代码R_CODE。从温度传感器(见图1)提供的温度代码T_CODE可以具有根据集成电路1000的温度改变的值。此外,从参数储存单元1200(见图1)提供的温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE可以具有预设值。参照图6,数字处理电路1310a可以包括第一加法器1311a和第二加法器1313a、乘法器1312a和寄存器1314a至1316a。

根据一个实施例,数字处理电路1310a可以将温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF相加,并且可以通过将温度代码T_CODE与温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF的和的乘积与偏移代码O_CODE相加来产生参考代码R_CODE。即,可以如下计算参考代码R_CODE。

R_CODE=(T_COEF+O_COEF)×T_CODE+O_CODE

如上面参照图5所述,可以预先确定温度系数T_COEF以便补偿根据温度变化而改变的器件的特性。此外,可以预先确定偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE以便补偿由DAC 1320导致的误差。例如,可以使用偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE以便将位于右边的图5的曲线图中的线21和22移动到线20。详细地,通过偏移系数O_COEF可以改变线21和22的梯度,并且通过偏移代码O_CODE可以改变线21和22的垂直位置。下面将参照图8来详细解释偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE的功能。

参照图6,寄存器1314a至1316a可以分别存储从参数储存单元1200接收的参数,例如,温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。寄存器1314a至1316a可以提供存储在第一加法器1311a和第二加法器1313a中的值,并且在第一加法器1311a和第二加法器1313a执行运算时可以维持值被存储。虽然图6中未示出,但是数字处理电路1310a还可以包括寄存器,用于存储从温度传感器1100(见图1)接收的温度代码T_CODE,并且将温度代码T_CODE提供给乘法器1312a。

第一加法器1311a和第二加法器1313a和乘法器1312a的每一个可以包括含有至少一个晶体管的多个门。第一加法器1311a可以从寄存器1314a和1315a接收温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF,并且可以将温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF相加。乘法器1312a可以将从温度传感器1100接收的温度代码T_CODE乘以第一加法器1311a的输出(即,温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF的和)。第二加法器1313a可以通过将从寄存器1316a接收的偏移代码O_CODE与乘法器1312a的输出(即,第一加法器1311a的输出与温度代码T_CODE的乘积)相加来输出参考代码R_CODE。

如图6所示,数字处理电路1310a可以通过对温度代码T_CODE和多个参数(即,温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE)执行数字计算来产生准确的参考代码R_CODE。如此,可以省略用于产生分别对应于温度系数T_COEF和多个参数的模拟信号的器件,并且可以去除当处理所产生的模拟信号时发生的参考电压V_REF的误差。此外,通过将偏移代码O_CODE以及温度系数T_COEF与温度代码T_CODE相乘,还可以准确地去除由图2的DAC 1320导致的误差。

图7示出用于解释根据一个实施例的去除参考电压V_REF的误差的过程的曲线图。详细地,图7示出用于解释去除由图6的数字处理电路1310a导致的参考电压V_REF的误差的过程——特别是,去除当DAC电压V_DAC具有正偏差时(例如,当图4和图5的V_DAC'提供给DAC 1320时)在参考电压V_REF中发生的误差的过程——的曲线图。图7的曲线图中,水平轴表示具有根据集成电路1000的温度变化而改变的值的温度代码T_CODE,并且垂直轴表示参考电压V_REF。此外,线30表示当DAC电压V_DAC维持在期望电平时温度代码T_CODE和参考电压V_REF之间的关系。将参照图6来解释图7。

参照图7的位于左边的曲线图,当仅反映通过将参考电压V_REF提供到的器件的特性来确定的温度系数T_COEF时,由于DAC 1320导致的误差,温度代码T_CODE和参考电压V_REF可以具有诸如线31的关系。如图7的位于左边的曲线图中所示,线31可以具有不同于线30的梯度和垂直位置。

参照图7的位于中间的曲线图,当额外反映偏移系数O_COEF时,温度代码T_CODE和参考电压V_REF可以具有诸如线32的关系。例如,可以通过乘法器1312a将通过第一加法器1311a获得的温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF的和与温度代码T_CODE相乘,从而可以将线31的梯度改变为线32的梯度。如图7的位于中间的曲线图中所示,线32可以具有不同于线30的垂直位置,并且可以具有与线30基本上相同的梯度。

参照图7的位于右边的曲线图,当额外反映偏移代码O_CODE时,温度代码T_CODE和参考电压V_REF可以具有诸如线33的关系。即,可以通过第二加法器1313a将乘法器1312a的输出与偏移代码O_CODE相加,从而可以改变线33的垂直位置。如图7的位于右边的曲线图中所示,线33可以基本上与线30相同。

因而,如图7中描绘的,温度代码T_CODE对参考电压V_REF的关系可以受到某些器件特性(例如,DAC输入电压V_DAC)影响,其可以使得该关系从理想关系变化。所述关系的变化可能是不想要的。变化的器件特性可以以绝对的方式(例如,所有温度代码T_CODE导致相等地更高或更低的参考电压V_REF),和/或以相对的方式(例如,较小的温度代码T_CODE导致参考电压与理想关系的较小的变化,而更大的温度代码T_CODE导致参考电压与理想关系的较大的变化),改变所述关系。在一些实施例中,采用第一电路或数字计算来调整温度代码T_CODE对参考电压V_REF的关系的相对变化,并且采用第二电路或数字计算来调整温度代码T_CODE对参考电压V_REF关系的绝对变化。两个电路和两个等式可以被合并或者被看作单个电路和单个等式,每个具有不同的部分。例如,通过将温度代码T_CODE与系数相乘,可以改变温度代码T_CODE的梯度以抵消某些器件变化。以这种方式,可以使用诸如温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF的系数,并且可以取决于温度代码T_CODE(例如,通过与T_CODE相乘)以相对方式调整T_CODE对V_REF关系的梯度。可以表示独立值的诸如偏移代码O_CODE的单独的代码可以用于以绝对方式来调整T_CODE对V_REF关系。因此偏移代码O_CODE可以独立于T_CODE来调整T_CODE对V_REF关系,并且相等地调整或偏移每个参考电压相对于相应的温度代码的值。诸如温度系数T_COEF、偏移系数O_CODE和偏移代码O_CODE的不同的系数和代码可以各自被设置,并且可以依赖于集成电路的不同物理参数,诸如DAC电路的电压输入或者其他因素,如这里进一步描述的。

图8是示出根据实施例的图1的参数储存单元1200的示例的框图。如上面参照图1所述,参数储存单元1200可以向参考电压产生器1300提供多个参数,例如,温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。参照图8,参数储存单元1200a可以包括非易失性存储器1210a和控制逻辑1220a。

根据一个实施例,作为即使当电源被切断时也维持所存储的数据的存储器,非易失性存储器1210a可以存储温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。非易失性存储器1210的示例可以包括但不限于电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器、相变随机存取存储器(PRAM)、电阻随机存取存储器(RRAM)、纳米浮栅存储器(NFGM)、聚合物随机存取存储器(PoRAM)、磁随机存取存储器(MRAM)和铁磁随机存取存储器(FRAM)。

控制逻辑1220a可以存取非易失性存储器1210a,可以读取参数,并且可以输出读取的参数。此外,控制逻辑1220a可以从参数储存单元1200a的外部接收外部信号EXT_SIG,并且可以响应于外部信号EXT_SIG将参数写到非易失性存储器1210a。现在将参照图9A和图9B来详细解释响应于外部信号EXT_SIG将参数写到非易失性存储器1210a的操作。

图9A和图9B是用于解释根据某些实施例的将参数写到非易失性存储器的过程的框图。如上面参照图8所述,参数储存单元1200a可以包括非易失性存储器1210a,并且可以基于外部信号EXT_SIG将参数写到非易失性存储器1210a。

参照图9A,在发货之前可以通过测试设备2来测试集成电路1000_1。即,可以将集成电路1000_1连接到测试设备2,并且测试设备2可以向集成电路1000_1发送测试输入信号TEST_IN,并且可以从集成电路1000_1接收测试输出信号TEST_OUT。例如,当集成电路1000_1是存储器件时,测试设备2可以向集成电路1000_1发送用于写测试数据或读取数据的测试输入信号TEST_IN。测试设备2可以接收从集成电路1000_1读取的数据作为测试输出信号TEST_OUT。

测试设备2可以基于从集成电路1000_1接收的测试输出信号TEST_OUT而向集成电路1000_1发送外部信号EXT_SIG。例如,测试设备2可以基于从集成电路1000_1接收的测试输出信号TEST_OUT来确定参数,诸如温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。测试设备2可以产生外部信号EXT_SIG,并且可以向集成电路1000_1发送外部信号EXT_SIG以便将所确定的温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE写到集成电路1000_1的非易失性存储器1500_1。

集成电路1000_1(或图8的控制逻辑1220a)可以响应于外部信号EXT_SIG将测试设备2确定的温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE写到非易失性存储器1500_1。根据实施例,非易失性存储器1500_1可以是一次可编程(OTP)存储器,并且温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE可以被编程到非易失性存储器1500_1。

参照图9B,集成电路1000_2可以被包括在计算系统100中,并且计算系统100可以包括集成电路1000_2和控制器110。计算系统100可以是诸如台式计算机、服务器、工作站、膝上计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话机、或智能电话机的固定或移动计算系统中的任何一个。

控制器110可以控制计算系统100的操作或者可以控制集成电路1000_2,并且可以包括固件111。作为用于定义控制器110的操作的软件的固件111可以包括多个指令。多个指令可以存储在控制器110中包括的存储器中,并且控制器110中包括的处理器可以通过运行多个指令来操作。此外,固件111可以包括关于用于去除在集成电路1000_2中产生的参考电压V_REF的误差的参数(即,温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE)的信息。

根据实施例可以更新固件111。可以基于从计算系统100的外部提供的数据(例如,通过无线或有线通信接收的数据或者存储在便携式记录介质中的数据)来更新固件111。因此,还可以更新固件111中包括的关于参数的信息。控制器110可以基于更新的固件111来产生外部信号EXT_SIG,并且可以向集成电路1000_2发送外部信号EXT_SIG。

如图9B中所示,集成电路1000_2可以包括非易失性存储器1500_2,并且可以从控制器110接收外部信号EXT_SIG。集成电路1000_2可以响应于从控制器110接收的外部信号EXT_SIG而写入在非易失性存储器1500_2中存储的温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。因此,当非易失性存储器1500_2存储温度系统T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE时,温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE可以被更新以具有新值。

图10是根据一个实施例的集成电路2000的框图。根据实施例,集成电路2000可以使用具有不同电平或不同NTC或PTC的多个参考电压V_REF1至V_REFn,并且可以在集成电路2000中产生多个参考电压V_REF1至V_REFn。如图10中所示,集成电路2000可以包括温度传感器2100、参数储存单元2200和参考电压产生器(或参考电压产生电路)2300。如同图1的温度传感器1100,温度传感器2100可以检测集成电路2000的温度,可以产生温度代码T_CODE,并且可以向参考电压产生器2300提供温度代码T_CODE。

参数储存单元2200可以存储与多个参考电压V_REF1至V_REFn对应的多个参数。如图10中所示,参数储存单元2200可以包括分别与多个参考电压V_REF1至V_REFn对应的多个温度系数T_COEFS、多个偏移系数O_COEFS和多个偏移代码O_CODES。多个温度系数T_COEFS中的每一个可以具有基于相应的参考电压被施加到的器件的特性而确定的值。同样地,多个偏移系数O_COEFS和多个偏移代码O_CODES的每一个可以具有通过由DAC导致的误差确定的值。替代地,参数储存单元2200可以存储分别与多个参考电压V_REF1至V_REFn对应的多个温度系数T_COEFS和多个偏移系数O_COEFS,并且可以存储一个偏移系数O_COEF。即,可以公共使用偏移系数O_COEFS。下面将参照图11A和图11B来详细解释多个偏移系数O_COEFS或一个偏移系数O_COEF。

参考电压产生器2300可以通过使用温度代码T_CODE、多个温度系数T_COEFS、多个偏移系数O_COEFS(或一个偏移系数O_COEF)和多个偏移代码O_CODES执行数字计算产生多个参考电压V_REF1至V_REFn。例如,参考电压产生器2300可以对温度代码T_CODE、多个温度系数T_COEFS之一、多个偏移系数O_COEFS之一(或一个偏移系数O_COEF)和多个偏移代码O_CODES之一执行数字计算,以便产生第一参考电压V_REF1。

图11A和图11B是示出根据实施例的图10的参考电压产生器2300的示例的图。详细地,图11示出使用多个偏移系数O_COEFS以便产生多个参考电压V_REF1至V_REFn的参考电压产生器2300a,并且图11B示出使用一个偏移系数O_COEF以便产生多个参考电压V_REF1至V_REFn的参考电压产生器2300b。将顺序地解释图11A和图11B,并且与图11A中相同的元件将不在图11B中解释。

参照图11A,参考电压产生器2300a可以包括数字处理电路2310a和多通道DAC 2320a。如图11A中所示,数字处理电路2310a可以包括多个数字运算电路2311a至2313a,并且多个数字运算电路2311a至2313a中的每一个可以通过对温度代码T_CODE、多个温度系数T_COEFS之一、多个偏移系数O_COEFS之一和多个偏移代码O_CODES之一执行数字计算来产生多个参考代码R_CODE1至R_CODEn之一。例如,第一数字运算电路2311a可以接收温度代码T_CODE、第一温度系数T_COEF1、第一偏移系数O_COEF1和第一偏移代码O_CODE1,并且通过对所接收的温度代码T_CODE和所接收的参数执行数字计算来产生第一参考代码R_CODE1。根据一个实施例,多个数字运算电路2311a至2313a可以相同,并且可以各自具有与图6的相同的结构。

多通道DAC 2320a可以接收多个参考代码R_CODE1至R_CODEn,并且可以产生与多个参考代码R_CODE1至R_CODEn对应的模拟信号作为多个参考电压V_REF1至V_REFn。如图11A中所示,多通道DAC 2320a可以包括多个DAC(或单通道DAC)2321a至2323a。多个DAC 2321a至2323a可以分别接收并参照多个DAC电压V_DAC1至V_DACn。多个偏移系数O_COEFS和多个偏移代码O_CODES中的每一个可以具有为了去除由多个DAC 2321a至2323a的每一个导致的误差而确定的值。根据实施例,多个DAC 2321a至2323a可以相同,并且可以各自具有与图3A或图3B相同的结构。

参照图11B,参考电压产生器2300b可以包括数字处理电路2310b和多通道DAC 2320b。数字处理电路2310b可以包括多个数字运算电路2311b至2313b。不同于图11A的数字运算电路2311a至2313a,多个数字运算电路2311b至2313b可以共享偏移系数O_COEF。

多通道DAC 2320b可以包括多个DAC(或单通道DAC)2321b至2323b。多个DAC 2321b至2323b可以接收并参照DAC电压V_DAC。根据一个实施例,当多个DAC 2321b至2323b参照相同的DAC电压V_DAC时,多个数字运算电路2311b至2313b可以共享一个偏移系数O_COEF。图11A和图11B中,虽然某些数字运算电路可以经由分开的通道接收不同的系数,但是在一些情形中,不同系数的值可以相同,并且在其他情形中,不同系数的值可以不同。可以基于各种方法来确定值,例如,诸如先前结合图9A和图9B描述的。

图12是根据一个实施例的产生参考电压的方法的流程图。根据一个实施例,可以通过图1的参考电压产生器1300来执行图12的方法。如图12所示,该方法可以包括操作S120、S140和S160。将参照图1来解释图12。

在操作S120中,可以接收温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。例如,参考电压产生器1300可以从温度传感器1100接收温度代码T_CODE,并且可以从参数储存单元1200接收温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE可以是数字信号。

在操作S140中,可以数字地计算参考代码R_CODE。例如,参考电压产生器1300可以包括数字处理电路(例如,图6的数字处理电路1310a),并且数字处理电路可以将温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF相加,并且可以通过将温度代码T_CODE与温度系数T_COEF和偏移系数O_COEF的和的乘积与偏移代码O_CODE相加来产生参考代码R_CODE。

在操作S160中,可以通过转换参考代码R_CODE来产生参考电压V_REF。例如,参考电压产生器1300可以包括DAC(例如,图2的DAC 1320),并且DAC可以通过转换作为数字信号的参考代码R_CODE来产生作为模拟信号的参考电压V_REF。

图13是根据一个实施例的提供用于产生参考电压的输入的方法的流程图。如上面参照图12所述,图13的方法可以涉及通过使用温度代码T_CODE、温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE来产生参考电压V_REF。如图13中所示,该方法可以包括操作S220和S240。将参照图1来解释图13。

在操作S220中,可以通过检测集成电路1000的温度产生温度代码T_CODE。例如,温度传感器1100可以检测集成电路1000的温度,并且可以产生与检测的温度对应的数字信号作为温度代码T_CODE。根据实施例,温度代码T_CODE可以周期性地产生,并且可以在接收到例如温度检测请求的特定事件或者温度的改变量超过预设参考值时产生。

在操作S240中,从参数储存单元1200提供温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。例如,参数储存单元1200可以存储在集成电路1000发货之前写入的、或者在集成电路1000发货之后更新的温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE。参数储存单元1200可以向参考电压产生器1300提供已存储的温度系数T_COEF、已存储的偏移系数O_COEF、和已存储的偏移代码O_CODE。此外,当如图10中所示由参考电压产生器2300产生多个参考电压V_REF1至V_REFn时,参数储存单元1200可以向参考电压产生器2300提供多个温度系数T_COEFS、至少一个偏移系数O_COEFS或O_COEF和多个偏移代码O_CODES。

根据上述方法的某些实施例,可以产生用于集成电路的参考电压。在产生参考电压时,可以使用第一电路来改变参考电压与表示集成电路的温度的温度代码之间的关系的梯度。可以使用第二电路来改变参考电压相对于给定的温度代码的偏移(例如,在温度范围上将参考电压提升或降低恒定量)。通过一起使用这两个电路,可以输出参考电压,即使用于产生参考电压的某些参数(诸如可以是数模转换器电压的输入电压)偏离期望值时,所述参考电压对于集成电路也维持一致的参考电压对温度的关系。

图14是根据一个实施例的包括参考电压产生器3600的集成电路3000的框图。根据一个实施例,包括参考电压产生器3600的集成电路3000可以是半导体存储器件。例如,集成电路3000可以是非易失性存储器件,诸如EEPROM、闪存、PRAM、RRAM、NFGM、PoRAM、MRAM或FRAM。或者,集成电路3000可以是易失性存储器件,诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、移动DRAM、双数据速率同步动态随机存取存储器(DDR SDRAM)、低功率DDR(LPDDR)SDRAM、图形DDR(GDDR)SDRAM或存储器总线动态随机存取存储器(RDRAM)。参照图14,集成电路3000可以包括存储单元阵列3100、数据写/读电路3200、控制逻辑3300、非易失性存储器3400、温度传感器3500、参考电压产生器3600和电源电路3700。集成电路3000可以形成半导体器件,诸如形成在晶片模上的半导体芯片、包括在封装基底上形成的一个或多个半导体芯片的半导体封装、封装上封装器件。半导体器件可以是以上类型器件之一。

存储单元阵列3100可以包括具有与所存储的数据对应的状态的多个存储单元。通过产生多个选择信号和偏置信号,数据写/读电路3200可以将从外部接收的数据DATA写到多个存储单元,或者可以读取存储在多个存储单元中的数据DATA。

控制逻辑3300可以从集成电路3000的外部接收命令CMD、地址ADDR和外部信号EXT_SIG,并且可以产生用于控制集成电路3000的其他元件的多个控制信号。根据一个实施例,控制逻辑3300可以基于外部信号EXT_SIG将用于产生参考电压V_REFa和V_REFb的多个参数写到非易失性存储器3400。此外,控制逻辑3300可以存取非易失性存储器3400,可以读取存储在非易失性存储器3400中的多个参数PAR,并且可以提供所读取的参数PAR到参考电压产生器3600。

非易失性存储器3400可以存储用于产生参考电压V_REFa和V_REFb的参数,例如,温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE,并且即使当供应到集成电路3000的电源被切断时,温度系数T_COEF、偏移系数O_COEF和偏移代码O_CODE也不会丢失。

温度传感器3500可以检测集成电路3000的温度,并且可以产生与检测的温度对应的数字信号作为温度代码T_CODE。电源电路3700可以从供应自集成电路3000的外部的电源产生电源电压或电源电流,并且可以向集成电路3000的元件提供电源电压或电源电流。

参考电压产生器3600可以通过对从控制逻辑3300接收的参考PAR以及从温度传感器3500接收的温度代码T_CODE执行数字计算以产生参考电压V_REFa和V_REFb。提供给电源电路3700的参考电压V_REFa可以用于确定由电源电路3700产生的电源电压或电源电流的电平。此外,提供给数据写/读电路3200的参考电压V_REFb可以用于确定用于写数据的编程电压的电平或者用于确定用于读数据的读电压的电平。

分别接收参考电压V_REFa和V_REFb的电源电路3700和数据写/读电路3200可以包括具有根据温度变化而改变的特性的器件,并且参考电压产生器3600可以提供准确的参考电压V_REFa和V_REFb以便补偿器件的特性。因此,集成电路3000的元件可以从电源电路3700接收准确的电源电压或电源电流,并且可以通过数据写/读电路3200准确地执行写和读数据的正常操作。

图15是根据一个实施例的集成电路器件4000的视图。根据此实施例,集成电路器件4000可以包括堆叠的多个半导体芯片。例如,如图15中所示,集成电路器件4000可以是半导体存储器件,并且可以包括接口芯片4100和多个存储芯片4200至4500。接口芯片4100和多个存储芯片4200至4500可以经由基底通孔(TSV,诸如硅通孔)4600来连接到彼此。

多个存储芯片4200至4500的每一个可以包括存储单元阵列,并且接口芯片4100可以包括温度传感器、参数储存单元和参考电压产生器。接口芯片4100中包括的参考电压产生器可以根据以上实施例中的任何一个来操作。例如,参考电压产生器可以通过数字地计算从温度传感器接收的温度代码和从参数储存单元接收的参数来计算参考代码,并且可以通过转换参考代码来产生参考电压。

图16是根据一个实施例的包括集成电路的存储模块200的视图。根据一个实施例的集成电路可以是诸如DRAM的存储器件。存储模块200可以包括DRAM器件,并且可以应用于单列直插存储模块(SIMM)、双列直插存储模块(DIMM)、小外形DIMM(SO-DIMM)、无缓冲DIMM(UDIMM)、全缓冲DIMM(FBDIMM)、等级缓冲DIMM(RBDIMM)、负载减少DIMM(LRDIMM)、迷你DIMM或微DIMM。

如图16中所示,存储模块200可以包括印刷电路板(PCB)210、多个DRAM芯片220、缓冲芯片230和连接器240。多个DRAM芯片220和缓冲芯片230可以通过连接器240与存储模块200外部的存储控制器通信。

多个DRAM芯片220中的每一个可以包括温度传感器、参数储存单元和参考电压产生器。每个DRAM芯片220中包括的参考电压产生器可以根据以上实施例中的任何一个来操作。例如,参考电压产生器可以通过数字地计算从温度传感器接收的温度代码和从参数储存单元接收的参数来计算参考代码,并且可以通过转换参考代码来产生参考电压。

缓冲芯片230可以与多个DRAM芯片220通信,并且可以临时存储从存储模块200的外部接收的数据或者发送到存储模块200的外部的数据。此外,缓冲芯片230可以从存储模块200的外部接收外部信号EXT_SIG,并且可以向多个DRAM芯片220发送外部信号EXT_SIG。多个DRAM芯片220中的每一个可以响应于所接收的外部信号EXT_SIG将参数写到参数储存单元。

图17是根据一个实施例的计算系统300的框图。如图17所示,计算系统300可以包括中央处理单元(CPU)310、存储系统320、用户接口330和非易失性储存器件340。CPU 310、存储系统320、用户接口330和非易失性储存器件340可以经由总线350彼此通信。虽然图17未示出,但是计算系统300可以与视频卡、声卡、存储卡或通用串行总线(USB)通信,或者还可以包括用于与其他电子设备通信的端口。计算系统300可以是个人计算机、服务器、或诸如笔记本计算机、移动电话机、PDA或相机的便携电子设备。

CPU 310可以执行特定的计算或任务。根据实施例,CPU 310可以是微处理器或图形处理单元(GPU)。CPU 310可以经由总线350与存储系统320、用户接口330和非易失性储存器件340通信。CPU 310可以连接到诸如外围组件互连(PCI)总线的扩展总线。

存储系统320可以包括存储器件321和存储控制器322,并且可以存储操作计算系统300所需要的数据。例如,存储系统320可以充当CPU 310的数据存储器,并且可以通过支持直接存储器存取(DMA)而存储从总线350接收的数据或者可以发送所存储的数据到总线350。根据实施例的集成电路可以作为存储器件321被包括在存储系统320中。例如,存储器件321可以包括温度传感器、参数储存单元和参考电压产生器,并且参考电压产生器可以根据以上实施例中的任何一个来操作。例如,参考电压产生器可以通过数字地计算从温度传感器接收的温度代码和从参数储存单元接收的参数来计算参考代码,并且可以通过转换参考代码来产生参考电压。

用户接口330可以包括诸如键盘、键区或鼠标的输入单元以便从用户接收输入信号,并且可以包括诸如打印机或显示设备的输出单元以便向用户提供输出信号。

非易失性储存器件340可以包括诸如EEPROM、闪存、PRAM、RRAM、NFGM、PoRAM、MRAM或FRAM的非易失性半导体存储器件,并且可以包括磁盘。

虽然已经通过使用特定术语参照其实施例示出和描述本发明构思的各种方面,但是实施例和术语仅仅用于解释本发明构思的示例,并且不应该被解释为限制本发明构思的范围。实施例应该仅被认为是描述性意义,而不是为了限制的目的。

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