电源噪声降低电路和电源噪声降低方法_2

文档序号:8415232阅读:来源:国知局
设计在电路部件处始终保持恒定的电压电平,并且如上文所解释的那样,电路部件120并不连续操作以调节电源轨112上的电压。
[0024]注意,在一个实施例中,响应于电源轨112上的电压变化,电源轨112泄放的电流的量并不线性地变化。具体地,在电压低于高电压阈值时泄放的更小量的电流是相对较小的(例如,在微安的范围中,并且通常小于1mA)。在电源轨112上的电压高于阈值电压时泄放的更大量的电流显著大于更小的电流量,并且例如可以在5mA至15mA的范围中。因此,当电源轨112上的电压低于高电压阈值时,电源轨112泄放的电流是相对较小的,并且当电压满足或者超过电压阈值时,泄放的电流的量发生显著的增加。这在图1B的示例图150中示出,其中描绘了根据本公开的一个实施例的电源轨112泄放的电流的量取决于电源轨112上的电压。如上文说明的那样,在一个实施例中,当更小量的电流被泄放出电源轨112时,电源轨112上的电压被降低仅仅小的不显著的量,并且当更大量的电流被泄放出电源轨112时,电源轨112上的电压被显著地降低。因此,注意,在一个实施例中,电源轨112上的电压的降低是非线性的,并且当电源轨112上的电压满足或者超过高电压阈值时,电压降低发生显著的增加。
[0025]注意,电路部件120并不去除或者以其它方式过滤已经在输入节点107处被耦合到信号的噪声。而是,如上文所描述的那样,当电压被确定满足或者超过高电压阈值时,电路部件120通过降低电源轨112上的电压来降低电源轨112上的噪声。当电源轨上的电压处于高电压状态时,通过泄放电流,电路有效地作用以衰减电源轨上的谐振噪声。
[0026]在本公开的一个实施例中,使用系统100实现双数据速率(DDR)数据传送。在该实施例中,IC裸片102、108包括DDR接口(例如DDR4接口)的一些部分。例如,在一个实施例中,驱动器104是DQS驱动器,配置成经由传输线106将DQS时钟信号驱动到第二 IC裸片108。驱动器104也可以是数据驱动器,配置成将数据信号驱动到第二 IC裸片108。进一步地,在该实施例中,接收器116是配置以接收DQS时钟信号的DQS接收器,或配置以接收数据信号的数据接收器。注意,系统100不限于DDR数据传送。
[0027]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212的二极管220和电阻器221的接收器侧IC裸片208的框图。在图2所描绘的通信系统200中,发射器侧IC裸片202包括驱动器204,用于经由传输线206将信号驱动到接收器侧IC裸片208。接收器侧IC裸片208在耦合到接收器216的输入端子的输入节点207处接收信号。电阻器214被耦合在接收器侧IC裸片208的输入节点207和电源轨212之间。电阻器214用于端接接收到的信号并且具有使得接收器216的输入阻抗匹配传输线206的特征阻抗的阻抗值。
[0028]接收器侧IC裸片208的电源轨212从裸片外PCB的电源电压Vfcd 210接收电压。为了抑制电源轨212上的噪声并且因此抑制来自电源轨212的噪声经由电阻器214至信号的耦合,接收器侧IC裸片208包括串联耦合到电源轨212的二极管220和电阻器221。在图2中图示的本公开的实施例中,二极管220和电阻器221被耦合在接收器侧IC裸片208的地轨218和电源轨212之间。
[0029]二极管220和电阻器221被配置成当电源轨212上的电压满足或者超过高电压阈值时,泄放电源轨212上的部分的电流。如下文进一步所描述的那样,在一个实施例中,高电压阈值是由二极管220施加的。例如,在一个实施例中,高电压阈值基于二极管220的拐点电压(即接通(cut-1n)电压)和/或二极管220的一个或者多个其它参数。电源轨212上的电流的泄放将电源轨212上的电压降低至低于二极管220所施加的高电压阈值的未调节的电压。电源轨212上的电压被称为降低至“未调节的电压”以表明在芯片208内不存在传统的电压调节器,并且指明经降低的电压可以基于各种因素(例如,系统200的温度、从裸片外PC板接收的电源电Svfcd 210等)变化。因为电源轨212上的高电压状态是电源轨212上的噪声的结果,所以电压的降低将电源轨212上的噪声降低并且因此降低从电源轨212耦合到信号的噪声的量。二极管220和电阻器221被进一步配置成当电源轨212上的电压小于高电压阈值时泄放电源轨212上的更小部分的电流。当更小部分的电流被泄放时,电源轨212上的电压不被显著地影响。注意,泄放出电源轨212的电流的量是非线性的,其中当电源轨212上的电压满足或者超过高电压阈值时发生显著的跳跃。
[0030]在本公开的一个实施例中,二极管220和电阻器221被配置成泄放电源轨212上的未调节量的电流。与电源轨212上的电压低于高电压阈值时相比,在电源轨212上的电压满足或者超过高电压阈值时,所述未调节量的电流显著更大。电源轨212泄放的电流被称为“未调节量的电流”以表明在芯片208中不存在传统的电流调节器并且指明泄放电流的量可以基于各种因素变化(例如,系统200的温度、从裸片外PCB接收的电源电压Vfcd 210等)O
[0031]二极管220基于电源轨212上的电压与高电压阈值相比使得泄放不同量的电流。在本公开的一个实施例中,当电源轨212上的电压低于高电压阈值时,跨二极管220的电压低于二极管220的拐点电压(即接通电压),并且二极管220能够导通仅仅相对较小量的电流。二极管220的拐点电压限定跨二极管220的正向电压,在该电压下二极管220开始显著地导通并且可以等于包括在二极管220中的p-n结的势皇电势。在这些情况下,相对较小量的电流从电源轨212泄放,并且电源轨212上的电压不被电流的泄放显著地影响。相对较小量的电流可以在微安的范围中并且例如可以通常小于1mA。相比之下,当电源轨212上的电压高于高电压阈值时,跨二极管220的电压高于拐点电压,并且二极管220能够导通显著更高量的电流。例如,更高量的电流可以在5mA至15mA的范围内。在这些情况下,更高量的电流被从电源轨212泄放,并且由于电流的泄放,电源轨212上的电压被降低。在一个实施例中,高电压阈值基于二极管220的拐点电压。在该实施例中,高电压阈值是电源轨212上的如下电压,其使得跨二极管220的正向电压满足或者超过二极管220的拐点电压。在其它一些实施例中,高电压阈值基于二极管220的一个或者多个其它参数(例如,二极管220的尺寸、二极管220的材料等)。
[0032]在本公开的一个实施例中,二极管220的尺寸和/或其它参数被优化成只有在电源轨212上的电压满足或者超过高电压阈值时才允许导通更高量的电流。注意,二极管220和电阻器221的电压降低功能只有在其中电源轨212上的电压高于高电压阈值的情况下才被激活。因此,这些部件220、221并不连续地操作以调节电源轨212上的电压,而是仅操作以在其中电压已经满足或者超过高电压阈值的情况下降低电压。当电压处于或者高于高电压阈值时,降低电源轨212上的电压帮助抑制电源轨212上的电压噪声和电压谐振。
[0033]电阻器221限制电源轨212通过二极管220和电阻器221泄放的电流的量。如上文所描述的那样,二极管220和电阻器221有意地导致电流从电源轨212泄露,以便抑制来自电源轨212的噪声在输入节点207处被耦合到信号。在本公开的一个实施例中,选择电阻器221的电阻值以便充分地抑制噪声耦合到信号,同时也将电流的泄露保持在可以接受的值。在其中电源轨212具有1.2V至5.0V的范围内的额定电压的示例中,例如,电阻器221的电阻值在30欧姆至50欧姆的范围内。注意,这些电阻值只是示例,而且在其它示例中,使用更高或者更低的电阻值。
[0034]使用串联耦合到电源轨212的二极管220和电阻器221仅仅是示例。在本公开的另一实施例中,没有使用二极管,并且相反,只有电阻在电源轨212和地轨218之间耦合。在本公开的又另一实施例中,没有使用电阻器,并且相反,只有二极管在电源轨212和地轨218之间耦合。在其它示例中替代二极管220和/或电阻器221使用其它部件。如上文所描述的那样,其它部件可以包括一个或者多个无源电路部件和/或一个或者多个有源电路部件。
[0035]图3是描绘了根据本公开的一个实施例的通信系统300的框图,其中发射器侧IC裸片302包括多个驱动器304A、304B,而接收器侧IC裸片308包括多个接收器316A、316B。在通信系统300中,发射器侧IC裸片302包括用于经由第一传输线306A将第一信号传输到接收器侧IC裸片308的驱动器304A。发射器侧IC裸片302进一步包括用于经由第二传输线306B将第二信号传输到接收器侧IC裸片308的驱动器304B。接收器侧IC裸片308在第一输入节点307A处接收第一信号,在第二输入节点307处接收第二信号。输入节点307A、307B被分别耦合到接收器316A、316B的输入端子。电阻器314A被耦合在接收器侧IC裸片308的输入节点307A和电源轨312之间,而电阻器314B被耦合在输入节点307B和电源轨312之间。使用电阻器314A、314B端接分别从驱动器304A、304B接收的信号。
[0036]接收器侧IC裸片308的电源轨312从裸片外PCB 350的电源电压Vbri 310接收信号。在一个实施例中,系统300的部件(包括IC裸片302、308)被安装在PCB 350上。在本公开的一个实施例中,电源轨312和电源电压Vfcd 310之间的连接具有寄生电感,并且因此,图3描绘了在电源轨312和电源电压Vfcd 310之间串联耦合的电感340。在一个实施例中,电源电压Vbri 310和电感340被包括在虚线框内以指明这些部件310、340没有被包括在裸片308上。寄生电感是由PCB 250的通孔和/或在将裸片308耦合到PCB 350中使用的封装的部件导致的。
[0037]如上文所描述的那样,在一定条件下噪声可以在电源轨312上形成。如上文所描述的
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