发射器电路以及半导体集成电路的制作方法_4

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83]高电位侧开关39H和49H以及低电位侧开关39L和49L与SST驱动器30的开关33和34以及SST驱动器40的开关43和44的接通和断开相结合来进行接通和断开。亦SP,如图8所示,当SST驱动器30的开关33呈接通状态时(此时,开关34和43处于断开状态,开关44处于接通状态,高电平输出信号从SST驱动器30输出,而低电平输出信号从SST驱动器40输出),执行控制使得高电位侧开关39H以及低电位侧开关49L呈接通状态,而低电位侧开关39L以及高电位侧开关49H呈断开状态。当SST驱动器30的开关33处于断开状态时(此时,开关34和43处于接通状态,开关44处于断开状态,低电平输出信号从SST驱动器30输出,而高电平输出信号从SST驱动器40输出),执行控制使得高电位侧开关39H以及低电位侧开关49L呈断开状态,而低电位侧开关39L以及高电位侧开关49H呈接通状态。
[0084]如图8所示,当开关33、39H、44和49L处于接通状态而开关34、39L、43和49H处于断开状态时,从高电位侧电流源38H输出的电流流向低电位侧电阻器37L,进而流向接收器电路的输入电阻器51和52。在这种情况下,从高电位线301流过高电位侧电阻器47H的电流以及流过输入电阻器51和52的电流通过低电位侧电流源48L进入低电位线302。当相比于图8所示的状态处于逻辑反状态时(亦即,当开关33、39H、44和49L处于断开状态而开关34、39L、43和49H处于接通状态时),从高电位侧电流源48H输出的电流流向低电位侧电阻器47L以及输入电阻器51和52。在这种情况下,从高电位线30流过高电位侧电阻器37H的电流以及流过输入电阻器51和52的电流通过低电位侧电流源38L进入低电位线302。
[0085]与缺少电流供给的情况相比,如上所述使用高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L进行电流供给能够使得发射电路14的输出振幅变得更大。通过高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L的输出振幅的增加效果越大,这些电流源的输出电流则越大。
[0086]接下来说明关于根据本示例性实施方式的发射器电路14的操作。在电流源输入后进行的校准期间,码生成电路200得到电阻值设定码TC,并且将得到的电阻值设定码TC提供给输出电阻器35和45。因此,输出电阻器35和45的电阻值被调整,使得SST驱动器30和40的输出阻抗为特定的值(例如50 Ω )。
[0087]电阻值设定码TC的值越小,输出电阻器35和45的电阻值则越大,随着PVT变化的高电位侧电阻器37H和47H以及低电位侧电阻器37L和47L的电阻值则越小。在根据比较示例的发射器电路14D中,输出振幅越小,高电位侧电阻器37H和47H以及低电位侧电阻器37L和47L的电阻值则越小。然而,在根据本示例性实施方式的发射器电路14中,高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L的输出电流越大,电阻值设定码TC的值则越小,由此扩大了这些电流源对输出振幅的增加效果。
[0088]以这种方式,在根据本示例性实施方式的发射器电路14中,通过高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L的对输出振幅的增加效果越大,高电位侧电阻器37H和47H以及低电位侧电阻器37L和47L的电阻值则越小(亦即,根据电阻值设定码TC设定的输出电阻器35和45的电阻值则越大)。因此,伴随PVT的电阻值变化的输出振幅的变化通过高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L而得到补偿。可以通过设定高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L的电流值来获得伴随电阻值变化的输出振幅变化进行补偿的有益效果,以便与根据电阻值设定码TC设定的输出电阻器35和45的电阻值一起增加。根据本示例性实施方式的发射器电路14通过向高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L输出电流来获得补偿效果,其中电流具有与其中将电阻值设定码TC中的每一位的值进行取反的反码TCX的值成比例的大小。在根据本示例性实施方式的发射器电路14中,相对于根据缺少对输出振幅变化进行补偿的功能的比较示例的发射器电路14D,可以使输出振幅中的波动宽度较小。
[0089]根据缺少高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L (见图6)的第四比较示例的发射器电路14D中的输出振幅A通过如下等式(1)来表示。输出振幅A取作差分电压的峰值-峰值的值,这个值为在非反相侧输出端子32处生成的输出电压ν.Ρ与在反相侧输出端子42处生成的输出电压V(JUTN之间的差(V outp_Voutn)。
[0090]A = VDDX50Q Xtc/RLSB= VDDX tc/(tc+k a)…(1)
[0091]此处,tc是表示为十进制的电阻值设定码TC的值。输出电阻器35和45的电阻值与tc成反比。RlSB是电阻器元件84的电阻值,其具有对输出电阻器35和45进行配置的可变电阻器电路(见图9)的电阻器80至84中的最小电阻值,而RlSB在约±20%的范围内随PVT变化。此外,ka是不随PVT变化的常量。当高电位侧电阻器37H和47H以及低电位侧电阻器37L和47L的电阻值取作Ra时,建立如下等式(2)。
[0092]Ra= (2/ka)XRLSB...(2)
[0093]SST驱动器30和40的输出阻抗以及接收器电路17A的输入电阻器51和52中的每个都调整到50 Ω。
[0094]如等式⑴所示,根据比较示例的发射器电路14D的输出振幅A与tc具有正相关性。当ka》tc时,输出振幅A与TC大致成比例。亦即,在根据比较示例的发射器电路14D中,输出振幅的大小有时因为电阻值设定码TC的值而与规格不同,这是因为输出振幅根据电阻值设定码TC的值而增加和减少。
[0095]然而,根据本文公开的技术的示例性实施方式的发射器电路14的输出振幅A通过如下等式(3)来表示。
[0096]A = VDDX tc/ (tc+ka) +1。X 100 Ω X tcx...(3)
[0097]此处,I。是从对高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L进行配置(见图11)的P-M0S晶体管60到64中具有最小栅极宽度的P-M0S晶体管60输出的电流的值。此外,tcx是以十进制表示的反码TCX的值。
[0098]等式(3)右侧的第一项与tc具有正相关性。然而,等式(3)右侧的第二项与tc具有负相关性。因此,在根据本示例性实施方式的发射器电路14中,输出振幅A包括与电阻值设定码TC的值呈正相关性的成分以及与电阻值设定码TC的值呈负相关性的成分,使得这些效果得以抵消。因此,可以使得随着电阻值设定码TC的值tc改变的在输出振幅中的波动宽度小于根据比较示例的发射器电路14D中的波动宽度。
[0099]接下来说明关于推导等式(3)的过程。图12是发射器电路14的简化模型图。在图12所示的模型中,接收器电路17A的输入电阻器51和52的电阻值每个都为50Ω,输出电阻器35和45的电阻值每个都为Rt,而高电位侧电阻器37H和47H以及低电位侧电阻器37L和47L的电阻值每个都为Ra。高电位侧电流源38H和48H以及低电位侧电流源38L和48L的输出电流每个都为Is。在图12所示的模型中,感应电阻和电流源饱和度均被忽略。
[0100]如图13所示,发射器电路14是可以被认为是两个半电路的差分电路,这是因为非反相侧与反相侧是对称的。差分中心点的电压总是为VDD/2。在图13所示的模型中,查找到在输出终端子32处生成的输出电压V。。
[0101]当查找到输出电压L时,当采用每个电阻器导纳时使计算变得简单。当输出电阻器35的导纳为匕时,高电位侧电阻37H以及低电位侧电阻37L的导纳为G a,而具有电阻值为50Ω的输入电阻器51的导纳为65。,针对Gt、G#G5。建立如下等式(4)至等式(6)。
[0102]Gt=l/Rt...(4)
[0103]Ga=l/Ra...(5)
[0104]G50= 20mS…(6)
[0105]输出电压V。可以使用叠加定理来计算。亦即,在图14A、图14B和图14C分别所示的状态中,可以通过对在输出端子32处生成的输出电压值Vw'jP V。3进行查找和求和而查找到输出电压V。。
[0106]图14A是通过电源电压VDD计算输出端子32处生成的输出电压VQ1的实例的模型图。在这个模型中,高电位侧电流源38H处于接通状态,而差分中心点被短接到低电位线302。输出电压VQ1通过如下等式(7)来表示。
[0107]V01 = VDD (G t+Ga) / (Gt+2Ga+G50)...(7)
[0108]图14B是通过在差分电路中心点处生成的电压VDD/2导出在输出端子32处生成的输出电压I的实例的模型图。在这个模型中,高电位侧电流源38Η处于断开状态,而输出电阻器35的一端和高电位侧电阻器37Η短接到低电位线302。输出电压VQ2通过如下等式⑶来表示。
[0109]V02 = VDD X G 50/ [2 X (Gt+2Ga+G50) ]...(8)
[0110]图14C是通过从高电位侧电流源38H输出的电流13导出在输出端子32处生成的输出电压^。3的实例的模型图。在这个模型下,输出电阻器35的一端和高电位侧电阻器37H以及差分电路的中心点被短接到低电位线302。输出电压通过如下等式(9)来表示。
[0111]V03= Is(Gt+2Ga+G50)…(9)
[0112]输出电压V。通过如下等式(10)来表示。
[0113]V0= V 01+V02+V03 =
[0114]VDD/2+VDD/2XGt/(Gt+2Ga+G50)+Is(Gt+2Ga+G50)…(10)
[0115]当假设输出阻抗调整为50Ω时,建立如下等式(11)。
[0116]Gt+2Ga= G 50= 20mS...(11)
[0117]在这种情况下,如下等式(12)由等式(10)导出。
[0118]V0-VDD/2 = VDD/4XGt/20mS+IsX25Q — (12)
[0119]发射器电路14的输出振幅A通过如下等式(13)来表示。
[0120]A = 4X (V0-VDD/2) = VDDXGt/20mS+IsX 100 Ω …(13)
[0121]此处,GjP Ga通过如下等式(14)和等式(1
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