電源噪聲降低電路和電源噪聲降低方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】電源噪聲降低電路和電源噪聲降低方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013 年 12 月 23 日提交的題為“Power Noise Clipping Scheme forDDR Interfaces”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/920, 166的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)引用整體并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文描述的技術(shù)總體上涉及通信領(lǐng)域，并且更具體地涉及集成電路器件之間的電子信號(hào)傳輸。
【背景技術(shù)】
[0004]高速數(shù)據(jù)通信集成電路(IC)裸片包括驅(qū)動(dòng)器和接收器二者。一個(gè)這種IC的驅(qū)動(dòng)器經(jīng)由信號(hào)傳輸線連接到另一 IC的接收器。在示例實(shí)施例中，信號(hào)傳輸線包括印刷電路(PC)板的將驅(qū)動(dòng)器電耦合到接收器的跡線。例如，可以在雙數(shù)據(jù)速率(DDR)接口中使用這種驅(qū)動(dòng)器和接收器，該DDR接口可以包括POD (偽開(kāi)漏極)端接方案。配置DDR接口用來(lái)在計(jì)時(shí)信號(hào)的上升沿和下降沿都傳輸和接收數(shù)據(jù)。
[0005]上文的描述被提供作為本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的總體概述，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為承認(rèn)所有它所包括的信息組成針對(duì)本專(zhuān)利申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]提供了電源噪聲降低電路和電源噪聲降低方法的示例。示例集成電路包括配置成經(jīng)由傳輸線接收信號(hào)的輸入節(jié)點(diǎn)。集成電路也包括配置成將輸入節(jié)點(diǎn)電耦合到集成電路的電源軌的端接電路裝置。集成電路進(jìn)一步包括耦合到電源軌的電路部件。電路部件被配置成基于電源軌上的電壓滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值的確定來(lái)泄放在電源軌上的部分的電流。電路部件也被配置成基于電源軌上的電壓少于高電壓閾值的確定泄放在電源軌上的更小部分的電流。
[0007]作為另一示例，一種集成電路包括配置以提供操作電壓給集成電路的子電路的核心電壓軌。集成電路也包括在核心電壓軌和地軌之間耦合的電路部件。電路部件被配置成基于核心電壓軌上的電壓滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值的確定來(lái)泄放在核心電壓軌上的部分的電流。電路部件也被配置成基于核心電壓軌上的電壓小于高電壓閾值的確定來(lái)泄放在核心電壓軌上的更小部分的電流。
[0008]作為另一示例，一種方法包括在集成電路的輸入節(jié)點(diǎn)處接收信號(hào)，該集成電路包括配置成將輸入節(jié)點(diǎn)電耦合到集成電路的電源軌上的端接電路裝置。該方法也包括確定電源軌上的電壓滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值。響應(yīng)于電壓滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值的確定，電源軌上的部分的電流在電路部件處被泄放。該方法進(jìn)一步包括確定電源軌上的電壓小于高電壓閾值。響應(yīng)于電壓小于高電壓閾值的確定，電源軌上的更小部分的電流被在電路部件處泄放。
[0009]作為另一示例，一種系統(tǒng)包括傳輸側(cè)集成電路，包括配置成產(chǎn)生信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器電路部件。該系統(tǒng)也包括接收器側(cè)集成電路，具有配置成經(jīng)由傳輸線接收信號(hào)的輸入節(jié)點(diǎn)，其中傳輸線將驅(qū)動(dòng)器電路部件耦合到輸入節(jié)點(diǎn)。接收器側(cè)集成電路也包括配置成將輸入節(jié)點(diǎn)電耦合到接收器側(cè)集成電路的電源軌的端接電路裝置。接收器側(cè)集成電路進(jìn)一步包括耦合到電源軌的電路部件，該電路部件被配置成(i)基于電源軌上的電壓滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值的確定來(lái)泄放電源軌上的部分的電流，以及(ii)基于電源軌上的電壓小于高電壓閾值的確定來(lái)泄放電源軌上的更小部分的電流。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1A是描繪了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的通信系統(tǒng)的框圖。
[0011]圖1B是示出了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的取決于電源軌上的電壓的在電流軌上泄放的電流的量的圖。
[0012]圖2是描繪了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的包括串聯(lián)耦合到電源軌的二極管和電阻器的接收側(cè)IC裸片的框圖。
[0013]圖3是描繪了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的通信系統(tǒng)的框圖，其中發(fā)射器側(cè)IC裸片包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，而接收器側(cè)IC裸片包括多個(gè)接收器。
[0014]圖4是描繪了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的包括連接到相同電源軌的多個(gè)接收器的接收器側(cè)IC裸片的框圖。
[0015]圖5是描繪了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的包括核心電壓軌和配置成泄放核心電壓軌上的部分的電流的限幅電路的接收器側(cè)IC裸片的框圖。
[0016]圖6是描繪了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的方法的步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1A是描繪了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的通信系統(tǒng)100的框圖。在系統(tǒng)100中，第一集成電路(IC)裸片102包括用于將信號(hào)經(jīng)由傳輸線106傳輸?shù)降诙?IC裸片108的驅(qū)動(dòng)器104。第二 IC裸片108在輸入節(jié)點(diǎn)107處接收信號(hào)。接收器116的輸入端子被耦合到輸入節(jié)點(diǎn)107，因而使得接收器116能夠接收經(jīng)傳輸?shù)男盘?hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，通信系統(tǒng)100使用并聯(lián)端接用于傳輸線106。因此，如圖1A所示，傳輸線106經(jīng)由端接電路裝置114被耦合到第二 IC裸片108的電源軌112。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，傳輸線106包括將第一 IC裸片102和第二 IC裸片108電耦合的印刷電路板(PCB)跡線。電源軌112是第二 IC裸片108的內(nèi)部電源軌，而不是PCB 140的部分，其中裸片108被耦合到PCB 140。系統(tǒng)100的部件(包括第一 IC裸片102和第二 IC裸片108)被安裝在PCB 140上。
[0018]在圖1A中圖示的本公開(kāi)的實(shí)施例中，端接電路裝置114被包括在第二 IC裸片108上并且將裸片108的輸入節(jié)點(diǎn)107耦合到裸片108的電源軌112。該端接方案可以被稱(chēng)為POD(偽開(kāi)漏極)端接方案。包括在裸片108上的端接電路裝置114被稱(chēng)為“裸片上端接”(ODT)電路裝置。在本公開(kāi)的其它一些實(shí)施例中，端接電路裝置114位于裸片外(off-die)。在一個(gè)實(shí)施例中，端接電路裝置114提供在傳輸線106和接收器116之間匹配的阻抗。具體地，端接電路裝置114具有阻抗值，該阻抗值使得接收器116處的輸入阻抗被設(shè)置為特定阻抗值，目的在于防止或者降低接收器116處的信號(hào)反射。這種信號(hào)反射對(duì)驅(qū)動(dòng)器104傳輸?shù)男盘?hào)產(chǎn)生失真，并且負(fù)面地影響從驅(qū)動(dòng)器104到接收器116的信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和可靠性。
[0019]IC裸片108的電源軌112被配置以提供操作電壓給裸片108的各種部件。在圖1A中圖示的本公開(kāi)的實(shí)施例中，電源軌112被耦合到裸片外PCB 140的電源電壓Vfcd 110。因此，PCB 140經(jīng)由電源電壓Vfcd 110提供電源給第二 IC裸片108。在一定條件下，噪聲可以在電源軌112上形成。例如，由驅(qū)動(dòng)器104傳輸?shù)男盘?hào)的切換可以引起傳輸線106上的電流分布，該電流分布在電源軌112上產(chǎn)生噪聲。該噪聲導(dǎo)致電源軌112上的電壓從其額定值變化。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，來(lái)自裸片外PCB 140的電源電壓Vfcd 110等于特定直流(DC)電壓，并且電源軌112處的噪聲導(dǎo)致電源軌112處的電壓隨著一定量的噪聲從額定DC電壓變化。
[0020]在圖1A中圖示的本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，電源軌112上的噪聲導(dǎo)致電源軌112上的電壓處在非期望的高電壓狀態(tài)，其中電壓超過(guò)應(yīng)該在電源軌112上出現(xiàn)的額定電壓。基于，例如，電源軌112上的電壓滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值，電源軌112上的電壓可以被確定為處于高電壓狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，電源軌112上的噪聲具有諧振特征并且可以被稱(chēng)為“諧振噪聲”。這種諧振噪聲導(dǎo)致電源軌112上的電壓在最大和最小電壓之間以特定頻率或者多個(gè)不同頻率振蕩。電源軌112上的振蕩電壓包括滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值的電壓。
[0021]電源軌112上的噪聲可以經(jīng)由端接電路裝置114在輸入節(jié)點(diǎn)處被耦合到信號(hào)，并且經(jīng)耦合的噪聲使信號(hào)失真并且在信號(hào)中導(dǎo)致非期望的諧振。為了抑制來(lái)自電源軌112的噪聲到信號(hào)的這種耦合，第二 IC裸片108包括電路部件120。如圖1A所示，電路部件120包括直接連接到電源軌112的第一端子和直接連接到裸片108的地軌的第二端子。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，電路部件120是無(wú)源電路部件，并且可以因而包括電阻器、二極管、電容器、另一無(wú)源電路部件、或這類(lèi)無(wú)源電路部件的各種組合。在本公開(kāi)的另一實(shí)施例中，電路部件120是有源電路部件，并且可以因此包括一個(gè)或者多個(gè)晶體管、另一有源電路部件、或這類(lèi)有源電路部件的各種組合。在本公開(kāi)的另一實(shí)施例中，電路部件120包括一個(gè)或者多個(gè)無(wú)源電路部件和一個(gè)或者多個(gè)有源電路部件。在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)源和/或有源電路部件可以被集成到IC裸片108，例如，作為光刻或者類(lèi)似的電路制造的部分。
[0022]如上文所解釋的那樣，在其中電源軌112上存在噪聲的時(shí)間段期間，電源軌112上的電壓可以處于高電壓狀態(tài)，其中電源軌112上的電壓滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值。在這些時(shí)間段期間，電路部件120通過(guò)泄放電源軌112上的部分的電流降低電源軌112上的電壓。電壓被降低到低于閾值電壓的值，因而將電源軌112上的電壓從高電壓狀態(tài)去除。因?yàn)殡娫窜?12上的大于或者等于高電壓閾值的電壓表明了電源軌112上的噪聲，所以電壓的這種降低有效地降低了電源軌112上的噪聲。通過(guò)降低電源軌112上的噪聲，抑制了來(lái)自電源軌112的噪聲經(jīng)由端接電路裝置114到信號(hào)的耦合。注意，電路部件120故意地導(dǎo)致電流從電源軌112泄露以便降低電源軌112上的電壓并且抑制來(lái)自電源軌112的噪聲在輸入節(jié)點(diǎn)107處到信號(hào)的耦合。
[0023]在電源軌112上的電壓低于高電壓閾值的時(shí)間段期間，在電源軌112上不存在噪聲。在這些時(shí)間段期間，電源軌112上的電壓更接近或者等于其額定值，其中額定值等于來(lái)自裸片外PCB 140的電源電壓Vfcd 110所提供的DC電壓。在這種情況下，電路部件120被配置泄放電源軌112上的更小部分的電流。電源軌112上的電壓不受更小部分的電流的泄放顯著影響，并且電源軌112上的電壓可以?xún)H僅被降低小的、不顯著的量。因此，在電壓已經(jīng)滿(mǎn)足或者超過(guò)高電壓閾值的情況下，電路部件120并不連續(xù)地操作以調(diào)節(jié)電源軌112上的電壓，而是僅僅操作以顯著地降低電壓。電路部件120不包括配置以調(diào)節(jié)電源軌112上的電壓的傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器。這種傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器被