CN102136838A - 一种上拉电阻电路结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种上拉电阻电路结构,其特征在于所述电路结构包含至少两个MOS管,所述至少两个MOS管并联在一起,其中一个MOS管的栅极接一控制信号,其余MOS管的栅极接一电流基准信号,所述并联在一起的MOS管的源极接电源,所述并联在一起的MOS管的漏极作为所述电路结构的输出端。本发明提供的上拉电阻电路结构可以极大地缩小集成电路版图面积,从而大大减小集成电路芯片的面积,降低集成电路芯片的成本。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路领域的一种上拉电阻电路结构。
背景技术
在集成电路中,上拉电阻的使用相当频繁。所谓上拉,就是将某电位点通过电阻与电源VDD相连,从而将不确定的信号通过该电阻嵌位在高电平,该电阻同时起限流作用。实际应用中,通常是通过一个宽长比比较小的MOS管来实现上拉电阻的功能。以PMOS管为例,如附图1所示为传统的采用一个PMOS管作为上拉电阻的情形。根据PMOS管的特性,源极接电源VDD,栅极接地时PMOS管导通,则漏极输出的一定是高电平。通常的MOS管其宽长比是远远大于1的,这样的管子等效电阻小,对信号的损耗小,输出的高电平是接近电源VDD的。而图中,PMOS管的宽长比W/L等于1,则管子的等效电阻较大,在输出端接了其他电路的时候相当于接了一个上拉电阻。管子宽长比越小,等效电阻越大。
由上面的分析可以知道,在需要很大的上拉电阻的时候,由于工艺对管子最小宽度的限制,管子的尺寸肯定很大,如果大量使用的话,在版图上会占用很大的面积,无形中大大增加了芯片的成本。
发明内容
本发明的目的就在于解决现有技术中存在的问题,使用新的电路结构实现上拉电阻的功能,以缩小其在版图中占用的面积。
本发明采用如下技术方案:
一种上拉电阻电路结构,其特征在于所述电路结构包含至少两个MOS管,所述至少两个MOS管并联在一起,其中一个MOS管的栅极接一控制信号EN,其余MOS管的栅极接一电流基准信号Ibias,所述并联在一起的MOS管的源极接电源VDD,所述并联在一起的MOS管的漏极作为所述电路结构的输出端Y。
本发明提供了一种新的上拉电阻电路结构,与现有技术相比,通过采用本发明的上拉电阻电路结构,可以极大地缩小集成电路版图面积,从而大大减小集成电路芯片的面积,降低集成电路芯片的成本。尤其在需要大量使用上拉电阻的电路中,减小芯片面积、降低芯片成本的作用更为凸显
附图说明
图1是传统采用一个PMOS管作为上拉电阻的电路结构示意图;
图2是本发明上拉电阻的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图2所示,采用两个PMOS管并联作为上拉电阻。两个并联的PMOS管的源极接电源VDD,漏极作为上拉电阻电路结构的输出端Y。其中一个PMOS管的栅极接控制信号EN,另一个PMOS管栅极接电流基准信号Ibias。
图2所示电路结构的工作原理是通过控制流过管子的电流,来起到上拉的作用。具体分析如下:输出端Y接的后端电路的等效电阻是固定不变的,假如需要100K的上拉电阻,因为上拉电阻和后端电路并联的等效电阻两端电压固定,所以上拉电阻中流过的电流也是固定的。根据这个原理,反过来,只要保证流过管子的电流和接100K上拉电阻时的相同,就等效于接了100K上拉电阻。而电流基准信号Ibias的作用正是用来控制流过管子的电流。
控制信号EN主要是用来保证芯片静态电流的。当芯片处在休眠状态的时候控制信号EN为低,将输出端Y的电平拉高,提供固定电平,和外接的电路配合控制电流;当芯片工作时,控制信号EN为高,对应的管子不导通,不对输出产生影响,输出的状态由电流基准信号Ibias控制的管子决定。
这样因为两个管子都可以使用最小尺寸,则在版图中占用的面积就会大大减小,从而降低芯片的成本。
图2所示电路结构给出了两个PMOS管并联的情况,多个PMOS管并联也能实现相同的功能。当多个PMOS管并联时,除了一个管子的栅极接控制信号EN外,其他管子的栅极都接电流基准信号Ibias。只是,如果采用多个PMOS管并联,需要将管子的宽长比调小,这样,减小版图面积的作用不如两个管子并联的效果明显,实际应用中,最好还是采用两个管子并联的结构。
用NMOS管也是一样的原理,只需要根据NMOS管的特性,对控制信号EN和电流基准信号Ibias做适应的调整。但此电路结构是做上拉电阻用,而NMOS管在传“1”的时候效果不是很好,所以,最好是用PMOS管。
通过具体实验,以91个上拉电阻布版为例,使用图1所示上拉电阻电路结构,版图面积为26u*260u左右。而使用本发明图2所示上拉电阻电路结构,91个上拉电阻的面积只有4u*260u,较之前的面积缩小了6倍,极大的缩小了版图面积,降低了芯片成本。
Claims (3)
1.一种上拉电阻电路结构,其特征在于所述电路结构包含至少两个MOS管,所述至少两个MOS管并联在一起,其中一个MOS管的栅极接一控制信号(EN),其余MOS管的栅极接一电流基准信号(Ibias),所述并联在一起的MOS管的源极接电源(VDD),所述并联在一起的MOS管的漏极作为所述电路结构的输出端(Y)。
2.如权利要求1所述的上拉电阻电路结构,其特征在于所述并联在一起的MOS管的数量为两个。
3.如权利要求1或2所述的上拉电阻电路结构,其特征在于所述并联在一起的MOS管为PMOS管。
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CN 201010590013 CN102136838A (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种上拉电阻电路结构 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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