CN107065998B - 集成电路器件及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例公开了一种集成电路器件，包含控制电路、范围电路和时间‑电流转换器。控制电路配置为使电压信号延迟一延迟时间，以产生第一控制信号，并根据第一控制信号和电压信号产生第二控制信号。范围电路配置为响应于第二控制信号和电压信号而产生第一电流信号。时间‑电流转换器配置为根据第一控制信号和电压信号而产生第二电流信号。本发明的实施例还提供了一种集成电路器件的操作方法。

Description

集成电路器件及其操作方法
技术领域
本发明的实施例涉及半导体领域，更具体地涉及集成电路器件及其操作方法。
背景技术
在集成电路(IC)中，有许多电元件。这些芯片上元件在制造后可能不可被测试。这样，在一些应用中，开发芯片上示波器以在晶圆接受测试(WAT)阶段测试芯片中的电元件。
发明内容
本发明的实施例提供了一种集成电路器件，包括：控制电路，配置为使电压信号延迟一延迟时间，以产生第一控制信号，并根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二控制信号；范围电路，配置为响应于所述第二控制信号和所述电压信号而产生第一电流信号；以及时间-电流转换器，配置为根据所述第一控制信号和所述电压信号而产生第二电流信号。
本发明的实施例还提供了一种集成电路器件，包括：控制电路，配置为产生第一控制信号；以及范围电路，配置为根据所述第一控制信号而在第一模式和第二模式中的一个中进行操作；其中，在所述第一模式中，所述范围电路配置为产生指示电压信号的振幅的第一电流信号，并且在所述第二模式中，所述范围电路配置为停止产生所述第一电流信号。
本发明的实施例还提供了一种集成电路器件的操作方法，包括：使电压信号延迟一延迟时间以产生第一控制信号，并且根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二控制信号；响应于所述第二控制信号和所述电压信号而产生第一电流信号；以及根据所述第一控制信号和所述电压信号而产生第二电流信号。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。
图1是根据本发明的各个实施例的器件的示意图；
图2是根据本发明的各个实施例的图1中的器件的电路图；
图3A是示出了根据本发明的各个实施例的当图2中的器件处于采样模式中时图2中的器件的操作的方法的流程图；
图3B是示出了根据本发明的各个实施例的当图2中的器件处于复位模式中时图2中的器件的操作的方法的流程图；
图4是示出了根据本发明的各个实施例的图2中的器件的操作的波形曲线图；以及
图5是示出了根据本发明的各个实施例的通过图2中的器件重建电压信号的示意图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现所提供主题的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本发明可以在多个实例中重复参考标号和/或字符。这种重复是为了简化和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
本说明书中使用的术语，在本领域和每一术语所使用的特定文本中，都有其常见意义。本说明中使用的示例，包含本文所讨论的任何术语的示例，仅是说明性的，决不是限制本发明或任何示例性术语的范围和意义。同样，本发明并不限于本说明书中给出的各种实施例。
虽然在本文可能使用术语“第一”、“第二”等术语来描述多个元件，但这些元件并不用受这些术语的局限。这些术语是用来区分不同元件的。例如，第一元件也可被称为第二元件，同样，第二元件也可被称为第一元件，而不背离所述实施例的范围。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和所有组合。
其次，在说明书中使用的术语“包括”、“包含”、“囊括”、“拥有”、“有”、“具有”等是开放式的，且意味着“包括但不限于”。
另外，术语“耦合”也可能被称为“电耦合”，及术语“连接”可能被称为“电连接”。“耦合”和“连接”也可能被用于指示两个或更多元件互相协作或彼此交互。
图1为根据本发明的各个实施例的器件100的示意图。在一些实施例中，器件100应用于芯片上示波器。器件100配置为监控芯片中的元件或内部信号。
如图1示例性地示出，器件100配置为监控电压信号VCK。在一些实施例中，电压信号VCK是周期电压信号。例如，电压信号VCK是具有从电压控制振荡器(VCO)产生的预定周期脉冲信号。响应于信号VCK，器件100配置为接收电压信号VCK。器件100配置为产生电流信号IW及电流信号IT。在一些实施例中，通过电流表m1测量电流信号IW，且通过另一个电流表m2测量电流信号IT。在其它一些实施例中，通过相同的电流表测量电流信号IW和IT。在一些实施例中，产生电流信号IW以指示电压信号VCK的振幅，且产生电流信号IT以指示电压信号VCK的时间间隔。换言之，电流信号IW与电压信号VCK的波形振幅相关，且电流信号IT与电压信号VCK的时间间隔相关。利用这样的布置，电流信号IW和电流信号IT能够用来重建电压信号VCK。
为了说明，在一些实施例中，器件100包含控制电路110、范围(scope)电路120和时间-电流转换器130。范围电路120和时间-电流转换器130耦合至控制电路110。控制电路110配置为接收电压信号VCK，并根据电压信号VCK产生控制信号C1。根据电压信号VCK和控制信号C1，控制电路110还配置为产生控制信号C2。
此外，根据控制信号C2和电压信号VCK，范围电路120配置为产生电流信号IW。根据控制信号C1和电压信号VCK，时间-电流转换器130配置为产生电流信号IT。
出于说明的目的给出图1中的器件。器件100的各种配置都在本发明的预期范围之内。例如，在一些实施例中，器件100包含两个或更多的范围电路120，以实现多通道。
现参考图2。图2为根据本发明的各个实施例的图1中的器件100的电路图。关于图1中的实施例，为便于理解，图2中的类似元件被指定了相同的参考编号。
如图2示例性地示出，控制电路110包含延迟单元112、反相器114和与非(NAND)门116。延迟单元112具有输入端和输出端。反相器114具有输入端和输出端。与非门116具有第一输入端、第二输入端和输出端。延迟单元112的输入端配置成接收电压信号VCK。延迟单元112的输出端配置为输出控制信号C1至反相器114的输入端。延迟单元112配置为向电压信号VCK引入延迟时间，以产生控制信号C1，其中，根据控制电压Vcon来控制延迟时间。反相器114的输出端配置为输出控制信号C3到与非门116的第一输入端。与非门116的第二输入端配置成接收电压信号VCK。根据控制信号C3和电压信号VCK，与非门116配置为产生控制信号C2至范围电路120。
出于说明的目的给出图2中的控制电路110的配置。控制电路110的各种配置都在本发明的预期范围之内。
如图2示例性地示出，范围电路120包含传输门122、反相器124、电阻器R1和开关S1。传输门122在节点P处耦合至与非门116输出端。传输门122在节点N处耦合至电阻器R1和开关S1。传输门122包含开关S2和开关S3。开关S2和开关S3彼此并联耦合。
为了说明，开关S1至S3的每一个都有第一端、第二端和控制端。开关S2的第一端耦合至开关S3的第一端。开关S2至S3的第一端配置为接收电压信号VCK。开关S2的第二端在节点N处耦合至开关S3的第二端。开关S1的控制端、开关S2的控制端和反相器124的输入端在节点P处耦合至与非门116的输出端。反相器124的输出端耦合至开关S3的控制端。开关S1的第一端在节点N处耦合至电阻器R1的第一端。开关S1的第二端耦合至地。电阻器R1的第二端配置为输出电流信号IW。在一些实施例中，电阻器R1的第二端连接至输出焊盘，以便通过图1中的电流表m1进行测量。
在一些实施例中，利用P型晶体管来实施开关S2，并且利用N型晶体管来实施开关S1和开关S3。能够实施开关S1至S3的晶体管的各种类型都在本发明的预期范围之内。例如，在一些实施例中，晶体管是金属-氧化物-硅场效应晶体管(MOSFET)。
出于说明的目的给出图2中的范围电路120的配置。范围电路120的各种配置都在本发明的预期范围之内。例如，在一些实施例中，各种类型的开关电路都能代替传输门122或开关S1。在又一实施例中，开关电路包含单个P型晶体管或单个N型晶体管，且传输门122由P型晶体管取代或由N型晶体管代替。或者，在一些实施例中，通过另一传输门实施或通过P型晶体管实现开关S1。
如图2示例性地示出，时间-电流转换器130具有第一输入端、第二输入端和输出端。时间-电流转换器130的第一输入端配置为接收电压信号VCK。延迟单元112配置为输出控制信号C1至时间-电流转换器130的第二输入端。根据电压信号VCK和控制信号C1，时间-电流转换器130的输出端配置为输出电流信号IT。在一些实施例中，时间-电流转换器130的输出端连接至输出焊盘，以便通过图1中的电流表m2进行测量。
如图2示例性地示出，时间-电流转换器130包含开关S4、开关S5、与非门132、与非门134和电阻器R2。在一些实施例中，当开关S5断开时，开关S4闭合。为了说明，开关S4被开关信号SW控制。开关S5被开关信号SW'控制。开关信号SW’和开关信号SW相位相差约180度。与非门132和134中的每一个都有第一输入端、第二输入端和输出端。与非门132的第一输入端耦合至开关S4和S5。根据开关信号SW，开关S4配置为传输电压信号VCK至与非门132的第一输入端。根据开关信号SW’，开关S5配置为传输控制信号C1至与非门132的第一输入端。与非门132的第二输入端配置成接收电压信号VCK。与非门134的第一输入端耦合至与非门132的输出端。与非门134的第二输入端被配置为接收测试控制信号TDC。与非门134的输出端耦合至电阻器R2，且电阻器R2连接至输出焊盘，以便通过图1中的电流表m2进行测量。以下描述提供时间-电流转换器130的操作。
出于说明的目的给出图2中的时间-电流转换器130的配置。时间-电流转换器130的各种配置都在本发明的预期范围之内。
在一些实施例中，根据延迟单元112的设置，在采样模式或复位模式中操作图2中的器件100。例如，当在采样模式中操作器件100时，延迟单元112使电压信号VCK延迟一延迟时间，以产生控制信号C2。因此，范围电路120在延迟时间期间产生电流信号IW。依据控制电压Vcon调整延迟时间的长度。在一些替代实施例中，当在复位模式中操作器件100时，延迟时间调整至零。实际上，延迟单元112在未引入延迟时间的情况下，将电压信号VCK作为控制信号C1输出。因此，范围电压120阻止产生电流信号IW。
为了便于采样模式中的操作的说明，下文同时参考图3A和图4来描述图2中的器件100的操作。此外，为了便于复位模式中的操作的说明，下文同时参考图3B和图4来描述图2中的器件100的操作。
图3A是示出了根据本发明的各个实施例的当在图4中的采样时间T1期间操作期间100时图2中的器件100的操作的方法的流程图。图4是示出了根据本发明的各个实施例的图2中的器件100的操作的波形图。如图4示例性地示出，在采样时间T1中，在采样模式中操作图2中的器件100。
为了便于理解，在以下各段中，参考图4中的从逻辑值0到逻辑值1转变的电压信号VCK来描述方法300a的操作。如图4示例性地示出，在一些实施例中，电压信号VCK的电压摆幅在从电压V1到电压V2的范围内，其中，电压V1对应于逻辑值0(逻辑低)，以及电压V2对应于逻辑值1(逻辑高)。
现参考所有图2、图3A和图4。在一些实施例中，方法300a包含操作311至316。
在操作311中，延迟单元112使电压信号VCK延迟采样时间T1，以产生控制信号C1。为了说明，响应于控制电压Vcon，延迟单元112接收电压信号VCK并向电压信号VCK引入延迟时间，即，采样时间T1。由于在电压信号VCK从逻辑值0转变到逻辑值1时，延迟单元112使电压信号VCK延迟，所以控制信号C1在采样时间T1中仍具有逻辑值0。因此，延迟单元112输出具有逻辑值0的控制信号C1至反相器114和时间-电流转换器130。
在操作312中，反相器114使控制信号C1反相，以产生控制信号C3。如上所述，控制信号C1具有逻辑值0。因此，由反相器114反相的控制信号C3具有逻辑值1。然后反相器114输出控制信号C3至与非门116。
在操作313中，与非门116利用电压信号VCK和控制信号C3执行与非操作，以产生控制信号C2。如上所述，电压信号VCK具有逻辑值1，控制信号C3具有逻辑值1。因此，与非门116输出具有逻辑值0的控制信号C2至范围电路120。
在操作314中，由控制信号C2导通传输门122，且由控制信号C2断开开关S1。为了说明，如上所述，在采样时间T1期间，控制信号C2的逻辑值为0。因此，通过控制信号C2使开关S1断开，并且使开关S2闭合。反相器124接收并使控制信号C2反相，以产生控制信号C4。由于控制信号C2的逻辑值为0，所以反相器124输出具有逻辑值1的控制信号C4至开关S3的控制端。由此可见，开关S3也闭合。
在操作315中，传输门122传输电压信号VCK至电阻器R1，以产生电流信号IW。如上所述，开关S2和S3闭合，然后电压信号VCK通过开关S2至S3传输至节点N。同时，由于开关S1断开，所以节点N处的电压信号VCK通过电阻R1传输，以产生相应的电流信号IW。由于电阻器R1的电阻是恒定的，所以电流信号IW对应于电压信号VCK的波形的振幅。如图4示例性地示出，由于电压信号VCK逐渐从低电压V1转变到高电压V2，电流信号IW在传输门122导通之后，逐渐从电流I1增加至电流I2。因此，电流信号IW与电压信号VCK的波形的振幅相关。
在操作316中，时间-电流转换器130接收电压信号VCK和控制信号C1，然后根据电压信号VCK和控制信号C1产生电流信号IT。电流信号IT对应于采样时间T1。在一些实施例中，根据该测试控制信号TDC，时间-电流转换器130接收测试控制信号TDC并产生DC电流信号。为了说明，当测试控制信号TDC的逻辑值为0时，与非门134的输出信号的逻辑值为1。在这种条件下，电阻器R2产生DC电流信号。当测试控制信号TDC的逻辑值为1时，电压信号VCK和控制信号C1被输入至时间-电流转换器130中，时间-电流转换器130在采样时间T1期间，产生具有脉冲的电流信号IT。为了说明，当开关S4闭合并且开关S5断开时，时间-电流转换器130产生电流信号IT，之后称为电流信号IT1。在此条件下，电压信号VCK传输至与非门132的第一输入端和第二端。然后与非门132输出控制信号C5，该控制信号作为电压信号VCK的反相信号输出至与非门134。由于测试控制信号TDC的逻辑值为1，所以与非门134的输出端处的逻辑电平是控制信号C5的反相信号。因此，与非门134的输出端处的逻辑电平与电压信号VCK的逻辑电平相同。此外，当开关S4断开并且开关S5闭合时，时间-电流转换器130产生电流信号IT，之后称为电流信号IT2。在这种条件下，控制信号C1传输至与非门132的第一输入端，并且电压信号VCK传输至与非门132的第二输入端。在采样时间T1期间，由于控制信号C1是电压信号VCK的反相信号，所以控制信号C5在采样时间T1期间具有逻辑电平1。由于测试控制信号TDC的逻辑值为1，所以与非门134输出端处的逻辑电平在采样时间T1期间具有逻辑电平0。由于能够由图1中的电流表m2测量电流信号IT1和IT2，所以在采样时间T1期间，能够通过从电流信号IT1减去电流信号IT2来确定平均电流值电流信号IT。能够从下面的等式(1)得出采样时间T1：
Figure BDA0001189001540000081
其中，TCK是电压信号VCK的周期，及Idc为DC电流信号的平均电流值。
仅仅是出于说明性的目的给出确定平均电流值ITav的布置。确定平均电流值ITav的各种布置都在本发明的预期范围之内。
方法300a的以上描述包含示例性操作，但是方法300a的操作没有必要按照描述的顺序执行。根据本发明的各个实施例的精神和范围，在本发明中所公开的方法300a的操作顺序是能改变的，或者该操作可以同时或部分同时适当执行。
现参考所有图2、图3B和图4。图3B是示出了根据本发明的各个实施例的当在图4中的复位时间T2期间操作期间100时的图2中的器件100的操作的方法300b的流程图。如图4示例性地示出，在复位时间T2中，在复位模式中操作图2中的器件100。如上所述，当在复位模式操作图2中的器件100时，延迟单元112停止使电压信号VCK延迟。
在一些实施例中，方法300b包含操作321至326。在操作321中，延迟单元112在未引入附加的延迟时间的情况下传输电压信号VCK，以产生控制信号C1。换句话说，在复位模式中，延迟单元112传输电压信号VCK作为控制信号C1至反相器114。如图4中进行说明，在时间T3中，电压信号VCK转变为逻辑值1。由于延迟单元112在未引入附加的延迟时间的情况下传输电压信号VCK，所以控制信号C1也具有逻辑值1。在时间T4中，电压信号VCK从电压V2转变至电压V1。因此，在时间T4中，控制信号C1也从逻辑值1转变至逻辑值0。
在操作322中，反相器114使控制信号C1反相，以产生控制信号C3。如图4中进行说明，在时间T3中，由于控制信号C1具有逻辑值1，所以控制信号C3具有逻辑值0。在时间T4中，由于控制信号C1从逻辑值1转变至逻辑值0，所以控制信号C3从逻辑值0转变至逻辑值1。
在操作323中，与非门116利用电压信号VCK和控制信号C3执行与非操作，以产生控制信号C2。如图4中进行说明，在时间T3中，由于电压信号VCK具有逻辑值1并且控制信号C3具有逻辑值0，所以控制信号C2具有逻辑值1。在时间T4中，由于电压信号VCK转变至逻辑值0并且控制信号C3转变至逻辑值1，所以与非门116输出具有逻辑值1的控制信号C2。即，控制信号C2在复位时间T2中具有逻辑值1。
在操作324中，由控制信号C2使传输门122截止，且由控制信号C2闭合开关S1。如上所述，在复位时间T2中，控制信号C2具有逻辑值1。因此，开关S1闭合，开关S2断开。此外，由于由反相器124输出的控制信号C4具有逻辑值0，所以开关S3断开。
在操作325中，开关S1将节点N处的电压电平拉至地。为了说明，如上所述，在采样时间T1中，传输门122传输电压信号VCK至节点N。有效地，在操作315中，节点N2的电压电平被上拉至电压信号VCK的电压电平。当传输门122截止且开关S1闭合时，然后通过开关S1将节点N的电压电平下拉至地。因此，电阻器R1或开关S1上的电信号被旁路至地。因此，没有电流流过电阻器R1。结果，范围电路120在复位时间T2中停止产生电流信号IW。
方法300b的以上描述包含示例性操作，但是方法300b的操作没有必要按照描述的顺序执行。根据本发明的各个实施例的精神和范围，本发明所公开的方法300b的操作顺序是能改变的，或者该操作可以同时或部分同时适当执行。
图5是示出了根据本发明的各个实施例的通过图2中器件100重建的电压信号VCK的示意图。为便于理解，5示出了电压信号VCK的波形局部放大图。
图5中示出了时间间隔td1至td2和电压信号VCK的相应的振幅Vswi。如图5示例性地示出，时间间隔td1是时间t1和时间t2之间的时间差，且时间间隔td2是时间t2和时间t3之间的时间差。
在一些实施例中，重建的电压信号VCK的振幅Vswi从下面的等式(2)得出：
Vswi＝(Iavi×Rr×Tck)/tdi (2)
其中，Vswi表示在时间间隔tdi期间重建的电压信号VCK的平均电压值，Iavi表示在时间间隔tdi内的平均电流值，Rr表示图2中电阻器R1的电阻，及Tck表示电压信号VCK的周期。参考图2描述导出Iavi和tdi的详细操作。
在一些实施例中，在电压信号VCK的一些周期期间，图2中的延迟单元112使电压信号VCK延迟延迟时间t1。根据控制信号Vcon控制延迟时间t1。然后，图2中的器件100执行图3A中的方法300a，以产生电流信号IW和电流信号IT。在这种状态下，电流信号IW称为电流信号IW1，且电流信号IT称为电流信号IW1。换句话说，当延迟单元112使电压信号VCK延迟延迟时间t1时，电流信号IW1表示电流信号IW。当延迟单元112使电压信号VCK延迟了延迟时间t1时，电流信号IT1表示电流信号IT。利用图3A中的方法300a的操作316和上述等式(1)，能够根据电流信号IT1来确定延迟时间t1。
然后，在电压信号VCK的其他周期期间，图2中的延迟单元112使电压信号VCK延迟了延迟时间t2。根据控制信号Vcon控制延迟时间t2。然后，图2中的器件100执行图3A中的方法300a，以产生电流信号IW和电流信号IT。在这种状态下，电流信号IW被称为电流信号IW2，且电流信号IT被称为电流信号IW2。换句话说，当延迟单元112使电压信号VCK延迟了延迟时间t2时，IW2表示电流信号IW。当延迟单元112使电压信号VCK延迟了延迟时间t2时，电流信号IT2表示电流信号IT。利用图3A中方法300a的操作316和上述等式(1)，能够根据电流信号IT2来确定延迟时间t2。
因此，当延迟时间t1和延迟时间t2确定时，根据延迟时间t1和延迟时间t2产生时间间隔td1。例如，通过从延迟时间t2减去延迟时间t1来确定时间间隔td1。当电流信号IW1和电流信号IW2确定时，能够根据电流信号IW1和电流信号IW2产生时间间隔td1内的平均电流值Iav1。时间间隔td1内的平均电流值Iav1是电流信号IW1的电流值和电流信号IW2的电流值之间的差值。例如，通过从电流信号IW2减去电流信号IW1来确定平均电流值Iav1。
此外，在电压信号VCK的其他周期期间，图2中的延迟单元112使电压信号VCK延迟了延迟时间t3。根据控制信号Vcon控制延迟时间t3。然后，图2中的器件100执行图3A中的方法300a，以产生电流信号IW和电流信号IT。在这种状态下，电流信号IW被称为电流信号IW3，且电流信号IT被称为电流信号IW3。换句话说，当延迟单元112使电压信号VCK延迟了延迟时间t3时，IW3表示电流信号IW。当延迟单元112使电压信号VCK延迟了延迟时间t3时，电流信号IT2表示电流信号IT。利用图3A中方法300a的操作316和上述等式(1)，能够根据电流信号IT3来确定延迟时间t3。
因此，当延迟时间t2和延迟时间t3确定时，根据延迟时间t2和延迟时间t3产生时间间隔td2。例如，通过从延迟时间t3减去延迟时间t2来确定时间间隔td2。当电流信号IW2和电流信号IW3被确定时，能够根据电流信号IW2和电流信号IW3产生时间间隔td2内的平均电流值Iav2。时间间隔td2内的平均电流值Iav2是电流信号IW2的电流值和电流信号IW3的电流值之间的差值。例如，通过从电流信号IW3减去电流信号IW2来确定平均电流值Iav2。
如图5示例性地示出，当时间间隔td1至td2和相应的振幅Vsw1至Vsw2确定时，重建电压信号VCK的一部分。因此，通过重复执行上述的操作，能够根据等式(2)来重建电压信号VCK。
出于说明的目的给出上述实施例中的重建电压信号VCK的操作。重建电压信号VCK的各种操作都在本发明的预期范围之内。
在一些实施例中，利用较小的区域将图2中的器件100实施再芯片上。因此，器件100适合于执行WAT阶段的测试且具有仅约10fF的负载，这足以防止监控信号的失真。此外，在一些实施例中，器件100配置为监控芯片的内部信号，而无需任何外部的示波器。在各种实施例中，器件100能够在WAT阶段或封装工艺前测量芯片上元件。
在一些实施例中，当店员电压具有周期性电压降落时，图2中的器件100图2中的器件100配置为监控集成电路(IC)中的电源电压。在一些实施例中，图2中的器件100配置为监控特定周期波形，以获得上升时间、下降时间或特定周期波形的转换速率。
在本说明书中，术语“耦合”也可能被称为“电耦合”，及术语“连接”可能被称为“电连接”。“耦合”和“连接”也可能被用于指示两个或更多元件互相协作或彼此交互。
在一些实施例中，本发明公开一种器件，其包含控制电路、范围电路和时间-电流转换器。控制电路配置为使电压信号延迟一延迟时间，以产生第一控制信号，并根据第一控制信号和电压信号产生第二控制信号。范围电路配置为响应于第二控制信号和电压信号而产生第一电流信号。时间-电流转换器配置为根据第一控制信号和电压信号而产生第二电流信号。
本发明还公开一种器件，其包含控制电路和范围电路。控制电路配置为产生第一控制信号。范围电路配置为根据第一控制信号，以在第一模式和第二模式中进行操作。在第一模式中，范围电路配置为产生指示电压信号的振幅的第一电流信号。在第二模式中，范围电路配置为停止产生第一电流信号。
还公开了一种方法，包括以下操作。使电压信号延迟一延迟时间以产生第一控制信号，并根据第一控制信号和电压信号产生第二控制信号。响应于第二控制信号和电压信号，产生第一电流信号。根据第一控制信号和电压信号产生第二电流信号。
本发明的实施例提供了一种集成电路器件，包括：控制电路，配置为使电压信号延迟一延迟时间，以产生第一控制信号，并根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二控制信号；范围电路，配置为响应于所述第二控制信号和所述电压信号而产生第一电流信号；以及时间-电流转换器，配置为根据所述第一控制信号和所述电压信号而产生第二电流信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述控制电路包括：延迟单元，配置为使所述电压信号延迟，以产生所述第一控制信号，其中，根据控制电压控制所述延迟时间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述控制电路还包括：反相器，配置为使所述第一控制信号反相以产生第三控制信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述控制电路还包括：与非门，配置为根据所述电压信号和所述第三控制信号而产生所述第二控制信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述范围电路包括：传输门，配置为根据所述第二控制信号而导通以将所述电压信号传输至节点。
根据本发明的一个实施例，其中，所述范围电路还包括：电阻元件，在所述节点处耦合至所述传输门并且配置为根据所述电压信号而产生所述第一电流信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述范围电路还包括：第一开关，耦合至所述节点，并且配置为根据所述第二控制信号将所述节点的电压电平拉至地。
根据本发明的一个实施例，其中，所述范围电路还包括：反相器，配置为使所述第二控制信号反相以产生第四控制信号，其中，所述传输门还配置为根据所述第二控制信号和所述第四控制信号而导通。
根据本发明的一个实施例，其中，所述传输门包括：第一开关，配置为根据所述第二控制信号而闭合以将所述电压信号传输至所述节点；第二开关，与所述第一开关并联耦合，并且配置为根据所述第四控制信号而闭合以将所述电压信号传输至所述节点。
本发明的实施例还提供了一种集成电路器件，包括：控制电路，配置为产生第一控制信号；以及范围电路，配置为根据所述第一控制信号而在第一模式和第二模式中的一个中进行操作；其中，在所述第一模式中，所述范围电路配置为产生指示电压信号的振幅的第一电流信号，并且在所述第二模式中，所述范围电路配置为停止产生所述第一电流信号。
根据本发明的一个实施例，其中，所述范围电路包括：传输门，其中，在所述第一模式中，所述传输门配置为导通以传输所述电压信号。
根据本发明的一个实施例，其中，在所述第二模式中，所述传输门配置为截止。
根据本发明的一个实施例，其中，所述范围电路包括：第一开关，其中，在所述第二模式中，所述第一开关配置为闭合。
根据本发明的一个实施例，其中，在所述第一模式中，所述第一开关配置为断开。
根据本发明的一个实施例，其中，所述控制电路包括：延迟单元，配置为使所述电压信号延迟，以产生第二控制信号，其中，根据控制电压控制所述延迟时间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述控制电路还配置为产生第二控制信号，所述第一控制信号和所述第二控制信号的相位差为180度，并且所述器件还包括：时间-电流转换器，配置为根据所述电压信号和所述第二控制信号产生第二电流信号，以便利用所述第一电流信号重建所述电压信号。
本发明的实施例还提供了一种集成电路器件的操作方法，包括：使电压信号延迟一延迟时间以产生第一控制信号，并且根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二控制信号；响应于所述第二控制信号和所述电压信号而产生第一电流信号；以及根据所述第一控制信号和所述电压信号而产生第二电流信号。
根据本发明的一个实施例，其中，产生所述第二控制信号包括：使所述第一控制信号反相以产生第三控制信号；以及根据所述第三控制信号和所述电压信号来执行与非操作，以产生所述第二控制信号。
根据本发明的一个实施例，其中，产生所述第一电流信号包括：根据所述第二控制信号来将所述电压信号传输至节点；以及通过耦合至所述节点的电阻元件产生所述第一电流信号。
根据本发明的一个实施例，方法还包括：根据所述第二控制信号，将所述节点的电压电平拉至地，以停止产生所述第一电流信号。
上面论述了若干实施例的部件，使得本领域普通技术人员可以更好地理解本发明的各个实施例。本领域普通技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他用于达到与这里所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的处理和结构。本领域普通技术人员也应该意识到，这种等效构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (40)

1.一种集成电路器件，包括：
控制电路，配置为使电压信号延迟一延迟时间，以产生第一控制信号，并根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二控制信号；
范围电路，配置为响应于所述第二控制信号和所述电压信号而产生第一电流信号；以及
时间-电流转换器，配置为根据所述第一控制信号和所述电压信号而产生第二电流信号。
2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述控制电路包括：
延迟单元，配置为使所述电压信号延迟且产生所述第一控制信号，其中，根据控制电压控制所述延迟时间。
3.根据权利要求2所述的器件，其中，所述控制电路还包括：
反相器，配置为使所述第一控制信号反相以产生第三控制信号。
4.根据权利要求3所述的器件，其中，所述控制电路还包括：
与非门，配置为根据所述电压信号和所述第三控制信号而产生所述第二控制信号。
5.根据权利要求1所述的器件，其中，所述范围电路包括：
传输门，配置为根据所述第二控制信号而导通以将所述电压信号传输至节点。
6.根据权利要求5所述的器件，其中，所述范围电路还包括：
电阻元件，在所述节点处耦合至所述传输门并且配置为根据所述电压信号而产生所述第一电流信号。
7.根据权利要求6所述的器件，其中，所述范围电路还包括：
第一开关，耦合至所述节点，并且配置为根据所述第二控制信号将所述节点的电压电平拉至地。
8.根据权利要求5所述的器件，其中，所述范围电路还包括：
反相器，配置为使所述第二控制信号反相以产生第四控制信号，其中，所述传输门还配置为根据所述第二控制信号和所述第四控制信号而导通。
9.根据权利要求8所述的器件，其中，所述传输门包括：
第二开关，配置为根据所述第二控制信号而闭合以将所述电压信号传输至所述节点；以及
第三开关，与所述第二开关并联耦合，并且配置为根据所述第四控制信号而闭合以将所述电压信号传输至所述节点。
10.一种集成电路器件的操作方法，包括：
使电压信号延迟一延迟时间以产生第一控制信号，并且根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二控制信号；
通过所述第二控制信号来控制范围电路以生成与所述电压信号相关的第一电流信号；以及
通过所述第一控制信号来控制时间-电流转换器以生成与所述电压信号相关的第二电流信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，产生所述第二控制信号包括：
使所述第一控制信号反相以产生第三控制信号；以及
根据所述第三控制信号和所述电压信号来执行与非操作，以产生所述第二控制信号。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，产生所述第一电流信号包括：
根据所述第二控制信号来将所述电压信号传输至节点；以及
通过耦合至所述节点的电阻元件产生所述第一电流信号。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
根据所述第二控制信号，将所述节点的电压电平拉至地，以停止产生所述第一电流信号。
14.一种集成电路器件，包括：
控制电路，被配置为使电压信号延迟以产生第一控制信号并且根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二控制信号；以及
范围电路，被配置为接收所述电压信号，并且被配置为由具有第一逻辑值的所述第二控制信号控制以产生与所述电压信号相关联的第一电流信号，并且被配置为由具有第二逻辑值的所述第二控制信号控制以停止产生与所述电压信号相关联的所述第一电流信号。
15.根据权利要求14所述的器件，其中，所述控制电路包括：
延迟单元，被配置为将所述电压信号延迟一延迟时间且产生所述第一控制信号，其中，根据控制电压来控制所述延迟时间。
16.根据权利要求14所述的器件，其中，所述控制电路还包括：
反相器，被配置为使所述第一控制信号反相以产生第三控制信号。
17.根据权利要求16所述的器件，其中，所述控制电路还包括：
NAND门，被配置为根据所述电压信号和所述第三控制信号来产生所述第二控制信号。
18.根据权利要求14所述的器件，其中，所述范围电路包括：
传输门，被配置为根据所述第二控制信号而导通，以将所述电压信号传输到电阻元件。
19.根据权利要求14所述的器件，其中，所述范围电路包括：
开关，被配置为响应于所述第二控制信号来将电阻元件的一个端子的电压电平下拉。
20.根据权利要求14所述的器件，其中，所述范围电路包括：
电阻元件，被配置为根据所述电压信号而产生所述第一电流信号。
21.一种集成电路器件，包括：
控制电路，被配置为延迟电压信号以产生第一控制信号；以及
范围电路，被配置为根据所述第一控制信号而在第一模式和第二模式中的一个模式中工作；
其中，在所述第一模式中，所述范围电路被配置为产生指示所述电压信号的振幅的第一电流信号，并且在所述第二模式中，所述范围电路被配置为停止产生所述第一电流信号。
22.根据权利要求21所述的器件，其中，所述范围电路包括：
传输门，其中，在所述第一模式中，所述传输门配置为导通以传输所述电压信号。
23.根据权利要求22所述的器件，其中，在所述第二模式中，所述传输门被配置为截止。
24.根据权利要求21所述的器件，其中，所述范围电路包括：
第一开关，其中，在所述第二模式中，所述第一开关被配置为闭合。
25.根据权利要求24所述的器件，其中，在所述第一模式中，所述第一开关被配置为断开。
26.根据权利要求21所述的器件，其中，所述控制电路包括：
延迟单元，被配置为使所述电压信号延迟，以产生第二控制信号，其中，根据控制电压来控制所述延迟单元。
27.根据权利要求21所述的器件，其中，所述控制电路还被配置为产生第二控制信号，所述第一控制信号和所述第二控制信号的相位差为180度，并且所述器件还包括：
时间-电流转换器，被配置为根据所述电压信号和所述第二控制信号产生第二电流信号。
28.一种集成电路器件，包括：
控制电路，被配置为使电压信号延迟以产生第一控制信号并且根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二控制信号；以及
范围电路，被配置为响应于所述第二控制信号产生第一电流信号，所述范围电路包括传输门，所述传输门被配置为根据所述第二控制信号导通，以传输所述电压信号以产生所述第一电流信号。
29.根据权利要求28所述的器件，还包括：
时间-电流转换器，被配置为根据所述第一控制信号和所述电压信号产生第二电流信号。
30.根据权利要求29所述的器件，其中，所述第一电流信号指示所述电压信号的幅度，所述第二电流信号指示所述电压信号的时间间隔。
31.根据权利要求28所述的器件，其中，所述控制电路包括：
延迟单元，被配置为使所述电压信号延迟以产生所述第一控制信号，其中，所述延迟单元根据控制电压进行控制；以及
反相器，被配置为使所述第一控制信号反相以产生第三控制信号。
32.根据权利要求31所述的器件，其中，所述控制电路还包括：
NAND门，被配置为响应于所述第三控制信号和所述电压信号产生所述第二控制信号。
33.根据权利要求28所述的器件，其中，所述范围电路还包括：
电阻器，在节点处连接至所述传输门并且被配置为输出所述第一电流信号，其中，所述电阻器还连接至输出焊盘，以便通过电流计进行测量。
34.根据权利要求33所述的器件，其中，所述范围电路还包括：
第一开关，连接至所述节点，其中，在复位模式中，所述第一开关被配置为根据所述第二控制信号将所述节点的电压电平拉至地。
35.根据权利要求28所述的器件，其中，所述范围电路还包括：
反相器，被配置为使所述第二控制信号反相以产生第四控制信号，其中，所述传输门还被配置为根据所述第二控制信号和所述第四控制信号而导通。
36.根据权利要求28所述的器件，其中，所述传输门包括：
第二开关，被配置为响应于所述第二控制信号而闭合以传输所述电压信号；以及
第三开关，与所述第二开关并联连接，并且被配置为根据所述第二控制信号而闭合以传输所述电压信号。
37.一种集成电路器件的操作方法，包括：
通过控制电路使电压信号延迟以产生第一控制信号，并且根据所述第一控制信号产生第二控制信号；
通过所述第二控制信号控制传输门以传输所述电压信号；以及
产生与所述电压信号相关的第一电流信号，
其中，所述第一电流信号指示所述电压信号的幅度。
38.根据权利要求37所述的方法，还包括：
通过所述第一控制信号来控制时间-电流转换器以产生第二电流信号，其中，所述第二电流信号指示所述电压信号的时间间隔。
39.根据权利要求37所述的方法，其中，延迟所述电压信号包括：
使所述第一控制信号反相以产生第三控制信号；以及
响应于所述第三控制信号和所述电压信号执行NAND操作，以产生所述第二控制信号。
40.根据权利要求37所述的方法，还包括：
根据所述第二控制信号将与所述传输门相关的电压电平拉至地；以及
停止产生所述第一电流信号。
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