CN113189478B - 一种芯片修调电路及修调方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种芯片修调电路及修调方法,包括:1个修调引线端,作为芯片的修调PAD;n+1个修调单元,与修调引线端连接共用同一个修调PAD;n+1个控制单元,其中n个控制单元受控于使能信号输出修调控制信号CO[n:1],1个控制单元输出修调控制信号CO[0];n个修调单元根据CO[n:1]执行熔断或不熔断对应修调熔丝的操作;1个修调单元根据CO[0]执行熔断对应修调熔丝的操作,该修调熔丝的熔断状态作为使能信号控制CO[n:1];n+1个修调熔丝检测电路,用于检测修调熔丝的熔断状态,修调熔丝熔断后输出电平翻转;1个修调单元的修调熔丝熔断后,CO[n:1]被置为固定状态,n个修调单元始终执行不熔断修调熔丝的操作,各修调单元共用同一个修调PAD,从而减小芯片面积和降低制作成本。
Description
技术领域
本发明属于集成电路技术领域,特别是涉及一种芯片修调电路及修调方法。
背景技术
集成电路由于其自身分布的影响,生产的芯片参数都会有一定的分布,在对参数精度要求较高的应用中,需要使用修调的方式减小分布的影响,提高参数精度的一致性,达到应用要求。目前的修调手段主要有电修调、激光修调等方式,其中电修调原理通过在修调熔丝的两端施加修调电压,电流流过修调熔丝产生热量将修调熔丝烧断以达到修调的目的。传统的修调电路如图1所示(图中TRIM表修调PAD,后面的数字表示修调PAD的编号,Fu表示修调熔丝),各个修调项的修调PAD独立,进行CP测试时,需要将探针扎到各个修调PAD上进行修调。当修调项比较多时,修调PAD的增加将会导致芯片的面积也增加,增大了芯片的制作成本,而且也增加了修调测试的成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的一项或多项不足,提供一种芯片修调电路及修调方法,使各修调单元共用同一个修调PAD,从而减小芯片面积和降低制作成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种芯片修调电路,包括:
1个修调引线端,作为芯片的修调PAD;
n+1个修调单元,与所述修调引线端连接共用同一个所述修调PAD;
n+1个控制单元,其中n个控制单元受控于使能信号输出修调控制信号CO[n:1],1个控制单元输出修调控制信号CO[0];
n个所述修调单元根据CO[n:1]执行熔断或不熔断对应修调熔丝的操作;
1个修调单元根据CO[0]执行熔断对应修调熔丝的操作,该修调熔丝的熔断状态作为所述使能信号控制所述CO[n:1]的输出状态;
n+1个修调熔丝检测电路,用于检测所述修调熔丝的熔断状态,当对应修调熔丝熔断以后该修调熔丝检测电路的输出电平翻转;
所述1个修调单元的修调熔丝熔断后,所述CO[n:1]被置为固定状态,n个所述修调单元始终执行不熔断修调熔丝的操作。
本申请中,将所有修调单元共接在一个修调PAD的引线端,大幅减少了PAD占用芯片的面积,能有效降低芯片成本。同时利用其中一个修调单元作为修调控制信号的使能控制,该修调单元的修调熔丝熔断后,截断修调控制信号的输入,截断后修调控制信号无法再接入,从而保证了修调后的参数不再改变。无论修调控制信号如何变化,之前修调的结果均不会变化。因此,该修调方法可靠性非常高,并且,修调控制信号可复用于芯片内的其它电路。
进一步的,所述修调单元由修调熔丝和受控的开关器件组成;
所述开关器件连接在修调PAD和修调熔丝之间;
所述CO[n:1]和CO[0]用于控制对应开关器件的导通和关断;
开关器件导通,对所述修调PAD施加修调电压,对应的修调熔丝执行熔断操作。
修调时,通过给修调PAD施加修调电压,修调电压接入修调单元后修调熔丝即熔断,因此控制修调电压的接入就实现修调单元的控制,因此在修调熔丝和修调PAD之间接入受修调控制信息控制的开关器件,开关器件闭合后,该修调单元的修调熔丝就被熔断了。
进一步的,所述开关器件主要由MOS管组成,MOS管的栅极作为受控端接收对应的CO[n:1]或CO[0]。
也就是在每个修调单元中均设置一个主要由MOS管组成的开关器件,控制MOS管的栅极电平就能实现MOS管的导通控制,总共n+1修调单元对应n+1个修调控制信号,也就是C[n:1]和C[0],C[n:1]表示C[1]-C[n]。
进一步的,所述n个控制单元分别由使能开关和输出通道1组成,所述使能开关受控于所述使能信号;
初始状态下所述使能开关闭合,修调控制信号C[n:1]经所述输出通道1输出修调控制信号CO[n:1],n个所述修调单元根据CO[n:1]执行对应修调熔丝的熔断或不熔断操作;
所述1个修调单元的修调熔丝熔断后,使能开关断开,所述输出通道1被截止,CO[n:1]被置为某一固定状态使得开关器件始终保持断开。
本申请中,利用一个使能控制信号控制修调状态,这个使能信号由芯片内部产生,也就是利用其中一个修调单元的修调熔丝状态作为使能信号,该修调熔丝在修调过程中必须熔断,而且必须是最后一个熔断,基于这种机制下,该修调熔丝熔断后产生的信号即作为使能信号去控制使能开关断开,使能开关断开后输出通道1被截断,修调控制信号就无法控制开关器件闭合,修调单元处于开路状态,修调熔丝没有接通修调电压,该操作是不可逆的,也就是一旦修调结束后,熔断该修调熔丝,之前的修调结果就不能再次进行修改,从而保证修调的稳定性和可靠性。其中,最后熔断的熔丝可作为芯片内存修调的参数,也可以不作为芯片内部修调参数。
进一步的,所述输出通道1由具有使能控制端的元器件组成。
进一步的,所述使能开关为MOS管器件,MOS管器件的栅极受控于所述1个修调单元的修调熔丝熔断状态。
进一步的,所述使能开关包括:
第一MOS管和第二MOS管;
第一MOS管连接在输出通道1的对应的斯密特触发器或反相器电源端与所述修调引线端之间;
第二MOS管连接在输出通道1的对应的斯密特触发器或反相器电源端与接地端之间;
第一MOS管和第二MOS管的栅极受控于所述熔丝检测信号TRIMOUT[0];
修调状态下,第一MOS管导通,第二MOS管断开,输出通道1输出CO[n:1];
修调结束后,所述1个修调单元根据CO[0]执行熔断对应修调熔丝的操作,熔丝检测信号TRIMOUT[0]翻转,输出通道1断开,CO[n:1]输出为某一固定状态,使得所述开关器件始终保持断开状态。
初始状态下,控制第一MOS管的修调熔丝没有被熔断,TRIMOUT[0]是一个低电平,第一MOS管导通,第二MOS管断开,输出通道1串联的2个反相器或斯密特触发器和反相器电源端接入修调电压,输出通道1导通可以输出修调控制信号,当对应修调熔丝熔断后,TRIMOUT[0]变为高电平,此时第一MOS管断开,第二MOS管闭合,输出通道1串联的2个反相器或斯密特触发器和反相器电源端被第二MOS管拉至地,也就是输出通道1被截止,无法输出修调控制信号。
进一步的,所述修调熔丝检测电路包括与所述修调熔丝连接的输出通道2,输出通道2输出对应的熔丝检测信号TRIMOUT[n:0];
所述修调熔丝熔断后,对应的熔丝检测信号TRIMOUT[n:0]电平翻转;
其中,熔丝检测信号TRIMOUT[n:1]用于芯片内部修调,所述1个修调单元修调熔丝所对应的熔丝检测信号TRIMOUT[0]连接至所述使能开关的控制端;
TRIMOUT[0]电平翻转后,所述使能开关断开。
进一步的,所述1个控制单元包括一个输出通道3,修调控制信号C[0]经所述输出通道3以后输出CO[0]。
进一步的,还包括一个偏置电路,所述偏置电路包括由零号MOS管和一号MOS管组成的第一电流镜,所述一号MOS管漏极接一个二号MOS管,所述零号MOS管和一号MOS管的源极分别通过一个配置熔丝接地;
所述熔丝检测电路还包括:
与二号MOS管形成第二电流镜的三号MOS管;
与一号MOS管形成第三电流镜的四号MOS管;
二号MOS管和三号MOS管的源极接电源端,四号MOS管的源极接与所述修调熔丝连接,所述三号MOS管和四号MOS管共漏极连接,三号MOS管和四号MOS管的漏极电压作为修调熔丝的检测电压V0;
所述检测电压V0输入所述输出通道2,检测电压V0经输出通道2输出,作为熔丝检测信号TRIMOUT[n:0]。
一种芯片修调方法,包括:
将n+1个修调单元的修调端连接同一个修调PAD;
给修调PAD施加修调电压;
对其中n个修调单元发送修调控制信号CO[n:1],修调单元根据所述CO[n:1]执行熔断或不熔断对应修调熔丝的操作;
修调结束后,对另1个修调单元发送修调控制信号CO[0],该修调单元执行熔断修调熔丝的操作;
该1个修调单元的修调熔丝熔状态作为修调控制信号CO[n:1]的使能信号,该修调熔丝熔断后,CO[n:1]被置为某一固定状态使得各修调熔丝与修调PAD之间始终处于断开状态。
进一步的,还包括一个修调控制信号CO[n:1]的逻辑处理:
所述修调控制信号C[n:1]经输出通道1输出所述CO[n:1],输出通道1受使能信号控制;
初始状态下,输出通道1打开,所述另1个修调单元的修调熔丝熔断后,所述使能信号电平翻转,输出通道1断开,CO[n:1]始终输出某一固定状态,n个修调单元始终执行不熔断修调熔丝的操作。
本发明的有益效果是:本发明的芯片修调电路可在芯片封装后进行修调,芯片内可集成多个修调单元,所述修调单元共用一个修调引线端(修调PAD),通过控制信号控制开关通断,便于控制该进行修调的修调单元,通过烧断修调熔丝方式进行电修调,可靠性高,控制信号还可复用于芯片内的其他电路;芯片的修调电路面积小,降低了芯片的成本,且提高了修调效率。
附图说明
图1是现有技术修调单元示意图;
图2是本申请的原理图;
图3是一种对地修调的实施例电路图;
图4是一种对地修调的实施例电路图;
图5是一种对地修调的实施例电路图;
图6是一种对地修调的实施例电路图;
图7是一种对电源修调的实施例电路图。
具体实施方式
下面将结合实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参数说明:本申请中修调控制信号C[n:1]和修调控制信号CO[n:1],以及C[0]和CO[0],表示的是不同状态下的修调控制信号,可以认为C[n:1]和C[0]为原始的修调控制信号,CO[n:1]和CO[0]是经逻辑处理后的修调控制信号。
参考图2所示,一种芯片修调电路,包括:
1个修调引线端TRIM,作为芯片的修调PAD,用于修调时输入修调电压;
n+1个修调单元,与所述修调引线端连接共用同一个所述修调PAD;
n+1个控制单元,其中n个控制单元受控于使能信号输出修调控制信号CO[n:1],1个控制单元输出修调控制信号CO[0];
n个所述修调单元根据CO[n:1]执行熔断或不熔断对应修调熔丝的操作;
1个修调单元根据CO[0]执行熔断对应修调熔丝的操作,该修调熔丝的熔断状态作为所述使能信号控制所述CO[n:1]的输出状态;
n+1个修调熔丝检测电路,用于检测所述修调熔丝的熔断状态,当对应修调熔丝熔断以后该修调熔丝检测电路的输出电平翻转;
所述1个修调单元的修调熔丝熔断后,所述CO[n:1]被置为固定状态,n个所述修调单元始终执行不熔断修调熔丝的操作。
参考图2所示,信号CO[n:1]和CO[0]分别由C[n:1]和C[0]输入后得到,该1个修调单元的修调熔丝熔断后,修调控制信号C[n:1]被截断,为了区别,可以将n+1个修调单元中的其中1个命名为使能修调单元,其余n个作为修调单元,也就是使能修调单元的修调熔丝熔断以后,修调控制信号C[n:1]被截断,CO[n:1]输出一个固定状态,也就是无论如何修调单元都不再执行熔断修调熔丝的操作,之前的修调结果就被锁定,无论怎么输入修调控制信号都无法改变修调结果。
值得说明的是,本申请中的修调单元可以是现有技术中的任何形式的修调单元,本申请中修调单元的区别在于将各修调单元与同一个修调PAD并列,并设置有开关,对于修调单元本身而言并未做出改进,换言之,修调单元的表现形式不局限本实施例所列举的情形,凡是本领域技术人员能够想到的修调单元表现形式均可应用于本申请中。
也就是修调单元由修调熔丝和受控的开关器件组成;开关器件连接在修调PAD和修调熔丝之间;CO[n:1]和CO[0]用于控制对应开关器件的导通和关断,CO[n:1]控制n个修调单元,CO[0]控制使能修调单元。对修调PAD施加修调电压,开关器件导通,对应的修调熔丝执行熔断操作。修调引线端TRIM用于输入修调电压,从图2可以看出,修调引线端TRIM与修调熔丝之间设置有开关S[m]即开关器件,其中m=n+1,表示有m个开关,对应的有m个修调熔丝,开关和修调熔丝串联组成修调单元,m个修调单元并联在同一个修调引线端TRIM,同时每个修调单元对应的修调熔丝都有一个熔丝检测电路,这里可以将熔丝检测电路当做修调单元的一部分,也可以认为其不是修调单元的一部分。开关S[m]受修调控制信号CO[n:1]和CO[0]控制,而修调控制信号CO[n:1]受使能信号TRIMOUT[0]控制,开关S[m]闭合后,修调电压接入修调熔丝[m],对应的修调熔丝[m]熔断,这里的m是指修调熔丝的标号,m为0-n也就是n+1个。其中n,最小为1,也就是极限情况下,只有1个修调单元用于修调,另1个修调单元用于使能,但同时该修调单元也可用于修调,也就是一个芯片修调电路中最少为2个修调单元。
可选的,在一些实施例中,开关器件主要由MOS管组成,MOS管的栅极作为受控端接收对应的CO[n:1]或CO[0]。参考图3所示,开关器件由PMOS管PM3和NMOS管NM3以及电阻R0组成,其中PMOS管PM3的源极和漏极接在修调熔丝与修调引线端TRIM之间,PMOS管PM3的栅极与NMOS管NM3的漏极接通,与NMOS管NM3的漏极和源极接在修调引线端TRIM和地之间,其中电阻R0连接在NMOS管NM3的漏极和修调引线端TRIM之间启保护作用,当NMOS管NM3的栅极输入一个高电平时,NMOS管NM3被导通,使得PMOS管PM3的栅极有一个高电平,即PMOS管PM3被导通,也就是开关S[m]导通,对应修调熔丝[m]接入修调电压被熔断,该电路中修调控制信号为高电平有效。
在另一种实施例中,参考图4所示,开关器件可以仅由PMOS管PM3组成,此时修调控制信号则变为低电平有效,同理的,也可以将由PMOS管PM3换成NMOS管,此时则依然是高电平有效。
可选的,本实施例还提供了上述n个控制单元的实施例,n个控制单元分别由使能开关和输出通道1组成,所述使能开关受控于所述使能信号;初始状态下所述使能开关闭合,修调控制信号C[n:1]经所述输出通道1输出修调控制信号CO[n:1],n个所述修调单元根据CO[n:1]执行对应修调熔丝的熔断或不熔断操作;所述1个修调单元的修调熔丝熔断后,使能开关断开,所述输出通道1被截止,CO[n:1]被置为某一固定状态使得开关器件始终保持断开,也就是使能信号控制,用于控制修调控制信号C[n:1]何时有效,是否能决定CO[n:1]的输出状态。使能开关受控于1个修调单元(也就是使能修调单元,后文都已使能修调单元表示,值得说明的是使能修调单元和其他n个修调单元本质上是完全相同的)的修调熔丝状态,为了区别于该修调单元所对应的修调熔丝,在后续的描述中以0号熔丝表示。也就是0号熔丝的熔断状态作为使能开关的控制信号,初始状态下,也就是修调还没开始之前,0号熔丝没有熔断,修调结束后,0号熔丝必须熔断。
修调控制信号C[n:1]经输出通道1输出CO[n:1],初始状态下使能开关闭合,使能修调单元的修调熔丝熔(0号熔丝)断后,使能开关断开,输出通道1被截止,CO[n:1]被置为一个固定状态,使得所有的开关器件全部处于断开状态(使能修调单元对应的开关器件除外)。
可选的,使能开关为MOS管器件,MOS管器件的栅极受控于使能修调单元的修调熔丝熔断状态,可根据初始状态下输出的信号选择使能开关为何种类型的MOS管器件,如初始状态下输出为高电平,则使能开关选择为PMOS管,参考图3所示,使能开关为PMOS管PM5,反正为低电平时,则使能开关为NMOS管。
输出通道1由具有使能控制端的元器件组成,也就是使能控制信信号首先控制使能开关导通,使能开关导通以后输出通道1导通,其中使能开关是由使能信号控制导通,而输出通道1是由修调电压导通的,使能开关导通后将修调电压输出至输出通道1,使得输出通道1导通。
可选的,在一些实施例中,输出通道1由两个串联的反相器组成,或由斯密特触发器和反相器串联组成。参考图3所示,输出通道1是由两个串联的反相器组成。参考图4所示,输出通道1是由斯密特触发器和反相器串联组成的。参考图5所示,输出通道1经由一个反相器组成,也可是由一个斯密特触发器组成。
值得说明的是,输出通道1的目的是提供一个可受控的信息通道,用于控制控制修调控制信号C[n:1]的输出控制,最后输出CO[n:1],该输出通道1可以处于断开和截止两种状态,截止状态下,CO[n:1]被置为某一固定状态,该状态取决于修调单元开关器件的控制,其目的是为了保开关器件始终处于断开。基于该原理,凡是目前具有使能控制的元器件均可用于实现输出通道1的搭建,例如传输门。甚至于,输出通道1可以仅由输入接口和输出接口组成,输入接口和输出接口之间连接一个具有使能功能的开关,这个开关可以是MOS管器件,控制这个开关的断开和闭合实现输出通道1的断开和闭合,其实现方式参考图6所示。
或者认为,输出通道1的目的是实现CO[n:1]的输出状态控制,可以是一个逻辑模块,在第一状态下,逻辑模块输出的是修调指令,第二状态下,输出的是某一个固定状态。
其中使能开关主要由MOS管器件组成。
可选的,在一些实施例中,使能开关包括:
第一MOS管和第二MOS管;
第一MOS管连接在输出通道1的对应的斯密特触发器或反相器电源端与修调引线端TRIM之间;
第二MOS管连接在输出通道1的对应的斯密特触发器或反相器电源端与接地端之间;
第一MOS管和第二MOS管的栅极受控于熔丝检测信号TRIMOUT[0]。
其中,第一MOS管和第二MOS管的选型与熔丝检测信号TRIMOUT[0]的初始电平有关,当熔丝检测信号TRIMOUT[0]的初始电平为低电平时,第一MOS管选PMOS管,第二MOS管选NMOS管,反之,当熔丝检测信号TRIMOUT[0]的初始电平为高电平时,第一MOS管选NMOS管,第二MOS管选PMOS管。如图3和4所示,熔丝检测信号TRIMOUT[0]的初始电平为低电平。如图5所示,熔丝检测信号TRIMOUT[0]的初始电平为高电平。
参考图6所示,使能开关仅由一个MOS管组成,即PMOS管PM5,当然也可以替换成NMOS管,其区别仅在于初始使能信号不同。
如图3和4所示,修调状态下,熔丝检测信号TRIMOUT[0]输出低电平,PMOS管PM5导通,NMOS管NM4断开,输出通道1处于导通状态,修调控制信号C[n:1]经输出通道1输出C0[n:1],C0[n:1]作为修调单元的执行信号,用于控制熔断或不熔断修调熔丝。
修调结束后,使能修调单元根据修调控制信号CO[0]执行熔断对应修调熔丝的操作,熔丝检测信号TRIMOUT[0]翻转成低电平,输出通道1断开,修调控制信号C[n:1]被截止。修调控制信号C[0]经输出通道3输出C0[0],这里的输出通道3就是n+1个控制单元中的“1”所表示的控制单元,C0[0]作为使能修调单元的执行信号,参考图3所示,输出通道3也是由两个反相器串联组成的,其次也可采用斯密特触发器和反相器串联组成。参考图5所示,输出通道3可以仅仅是一根数据传输线,也就是由寄存器等控制单元直接将C[0]输出到修调单元。
在一些实施例中,修调熔丝检测电路包括与修调熔丝连接的输出通道2,输出通道2输出对应的熔丝检测信号TRIMOUT[n:0]。修调熔丝检测电路的目的是用于检测对应修调熔丝的修调状态,该电路除本实施例所列举的电路结构以外,也可采用本领域已知的功能电路来实现。也就是利用修调熔丝的熔断状态表征为电平信号,例如,熔断前修调熔丝检测电路输出表征高电平,熔断后修调熔丝检测电路输出表征为低电平,即电平发生翻转。反之,也可以是熔断前修调熔丝检测电路输出表征低电平,熔断后修调熔丝检测电路输出表征为高电平。修调熔丝熔断后,对应的熔丝检测信号TRIMOUT[n:0]电平翻转。
值得说明的是,在n+1修调单元所对应的n+1修调熔丝中,至少有1个修调熔丝是用于控制使能开关的开关状态,也就是上文中的0号熔丝,0号熔丝即可参与芯片内部修调,也可不参与芯片内部修调仅作使能控制。使能修调单元修调熔丝所对应的熔丝检测信号TRIMOUT[0]连接至使能开关的控制端,熔丝检测信号TRIMOUT[n:1]用于芯片内部修调,TRIMOUT[0]电平翻转后,使能开关断开。
输出通道2的作用是输出对应的熔丝检测信号TRIMOUT[n:0],对于其具体的实现方式可以有多种电路结构来实现。输出通道2可以由两个串联的反相器组成,或由斯密特触发器和反相器串联组成,也可以是单独的一个反相器,其具体实现可参考图3-5所示。其中图3和图4中输出通道均是有2个反相器串联组成的,图5则是由1个反相器组成的。
在另一个方面,对于一个具体的芯片而言,还包括一个偏置电路,熔丝检测电路与偏置电路配合形成熔丝检测信号的输出。偏置电路包括由零号MOS管和一号MOS管组成的第一电流镜,一号MOS管漏极接一个二号MOS管,零号MOS管和一号MOS管的源极分别通过一个配置熔丝接地;
熔丝检测电路还包括:
与二号MOS管形成第二电流镜的三号MOS管;
与一号MOS管形成第三电流镜的四号MOS管;
二号MOS管和三号MOS管的源极接电源端,四号MOS管的源极接与修调熔丝连接,三号MOS管和四号MOS管共漏极连接,三号MOS管和四号MOS管的漏极电压作为修调熔丝的检测电压V0;检测电压V0输入输出通道2。
参考图3-5所示,是对芯片接地侧进行修调的电路,零号MOS管为NMOS管NM0,一号MOS管为NMOS管NM1,NM0和NM1组成的第一电流镜。二号MOS管对应的为PMOS管PM1,三号MOS管为PMOS管PM2,四号MOS管为NMOS管NM2。NM2和PM2的漏端电压V0输出至输出通道2,形成熔丝检测信号TRIMOUT[n:0]。
其中,PM1、PM2构成电流镜,电流镜像比例为1:1,NM0、NM1、NM2构成电流镜,电流镜像比例为1:1:X,X需设计大于1,使NM2的电流能力大于PM2的电流能力。
熔丝[m]未烧断时,VO电位被NM2下拉至低电位,TRIMOUT[m]输出为低电位,PM5导通,NM4断开。TRIM端接正电压,C[0]配置为低电位(即0号熔丝不修调),对修调熔丝[n:1]进行修调。C[n:1]经过两级反相器输出至n个修调单元,控制NM3是否导通,进而控制PM3是否导通。PM3不导通时,对应的修调熔丝不做修调,输出信号TRIMOUT[m]保持低电位不变;PM3导通时,将会有大电流流过修调熔丝[m],修调熔丝[m]被烧断,VO电位被PM2上拉至高电位,熔丝检测电路[m]的输出信号TRIMOUT[m]翻转,输出高电位。
TRIM端接正电压,C[0]配置为高电位,将0号熔丝烧断,TRIMOUT[0]输出为高电位,NM4导通,PM5断开,则CO[n:1]为低电位,修调功能关闭,无论C[n:0]如何变化,之前修调的结果均不会变化。
参考图7所示,对芯片电源修调时,偏置电路中MOS管的类型互换,也就是将图3-6中NMOS管替换为PMOS管,PMOS管替换成NMOS管,其对应的三号MOS管和四号MOS管也对应替换。在对电源进行修调时,对应的使能开关MOS管类型也对应的替换,PM5换成NM5,NM4变成PM4,以实现对应的导通和关断作用,这主要取决于NMOS管主要用于断开,PMOS管则用于拉通电源的工作特性。
可选的,在一些实施例中,参考图6所示,输出通道3采用传输门TG3,修调控制信号C[0]经传输门TG3以后输出C0[0]到修调单元的开关器件。其对应的使能开关,也通过传输门TG1和传输门TG2来实现,区别在于输出通道2由2个反相器组成,其中第一个反向器的输出信号TRIMOUT_i[0]控制TG2,第二反相器的输出信号TRIMOUT[0]控制TG1,以实现TG1和TG2在同一时间只导通一个,从而实现输出通道1的控制。
值得说明的是,本申请中上述的输出通道1、输出通道2、输出通道3的本质都是一个信号传输通道,或理解为一个逻辑处理模块,实现对输入信号的逻辑处理并输出,除上述所列举的通过反相器、施密特触发器、传输门等器件实现以外,还可以采用与非门、或非门等逻辑电路来实现。
本实施例还提供了一种芯片修调方法,包括:
将n+1个修调单元的修调端连接同一个修调PAD,也就是个修调单元并联在同一个修调PAD上,即对于芯片而言,用于芯片修调的PAD有且仅有1个(但仍可能包含具有其他功能的修调PAD),而非整个芯片只有1个修调PAD。
给修调PAD施加修调电压,也就是对PAD接通修调电压,对电源修调和对地修调的芯片而言,修调电压也不同,对地修调接的正向电压,对电源修调接的负向电压或接地。
对其中n个修调单元发送修调控制信号CO[n:1],修调单元根据所述CO[n:1]执行熔断或不熔断对应修调熔丝的操作;
修调结束后,对另1个修调单元发送修调控制信号CO[0],该修调单元执行熔断修调熔丝的操作;
该1个修调单元的修调熔丝熔状态作为修调控制信号CO[n:1]的使能信号,该修调熔丝熔断后,CO[n:1]被置为某一固定状态使得各修调熔丝与修调PAD之间始终处于断开状态。如前文所述,这某一固定状态取决于控制开关,其目的是为了使控制开关处于断开,例如控制开关为PMOS管,固定状态为高电平,反之,控制开关为NMOS管,固定状态为低电平。
参考图2所示,对其中n个修调单元发送修调控制信号C[n:1](C[n:1]一般由寄存器输出的),修调单元根据修调控制信号C[n:1]执行熔断或不熔断对应修调熔丝的操作;其中,C[n:1]被逻辑处理后输出CO[n:1],也就是说最终执行熔断或不熔断是根据CO[n:1]来执行,但CO[n:1]的电平是由C[n:1]决定的。在修调的过程中,并不是n个修调单元的修调熔丝都需要熔断,以10个修调单元为例,根据计算后,假设需要熔断7个修调熔丝以保证芯片的参数修调,那就对7个修调单元发送修调控制信号其余3个不发送修调控制信号,或者认为其余3个发送的修调控制信号是不熔断修调熔丝。这个修调控制信号可以用二进制数表示,即一个10bit的二进制代码0000000000,以图3为例,是高电平有效,则修调指令可以是1111111000,这表示前7个修调单元的修调熔丝熔断,后3个不执行熔断操作,换言之,可以利用bit位实现熔断对象控制。在实际应用中,为了简化控制逻辑,一般是一个修调单元对应一个输出通道1和一个1个输出通道2,以图3为例,反相器A5和A6组成的支路有n条,对应n个修调单元,n条输出通道1共用同一个PM5和NM4进行控制。对应的,A1和A2组成的输出通道2也有n个。
修调结束后,对另1个修调单元发送修调控制信号C[0],其中,C[0]被逻辑处理后输出CO[0],该修调单元的修调熔丝熔断,修调控制信号C[n:1]被截止,CO[n:1]不受C[n:1]控制输出一个固定状态(高电平或低电平或其他控制信号)。这里的修调结束,表示的是n个修调单元修调结束,并不是芯片参数修调结束,如前文所述,剩下的1个具有使能功能的修调单元,其修调结果除了用于使能控制以外,也可以作为芯片参数修调。以上文的10个修调单元为例,如果芯片最终只需要熔断7根修调熔丝,则可以有2种方式来实现,第一种就是如上文所述,在10个修调单元中选择7个进行熔断,剩下的1个修调单元的修调结果仅做使能控制,不参与芯片参数修调。第二种方式就是从10个修调单元中选6个进行熔断,剩下的1个修调单元熔断结果除做使能控制以外也参与芯片参数修调。
本实施例提供的一种芯片修调方法,还包括一个修调控制信号CO[n:1]的逻辑处理:
所述修调控制信号C[n:1]经输出通道1输出所述CO[n:1],输出通道1受使能信号控制;
初始状态下,输出通道1打开,所述另1个修调单元的修调熔丝熔断后,所述使能信号电平翻转,输出通道1断开,CO[n:1]始终输出某一固定状态,n个修调单元始终执行不熔断修调熔丝的操作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (12)
1.一种芯片修调电路,其特征在于,包括:
1个修调引线端TRIM,作为芯片的修调PAD;
n+1个修调单元,与所述修调引线端连接共用同一个所述修调PAD;
n+1个控制单元,其中n个控制单元受控于使能信号输出修调控制信号CO[n:1],1个控制单元输出修调控制信号CO[0];
n个修调单元根据CO[n:1]执行熔断或不熔断对应修调熔丝的操作;
1个修调单元根据CO[0]执行熔断对应修调熔丝的操作,该修调熔丝的熔断状态作为所述使能信号控制所述CO[n:1]的输出状态;
n+1个修调熔丝检测电路,用于检测所述修调熔丝的熔断状态,当对应修调熔丝熔断以后该修调熔丝检测电路的输出电平翻转;
所述1个修调单元的修调熔丝熔断后,所述CO[n:1]被置为固定状态,以使修调结果锁定。
2.根据权利要求1所述的一种芯片修调电路,其特征在于,所述修调单元由修调熔丝和受控的开关器件组成;
所述开关器件连接在修调PAD和修调熔丝之间;
所述CO[n:1]和CO[0]用于控制对应开关器件的导通和关断;
开关器件导通,对应的修调熔丝执行熔断操作。
3.根据权利要求2所述的一种芯片修调电路,其特征在于,所述开关器件主要由MOS管组成,MOS管的栅极作为受控端接收对应的CO[n:1]或CO[0]。
4.根据权利要求2所述的一种芯片修调电路,其特征在于,所述n个控制单元分别由使能开关和输出通道1组成,所述使能开关受控于所述使能信号;
初始状态下所述使能开关闭合,修调控制信号C[n:1]经所述输出通道1输出修调控制信号CO[n:1],n个所述修调单元根据CO[n:1]执行对应修调熔丝的熔断或不熔断操作;
所述1个修调单元的修调熔丝熔断后,使能开关断开,CO[n:1]被置为某一固定状态使得开关器件始终保持断开。
5.根据权利要求4所述的一种芯片修调电路,其特征在于,所述输出通道1由具有使能控制端的元器件组成。
6.根据权利要求4或5所述的一种芯片修调电路,其特征在于,所述使能开关为MOS管器件,MOS管器件的栅极受控于所述1个修调单元的修调熔丝熔断状态。
7.根据权利要求6所述的一种芯片修调电路,其特征在于,所述使能开关包括:
第一MOS管和第二MOS管;
第一MOS管连接在输出通道1的对应的斯密特触发器或反相器电源端与所述修调引线端之间;
第二MOS管连接在输出通道1的对应的斯密特触发器或反相器电源端与接地端之间;
第一MOS管和第二MOS管的栅极受控于熔丝检测信号TRIMOUT[0];
修调状态下,第一MOS管导通,第二MOS管断开,输出通道1输出CO[n:1];
修调结束后,所述1个修调单元根据CO[0]执行熔断对应修调熔丝的操作,熔丝检测信号TRIMOUT[0]翻转,输出通道1断开,CO[n:1]输出为某一固定状态,使得所述开关器件始终保持断开状态。
8.根据权利要求1-5任一项所述的一种芯片修调电路,其特征在于,所述修调熔丝检测电路包括与所述修调熔丝连接的输出通道2,输出通道2输出对应的熔丝检测信号TRIMOUT[n:0];
所述修调熔丝熔断后,对应的熔丝检测信号TRIMOUT[n:0]电平翻转;
其中,熔丝检测信号TRIMOUT[n:1]用于芯片内部修调,所述1个修调单元修调熔丝所对应的熔丝检测信号TRIMOUT[0]连接至使能开关的控制端;
TRIMOUT[0]电平翻转后,所述使能开关断开。
9.根据权利要求1-5任一项所述的一种芯片修调电路,其特征在于,所述1个控制单元包括一个输出通道3,修调控制信号C[0]经所述输出通道3以后输出CO[0]。
10.根据权利要求1-5任一项或7所述的一种芯片修调电路,其特征在于,还包括一个偏置电路,所述偏置电路包括由零号MOS管和一号MOS管组成的第一电流镜,所述一号MOS管漏极接一个二号MOS管,所述零号MOS管和一号MOS管的源极分别通过一个配置熔丝接地;
所述熔丝检测电路还包括:
与二号MOS管形成第二电流镜的三号MOS管;
与一号MOS管形成第三电流镜的四号MOS管;
二号MOS管和三号MOS管的源极接电源端,四号MOS管的源极接与所述修调熔丝连接,所述三号MOS管和四号MOS管共漏极连接,三号MOS管和四号MOS管的漏极电压作为修调熔丝的检测电压V0;
所述检测电压V0输入输出通道2,检测电压V0经输出通道2输出,作为熔丝检测信号TRIMOUT[n:0]。
11.一种芯片修调方法,其特征在于,包括:
1个修调引线端TRIM,作为芯片的修调PAD;
将n+1个修调单元的修调端与所述修调引线端连接共用同一个所述修调PAD;
给所述修调PAD施加修调电压;
对其中n个修调单元发送修调控制信号CO[n:1],修调单元根据所述CO[n:1]执行熔断或不熔断对应修调熔丝的操作;
修调结束后,对另1个修调单元发送修调控制信号CO[0],该修调单元执行熔断修调熔丝的操作;
该1个修调单元的修调熔丝熔断状态作为修调控制信号CO[n:1]的使能信号,该修调熔丝熔断后,CO[n:1]被置为某一固定状态使得各修调熔丝与所述修调PAD之间始终处于断开状态。
12.根据权利要求11所述的一种芯片修调方法,其特征在于,还包括一个修调控制信号CO[n:1]的逻辑处理:
修调控制信号C[n:1]经输出通道1输出所述CO[n:1],输出通道1受使能信号控制;
初始状态下,输出通道1打开,所述另1个修调单元的修调熔丝熔断后,所述使能信号电平翻转,输出通道1断开,CO[n:1]始终输出某一固定状态,n个修调单元始终执行不熔断修调熔丝的操作。
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