DE102021123826A1

DE102021123826A1 - Verstärker mit niedriger leistung und bereichseffizienter verstärkungsbandbreite-verdreifachung

Info

Publication number: DE102021123826A1
Application number: DE102021123826.9A
Authority: DE
Inventors: Saurabh Anmadwar; Dheeraj Shetty; Madhuban Kishor
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2022-03-17
Also published as: US11476817B2; US20220085778A1

Abstract

[00116] Eine aktive Stromquellenlast eines Volldifferenzverstärkers, die durch Weiterleitung von Eingangssignalen an ihre Gates auch bei höherer Frequenz in eine Transkonduktanz (gm)-Komponente umgewandelt wird. Mit der Signalkopplung an das Gate nimmt die Einsverstärkungsbandbreite (UGB) des Verstärkers um einen Faktor zwei zu. Zusätzlich dazu wird das Signal auch mit der Source gekoppelt, um eine dreifache UGB-Verbesserung zu erreichen. Somit liegt die effektive Transkonduktanz bei DC gmpund wird gmp+ (gmngate+ gmnsrcbei hoher Frequenz, die die UGB verdreifacht, wenn gmp= gmngate/src.

Description

HINTERGRUND
Das Erreichen eines höheren Verstärkungs-Bandbreiten-Produkts (GBW) für einen Verstärker mit minimalem Flächenaufprall ohne zusätzlichen Energieverbrauch ist eine Herausforderung. Eine Möglichkeit zum Erhöhen des GBW besteht darin, den Vorspannungsstrom in einer einzigen Verstärkerstufe zu erhöhen. Jedoch erhöht das Erhöhen des Vormagnetisierungsstroms die Leistung. Eine andere Möglichkeit, das GBW zu erhöhen, besteht darin, eine Anzahl von Stufen mit geringerer Verstärkung pro Stufe zu kaskadieren. Das Erhöhen der Anzahl von Stufen führt jedoch zu einer proportionalen Zunahme der Leistung und Fläche. Eine andere Möglichkeit zur Erhöhung des GBW besteht in der Anwendung von Breitbandpeaking-Techniken. Das Verwenden von Breitbandpeaking-Techniken führt jedoch aufgrund seiner Abhängigkeit von dem passiven induktiven Element zu einem großen Flächeneinfluss. Außerdem ist die Peaking-Antwort prozessecksensitiv. Eine andere Möglichkeit, das GBW mit geringerer Fläche zu erhöhen, besteht darin, eine aktive Induktivitätslast zu verwenden, die typischerweise eine zusätzliche Spannungsreserve benötigt. Es gibt Versionen einer aktiven Induktivitätslast mit niedriger Reserve, aber ihre Implementierung benötigt einen zusätzlichen Strom, um eine Pegelverschiebung zu implementieren. Wieder ist die Peaking-Antwort prozessecksensitiv und erfordert Abstimmen. Die Zunahme der 3-dB-Bandbreite beträgt jedoch im obigen Fall weniger als 1,5X.
Figurenliste
Ein umfassenderes Verständnis der Ausführungsformen der Offenbarung geht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen verschiedener Ausführungsformen der Offenbarung hervor, die jedoch nicht so aufgefasst werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen beschränken, sondern lediglich zur Erläuterung und zum Verständnis dienen.

1 veranschaulicht einen differentiellen P-Eingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker gemäß manchen Ausführungsformen.
2 veranschaulicht ein Diagramm, das eine Verstärkung des Verstärkers zeigt, gemäß manchen Ausführungsformen.
3 veranschaulicht einen unsymmetrischen P-Eingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker gemäß manchen Ausführungsformen.
4 veranschaulicht einen unsymmetrischen N-Eingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker gemäß manchen Ausführungsformen.
5 veranschaulicht einen differentiellen N-Eingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker gemäß manchen Ausführungsformen.
6 veranschaulicht eine intelligente Vorrichtung oder ein Computersystem oder ein SoC (System-on-Chip) mit einem oder mehreren Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifachungsverstärkern (unsymmetrisch oder differentiell) gemäß manchen Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Manche Ausführungsbeispiele beschreiben eine aktive Stromquellenlast eines Volldifferenzverstärkers, die durch Einspeisen von Eingangssignalen an ihre Gates in eine Transkonduktanz (g_m)-Komponente auch bei höherer Frequenz umgewandelt wird. Mit der Signalkopplung an das Gate nimmt die Einsverstärkungsbandbreite (UGB) des Verstärkers um einen Faktor zwei zu. Zusätzlich dazu wird das Signal auch mit einem Source-Anschluss gekoppelt, um eine dreifache UGB-Verbesserung zu erreichen. Somit ist die effektive Transkonduktanz bei DC g_mp und wird g_mp + (g_mngate + g_mnsrc) bei hoher Frequenz, die die UGB verdreifacht, wenn g_mp = _gmngate/src . Der Verstärker verschiedener Ausführungsformen verbessert bestehende Spannungsverstärker, die in E/A-Empfängern verwendet werden, indem er im Vergleich zu herkömmlichen Spannungsverstärkern eine höhere Verstärkung mit weniger Leistung und Fläche bereitstellt.
Es gibt viele technische Effekte der verschiedenen Ausführungsformen. Zum Beispiel verbessert die vorgeschlagene Idee das Verstärkung-Bandbreiten-Produkt eines Verstärkers ohne jegliche zusätzliche Energie. Ein höheres GBW-Produkt vermeidet Kaskadieren mehrerer Verstärkerstufen mit niedriger Verstärkung und hoher Bandbreite (VGA: Voltage Gain Amplifier), die ansonsten bei Addition jeder Stufe Leistung und Fläche verbrauchen. Der Ausgang, der ein Knoten mit höherer Impedanz an DC ist, benötigt im Vergleich zu der aktiven Induktivität auch weniger Strom in dem Offsetkalibrierungszweig. Außerdem ist die theoretische maximale Verstärkung, die diese Stufe anbieten kann, höher (z. B. 9,5 dB) als bei herkömmlichen Verstärkern, was dabei hilft, Intersymbolinterferenzen (ISI), die durch einen Kanal verursacht werden, zu unterdrücken. Zudem ist das Abstimmen der Spitze im Vergleich zu den zuvor erwähnten Peaking-Techniken vergleichsweise viel einfacher, da der Boost idealerweise ein Verhältnis von Transkonduktanzen von Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) ist. Andere technische Auswirkungen werden anhand der verschiedenen Figuren und Ausführungsformen ersichtlich.
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche Einzelheiten besprochen, um eine ausführlichere Erläuterung von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es wird jedoch für einen Fachmann offensichtlich sein, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Einzelheiten umgesetzt werden können. In anderen Fällen sind wohlbekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform anstatt ausführlich gezeigt, um zu vermeiden, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verunklart werden.
Es wird angemerkt, dass in den entsprechenden Zeichnungen der Ausführungsformen Signale durch Linien repräsentiert sind. Manche Linien können dicker sein, um mehr Bestandteilsignalpfade anzugeben, und/oder Pfeile an einem oder mehreren Enden aufweisen, um eine primäre Informationsflussrichtung anzugeben. Solche Angaben sollen nicht einschränkend sein. Vielmehr werden die Leitungen in Verbindung mit einem oder mehreren Ausführungsbeispielen verwendet, um ein leichteres Verständnis einer Schaltung oder einer logischen Einheit zu erleichtern. Ein beliebiges repräsentiertes Signal kann, wie durch Gestaltungsbedürfnisse oder Präferenzen vorgegeben, tatsächlich ein oder mehrere Signale umfassen, die sich in beide Richtungen bewegen können und mit einem beliebigen geeigneten Typ von Signalschema implementiert werden können.
In der Spezifikation und in den Ansprüchen bedeutet der Ausdruck „verbunden“ durchweg eine direkte Verbindung wie etwa eine elektrische, mechanische oder magnetische Verbindung zwischen den Dingen, die verbunden sind, ohne irgendwelche dazwischengeschaltete Vorrichtungen.
Der Begriff „gekoppelt“ bedeutet eine direkte oder indirekte Verbindung wie etwa eine direkte elektrische, mechanische oder magnetische Verbindung zwischen den Dingen, die verbunden sind, oder eine indirekte Verbindung über eine oder mehrere passive oder aktive dazwischengeschaltete Vorrichtungen.
Der Begriff „angrenzend“ bezieht sich hier allgemein auf eine Position eines Gegenstands, der sich neben (z. B. unmittelbar neben oder nahe dazu mit einem oder mehreren Gegenständen dazwischen) oder benachbart zu einem anderen Gegenstand (z. B. daran anliegend) befindet.
Der Begriff „Schaltung“ oder „Modul“ kann sich auf eine oder mehrere passive und/oder aktive Komponenten beziehen, die zum Zusammenwirken miteinander angeordnet sind, um eine gewünschte Funktion bereitzustellen.
Der Begriff „Signal“ kann sich auf wenigstens ein Stromsignal, Spannungssignal, magnetisches Signal oder Daten-/Taktsignal beziehen. Die Bedeutung von „ein“, „eine“ und „der/die/das“ schließen Pluralreferenzen ein. Die Bedeutung von „in“ schließt „in“ und „auf” ein.
Der Begriff „analoges Signal“ ist ein beliebiges kontinuierliches Signal, für das das zeitlich variierende Merkmal (Variable) des Signals eine Repräsentation einer anderen zeitlich variierenden Größe ist, d. h. analog zu einem anderen zeitlich variierenden Signal.
Der Ausdruck „Digitalsignal“ bedeutet ein physisches Signal, das eine Repräsentation einer Sequenz von diskreten Werten (ein quantifiziertes Signal mit diskreter Zeit) ist, beispielsweise ein beliebiger Bitstrom, oder ein digitalisiertes (abgetastetes und analog-digital-gewandeltes) Analogsignal.
Der Begriff „Skalieren“ bezieht sich im Allgemeinen auf das Umwandeln eines Designs (Schaltbild oder Layout) von einer Prozesstechnologie zu einer anderen Prozesstechnologie und kann anschließend in der Layoutfläche reduziert werden. In manchen Fällen bezieht sich der Begriff „Skalieren“ auch auf das Vergrößern eines Designs von einer Prozesstechnologie zu einer anderen Prozesstechnologie und kann anschließend in der Layoutfläche vergrößert werden. Der Ausdruck „Skalieren“ bezieht sich im Allgemeinen auch auf das Verkleinern oder Vergrößern des Layouts und von Vorrichtungen innerhalb desselben Technologieknotens. Der Ausdruck „Skalieren“ kann sich auch auf das Anpassen (z. B. Verlangsamen oder Beschleunigen - d. h. Abwärtsskalieren bzw. Aufwärtsskalieren) einer Signalfrequenz in Bezug auf einen anderen Parameter, zum Beispiel den Leistungsversorgungspegel, beziehen. Die Ausdrücke „im Wesentlichen“, „nahe“, „ungefähr“, „in der Nähe von“ und „etwa“ beziehen sich allgemein auf einen Bereich innerhalb von +/- 10 % eines Zielwerts.
Sofern nicht anders spezifiziert, gibt die Verwendung der Ordnungsadjektive „erste/r/s“, „zweite/r/s“ und „dritte/r/s“ usw. zum Beschreiben eines gemeinsamen Objekts lediglich an, dass sich auf unterschiedliche Instanzen von gleichen Objekten bezogen wird, und es ist nicht beabsichtigt, zu implizieren, dass die so beschriebenen Objekte in einer gegebenen Sequenz sein müssen, weder zeitlich, räumlich, in der Rangfolge noch auf eine beliebige andere Art und Weise.
Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeuten die Formulierungen „A und/oder B“ und „A oder B“ (A), (B) oder (A und B). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Formulierung „A, B und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C).
Die Begriffe „links“, „rechts“, „vorn“, „hinten“, „oben“, „unten“, „über“, „unter“ und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen, falls vorhanden, werden zu beschreibenden Zwecken verwendet und nicht notwendigerweise zum Beschreiben permanenter relativer Positionen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Elemente der Figuren, die die gleichen Bezugszahlen (oder Bezeichnungen) wie die Elemente einer beliebigen anderen Figur aufweisen, auf eine beliebige der beschriebenen ähnliche Weise arbeiten oder funktionieren können, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
Für Zwecke der Ausführungsformen sind die Transistoren in diversen Schaltungen und Logikblöcken, die hier beschrieben sind, Metalloxid-Halbleiter (MOS)-Transistoren oder ihre Derivate, wobei die MOS-Transistoren Drain-, Source-, Gate- und Bulk-Anschlüsse umfassen. Die Transistoren und/oder die MOS-Transistorderivate weisen auch Tri-Gate und FinFET-Transistoren, Gate-All-Around-Cylindrical-Transistoren, Tunnel-FET (TFET), Vierkantdraht oder Rechteckband-Transistoren, ferroelektrische FET (FeFET) oder andere Vorrichtungen auf, die Transistorfunktionalität umsetzen, wie Kohlenstoff-Nanoröhren oder Spintronik-Vorrichtungen auf. Symmetrische MOSFET-Source- und -Drain-Anschlüsse sind identische Anschlüsse und werden hier austauschbar verwendet. Andererseits weist eine TFET-Vorrichtung asymmetrische Source- und Drain-Anschlüsse auf. Fachleute erkennen, dass andere Transistoren, beispielsweise BipolarTransistoren (BJT-PNP/NPN), BiCMOS, CMOS usw., verwendet werden können, ohne vom Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen.
1 veranschaulicht einen differentiellen P-Eingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker 100 gemäß manchen Ausführungsformen. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Verstärker 100 eine Stromquelle 101 (zum Bereitstellen von IBias) p-Typ-Transistoren MP1 und MP2, n-Typ-Transistoren MN1 und MN2, einen ersten Satz von Kondensatoren C_c1 102 und 103, einen zweiten Satz von Kondensatoren C_c2 104 und 105 und einen Satz resistiver Vorrichtungen R_b1 und R_b2 (z. B. einen ersten Satz resistiver Vorrichtungen R_b2 106 und 107 und einen zweiter Satz resistiver Vorrichtungen R_b1 108 und 109). Die Stromquelle 101 ist mit dem Leistungsversorgungsknoten Vcc und mit den p-Typ-Eingangstransistoren MP1 und MP2 gekoppelt. Eine N-Vorspannung wird an die resistiven Vorrichtungen 108 und 109 geliefert. Der Eingang Vi+ steuert das Gate von MP1 und ist über den Kondensator C_c1 102 mit dem Gate von MN1 gekoppelt. Der Eingang Vi- steuert das Gate von MP2 und ist über den Kondensator C_c1 103 mit dem Gate von MN2 gekoppelt. Der Eingang Vi+ ist über einen Kondensator C_c2 105 mit der Source des Transistors MN2 verbunden. Der Eingang Vi- ist über den Kondensator C_c2 104 mit der Source des Transistors MN1 gekoppelt.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker (z. B. eine Einrichtung): einen ersten Eingang (Vi+) und einen zweiten Eingang (Vi-) und eine erste Transkonduktanzkomponente (z. B. MN1) und eine zweite Transkonduktanzkomponente (z. B. MN2). Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker einen ersten Vorwärtspfad, bei dem der erste Eingang mit einem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist. Der erste Vorwärtspfad beinhaltet den ersten Eingang Vi+, den Kondensator 102 und das Gate des Transistors MN1. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker einen zweiten Vorwärtspfad, bei dem der zweite Eingang mit einem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist. Der zweite Vorwärtspfad beinhaltet den zweiten Eingang Vi+, den Kondensator 103 und das Gate des Transistors MN2.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker: einen ersten Kondensator 104, der mit dem zweiten Eingang Vi- und einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente (MN1) gekoppelt ist; und einen zweiten Kondensator 105, der mit dem ersten Eingang Vi+ und einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente (MN2) gekoppelt ist. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der erste Vorwärtspfad einen dritten Kondensator 102 mit einem ersten Anschluss, der mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente MN1 gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit dem ersten Eingang Vi+ gekoppelt ist. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der zweite Vorwärtspfad einen vierten Kondensator 103 mit einem ersten Anschluss, der mit dem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente MN2 gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Eingang Vi- gekoppelt ist.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker einen ersten Eingangstransistor MP1 zum Empfangen der ersten Eingabe Vi+, wobei der erste Eingangstransistor MP1 mit der ersten Transkonduktanzkomponente MN1 in Reihe gekoppelt ist. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker einen zweiten Eingangstransistor MP2 zum Empfangen der zweiten Eingabe Vi-, wobei der zweite Eingangstransistor MP2 mit der zweiten Transkonduktanzkomponente MN2 in Reihe gekoppelt ist. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker eine Stromquelle 101, wobei der erste Eingangstransistor MP1 und der zweite Eingangstransistor MP2 mit der Stromquelle 101 gekoppelt sind. Bei manchen Ausführungsformen umfasst die erste Transkonduktanzkomponente einen ersten n-Typ-Transistor MN1, wobei die zweite Transkonduktanzkomponente einen zweiten n-Typ-Transistor MN2 umfasst.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker eine erste resistive Vorrichtung 108, die mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente MN1 gekoppelt ist; und eine zweite resistive Vorrichtung 109, die mit dem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente MN2 gekoppelt ist, wobei die erste resistive Vorrichtung 108 mit der zweiten resistiven Vorrichtung 109 in Reihe gekoppelt ist. Bei manchen Ausführungsformen sind die erste resistive Vorrichtung 108 und die zweite resistive Vorrichtung 109 mit einem Knoten gekoppelt, wobei der Knoten mit einer Vorspannung (nBias) gekoppelt ist. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Differenzverstärker eine dritte resistive Einrichtung 106, die mit einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente MN1 gekoppelt ist; und eine vierte resistive Einrichtung 107, die mit einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente MN2 gekoppelt ist.
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Kondensatoren (z. B. C_c1 und C_c2) als diskrete Kondensatoren, Transistoren, die als Kondensatoren konfiguriert sind, Metall-Isolator-Metall (MIM)-Kondensatoren, ferroelektrische Kondensatoren, Metallkondensatoren oder eine Kombination von diesen implementiert. Die Kapazität der Kondensatoren 102, 103, 104 und 105 liegt in Abhängigkeit von der Betriebsfrequenz in einem Bereich von 75 fF bis 150 fF. Je nach Designanforderungen können jedoch auch andere Werte für Kapazitäten verwendet werden. Bei manchen Ausführungsformen sind die Widerstände R_b1 und R_b2 diskrete Widerstände, die durch einen Prozesstechnologieknoten angeboten werden, Transistoren, die als Widerstände konfiguriert sind, Transistoren, die mit einer analogen Vorspannung vorgespannt sind, oder eine Kombination von diesen. Der Widerstandswert der Widerstände 106, 107, 108 und 109 liegt in einem Bereich von 1 kOhm bis 2 kOhm. Je nach Designanforderungen können jedoch auch andere Werte für Widerstände verwendet werden.
Bei manchen Ausführungsformen agiert der Differenzverstärker 100 als ein Standarddifferenzverstärker bei niedriger Frequenz mit einem Eingangs-p-Typ-Differenzpaar (MP1 und MP2) als Verstärkungskomponente (d. h. Transkonduktanz) und dem Bias-n-Typ (MN1 und MN2) als die aktive Stromquellenlast. Bei manchen Ausführungsformen sind die Kondensatoren C_c1 und C_c2 bei niedriger Frequenz offen und die Verstärkung (A_dc) ist d_mpi,2 * Z_load (wobei Z_load die Ausgangsimpedanz des Verstärkers ist). Bei hoher Frequenz (>= F_z) leiten die Kondensatoren C_c (z. B. C_c1 und C_c2) die Eingaben (Vi+ und Vi-) sowohl an das Gate als auch an die Source der jeweiligen aktiven n-Typ-Stromquellenlast (z. B. MN1 und MN2) für einen relativ hohen Wert von R_b weiter. Bei verschiedenen Ausführungsformen addiert sich die n-Typ-Transkonduktanz vom Gate (g_mn1,2gate) von MN1 und MN2 und von der Source (g_mn1,2src) von MN1 und MN2 zu jener des Eingangspaares g_mp1,2, wodurch dementsprechend die Spitzenverstärkung A_ac = (g_mp1,2 + g_mn1,2gate + g_mn1,2src) * Z_load durch ein Überlagerungsprinzip erhöht wird. Es ist anzumerken, dass die tatsächliche Spitzenverstärkung eine Funktion des Vorspannungsstroms, des Lastkondensators und der Grenzfrequenz (F_z) ist.
Diese effektive Anhebung der Gesamttranskonduktanz (G_m) kann verwendet werden, um eine Verstärkung zu erhalten, um dabei zu helfen, die ISI (Intersymbolinterferenz) zu unterdrücken, die durch den Kanal verursacht wird. Es folgt die Übertragungsfunktion H(s), $H (s) = G_{m} * Z_{l o a d} = G_{m} * \frac{R_{l o a d}}{s R_{l o a d} C_{l o a d} + 1}$
$G_{m} = [g_{m p 1,2} + g_{m n {1,2}_{g a t e}} (\frac{s R_{b 1} C_{c 1}}{s R_{b 1} C_{c 1} + 1}) + g_{m n {1,2}_{s r c}} (\frac{s R_{b 2} C_{c 2}}{s R_{b 2} c C_{c 2} + 1 + g_{m n 1,2, s r c} * R_{b 2}})]$
Der zusätzliche Faktor g_mn1,2,src * R_b2 im Nenner des dritten Ausdrucks kommt dadurch zustande, dass die Source eines MOSFET im Gegensatz zu der des Gates nicht hochohmig ist. Für g_mp1,2 = g_mn1,2 = g_mp,n, R_b1 = R_b2 = R_b und C_c1 = C_c2 = C_c, $H (s) = \frac{g_{m p, n} * R_{l o a d}}{s R_{l o a d} C_{l o a d} + 1} [1 + \frac{s R_{b} C_{c}}{s R_{b} C_{c} + 1} + \frac{s R_{b} C_{c}}{s R_{b} C_{c} + 1 + g_{m n 1,2} * R_{b}}]$
Bei Einheitsverstärkungsfrequenz sind Realteile von Polen und Nullstellen mit Bezug auf die entsprechenden Imaginärteile vernachlässigbar. Mit |H(s)| = 1 vereinfacht sich daher der Ausdruck von Gleichung (3) zu UGB wie folgt: $U G B = 3 \frac{g_{m p, n}}{C_{l o a d}}$
Während verschiedene Ausführungsformen die Transkonduktanz von MN1 und MN2 verwenden, die als Transkonduktanzkomponenten bezeichnet werden, sind die Eingabevorrichtungen MP1 und MP2 auch Transkonduktanzkomponenten.
2 veranschaulicht eine grafische Darstellung 200, die eine Verstärkung des Verstärkers zeigt, gemäß manchen Ausführungsformen. Wie in Diagramm 200 gezeigt, beträgt die maximal erreichbare theoretische Verstärkung 20 * $20 * l o g_{10} \frac{g_{m p 1,2} + 2 * g_{m n 1,2}}{g_{m n 1,2}} = 9.5 d B$
(wenn g_mp1,2 = q_mn1,2). Die Verstärkung kann eingestellt werden, indem der Widerstand R_b von 0 dB auf seinen Maximalwert abgestimmt wird. Praktisch ist der Bandbreitenverbesserungsfaktor und die maximale Verstärkung, die in Abhängigkeit von dem Verhältnis des Kopplungskondensators (C_C1 or C_C2) zu den parasitären Kapazitäten an dem Gate und der Source der Stromquellenlastvorrichtung MN1 (oder MN2) erreicht werden können.
Bei manchen Ausführungsformen kann der Wert von Kapazitäten von Kondensatoren (C_C1 or C_C2), die zum Überwinden einer Dämpfung aufgrund dieser parasitären Kapazitäten verwendet werden, kleiner als 100ƒ F sein, was in einem Bereich in der Größenordnung von wenigen 10 s von um² implementiert werden kann. Wohingegen ein typisches induktives Element mit abnehmendem Q-Faktor in der Größenordnung von einigen 100 s von um² liegen wird. Daher ist selbst bei 4 derartigen Kopplungskondensatoren (102, 103, 104 und 105) die belegte Fläche weit kleiner als jene einer induktivitätsbasierten Technik.
Simulationsergebnisse einer kleinen Signalverstärkung des Verstärkers verschiedener Ausführungsformen in dB zeigen eine Bandbreitenerweiterung. Bei einem Beispiel erhöht sich die UGB im Vergleich zum Verstärker des Stands der Technik um etwa das 2,8fache (= 28,5 GHz/10,6 GHz) und somit das GBW.
Während 1 einen Differenzeingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker veranschaulicht, sind die Gestaltungskonzepte auf einen unsymmetrischen Verstärker anwendbar. Ferner kann das Design sowohl für p-Typ- als auch n-Typ-Eingangstransistoren implementiert werden.
3 veranschaulicht einen unsymmetrischen P-Eingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker 300 gemäß manchen Ausführungsformen. Der Verstärker 300 umfasst einen p-Typ-Eingangstransistor MP1, einen n-Typ-Transistor MN3, einen invertierenden Verstärker 301, Kopplungskondensatoren Cc 302 und 303 und einen Widerstand Rb 305, die wie gezeigt gekoppelt sind. Der Transistor MP1 erhält den Eingang Vi. Der Transistor MP1 ist mit dem Versorgungsknoten Vcc gekoppelt. Bei manchen Ausführungsformen weist der invertierende Verstärker 301 (z. B. Inverter) einen Eingang, der mit Vi gekoppelt ist, und einen Ausgang, der mit dem Kondensator Cc 303 gekoppelt ist, auf. Der Kondensator Cc 303 ist mit der Source des n-Typ-Transistors MN3 und dem Widerstand 304 gekoppelt. Bei manchen Ausführungsformen ist das Gate von MN3 über den Kondensator Cc 302 mit dem Gate von MP1 gekoppelt. Ein Widerstand Rb 305 spannt MN3 unter Verwendung von nBias vor. Eine beliebige geeignete Quelle kann verwendet werden, um den nBias zu erzeugen (z. B. Bandgap-Schaltung, Spannungsteiler, Widerstandsteiler usw.) oder eine Gleichtaktrückkopplung kann automatisch diesen nBias erzeugen.
Die Netto-Transkonduktanz (G_m) bei hohen Frequenzen besteht aus drei Komponenten. Die erste Komponente ist die DC-Transkonduktanz aus dem Eingangspaar (MP1). Die zweite Komponente stammt vom Transistor MN3, da das Eingangssignal mit seinem Gate wechselstromgekoppelt ist. Die dritte Komponente von (G_m) kommt von der Source des gleichen n-Typ-Transistors MN3 und verwendet eine phasenverschobene Version des Eingangssignals, da das Signal an der Source und dem Gate eines MOSFET subtrahiert wird, um den inkrementalen Strom in dem Verstärker zu erzeugen. Für einen Fall, bei dem alle diese drei Komponenten gleich sind, beträgt die Netto-Transkonduktanz (G_m) das Dreifache der DC-Transkonduktanz von MP1.
4 veranschaulicht einen unsymmetrischen N-Eingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker 400 gemäß manchen Ausführungsformen. Der Verstärker 400 umfasst einen n-Typ-Eingangstransistor MN3, einen p-Typ-Transistor MP1, einen invertierenden Verstärker 401, Kopplungskondensatoren Cc 402 und 403 und einen Widerstand Rb 405, die wie gezeigt gekoppelt sind. Der Transistor MN3 erhält den Eingang Vi. Der Transistor MN3 ist mit dem Versorgungsknoten Vss (Masse) gekoppelt. Der invertierende Verstärker 401 (z. B. Inverter) weist einen mit Vi gekoppelten Eingang und einen mit dem Kondensator Cc 402 gekoppelten Ausgang auf. Der Kondensator Cc 402 ist mit der Source des p-Typ-Transistors MP1 und dem Widerstand 404 gekoppelt. Bei manchen Ausführungsformen ist das Gate des Transistors MN3 über den Kopplungskondensator Cc 403 mit dem Gate des Transistors MP1 gekoppelt. Ein Widerstand Rb 405 spannt den Transistor MP1 unter Verwendung eines pBias vor. Eine beliebige geeignete Quelle kann verwendet werden, um den pBias (z. B. Bandgap-Schaltung, Spannungsteiler, Widerstandsteiler usw.) zu erzeugen, oder eine Gleichtaktrückkopplung kann automatisch diesen pBias erzeugen.
Die Netto-Transkonduktanz (G_m) bei hohen Frequenzen besteht aus drei Komponenten. Die erste Komponente ist die DC-Transkonduktanz aus dem Eingangspaar (MN1). Die zweite Komponente stammt vom p-Typ-MP1, da das Eingangssignal mit seinem Gate wechselstromgekoppelt ist. Die dritte Komponente von (G_m) stammt von der Source desselben PMOS-MP1, verwendet aber eine phasenverschobene Version des Eingangssignals, da das Signal an Source und Gate eines MOSFET subtrahiert wird, um den inkrementalen Strom in dem Verstärker zu erzeugen. Für einen Fall, bei dem alle diese drei Komponenten gleich sind, beträgt die Netto-Transkonduktanz (G_m) das Dreifache der DC-Transkonduktanz von MP1.
5 veranschaulicht einen differentiellen N-Eingangs-Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker 500 gemäß manchen Ausführungsformen. Der Verstärker 500 ähnelt dem Verstärker 100, ist aber umgeklappt, um eine n-Stromquelle und n-Eingangstransistoren unterzubringen. Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Verstärker 500 eine Stromquelle 501 (zum Bereitstellen von IBias), n-Typ-Transistoren MN1 und MN2, p-Typ-Transistoren MP1 und MP2, einen ersten Satz von Kondensatoren C_c1 502 und 503, einen zweiten Satz von Kondensatoren C_c2 504 und 505, einen ersten Satz resistiver Vorrichtungen R_b2 506 und 507 und einen zweiten Satz resistiver Vorrichtungen R_b1 508 und 509. Die Stromquelle 501 ist mit dem Masseversorgungsknoten Vss und den n-Typ-Eingangstransistoren MN1 und MN2 gekoppelt. P-Vorspannung wird an die resistiven Vorrichtungen 508 und 509 geliefert. Der Eingang Vi+ steuert das Gate des Transistors MN1 und ist über den Kondensator C_c1 502 mit dem Gate des Transistors MP1 gekoppelt. Der Eingang Vi- steuert das Gate des Transistors MN2 und ist über den Kondensator C_c1 503 mit dem Gate des Transistors MP2 gekoppelt. Der Eingang Vi+ ist mit dem Kondensator C_c2 504 verbunden, der seinerseits mit einer Source des Transistors MP1 verbunden ist. Der Eingang Vi- ist mit dem Kondensator C_c2 505 gekoppelt, der seinerseits mit einer Source des Transistors MP2 gekoppelt ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Kopplungskondensatoren (z. B. C_c1 und C_c2) als diskrete Kondensatoren, Transistoren, die als Kondensatoren konfiguriert sind, Metall-Isolator-Metall (MIM)-Kondensatoren, ferroelektrische Kondensatoren, Metallkondensatoren oder eine Kombination von diesen implementiert. Bei manchen Ausführungsformen sind die Widerstände R_b1 und R_b2 diskrete Widerstände, die durch einen Prozesstechnologieknoten angeboten werden, Transistoren, die als Widerstände konfiguriert sind, Transistoren, die mit einer analogen Vorspannung vorgespannt sind, oder eine Kombination von diesen. Betriebsgemäß arbeitet der Verstärker 500 ähnlich dem Verstärker 100.
6 veranschaulicht eine intelligente Vorrichtung oder ein Computersystem oder ein SoC (System-on-Chip) mit einem oder mehreren Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifachungsverstärkern (unsymmetrisch oder differentiell) gemäß manchen Ausführungsformen. In manchen Ausführungsformen repräsentiert die Vorrichtung 2400 eine zweckmäßige Rechenvorrichtung, wie etwa ein Rechentablet, ein Mobiltelefon oder Smartphone, einen Laptop, einen Desktop, eine Internet-der Dinge-Vorrichtung (IoT: Internet-of-Things), einen Server, eine Wearable-Vorrichtung, eine Set-Top-Box, einen drahtlosfähigen e-Reader oder dergleichen. Es versteht sich, dass gewisse Komponenten allgemein gezeigt sind und nicht alle Komponenten einer derartigen Vorrichtung in der Vorrichtung 2400 gezeigt sind. Jeder der Blöcke kann dabei den Verstärkungs-Bandbreite-Produkt-Verdreifacherverstärker (unsymmetrisch oder differentiell) umfassen. In Seriell-Deserialisierern kann der VGA zum Beispiel unter Verwendung des Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärkers (unsymmetrisch oder differential) implementiert werden. Der Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker nutzt, wenn er als ein VGA verwendet wird, einen niedrigeren Strom in dem Offset-Kalibrationszweig und kann im Gegensatz zu der aktiven induktiven Last mit niedrigerer Spannungsreserve bei Last arbeiten. Die Verstärkung wird durch einen Programmierwiderstand R_b gesteuert, wohingegen die Verstärkung durch einen separaten Shunt-Widerstand zwischen differentiellen Ausgängen des VGA gesteuert wird. Der Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt-Verdreifacherverstärker kann als analoges Frontend (AFE) in Hochgeschwindigkeitsstrecken verwendet werden, bei denen die Padimpedanz- 50 Ohm beträgt, oder kann auch nach der CTLE-Stufe (kontinuierliche Zeitlinearentzerrung) verwendet werden.
Bei einem Beispiel umfasst die Vorrichtung 2400 ein SoC (System-on-Chip) 2401. Eine beispielhafte Grenze des SoC 2401 ist unter Verwendung gestrichelter Linien in 6 veranschaulicht, wobei manche beispielhaften Komponenten als in dem SoC 2401 enthalten veranschaulicht sind - jedoch kann das SoC 2401 beliebige geeignete Komponenten der Vorrichtung 2400 beinhalten.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet die Vorrichtung 2400 einen Prozessor 2404. Der Prozessor 2404 kann eine oder mehrere physische Vorrichtungen, wie etwa Mikroprozessoren, Anwendungsprozessoren, Mikrocontroller, programmierbare Logikvorrichtungen, Verarbeitungskerne oder andere Verarbeitungsmittel, beinhalten. Die durch den Prozessor 2404 durchgeführten Verarbeitungsoperationen beinhalten die Ausführung einer Betriebsplattform oder eines Betriebssystems, auf der bzw. dem Anwendungen und/oder Vorrichtungsfunktionen ausgeführt werden. Die Verarbeitungsoperationen beinhalten Operationen bezüglich E/A (Eingabe/Ausgabe) mit einem menschlichen Benutzer oder mit anderen Vorrichtungen, Operationen bezüglich Leistungsmanagement, Operationen bezüglich Verbindens der Rechenvorrichtung 2400 mit einer anderen Vorrichtung und/oder dergleichen. Die Verarbeitungsoperationen können auch Operationen bezüglich Audio-E/A und/oder Anzeige-E/A aufweisen.
Bei manchen Ausführungsformen beinhaltet der Prozessor 2404 mehrere Prozessorkerne (auch als Kerne bezeichnet) 2408a, 2408b, 2408c. Obgleich lediglich drei Kerne 2408a, 2408b, 2408c in 6 veranschaulicht sind, kann der Prozessor 2404 eine beliebige andere zweckmäßige Anzahl von Verarbeitungskernen beinhalten, z. B. dutzende oder sogar hunderte von Verarbeitungskernen. Die Prozessorkerne 2408a, 2408b, 2408c können auf einem einzelnen Integrierte-Schaltung (IC)-Chip implementiert sein. Darüber hinaus kann der Chip einen oder mehrere gemeinsam genutzte und/oder private Caches, Busse oder Verschaltungen, Grafik- und/oder Speichersteuerungen oder andere Komponenten beinhalten.
Bei manchen Ausführungsformen beinhaltet der Prozessor 2404 einen Cache 2406. In einem Beispiel können Abschnitte des Cache 2406 individuellen Kernen 2408 gewidmet sein (z. B. kann ein erster Abschnitt des Cache 2406 dem Kern 2408a gewidmet, ein zweiter Abschnitt des Cache 2406 dem Kern 2408b gewidmet sein und so weiter). Bei einem Beispiel können ein oder mehrere Abschnitte des Cache 2406 unter zwei oder mehr Kernen 2408 gemeinsam genutzt werden. Der Cache 2406 kann in verschiedene Ebenen bzw. Level aufgeteilt sein, z. B. Level 1 (L1)-Cache, Level 2 (L2)-Cache, Level 3 (L3)-Cache usw.
Bei manchen Ausführungsformen kann der Prozessorkern 2404 eine Abrufeinheit zum Abrufen von Befehlen (einschließlich Befehlen mit bedingten Verzweigungen) zur Ausführung durch den Kern 2404 beinhalten. Die Befehle können von beliebigen Speichervorrichtungen, wie etwa dem Speicher 2430, abgerufen werden. Der Prozessorkern 2404 kann auch eine Decodiereinheit zum Decodieren der abgerufenen Anweisungen beinhalten. Beispielsweise kann die Decodiereinheit den abgerufenen Befehl in mehrere Mikrooperationen decodieren. Der Prozessorkern 2404 kann eine Planungseinheit zum Durchführen verschiedener mit Speichern decodierter Befehle assoziierter Operationen beinhalten. Beispielsweise kann die Planungseinheit Daten von der Decodiereinheit halten, bis Befehle zum Übermitteln bereit sind, z. B. bis alle Quellwerte einer decodierten Anweisung verfügbar werden. Bei einer Ausführungsform kann die Planungseinheit decodierte Befehle planen und/oder diese zu einer Ausführungseinheit zur Ausführung ausgeben (oder übermitteln).
Die Ausführungseinheit kann die übermittelten Befehle ausführen, nachdem sie (z. B. durch die Decodiereinheit) decodiert und (z. B. durch die Planungseinheit) übermittelt wurden. Bei einer Ausführungsform kann die Ausführungseinheit mehr als eine Ausführungseinheit beinhalten (wie etwa eine Bildgebungsberechnungseinheit, eine Grafikberechnungseinheit, eine Allzweckberechnungseinheit usw.). Die Ausführungseinheit kann auch verschiedene arithmetische Operationen wie etwa Addition, Subtraktion, Multiplikation und/oder Division durchführen und kann eine oder mehrere arithmetische Logikeinheiten (ALUs - Arithmetic Logic Units) beinhalten. In einer Ausführungsform kann ein (nicht gezeigter) Co-Prozessor verschiedene arithmetische Operationen in Verbindung mit der Ausführungseinheit durchführen.
Ferner kann die Ausführungseinheit Befehle nicht der Reihenfolge nach (outof-order) ausführen. Daher kann der Prozessorkern 2404 bei einer Ausführungsform ein Out-Of-Order-Prozessorkern sein. Der Kern 2404 kann auch eine Rückzugseinheit aufweisen. Die Rückzugseinheit kann ausgeführte Anweisungen zurückziehen, nachdem sie übergeben wurden. In einer Ausführungsform kann das Zurückziehen der ausgeführten Befehle dazu führen, dass der Prozessorzustand von der Ausführung der Befehle festgeschrieben wird, physische Register, die von den Befehlen verwendet werden, freigegeben werden usw. Der Prozessorkern 2404 kann auch eine Buseinheit beinhalten, um eine Kommunikation zwischen Komponenten des Prozessorkerns 2404 und anderen Komponenten über einen oder mehrere Busse zu ermöglichen. Der Prozessorkern 2404 kann auch ein oder mehrere Register aufweisen, um Daten zu speichern, auf die von verschiedenen Komponenten des Kerns 2404 zugegriffen wird (wie etwa Werte, die mit zugewiesenen App-Prioritäten und/oder Subsystemzuständen (Modi) assoziiert sind).
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 Konnektivitätsschaltungsanordnungen 2431. Beispielsweise beinhalten die Konnektivitätsschaltungsanordnungen 2431 Hardwarevorrichtungen (z. B. drahtlose und/oder drahtgebundene Verbinder und Kommunikationshardware) und/oder Softwarekomponenten (z. B. Treiber, Protokollstapel), z. B. um der Vorrichtung 2400 eine Kommunikation mit externen Vorrichtungen zu ermöglichen. Die Vorrichtung 2400 kann von den externen Vorrichtungen wie etwa anderen Rechenvorrichtungen, Drahtloszugangspunkten oder Basisstationen usw. separiert sein.
In einem Beispiel können die Konnektivitätsschaltungsanordnungen 2431 mehrere unterschiedliche Konnektivitätsarten beinhalten. Zur Verallgemeinerung können die Konnektivitätsschaltkreise 2431 zellulare Konnektivitätsschaltungsanordnungen, drahtlose Konnektivitätsschaltungsanordnungen usw. beinhalten. Zellulare Konnektivitätsschaltungsanordnungen der Konnektivitätsschaltungsanordnungen 2431 beziehen sich allgemein auf zellulare Netzwerkkonnektivität, die durch drahtlose Träger bereitgestellt wird, wie etwa über GSM (Global System for Mobile Communications) oder Variationen oder Ableitungen, CDMA (Code Division Multiple Access) oder Variationen oder Ableitungen, TDM (Time Division Multiplexing) oder Variationen oder Ableitungen bereitgestellt wird, Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS) oder Variationen oder Ableitungen, 3 GPP Long Term Evolution (LTE)-System oder Variationen oder Ableitungen, 3 GPP LTE-Advanced (LTE-A)-System oder Variationen oder Ableitungen, 3 GPP Long Term Evolution (LTE)-System oder Variationen oder Ableitungen, drahtloses System oder Variationen oder Ableitungen der fünften Generation (5G), System oder Variationen oder Ableitungen der 5G-Mobilnetze, System oder Variationen oder Ableitungen des 5G-New Radio (NR) oder andere zellulare Dienststandards. Drahtlos-Konnektivitätsschaltungsanordnungen (oder eine Drahtlosschnittstelle) der Konnektivitätsschaltungsanordnungen 2431 beziehen sich auf eine drahtlose Konnektivität, die nicht zellular ist, und kann persönliche Netze (wie etwa Bluetooth, Nahfeld usw.), lokale Netze (wie etwa WiFi) und/oder großflächige Netze (wie etwa WiMax) und/oder eine andere drahtlose Kommunikation aufweisen. In einem Beispiel können die Konnektivitätsschaltungsanordnungen 2431 eine Netzwerkschnittstelle, wie etwa eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle beinhalten, so dass z. B. eine Systemausführungsform in eine drahtlose Vorrichtung, zum Beispiel ein Mobiltelefon oder einen persönlichen digitalen Assistenten, integriert werden kann.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 die Steuerzentrale 2432, die Hardwarevorrichtungen und/oder Softwarekomponenten in Bezug auf eine Interaktion mit einer oder mehreren E/A-Vorrichtungen repräsentiert. Der Prozessor 2404 kann zum Beispiel mit einer Anzeige 2422 und/oder einer oder mehreren Peripherievorrichtungen 2424 und/oder Speichervorrichtungen 2428 und/oder einer oder mehreren anderen externen Vorrichtungen 2429 usw. über die Steuerzentrale 2432 kommunizieren. Die Steuerzentrale 2432 kann ein Chipsatz, eine Plattform-Steuerzentrale (PCH: Platform Control Hub) und/oder dergleichen sein.
Beispielsweise veranschaulicht die Steuerzentrale 2432 einen oder mehrere Verbindungspunkte für zusätzliche Vorrichtungen, die mit der Vorrichtung 2400 verbindbar sind und durch die z. B. ein Benutzer mit dem System interagieren könnte. Vorrichtungen (z. B. Vorrichtungen 2429), die an die Vorrichtung 2400 angeschlossen werden können, sind unter anderem Mikrofonvorrichtungen, Lautsprecher- oder Stereosysteme, Audiovorrichtungen, Videosysteme oder andere Anzeigevorrichtungen, Tastatur- oder Tastenfeldvorrichtungen oder andere E/A-Vorrichtungen zur Verwendung mit speziellen Anwendungen, wie etwa Kartenlesegeräte oder andere Vorrichtungen.
Wie oben erwähnt, kann die Steuerzentrale 2432 mit Audio-Vorrichtungen, der Anzeige 2422 usw. interagieren. Zum Beispiel kann eine Eingabe durch ein Mikrofon oder eine andere Audio-Vorrichtung eine Eingabe oder Befehle für eine oder mehrere Anwendungen oder Funktionen der Vorrichtung 2400 bereitstellen. Zusätzlich dazu kann anstelle einer Anzeigeausgabe oder zusätzlich dazu eine Audioausgabe bereitgestellt werden. Falls die Anzeige 2422 einen Touchscreen beinhaltet, agiert die Anzeige 2422 bei einem anderen Beispiel auch als eine Eingabevorrichtung, die wenigstens teilweise durch die Steuerzentrale 2432 verwaltet werden kann. Es können auch zusätzliche Tasten oder Schalter an der Rechenvorrichtung 2400 vorhanden sein, um E/A-Funktionen bereitzustellen, die von der Steuerzentrale 2432 verwaltet werden. Bei einer Ausführungsform verwaltet die Steuerzentrale 2432 Vorrichtungen, wie etwa Beschleunigungsmesser, Kameras, Lichtsensoren oder andere Umgebungssensoren, oder andere Hardware, die in der Vorrichtung 2400 enthalten sein kann. Die Eingabe kann Teil einer direkten Benutzerinteraktion sein, sowie dem System Umgebungseingaben zur Beeinflussung seines Betriebs zuführen (wie etwa Störgeräuschfilterung, Anpassen von Anzeigen zur Helligkeitsdetektion, Anwenden eines Blitzes für eine Kamera oder andere Merkmale).
Bei manchen Ausführungsformen kann die Steuerzentrale 2432 mit verschiedenen Vorrichtungen unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Kommunikationsprotokolls, z. B. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), USB (Universal Serial Bus), Thunderbolt, High Definition Multimedia Interface (HDMI), Firewire usw., gekoppelt werden.
Bei manchen Ausführungsformen repräsentiert die Anzeigevorrichtung 2422 Hardware- (z. B. Anzeigevorrichtungen) und Softwarekomponenten (z. B. Treiber), die eine visuelle und/oder taktile Anzeige für einen Benutzer zum Interagieren mit der Vorrichtung 2400 bereitstellen. Die Anzeigevorrichtung 2422 kann eine Anzeigeschnittstelle, einen Anzeigebildschirm und/oder eine Hardwarevorrichtung, die zum Bereitstellen einer Anzeige für einen Benutzer verwendet wird, beinhalten. Bei manchen Ausführungsformen beinhaltet die Anzeige 2422 eine Touchscreen (oder Touchpad)-Vorrichtung, die einem Benutzer sowohl eine Ausgabe als auch eine Eingabe bereitstellt. In einem Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 2422 direkt mit dem Prozessor 2404 kommunizieren. Die Anzeige 2422 kann eine oder mehrere einer internen Anzeigevorrichtung, wie in einer mobilen elektronischen Vorrichtung oder einer Laptopvorrichtung, oder einer externen Anzeigevorrichtung sein, die über eine Anzeigeschnittstelle (z. B. DisplayPort usw.) angebracht ist. Bei einer Ausführungsform kann die Anzeige 2422 eine kopfmontierte Anzeige (HMD: Head-Mounted Display) sein, wie etwa eine stereoskopische Anzeigevorrichtung zur Verwendung in Virtual-Reality (VR)-Anwendungen oder Augmented Reality (AR)-Anwendungen.
Bei manchen Ausführungsformen und, obgleich in der Figur nicht veranschaulicht, kann die Vorrichtung 2400 zusätzlich zum Prozessor 2404 (oder stattdessen) eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU: Graphics Processing Unit) beinhalten, die einen oder mehrere Grafikverarbeitungskerne umfasst, die einen oder mehrere Aspekte des Anzeigens von Inhalt auf der Anzeigevorrichtung 2422 steuern können.
Die Steuerzentrale 2432 (oder die Plattformsteuerzentrale) kann Hardwareschnittstellen und -verbinder sowie Softwarekomponenten (z. B. Treiber, Protokollstapel) beinhalten, um Peripherieverbindungen z. B. mit Peripherievorrichtungen 2424 herzustellen.
Es versteht sich, dass die Vorrichtung 2400 sowohl eine Peripherievorrichtung für andere Rechenvorrichtungen sein kann, als auch Peripherievorrichtungen mit ihr verbunden haben kann. Die Vorrichtung 2400 kann einen „Andock“-Verbinder zum Verbinden mit anderen Rechenvorrichtungen für Zwecke wie etwa das Verwalten (z. B. Herunterladen und/oder Hochladen, Ändern, Synchronisieren) von Inhalt auf der Vorrichtung 2400 aufweisen. Zusätzlich dazu kann es ein Andockverbinder der Vorrichtung 2400 ermöglichen, eine Verbindung mit gewissen Peripheriegeräten herzustellen, die es der Rechenvorrichtung 2400 ermöglichen, die Inhaltsausgabe zum Beispiel an audiovisuelle oder andere Systeme zu steuern.
Zusätzlich zu einem proprietären Andockverbinder oder einer anderen proprietären Verbindungshardware kann die Vorrichtung 2400 Peripherieverbindungen über allgemeine oder standardbasierte Verbinder herstellen. Übliche Arten können einen Universal-Serial-Bus (USB)-Verbinder (der eine beliebige einer Anzahl verschiedener Hardwareschnittstellen beinhalten kann), DisplayPort einschließlich MiniDisplayPort (MDP), High Definition Multimedia Interface (HDMI), Firewire oder andere Arten beinhalten.
Bei manchen Ausführungsformen können die Konnektivitätsschaltungsanordnungen 2431 z. B. zusätzlich oder anstatt direkt mit dem Prozessor 2404 mit der Steuerzentrale 2432 gekoppelt sein. Bei manchen Ausführungsformen kann die Anzeige 2422 z. B. zusätzlich oder anstatt direkt mit dem Prozessor 2404 mit der Steuerzentrale 2432 gekoppelt sein.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 einen Speicher 2430, der über eine Speicherschnittstelle 2434 mit dem Prozessor 2404 gekoppelt ist. Der Speicher 2430 beinhaltet Speichervorrichtungen zum Speichern von Informationen in der Vorrichtung 2400.
Bei manchen Ausführungsformen beinhaltet der Speicher 2430 eine Einrichtung zum Beibehalten einer stabilen Taktgebung, wie mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben. Zu Speicher können nichtflüchtige (keine Zustandsänderung bei Unterbrechung der Stromzufuhr zur Speichervorrichtung) und/oder flüchtige (unbestimmter Zustand bei Unterbrechung der Stromzufuhr zur Speichervorrichtung) Speichervorrichtungen gehören. Die Speichervorrichtung 2430 kann eine dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM)-Vorrichtung, eine statische Direktzugriffsspeicher (SRAM)-Vorrichtung, eine Flash-Speichervorrichtung, eine Phasenwechselspeichervorrichtung oder eine andere Speichervorrichtung sein, die eine geeignete Leistungsfähigkeit aufweist, um als Prozessspeicher zu dienen. Bei einer Ausführungsform kann der Speicher 2430 als Systemspeicher für die Vorrichtung 2400 arbeiten, um Daten und Befehle zur Verwendung zu speichern, wenn der eine oder mehrere Prozessoren 2404 eine Anwendung oder einen Prozess ausführen. Der Speicher 2430 kann Anwendungsdaten, Benutzerdaten, Musik, Fotos, Dokumente oder andere Daten sowie Systemdaten (egal ob langfristig oder temporär) bezüglich der Ausführung der Anwendungen und Funktionen der Vorrichtung 2400 speichern.
Elemente von verschiedenen Ausführungsformen und Beispielen sind auch als ein maschinenlesbares Medium (z. B. der Speicher 2430) zum Speichern der computerausführbaren Anweisungen (z. B. Anweisungen zum Implementieren beliebiger anderer hierin erörterter Prozesse) bereitgestellt. Das maschinenlesbare Medium (z. B. der Speicher 2430) kann unter anderem Flash-Speicher, optische Platten, CD-ROMs, DVD-ROMs, RAMs, EPROMs, EEPROMs, magnetische oder optische Karten, Phasenwechselspeicher (PCM) oder andere Arten zur Speicherung elektronischer oder computerausführbarer Anweisungen geeigneter maschinenlesbarer Medien beinhalten. Ausführungsformen der Offenbarung können zum Beispiel als ein Computerprogramm (z. B. BIOS) heruntergeladen werden, das von einem entfernten Computer (z. B. einem Server) mittels Datensignalen über eine Kommunikationsverbindung (z. B. ein Modem oder eine Netzwerkverbindung) an einen anfragenden Computer (z. B. einen Client) übertragen werden kann.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 Temperaturmessschaltungsanordnungen 2440, beispielsweise zum Messen einer Temperatur von verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 2400. In einem Beispiel können die Temperaturmessschaltungsanordnungen 2440 eingebettet sein, oder mit verschiedenen Komponenten gekoppelt oder an solchen angebracht sein, deren Temperatur gemessen und überwacht werden soll. Zum Beispiel können die Temperaturmessschaltungsanordnungen 2440 die Temperatur eines oder mehrerer (oder innerhalb) der Kerne 2408a, 2408b, 2408c, des Spannungsreglers 2414, des Speichers 2430, einer Hauptplatine des SoC 2401 und/oder einer beliebigen geeigneten Komponente der Vorrichtung 2400 messen.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442, beispielsweise zum Messen einer von einer oder mehreren Komponenten der Vorrichtung 2400 aufgenommenen Leistung. In einem Beispiel kann die Leistungsmessschaltungsanordnung 2442 zusätzlich zu oder anstelle von Messen der Leistung Spannung und/oder Strom messen. In einem Beispiel können die Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442 eingebettet sein, oder mit verschiedenen Komponenten gekoppelt oder an solchen angebracht sein, deren Leistungs-, Spannungs- und/oder Stromverbrauch gemessen und überwacht werden soll. Zum Beispiel können die Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442 Leistung, Strom und/oder Spannung, die durch einen oder mehrere Spannungsregler 2414 geliefert werden, Leistung, die an das SoC 2401 geliefert wird, Leistung, die an die Vorrichtung 2400 geliefert wird, Leistung, die durch den Prozessor 2404 (oder eine beliebige andere Komponente) der Vorrichtung 2400 verbraucht wird, usw. messen.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine oder mehrere Spannungsreglerschaltungsanordnungen, die allgemein als Spannungsregler (VR: Voltage Regulator) 2414 bezeichnet werden. Der VR 2414 erzeugt Signale mit zweckmäßigen Spannungspegeln, die zum Betreiben beliebiger zweckmäßiger Komponenten der Vorrichtung 2400 zugeführt werden können. Der VR 2414 ist lediglich als ein Beispiel derart veranschaulicht, dass er dem Prozessor 2404 der Vorrichtung 2400 Signale zuführt. Bei manchen Ausführungsformen empfängt VR 2414 ein oder mehrere VID-Signale (VID: Voltage Identification) und erzeugt das Spannungssignal auf einem angemessenen Pegel basierend auf den VID-Signalen. Verschiedene Arten von VRs können für den VR 2414 genutzt werden. Der VR 2414 kann zum Beispiel einen „Abwärts“-VR, einen Aufwärts”-VR, eine Kombination von Abwärts- und Aufwärts-VRs, LDO-Regler (LDO: low dropout), DC-DC-Schaltregler, einen steuerungsbasierten DC-DC-Regler mit konstanter Ein-Zeit usw. beinhalten. Ein Abwärts-VR wird allgemein in Leistungslieferanwendungen verwendet, bei denen eine Eingangsspannung in einem Verhältnis, das kleiner als eins ist, in eine Ausgangsspannung transformiert werden muss. Ein Aufwärts-VR wird allgemein in Leistungslieferungsanwendungen verwendet, bei denen eine Eingangsspannung in einem Verhältnis, das größer als eins ist, in eine Ausgangsspannung transformiert werden muss. Bei manchen Ausführungsformen weist jeder Prozessorkern seinen eigenen VR auf, der durch PCU 2410a/b und/oder PMIC 2412 gesteuert wird. Bei manchen Ausführungsformen weist jeder Kern ein Netzwerk von verteilten LDOs auf, um eine effiziente Leistungsverwaltungssteuerung bereitzustellen. Die LDOs können digital, analog oder eine Kombination von digitalen oder analogen LDOs sein. Bei manchen Ausführungsformen beinhaltet der VR 2414 eine Stromverfolgungseinrichtung zum Messen eines Stroms durch die Leistungsversorgungsschiene(n).
Bei manchen Ausführungsformen beinhaltet VR 2414 eine separate Selbststartsteuerung, die ohne Sicherungs- und/oder Trimminformationen funktionsfähig ist. Die Selbststartsteuerung schützt den VR 2414 vor großen Einschaltströmen und Spannungsüberschwingungen, während sie in der Lage ist, einer variablen VID-Referenzrampe (VID: voltage identification) zu folgen, die durch das System auferlegt wird. Bei manchen Ausführungsformen verwendet die Selbststartsteuerung einen Relaxationsoszillator, der in die Steuerung eingebaut ist, um die Schaltfrequenz des Abwärtswandlers einzustellen. Der Oszillator kann entweder unter Verwendung eines Takts oder einer Stromreferenz initialisiert werden, um nahe einer gewünschten Betriebsfrequenz zu sein. Der Ausgang des VR 2414 ist schwach mit dem Oszillator gekoppelt, um das Tastverhältnis für den Betrieb mit geschlossener Schleife einzustellen. Die Steuerung ist natürlich so vorgespannt, dass die Ausgangsspannung immer geringfügig höher als der Sollwert ist, wodurch die Notwendigkeit für beliebige prozess-, spannungs- und/oder temperatur(PVT)-auferlegte Trimmungen eliminiert wird.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine oder mehrere Taktgeneratorschaltungsanordnungen, die allgemein als Taktgenerator 2416 bezeichnet werden. Der Taktgenerator 2416 erzeugt Signale mit zweckmäßigen Frequenzniveaus, die beliebigen passenden Komponenten der Vorrichtung 2400 zugeführt werden können. Der Taktgenerator 2416 ist lediglich als ein Beispiel derart dargestellt, dass er dem Prozessor 2404 der Vorrichtung 2400 Taktsignale zuführt. Bei manchen Ausführungsformen empfängt der Taktgenerator 2416 ein oder mehrere FID-Signale (FID: Frequency Identification) und erzeugt die Taktsignale mit einer geeigneten Frequenz basierend auf den FID-Signalen.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine Batterie 2418, die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 2400 Leistung zuführt. Die Batterie 2418 ist lediglich als ein Beispiel derart dargestellt, dass sie dem Prozessor 2404 Leistung zuführt. Obgleich in den Figuren nicht veranschaulicht, kann die Vorrichtung 2400 eine Ladungsschaltungsanordnung umfassen, z. B. zum Aufladen der Batterie, auf der Grundlage einer von einem AC-Adapter empfangenen Wechselstrom-Leistungszufuhr (AC-Leistungszufuhr).
In manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine Leistungssteuerungseinheit (PCU: Power Control Unit) 2410 (auch als Leistungsverwaltungseinheit (PMU: Power Management Unit), Leistungssteuerung bzw. Power Controller usw. bezeichnet). In einem Beispiel können einige Abschnitte der PCU 2410 durch einen oder mehrere Prozessorkerne 2408 implementiert sein, und diese Abschnitte der PCU 2410 sind symbolisch unter Verwendung eines gestrichelten Kastens veranschaulicht und mit PCU 2410a gekennzeichnet. In einem Beispiel können einige weitere Abschnitte der PCU 2410 außerhalb der Prozessorkerne 2408 implementiert sein, und diese Abschnitte der PCU 2410 sind symbolisch unter Verwendung eines gestrichelten Kastens veranschaulicht und mit PCU 2410b gekennzeichnet. Die PCU 2410 kann verschiedene Leistungsverwaltungsoperationen für die Vorrichtung 2400 implementieren. Die PCU 2410 kann Hardwareschnittstellen, Hardwareschaltungsanordnungen, Verbinder, Register usw. sowie Softwarekomponenten (z. B. Treiber, Protokollstapel) beinhalten, um verschiedene Leistungsverwaltungsoperationen für die Vorrichtung 2400 zu implementieren.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine integrierte Leistungsverwaltungsschaltung (PMIC: Power Management Integrated Circuit) 2412, z. B. zum Implementieren verschiedener Leistungsverwaltungsoperationen für die Vorrichtung 2400. Bei manchen Ausführungsformen ist die PMIC 2412 eine neukonfigurierbare integrierte Leistungsverwaltungsschaltung (RPMIC: Reconfigurable Power Management IC) und/oder eine IMVP (Intel® Mobile Voltage Positioning). In einem Beispiel befindet sich die PMIC innerhalb eines von dem Prozessor 2404 getrennten IC-Chips. Sie kann verschiedene Leistungsverwaltungsoperationen für die Vorrichtung 2400 implementieren. Die PMIC 2412 kann Hardwareschnittstellen, Hardwareschaltungsanordnungen, Verbinder, Register usw. sowie Softwarekomponenten (z. B. Treiber, Protokollstapel) beinhalten, um verschiedene Leistungsverwaltungsoperationen für die Vorrichtung 2400 zu implementieren.
In einem Beispiel umfasst die Vorrichtung 2400 die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412. In einem Beispiel kann eine der PCU 2410 oder der PMIC 2412 in der Vorrichtung 2400 fehlen, und somit sind diese Komponenten unter Verwendung von gestrichelten Linien veranschaulicht.
Verschiedene Leistungsverwaltungsoperationen der Vorrichtung 2400 können durch die PCU 2410, durch die PMIC 2412 oder durch eine Kombination von PCU 2410 und PMIC 2412 durchgeführt werden. Zum Beispiel können die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 einen Leistungszustand (z. B. p-Zustand) für verschiedene Komponenten der Vorrichtung 2400 auswählen. Zum Beispiel können die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 einen Leistungszustand (z. B. gemäß der ACPI (Advanced Configuration and Power Interface)-Spezifikation) für verschiedene Komponenten der Vorrichtung 2400 auswählen. Lediglich als ein Beispiel können die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 bewirken, dass verschiedene Komponenten der Vorrichtung 2400 in einen Schlafzustand, in einen aktiven Zustand, in einen geeigneten C-Zustand (z. B. C0-Zustand oder einen anderen geeigneten C-Zustand gemäß der ACPI-Spezifikation) usw. übergehen. Bei einem Beispiel können die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 eine Spannung, die durch den VR 2414 ausgegeben wird, und/oder eine Frequenz eines Taktsignals, das durch den Taktgenerator ausgegeben wird, steuern, z. B. indem das VID-Signal bzw. das FID-Signal ausgegeben wird. In einem Beispiel kann die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 Batterieleistungsnutzung, das Laden der Batterie 2418 und auf den Leistungseinsparungsbetrieb bezogene Merkmale steuern.
Der Taktgenerator 2416 kann eine Phasenregelschleife (PLL: Phase Locked Loop), eine Frequenzregelschleife (FLL: Frequency Locked Loop) oder eine beliebige geeignete Taktquelle umfassen. Bei manchen Ausführungsformen weist jeder Kern von Prozessor 2404 seine eigene Taktquelle auf. Von daher kann jeder Kern unabhängig von der Betriebsfrequenz des anderen Kerns bei einer Frequenz arbeiten. Bei manchen Ausführungsformen führt die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 eine adaptive oder dynamische Frequenzskalierung oder -anpassung durch. Die Taktfrequenz eines Prozessorkerns kann beispielsweise erhöht werden, wenn der Kern nicht an dessen Maximalleistungsaufnahmeschwelle oder -grenze betrieben wird. Bei manchen Ausführungsformen bestimmt die PCU 2410 und/oder PMIC 2412 die Betriebsbedingung jedes Kerns eines Prozessors und passt die Frequenz und/oder Leistungsversorgungsspannung dieses Kerns opportunistisch an, ohne dass die Kerntaktquelle (z. B. PLL dieses Kerns) die Verriegelung verliert, wenn die PCU 2410 und/oder PMIC 2412 bestimmt, dass der Kern unterhalb eines Zielleistungsfähigkeitspegels arbeitet. Falls zum Beispiel ein Kern Strom von einer Leistungsversorgungsschiene bezieht, der geringer als ein Gesamtstrom ist, der für diesen Kern oder Prozessor 2404 zugewiesen ist, dann kann die PCU 2410 und/oder PMIC 2412 temporär die Leistungsaufnahme für diesen Kern oder Prozessor 2404 erhöhen (z. B. durch Erhöhen der Taktfrequenz und/oder des Leistungsversorgungsspannungspegels), so dass der Kern oder Prozessor 2404 mit einem höheren Leistungsfähigkeitspegel arbeiten kann. Von daher kann die Spannung und/oder die Frequenz temporär für den Prozessor 2404 erhöht werden, ohne die Produktzuverlässigkeit zu verletzen.
In einem Beispiel kann die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 Leistungsverwaltungsoperationen durchführen, z. B. zumindest teilweise auf der Grundlage des Empfangens von Messungen der Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442, der Temperaturmessschaltungsanordnungen 2440, des Ladestands der Batterie 2418 und/oder jeglicher anderer zweckmäßiger Informationen, die für die Leistungsverwaltung verwendet werden können. Hierfür ist die PMIC 2412 mit einem oder mehreren Sensoren kommunikativ gekoppelt, um verschiedene Werte/Variationen von einem oder mehreren Faktoren, die eine Auswirkung auf das Leistungs- bzw. thermische Verhalten des Systems/der Plattform haben, zu erfassen bzw. zu detektieren. Beispiele für den einen oder die mehreren Faktoren beinhalten elektrischen Strom, Spannungsabfall, Temperatur, Betriebsfrequenz, Betriebsspannung, Leistungsverbrauch, Zwischenkernkommunikationsaktivität usw. Einer oder mehrere dieser Sensoren können in physischer Nähe (und/oder thermischem Kontakt/Kopplung) mit einer oder mehreren Komponenten oder Logik-/IP-Blöcken eines Computersystems bereitgestellt sein. Zusätzlich kann der Sensor bzw. können die Sensoren bei mindestens einer Ausführungsform direkt mit der PCU 2410 und/oder der PMIC 2412 gekoppelt sein, um der PCU 2410 und/oder der PMIC 2412 zu erlauben, die Prozessorkernenergie zumindest teilweise auf der Grundlage eines Werts bzw. von Werten, der bzw. die durch einen oder mehrere der Sensoren detektiert wurden, zu verwalten.
Ebenso ist ein Beispielsoftwarestapel der Vorrichtung 2400 veranschaulicht (obgleich nicht alle Elemente des Softwarestapels veranschaulicht sind). Lediglich als ein Beispiel können die Prozessoren 2404 Anwendungsprogramme 2450, ein Betriebssystem 2452, ein oder mehrere für die Leistungsverwaltung (PM) spezifische Anwendungsprogramme (z. B. generisch als PM-Anwendungen 2458 bezeichnet) und/oder dergleichen ausführen. PM-Anwendungen 2458 können auch durch die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 ausgeführt werden. Das OS 2452 kann auch eine oder mehrere PM-Anwendungen 2456a, 2456b, 2456c beinhalten. Das OS 2452 kann auch verschiedene Treiber 2454a, 2454b, 2454c usw. beinhalten, von denen einige für Leistungsverwaltungszwecke spezifisch sein können. In manchen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 2400 ferner ein Basic Input/Output System (BIOS) 2420 umfassen. Das BIOS 2420 kann mit dem OS 2452 (z. B. über einen oder mehrere Treiber 2454) kommunizieren, mit Prozessoren 2404 kommunizieren usw.
Eines oder mehrere von PM-Anwendungen 2458, 2456, Treibern 2454, BIOS 2420 usw. können beispielsweise zum Implementieren von leistungsverwaltungsspezifischen Aufgaben verwendet werden, z. B. zum Steuern der Spannung und/oder Frequenz verschiedener Komponenten der Vorrichtung 2400, zum Steuern eines Aufwachzustands, eines Schlafzustands und/oder irgendeines anderen zweckmäßigen Leistungszustands verschiedener Komponenten der Vorrichtung 2400, zum Steuern der Batterieleistungsnutzung, Laden der Batterie 2418, von auf Leistungseinsparungsbetrieb bezogenen Merkmalen usw.
Bei manchen Ausführungsformen ist die Batterie 2418 eine Li-Metall-Batterie mit einer Druckkammer, um einen gleichmäßigen Druck auf eine Batterie zu ermöglichen. Die Druckkammer wird von Metallplatten (wie etwa einer Druckausgleichsplatte) getragen, die dazu dienen, der Batterie einen gleichmäßigen Druck zu verleihen. Die Druckkammer kann Druckgas, elastisches Material, Federteller usw. beinhalten. Die Außenhaut der Druckkammer kann sich frei biegen, an ihren Rändern durch (Metall-)Haut zurückgehalten werden, übt aber immer noch einen gleichmäßigen Druck auf die Platte aus, die die Batteriezelle komprimiert. Die Druckkammer verleiht einer Batterie einen gleichmäßigen Druck, der dazu verwendet wird, eine Hochenergiedichte-Batterie mit beispielsweise 20 % mehr Batterielebensdauer zu ermöglichen.
In einigen Ausführungsformen weist pCode, der auf der PCU 2410a/b ausgeführt wird, eine Fähigkeit auf, zusätzliche Rechen- und Telemetrieressourcen für die Laufzeitunterstützung des pCodes zu ermöglichen. Hier verweist pCode auf eine Firmware, die durch die PCU 2410 a/b ausgeführt wird, um die Leistungsfähigkeit des 2401 zu verwalten. Zum Beispiel kann der pCode Frequenzen und geeignete Spannungen für den Prozessor einstellen. Ein Teil des p-Codes ist über das OS 2452 zugänglich. In verschiedenen Ausführungsformen werden Mechanismen und Verfahren bereitgestellt, die einen Energieperformanzpräferenz (EPP)-Wert basierend auf Arbeitslasten, Benutzerverhalten und/oder Systembedingungen dynamisch ändern. Es kann eine wohldefinierte Schnittstelle zwischen dem OS 2452 und dem pCode geben. Die Schnittstelle kann die Softwarekonfiguration mehrerer Parameter ermöglichen oder erleichtern und/oder Hinweise für den pCode liefern. Als ein Beispiel kann ein EPP-Parameter einen p-Code-Algorithmus darüber informieren, ob Performanz oder Batterielebensdauer wichtiger ist.
Diese Unterstützung kann auch durch das OS 2452 erfolgen, indem Maschinenlernunterstützung als Teil des OS 2452 aufgenommen wird und entweder der EPP-Wert, den das OS der Hardware (z. B. verschiedenen Komponenten des SoC 2401) anzeigt, durch Maschinenlernvorhersage abgestimmt wird, oder indem die Maschinenlernvorhersage an den pCode auf eine Art und Weise geliefert wird, die derjenigen ähnlich ist, die durch einen DTT-Treiber (DTT: Dynamic Tuning Technology) vorgenommen wird. In diesem Modell kann das OS 2452 Sichtbarkeit für denselben Satz von Telemetrien aufweisen, wie sie einem DTT zur Verfügung stehen. Als Ergebnis einer DTT-Maschinenlernhinweiseinstellung kann pCode seine internen Algorithmen abstimmen, um optimale Leistungs- und Performanzergebnisse nach der Maschinenlernvorhersage des Aktivierungstyps zu erreichen. Der pCode als Beispiel kann die Verantwortung für die Prozessornutzungsänderung erhöhen, um eine schnelle Reaktion auf Benutzeraktivität zu ermöglichen, oder kann den Bias zur Energieeinsparung erhöhen, indem entweder die Verantwortung für die Prozessornutzung verringert wird oder indem mehr Leistung eingespart wird und die Performanz erhöht wird, die durch Abstimmen der Energieeinsparoptimierung verloren geht. Dieser Ansatz kann das Einsparen von mehr Batterielebensdauer erleichtern, falls die aktivierten Aktivitätstypen etwas Performanzniveau gegenüber dem verlieren, was das System ermöglichen kann. Der pCode kann einen Algorithmus für dynamische EPP beinhalten, der die zwei Eingaben, eine vom OS 2452 und die andere von Software, wie etwa DTT, nehmen kann und selektiv auswählen kann, eine höhere Performanz und/oder Ansprechempfindlichkeit bereitzustellen. Als Teil dieses Verfahrens kann der pCode in der DTT eine Option ermöglichen, seine Reaktion für die DTT für verschiedene Aktivitätstypen abzustimmen.
Bei manchen Ausführungsformen beinhaltet der VR 2414 einen Stromsensor zum Erfassen und/oder Messen eines Stroms durch einen High-Side-Schalter des VR 2414. Bei manchen Ausführungsformen verwendet der Stromsensor einen Verstärker mit kapazitiv gekoppelten Eingängen in Rückkopplung, um den Eingangsoffset des Verstärkers zu erfassen, der während der Messung kompensiert werden kann. Bei manchen Ausführungsformen wird der Verstärker mit kapazitiv gekoppelten Eingängen in Rückkopplung verwendet, um den Verstärker in einem Gebiet zu betreiben, in dem die Eingangsgleichtaktspezifikationen gelockert sind, sodass die Rückkopplungsschleifenverstärkung und/oder -bandbreite höher ist. Bei manchen Ausführungsformen wird der Verstärker mit kapazitiv gekoppelten Eingängen in Rückkopplung verwendet, um den Sensor aus der Wandlereingangsspannung zu betreiben, indem Regler mit hohem PSRR (Power Supply Rejection Ratio - Betriebsspannungsunterdrückung) eingesetzt werden, um eine lokale, saubere Versorgungsspannung zu erzeugen, was eine geringere Störung des Stromnetzes in dem Schalterbereich verursacht. Bei manchen Ausführungsformen kann eine Variante des Designs verwendet werden, um die Differenz zwischen der Eingangsspannung und der Steuerungsversorgung abzutasten und diese zwischen den Drain-Spannungen der Leistungs- und Replikatschalter nachzubilden. Dadurch kann der Sensor nicht mit der Versorgungsspannung beaufschlagt werden. Bei manchen Ausführungsformen wird der Verstärker mit kapazitiv gekoppelten Eingängen in Rückkopplung verwendet, um leistungsliefernetzwerkbezogene (PDN-bezogene) Änderungen in der Eingangsspannung während der Stromerfassung zu kompensieren.
Eine Bezugnahme in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „(genau) eine Ausführungsform”, „manche Ausführungsformen“ oder „andere Ausführungsformen“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Charakteristik, das/die in Verbindung mit den Ausführungsformen beschrieben ist, bei wenigstens manchen Ausführungsformen, aber nicht notwendigerweise allen Ausführungsformen enthalten ist. Die verschiedenen Erscheinungen von „einer Ausführungsform“, ,,(genau) einer Ausführungsform” oder „manchen Ausführungsformen“ beziehen sich nicht notwendigerweise alle auf die gleichen Ausführungsformen. Falls die Spezifikation angibt, dass eine Komponente, ein Merkmal, eine Struktur oder eine Charakteristik enthalten sein „kann“ oder „könnte“, muss diese spezielle Komponente, dieses spezielle Merkmal, diese spezielle Struktur oder diese spezielle Charakteristik nicht enthalten sein. Falls sich die Spezifikation oder der Anspruch auf „ein“ Element bezieht, bedeutet dies nicht, dass es nur eines der Elemente gibt. Wenn sich die Spezifikation oder Ansprüche auf „ein zusätzliches“ Element bezieht, schließt dies nicht aus, dass es mehr als eines der zusätzlichen Elemente gibt.
Des Weiteren können die speziellen Merkmale, Strukturen, Funktionen oder Charakteristiken in einer oder mehreren Ausführungsformen auf eine beliebige geeignete Weise kombiniert werden. Zum Beispiel kann eine erste Ausführungsform überall dort mit einer zweiten Ausführungsform kombiniert werden, wo sich die speziellen Merkmale, Strukturen, Funktionen oder Charakteristiken, die mit den zwei Ausführungsformen assoziiert sind, nicht gegenseitig ausschließen.
Obwohl die Offenbarung in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen davon beschrieben wurde, sind für Fachleute angesichts der vorangegangenen Beschreibung viele Alternativen, Modifikationen und Variationen derartiger Ausführungsformen ersichtlich. Die Ausführungsformen der Offenbarung sollen alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Variationen, die in den breiten Schutzumfang der angehängten Ansprüche fallen, einschließen.
Zusätzlich dazu können wohlbekannte Leistungs-/Masseverbindungen zu Integrierte-Schaltung (IC)-Chips und anderen Komponenten in den dargelegten Figuren gezeigt sein oder auch nicht, um die Veranschaulichung und die Erörterung zu vereinfachen und die Offenbarung nicht unklar zu machen. Des Weiteren können Anordnungen in Blockdiagrammform gezeigt sein, um zu vermeiden, dass die Offenbarung unklar wird, und auch angesichts dessen, dass Spezifika hinsichtlich der Implementierung derartiger Blockdiagrammanordnungen in hohem Maße von der Plattform abhängen, innerhalb derer die vorliegende Offenbarung implementiert werden soll (d. h. derartige Spezifika sollten im Kenntnisbereich von Fachleuten liegen). Dort, wo spezifische Details (z. B. Schaltungen) dargelegt sind, um Ausführungsbeispiele der Offenbarung zu beschreiben, sollte es Fachleuten ersichtlich sein, dass die Offenbarung ohne diese spezifischen Details oder mit einer Variation davon umgesetzt werden kann. Die Beschreibung ist somit als veranschaulichend statt als beschränkend aufzufassen.
Die folgenden Beispiele betreffen weitere Ausführungsformen. Einzelheiten in den Beispielen können überall in einer oder mehreren Ausführungsformen verwendet werden. Alle optionalen Merkmale der hierin beschriebenen Einrichtung können auch in Bezug auf ein Verfahren oder Verfahren implementiert werden. Die Beispiele können in beliebigen Kombinationen kombiniert werden. Beispielsweise kann Beispiel 4 mit Beispiel 2 kombiniert werden.
Beispiel 1: Eine Einrichtung, die Folgendes umfasst: einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang; eine erste Transkonduktanzkomponente und eine zweite Transkonduktanzkomponente; einen ersten Vorwärtspfad, wobei der erste Eingang an ein Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; einen zweiten Vorwärtspfad, wobei der zweite Eingang mit einem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; einen ersten Kondensator, der mit dem zweiten Eingang und einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; und einen zweiten Kondensator, der mit dem ersten Eingang und einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist.
Beispiel 2: Die Einrichtung nach Beispiel 1, wobei der erste Vorwärtspfad einen dritten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit dem ersten Eingang gekoppelt ist, umfasst.
Beispiel 3: Die Einrichtung nach Beispiel 1, wobei der zweite Vorwärtspfad einen vierten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Eingang gekoppelt ist, umfasst.
Beispiel 4: Die Einrichtung von Beispiel 1, die Folgendes umfasst: einen ersten Eingangstransistor zum Empfangen der ersten Eingabe, wobei der erste Eingangstransistor mit der ersten Transkonduktanzkomponente in Reihe gekoppelt ist; und einen zweiten Eingangstransistor zum Empfangen der zweiten Eingabe, wobei der zweite Eingangstransistor mit der zweiten Transkonduktanzkomponente in Reihe gekoppelt ist.
Beispiel 5: Die Einrichtung von Beispiel 4, die eine Stromquelle umfasst, wobei der erste Eingangstransistor und der zweite Eingangstransistor mit der Stromquelle gekoppelt sind.
Beispiel 6: Die Einrichtung nach Beispiel 1, wobei die erste Transkonduktanzkomponente einen ersten n-Typ-Transistor umfasst und wobei die zweite Transkonduktanzkomponente einen zweiten n-Typ-Transistor umfasst.
Beispiel 7: Die Einrichtung von Beispiel 1 umfasst: eine erste resistive Vorrichtung, die mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; und eine zweite resistive Einrichtung, die mit dem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, wobei die erste resistive Vorrichtung mit der zweiten resistiven Vorrichtung in Reihe gekoppelt ist.
Beispiel 8: Die Einrichtung nach Beispiel 7, wobei die erste resistive Vorrichtung und die zweite resistive Vorrichtung mit einem Knoten gekoppelt sind, wobei der Knoten mit einer Vorspannung gekoppelt ist.
Beispiel 9: Die Einrichtung von Beispiel 7 umfasst: eine dritte resistive Vorrichtung, die mit einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; und eine vierte resistive Vorrichtung, die mit einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist.
Beispiel 10: Eine Einrichtung, die Folgendes umfasst: einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang; einen ersten Transistor und eine zweite Transistorkomponente; einen ersten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der an den ersten Eingang gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der an ein Gate des ersten Transistors gekoppelt ist; einen ersten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der an den zweiten Eingang gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der an ein Gate des zweiten Transistors gekoppelt ist; einen dritten Kondensator, der an den zweiten Eingang und eine Source des ersten Transistors gekoppelt ist; und einen zweiten Kondensator, der an den ersten Eingang und eine Source des zweiten Transistors gekoppelt ist.
Beispiel 11: Die Einrichtung von Beispiel 10, die Folgendes umfasst: einen dritten Transistor zum Empfangen der ersten Eingabe, wobei der dritte Transistor mit dem ersten Transistor in Reihe gekoppelt ist; und einen vierten Transistor zum Empfangen der zweiten Eingabe, wobei der vierte Transistor mit dem zweiten Transistor in Reihe gekoppelt ist.
Beispiel 12: Die Einrichtung von Beispiel 11, die eine Stromquelle umfasst, wobei der erste Eingangstransistor und der zweite Eingangstransistor mit der Stromquelle gekoppelt sind.
Beispiel 13: Die Einrichtung des Beispiels 10 umfasst: eine erste resistive Vorrichtung, die mit dem Gate des ersten Transistors gekoppelt ist; und eine zweite resistive Vorrichtung, die mit dem Gate des zweiten Transistors gekoppelt ist, wobei die erste resistive Vorrichtung mit der zweiten resistiven Vorrichtung in Reihe gekoppelt ist.
Beispiel 14: Die Einrichtung nach Beispiel 13, wobei die erste resistive Vorrichtung und die zweite resistive Vorrichtung mit einem Knoten gekoppelt sind, wobei der Knoten mit einer Vorspannung gekoppelt ist.
Beispiel 15: Die Einrichtung des Beispiels 10 umfasst: eine dritte resistive Vorrichtung, die mit einer Source des ersten Transistors gekoppelt ist; und eine vierte resistive Vorrichtung, die mit einer Source des zweiten Transistors gekoppelt ist.
Beispiel 16: System, das Folgendes umfasst: einen Speicher; einen Prozessor, der mit dem Speicher gekoppelt ist; und eine drahtlose Schnittstelle, um dem Prozessor zu ermöglichen, mit einer anderen Vorrichtung zu kommunizieren, wobei der Prozessor einen Spannungsverstärker umfasst, der Folgendes aufweist: einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang; eine erste Transkonduktanzkomponente und eine zweite Transkonduktanzkomponente; einen ersten Vorwärtspfad, wobei der erste Eingang mit einem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; einen zweiten Vorwärtspfad, wobei der zweite Eingang mit einem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; einen ersten Kondensator, der mit dem zweiten Eingang und einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; und einen zweiten Kondensator, der mit dem ersten Eingang und einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist.
Beispiel 17: Das System nach Beispiel 16, wobei: der erste Vorwärtspfad einen dritten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit dem ersten Eingang gekoppelt ist, umfasst; und der zweite Vorwärtspfad einen vierten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der an das Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der an den zweiten Eingang gekoppelt ist, umfasst.
Beispiel 18: Das System nach Beispiel 17, wobei der Spannungsverstärker Folgendes umfasst: einen ersten Eingangstransistor zum Empfangen der ersten Eingabe, wobei der erste Eingangstransistor mit der ersten Transkonduktanzkomponente in Reihe gekoppelt ist; einen zweiten Eingangstransistor zum Empfangen der zweiten Eingabe, wobei der zweite Eingangstransistor mit der zweiten Transkonduktanzkomponente in Reihe gekoppelt ist; und eine Stromquelle, wobei der erste Eingangstransistor und der zweite Eingangstransistor mit der Stromquelle gekoppelt sind.
Beispiel 19: Das System nach Beispiel 16, wobei die erste Transkonduktanzkomponente einen ersten n-Typ-Transistor umfasst und wobei die zweite Transkonduktanzkomponente einen zweiten n-Typ-Transistor umfasst.
Beispiel 20: Das System nach Beispiel 17, wobei der Spannungsverstärker Folgendes umfasst: eine erste resistive Vorrichtung, die mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; eine zweite resistive Vorrichtung, die mit dem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, wobei die erste resistive Vorrichtung mit der zweiten resistiven Vorrichtung in Reihe gekoppelt ist, wobei die resistive Vorrichtung und die zweite resistive Vorrichtung mit einem Knoten gekoppelt sind, wobei der Knoten mit einer Vorspannung gekoppelt ist; und eine dritte resistive Vorrichtung, die mit einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; eine vierte resistive Vorrichtung, die mit einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist.
Beispiel 21: Eine Einrichtung, die Folgendes umfasst: einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang; und einen Verstärker zum Empfangen der ersten Eingabe und der zweiten Eingabe, wobei der Verstärker den ersten Eingang an ein Gate einer ersten Transkonduktanzkomponente weiterleitet und den zweiten Eingang an ein Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente weiterleitet, wobei der Verstärker auch die erste Eingabe an eine Source der ersten Transkonduktanzkomponente weiterleitet und die zweite Eingabe an eine Source der zweiten Transkonduktanzkomponente weiterleitet.
Beispiel 22: Die Einrichtung nach Beispiel 21, wobei der Verstärker die erste Eingabe an ein Gate einer ersten Transkonduktanzkomponente weiterleitet und die zweite Eingabe an ein Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente weiterleitet, so dass eine Einsverstärkungsbandbreite um einen Faktor zwei erhöht wird.
Beispiel 23: Die Einrichtung von Beispiel 22, wobei der Verstärker die erste Eingabe an eine Source der ersten Transkonduktanzkomponente weiterleitet und die zweite Eingabe an eine Source der zweiten Transkonduktanzkomponente weiterleitet, so dass die Einsverstärkungsbandbreite weiter auf eine Gesamtzunahme um einen Faktor drei erhöht wird.
Es wird eine Zusammenfassung bereitgestellt, die es dem Leser ermöglicht, die Art und den Kern der technischen Offenbarung zu ermitteln. Die Zusammenfassung wird mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht dazu verwendet wird, den Schutzumfang oder die Bedeutung der Ansprüche einzuschränken. Die folgenden Ansprüche werden hiermit in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch eigenständig als eine separate Ausführungsform steht.

Claims

Einrichtung, die Folgendes umfasst: einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang; eine erste Transkonduktanzkomponente und eine zweite Transkonduktanzkomponente; einen ersten Vorwärtspfad, wobei der erste Eingang mit einem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; einen zweiten Vorwärtspfad, wobei der zweite Eingang mit einem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; einen ersten Kondensator, der mit dem zweiten Eingang und einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; und einen zweiten Kondensator, der mit dem ersten Eingang und einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Vorwärtspfad einen dritten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der an das Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der an den ersten Eingang gekoppelt ist, umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der zweite Vorwärtspfad einen vierten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der an das Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der an den zweiten Eingang gekoppelt ist, umfasst.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, die ferner Folgendes umfasst: einen ersten Eingangstransistor zum Empfangen der ersten Eingabe, wobei der erste Eingangstransistor mit der ersten Transkonduktanzkomponente in Reihe gekoppelt ist; und einen zweiten Eingangstransistor zum Empfangen der zweiten Eingabe, wobei der zweite Eingangstransistor mit der zweiten Transkonduktanzkomponente in Reihe gekoppelt ist.
Einrichtung nach Anspruch 4, die ferner eine Stromquelle aufweist, wobei der erste Eingangstransistor und der zweite Eingangstransistor mit die Stromquelle gekoppelt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die erste Transkonduktanzkomponente einen ersten n-Typ-Transistor umfasst und wobei die zweite Transkonduktanzkomponente einen zweiten n-Typ-Transistor umfasst.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, die ferner Folgendes umfasst: eine erste resistive Vorrichtung, die mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; und eine zweite resistive Vorrichtung, die mit dem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, wobei die erste resistive Vorrichtung mit der zweiten resistiven Vorrichtung in Reihe gekoppelt ist.
Einrichtung nach Anspruch 7, wobei die erste resistive Vorrichtung und die zweite resistive Vorrichtung mit einem Knoten gekoppelt sind, wobei der Knoten mit einer Vorspannung gekoppelt ist.
Einrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend: eine dritte resistive Vorrichtung, die mit einer Quelle der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; und eine vierte resistive Vorrichtung, die mit einer Quelle der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist.
Einrichtung, die Folgendes umfasst: einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang; und einen Verstärker zum Empfangen der ersten Eingabe und der zweiten Eingabe, wobei der Verstärker die erste Eingabe an ein Gate einer ersten Transkonduktanz Komponente weiterleitet und die zweite Eingabe an ein Gate der zweiten Transkonduktanz Komponente weiterleitet, wobei der Verstärker auch die erste Eingabe an eine Source der ersten Transkonduktanzkomponente weiterleitet und die zweite Eingabe an eine Source der zweiten Transkonduktanzkomponente weiterleitet.
Einrichtung nach Anspruch 10, wobei der Verstärker die erste Eingabe an ein Gate einer ersten Transkonduktanzkomponente weiterleitet und die zweite Eingabe an ein Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente weiterleitet, so dass eine Einsverstärkungsbandbreite um einen Faktor zwei erhöht wird.
Einrichtung nach Anspruch 11, wobei der Verstärker die erste Eingabe an eine Source der ersten Transkonduktanzkomponente weiterleitet und die zweite Eingabe an eine Source der zweiten Transkonduktanzkomponente weiterleitet, so dass die Einsverstärkungsbandbreite weiter auf eine Gesamtzunahme um einen Faktor drei erhöht wird.
Einrichtung, die Folgendes umfasst: einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang; einen ersten Transistor und eine zweite Transistorkomponente; einen ersten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem ersten Eingang gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit einem Gate des ersten Transistors gekoppelt ist; einen ersten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem zweiten Eingang gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit einem Gate des zweiten Transistors gekoppelt ist; einen dritten Kondensator, der mit dem zweiten Eingang und einer Source des ersten Transistors gekoppelt ist; und einen zweiten Kondensator, der mit dem ersten Eingang und einer Source des zweiten Transistors gekoppelt ist.
Einrichtung nach Anspruch 13, die ferner Folgendes umfasst: einen dritten Transistor zum Empfangen der ersten Eingabe, wobei der dritte Transistor mit dem ersten Transistor in Reihe gekoppelt ist; und einen vierten Transistor zum Empfangen der zweiten Eingabe, wobei der vierte Transistor mit dem zweiten Transistor in Reihe gekoppelt ist.
Einrichtung nach Anspruch 14, die ferner eine Stromquelle aufweist, wobei der erste Eingangstransistor und der zweite Eingangstransistor mit der Stromquelle gekoppelt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 13-15, die ferner Folgendes umfasst: eine erste resistive Vorrichtung, die mit dem Gate des ersten Transistors gekoppelt ist; und eine zweite resistive Vorrichtung, die mit dem Gate des zweiten Transistors gekoppelt ist, wobei die erste resistive Vorrichtung mit der zweiten resistiven Vorrichtung in Reihe gekoppelt ist.
Einrichtung nach Anspruch 16, wobei die erste resistive Vorrichtung und die zweite resistive Vorrichtung mit einem Knoten gekoppelt sind, wobei der Knoten mit einer Vorspannung gekoppelt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 13-17, die ferner Folgendes umfasst: eine dritte resistive Vorrichtung, die mit einer Source des ersten Transistors gekoppelt ist; und eine vierte resistive Vorrichtung, die mit einer Source des zweiten Transistors gekoppelt ist.
System, das Folgendes umfasst: einen Speicher; einen Prozessor, der mit dem Speicher gekoppelt ist; und eine drahtlose Schnittstelle, um dem Prozessor zu ermöglichen, mit einer anderen Vorrichtung zu kommunizieren, wobei der Prozessor einen Spannungsverstärker umfasst, der Folgendes beinhaltet: einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang; eine erste Transkonduktanzkomponente und eine zweite Transkonduktanzkomponente; einen ersten Vorwärtspfad, wobei der erste Eingang mit einem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; einen zweiten Vorwärtspfad, wobei der zweite Eingang mit einem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; einen ersten Kondensator, der mit dem zweiten Eingang und einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; und einen zweiten Kondensator, der mit dem ersten Eingang und einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist.
System nach Anspruch 19, wobei: der erste Vorwärtspfad einen dritten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit dem ersten Eingang gekoppelt ist, umfasst; und der zweite Vorwärtspfad einen vierten Kondensator mit einem ersten Anschluss, der mit dem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, und einem zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Eingang gekoppelt ist, umfasst.
System nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, wobei der Spannungsverstärker Folgendes umfasst: einen ersten Eingangstransistor zum Empfangen der ersten Eingabe, wobei der erste Eingangstransistor mit der ersten Transkonduktanzkomponente in Reihe gekoppelt ist; einen zweiten Eingangstransistor zum Empfangen der zweiten Eingabe, wobei der zweite Eingangstransistor mit der zweiten Transkonduktanzkomponente in Reihe gekoppelt ist; und eine Stromquelle, wobei der erste Eingangstransistor und der zweite Eingangstransistor mit der Stromquelle gekoppelt sind.
System nach einem der Ansprüche 19-21, wobei die erste Transkonduktanzkomponente einen ersten n-Typ-Transistor umfasst und wobei die zweite Transkonduktanzkomponente einen zweiten n-Typ-Transistor umfasst.
System nach einem der Ansprüche 19-22, wobei der Spannungsverstärker Folgendes umfasst: eine erste resistive Vorrichtung, die mit dem Gate der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; eine zweite resistive Vorrichtung, die mit dem Gate der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist, wobei die erste resistive Vorrichtung mit der zweiten resistiven Vorrichtung in Reihe gekoppelt ist, wobei die erste resistive Vorrichtung und die zweite resistive Vorrichtung mit einem Knoten gekoppelt sind, wobei der Knoten mit einer Vorspannung gekoppelt ist; und eine dritte resistive Vorrichtung, die mit einer Source der ersten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist; eine vierte resistive Vorrichtung, die mit einer Source der zweiten Transkonduktanzkomponente gekoppelt ist.