DE112006000251T5

DE112006000251T5 - Ausgangspuffer mit Anstiegsgeschwindigkeitssteuerung unter Anwendung einer invers prozessabhängigen Stromreferenz

Info

Publication number: DE112006000251T5
Application number: DE112006000251T
Authority: DE
Inventors: Randall Paul Austin Biesterfeldt; Bryan Timothy Austin Heenan
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: Advanced Micro Devices Inc
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-01-18
Also published as: TWI377790B; JP5043682B2; JP2008529358A; CN101107779B; GB2438104B; KR101196871B1; DE112006000251B4; CN101107779A; WO2006078649A1; GB2438104A; KR20070095954A; US7521975B2; TW200642270A; GB0713747D0; US20060190880A1

Abstract

Verfahren zum Reduzieren der Schwankung der Anstiegsgeschwindigkeit eines Ausgangstreibers in einer integrierten Schaltung mit:
Erzeugen eines ersten betriebsleistungsabhängigen Stromes (805);
Erzeugen eines Referenzstromes (801);
Erzeugen eines dritten Stromes (860), der sich umgekehrt zu dem Leistungsverhalten verhält, unter Anwendung des Referenzstromes und des betriebsleistungsabhängigen Stromes; und
Zuleiten des dritten Stromes zu einem Gate einer ersten Transistorschaltung (817), die einen Teil des Ausgangstreibers bildet, um damit die Anstiegsgeschwindigkeit zu steuern.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft Ausgangspuffer, die in integrierten Schaltungen angewendet werden, und betrifft insbesondere das Steuern von Anstiegsraten bzw. Anstiegsgeschwindigkeiten derartiger Ausgangspuffer.
Hintergrund der Erfindung
Hochgeschwindigkeitsdatenbusse, etwa PCIX 2.0, besitzen gewisse Anforderungen im Hinblick auf Änderungen in der Anstiegsrate. Die Anstiegsrate bzw. Anstiegsgeschwindigkeit ist in diesem Zusammenhang die Rate der Änderung einer Ausgangssignalspannung. Beispielsweise sind in dem PCIX 2.0 die Anforderungen hinsichtlich der Anstiegsrate 1,8 V/ns < Anstiegrate < 3.0 V/ns. Eine Möglichkeit, eine Steuerung der Anstiegsrate vorzusehen, besteht darin, ein Abbild der Schaltung eines Ausgangspuffers aufzubauen, die in genauer Weise die Ausgabeanstiegsrate wiedergibt. Es wird dann ein Steuerungsstrom für die Anstiegsrate eingestellt, bis die Messwerte der Anstiegsrate der nachgebildeten Schaltung innerhalb gewisser Grenzen liegen. Das geeignete Einstellen der nachgebildeten Schaltung erfordert Technologien mit externer Zeitbasis und externen Messtechniken für die Anstiegsrate.
Bei der Herstellung integrierter Schaltungen unterliegt der Fertigungsprozess gewissen Schwankungen, woraus sich integrierte Schaltungen ergeben, die unterschiedliche Leistungseigenschaften aufweisen, selbst wenn das gleiche Bauteil in der gleichen Fertigungsstätte hergestellt wurde. Auf Grund der Prozessschwankungen und der möglichen Betriebsbereiche verhalten sich somit integrierte Schaltungen unterschiedlich. Folglich können integrierte Schaltungen auf der Grundlage des Leistungsverhaltens in „schnelle Bereiche" und „langsame Bereiche" eingestuft werden. In dem schnellen Bereich arbeiten integrierte Schaltungen schneller auf Grund von Schwankungen solcher Faktoren, wie etwa der Prozesse, der Spannung oder der Temperatur. Zu Prozessschwankungen gehören Faktoren wie die Schwellwertspannung (Vt), die Gatelänge, die Eingangskapazität, der Schichtwiderstand und die Kapazität zwischen Gate und Drain. Integrierte Schaltungen, die zum schnel len Bereich gehören, besitzen typischerweise Prozesseigenschaften, die zu einem schnelleren Leistungsverhalten führen, etwa eine geringere Vt, eine kleinere Gatelänge, eine geringere Eingangskapazität, etc. In ähnlicher Weise kann eine hohe Versorgungsspannung VDD zu einem verbesserten Leistungsverhalten der integrierten Schaltung führen. Für die integrierten Schaltungen, die zum langsamen Bereich gehören, ist die Betriebsgeschwindigkeit auf Grund von Faktoren, etwa einer geringen VDD und einem hohen Vt, geringer. Von besonderem Interesse ist hierin das variierende Leistungsverhalten von Ausgangstreiberschaltungen auf Grundlage von Prozess-, Spannungs- und/oder Temperatur-(PVT)Schwankungen.
Leistungsschwankungen auf Grund von Prozessen, Spannungen und Temperatur machen es schwierig sicherzustellen, dass die Erfordernisse im Hinblick auf die Anstiegsrate über normale Prozessschwankungen hinweg eingehalten werden. D. h., ein Ausgangssignal kann sich zu rasch oder zu langsam ändern, um die Erfordernisse im Hinblick auf die Anstiegsrate zu erfüllen.
Überblick über die Erfindung
Folglich ist es wünschenswert, eine Ausgangstreiberschaltung bereitzustellen, die konstantere Anstiegsraten bzw. Anstiegsgeschwindigkeiten bei Vorhandensein von Prozessschwankungen, Spannungsänderungen und/oder Temperatur-Schwankungen (PVT) bietet, die das Leistungsverhalten beeinflussen. Eine nicht geschlossene (keine Rückkopplung) Lösung wird verwendet, die konstantere Anstiegsgeschwindigkeiten trotz PVT-Variationen bietet. In einer Ausführungsform stellt diese Lösung ein Verfahren zum Reduzieren der Variation der Anstiegsgeschwindigkeit eines Ausgangstreibers einer integrierten Schaltung bereit. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines ersten betriebsverhaltenabhängigen Stromes; Erzeugen eines Referenzstromes; Erzeugen eines dritten Stromes, der umgekehrt in Beziehung steht zum Betriebsverhalten unter Anwendung des Referenzstromes und des betriebsverhaltenabhängigen Stromes; und Zuführen des dritten Stromes zu einem Gate einer ersten Transistorschaltung, die einen Teil des Ausgangstreibers bildet, um damit die Anstiegsgeschwindigkeit bei Anwesenheit von PVT-Variationen zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine integrierte Schaltung bereitgestellt, die eine Ausgangs- bzw. Ausgabeschaltung aufweist, die einen ersten Transistor enthält, der einen Ausgangsanschluss der integrierten Schaltung mit einem ersten Versorgungsspannungsknoten verbindet, wenn von der Ausgangsschaltung auszugebende Daten einen ersten Wert aufweisen. Der erste Transistor ist so angeschlossen, dass er einen Gatestrom empfängt, der umgekehrt in Beziehung steht zum Betriebsverhalten der Ausgangsschaltung. Somit bleibt die Anstiegsgeschwindigkeit zu einem höheren Grade konstant, selbst für Variationen im Betriebsverhalten auf Grund von PVT-Schwankungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung kann besser verstanden werden und ihre zahlreichen Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden für den Fachmann ersichtlich, indem auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
1 zeigt einen Bereich zum Spannungsherunterziehen einer Ausgangsstufe einer integrierten Schaltung.
2 ist eine Blockansicht auf höherer Ebene die eine Ausführungsform zeigt, wobei ein Gatestrom bereitgestellt ist, der umgekehrt proportional zu Schwankungen im Betriebsverhalten auf Grund der Prozesse, der Spannung und der Temperatur ist.
3 zeigt eine Ausführungsform der Referenzstromerzeugungsschaltung, die in 2 gezeigt ist.
4 zeigt Ausführungsformen der Erzeugungsschaltung für prozessabhängige Ströme, die in 2 gezeigt ist.
5a ist eine vereinfachte Ansicht, in der eine Ausführungsform einer Ausgangspufferschaltung gezeigt ist, die die hierin offenbarte Steuerung der Anstiegsgeschwindigkeit verwendet.
5b zeigt eine weitere Darstellung eines Integrators, der durch die in 5a gezeigte Schaltung gebildet ist.
6 zeigt die Funktionsweise der Subtrahierschaltung in 2, die den in 5 verwendeten Strom bereitstellt.
7 zeigt, wie sich die Pufferspannung in Reaktion auf eine Änderung von V;,, mit einem konstanten I_in ändert, wobei V_in die Spannung an dem Gate des Ausgangstransistors ist.
8 zeigt eine Ausführungsform einer Ausgangspufferschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der der erzeugte Referenzstrom umgekehrt proportional zum Betriebsverhalten entsprechend zu beispielsweise Prozessvariationen ist.
10 zeigt den Verlauf eines Stromes, der eine stärkere inverse Prozessabhängigkeit im Vergleich zum Strom in 9 aufweist.
11 die Funktionsweise einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Strom verwendet wird, der sich in der in 9 und 10 gezeigten Weise verhält.
Art bzw. Arten zum Ausführen der Erfindung
In 1 ist ein Bereich zur Spannungsabsenkung auf ein bestimmtes Potential bzw. ein Bereich zum Herunterziehen einer Ausgangsstufe einer integrierten Schaltung gezeigt. Durch einen Transistor 101, der, wenn er als Resultat eine Signals DATA mit dem Wert 0, das auf einen Knoten 102 zugeleitet wird, eingeschaltet wird, wird die Kontaktfläche 103 auf einen tiefen Pegel herabgezogen. Mit einem idealerweise konstanten Gatestrom aus einer Stromquelle 107 gibt es eine beträchtliche (mehr als 2:1) Schwankung in der Ausgangsanstiegsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Prozessen, Spannungen und der Temperatur (PVT). Wenn der Gatestrom stattdessen eine inverse Abhängigkeit zu den Größen PVT aufweist, d. h., der Gatestrom nimmt ab, wenn das Leistungsvermögen auf Grund der Änderung in den Größen PVT zunimmt, läge der Gatestrom näher an dem Gatestrom, der für eine konstantere oder im Wesentlichen konstante Ausgangsanstiegsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Schwankungen im Prozess, der Spannung und/oder der Temperatur erforderlich wäre.
In 2 wird in einem Blockdiagramm auf höherer Ebene eine Ausführungsform dargestellt, die einen Gatestrom liefert, der umgekehrt abhängt von Leistungsschwankungen auf Grund von Prozessen, der Spannung der Temperatur. D. h., wenn das Leistungsvermögen ansteigt, nimmt der Strom ab, und umgekehrt. In der in 2 dargestellten Ausführungsform wird ein Referenzstrom in einer Referenzstromerzeugungsschaltung 201 erzeugt und ein prozessabhängiger Strom wird in der Schaltung 203 zum Erzeugen eines prozessabhängigen Stromes erzeugt. Der prozessabhängige Strom wird dann von dem Referenzstrom in der Subtrahierschaltung 205 subtrahiert. Der resultierende Strom wird als ein Gatestrom für einen Transistor in der Ausgangstreiberstufe 207 bereitgestellt.
3 zeigt eine Ausführungsform einer Referenzstromerzeugungsschaltung 201. Ein externer Widerstand R_EXT 301 ist mit einem Ausgangsanschluss der integrierten Schaltung an der Kontaktfläche 303 verbunden. Da der Widerstand ein externer Widerstand ist, kann ein Hochpräzisionswiderstand, beispielsweise mit einer Genauigkeit von besser als 1%, verwendet werden. Die an der Kontaktfläche 303 anliegende Spannung wird mit einer Spannung VREF 310 verglichen, die dem Komparator 305 von dem Spannungsteiler, der aus Widerständen 307 und 308 gebildet ist, zugeführt wird. Der Strom durch den variablen Widerstand (R_TRIM) 309 wird durch Transistoren 311 und 315 gespiegelt. Der Referenzstrom I_Out wird als das Ausgangssignal der Referenzstromerzeugungsschaltung 201 verwendet.
Während des Betriebs ändert sich die Spannung der Kontaktfläche 303 auf Grund des veränderlichen Widerstandes 309, bis der Komparator 305 eine Übereinstimmung zwischen der Spannung an der Kontaktfläche 303 und der dem Komparator von dem Spannungsteiler zugeführten Spannung erkennt. Wenn eine Übereinstimmung eintritt, ist durch eine bekannte Spannung an der Kontaktfläche 303, die durch V_IO und die Widerstände 307 und 308 festgelegt ist, und einen bekannten Widerstand bei R_EXT 301 ein Strom festgelegt, der intern gespiegelt wird, um den Referenzstrom I_Out zu bilden.
In einer Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, ist der Widerstand 301 R_EXT = 114 Ω, N = 37 (wobei N das Verhältnis der Transistorgrößen ist), der Widerstand 309 R_TRIM = N × R_EXT und I_OUT durch den Transistor 315 beträgt:
Zu beachten ist, dass, wenn die Spannung V_IO eine unakzeptable große Schwankung aufweist, eine stabilere Spannungsversorgung verwendet werden kann. Andere Fehler in dem Ausgangsstrom I_Out können auf Grund eines nicht genau übereinstimmenden N-Verhältnisses für die Transistoren 311, 313 und 315 hervorgerufen werden. Eine geringe Verstärkung in der Differenzverstärkung in dem Komparator 305 kann ebenfalls einen Fehler hervorrufen.
In 4 sind Ausführungsformen einer Schaltung zum Erzeugen von prozessabhängigen Strömen 203 dargestellt. Die Ausführungsformen in 4 zeigen den Verlauf eines prozessabhängigen Stromes, der proportional zum Leistungsverhalten ist, wobei PMOS-Transistoren 401, 403 und 405 und NMOS-Transistoren 411, 413 und 415 verwendet werden. Der Strom proportional zum Leistungsverhalten, der als I_PVT dargestellt ist und von der Substrahierschaltung 205 (siehe 2) verwendet wird, um einen Gatestrom zu erhalten, wird zum Ansteuern eines Transistors in der Ausgangsstufe 207 verwendet. Es können zwei Subtrahierschaltungen verwendeten werden, um einen Strom zu dem Hochzieh- und Herunterziehbereich der Ausgangstreiberschaltung zu führen. Der prozessabhängige Strom wird von dem Referenzstrom abgezogen und der resultierende Strom dient als eine Stromreferenz zum Ansteuern des Ausgangstransistors, der den Ausgangsanschluss mit der hochpegeligen oder tiefpegeligen Versorgungsspannung in der Ausgangsstufe verbindet.
Für jene integrierten Schaltungen, die in dem schnellen Bereich liegen, wird der prozessabhängige Strom, der von dem in 4 gezeigten Schaltungen bereitgestellt wird, einen höheren Wert im Vergleich zu jenen integrierten Schaltungen aufweisen, die zu dem langsamen Bereich gehören, für den der prozessabhängige Strom geringer ist. Ohne die technische Lehre, die hierin offenbart ist, würden jene integrierte Schaltungen, die zum schnellen Bereich gehören, und jene die zum langsamen Bereich gehören, unakzeptabel unterschiedliche Anstiegsgeschwindigkeiten aufweisen.
5a ist eine vereinfachte Ansicht, in der eine Ausgangspufferschaltung gezeigt ist, in der die hierin offenbarte Steuerung der Anstiegsgeschwindigkeit verwendet ist. Stromreferenzen 501 und 503 liefern einen Storm zu den Gates von Transistoren 505 und 507, die die Kontaktfläche 502 entsprechend dem Steuersignal auf ein höheres oder tieferes Spannungsniveau ziehen, wobei die Steuersignale den Gates der Transistoren 501 und 503 zu geleitet sind. Andere Bereiche des Ausgangstreibers, etwa die in 1 gezeigten zusätzlichen Details, sind der Einfachheit halber hier weggelassen. Der Bereich des Ausgangstreibers zum Herunterziehen, der die Stromreferenz 503 enthält, liefert Strom (der in einer Weise erzeugt wird, wie dies in Bezug zu 2 beschrieben ist) zu dem Gate von Transistoren 507. Ein Integrator ist in der Ausgangsstufe gebildet und enthält den Transistor 507 und die Gate-Drain-Kapazität C_gd 509, die mit dem Transistor 507 verknüpft ist. Der Hochziehbereich des Ausgangspuffers arbeitet in ähnlicher Weise.
Der durch die in 5a gezeigte Schaltung gebildete Integrator kann auch in der in 5b gezeigten Weise vorgesehen werden. Der Integrator enthält eine Stromquelle 510, die einen Verstärker 511 mit einer Verstärkung Av versorgt, und enthält einen Kondensator 512. Die Stromquelle 510 repräsentiert die Stromquelle 501 oder 503 und der Kondensator 512 ist die Gate-Drain-Kapazität, die mit dem Transistor 505 oder 507 verknüpft ist. Der Integrator in 5 arbeitet gemäß der folgenden Gleichung:
wobei C eine Konstante ist. Für einen großen Wert Av beträgt die Anstiegsrate, bevor der Eingang den Schwellwert des Verstärkers an dem Gate erreicht:
wobei nI_REF der Strom ist, der von der Stromquelle 510 geliefert wird. Während des Ausgebens beträgt die Anstiegsgeschwindigkeit:
6 zeigt die Funktionsweise der Subtrahierschaltung 205 in 1, die den in 5 verwendeten Strom liefert. Der Referenzstrom I_REF 601 wird von der Referenzstromerzeugungsschaltung 201 geliefert. Dieser Strom kann im Wesentlichen im Hinblick auf Prozess- und Spannungsschwankungen konstant sein oder kann eine gewisse Schwankung aufweisen, wie dies zuvor beschrieben ist. Der prozessabhängige Strom I_PVT 603, der beispiels weise von dem in 4 gezeigten Schaltungen erzeugt wird, wird von dem Referenzstrom abgezogen und der resultierende Strom I_SLEW wird als Gatestrom beispielsweise dem Transistor 507 (siehe 5) zugeführt. Zu beachten ist, dass der Gatestrom I_SLEW kleiner wird, wenn das Leistungsvermögen ansteigt.
7 zeigt, wie die Spannung an der Anschlussfläche und V_in sich ändert, wenn ein konstanter I_in (siehe 510 in 5) angenommen wird, wobei V_in die Spannung an dem Gate des Ausgangstransistors (z. B. der Transistor 507 in 5) ist, der die Kontaktfläche mit einer Versorgungsspannung (d. h. hohe Versorgungsspannung oder Masse) verbindet, und Av repräsentiert die Verstärkung der Ausgangsschaltung. Zu beachten ist, dass I_in die Eingangskapazität vor und nach einer Richtungsänderung des Ausgangssignals schneller auflädt.
8 zeigt eine Ausführungsform einer Ausgangspufferschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Referenzstrom, der z. B. wie in 3 dargestellt erzeugt wird, wird einem Knoten 801 zugeführt. Die Schaltungen zum Erzeugen prozessabhängiger Ströme 803 und 805 stellen den Strom bereit, der direkt entsprechend dem Leistungsverhalten auf Grund von z. B. Prozess-, Spannungs- und Temperaturschwankungen variiert. Die Schaltungen zum Erzeugen prozessabhängiger Ströme 803 und 805 liefern Ströme zu dem Summationsknoten 807 bzw. 809, in denen eine Kopie des Referenzstromes, der auf dem Knoten 801 bereitgestellt wird, erzeugt wird. Der prozessabhängige Strom wird von dem Referenzstrom an den Summationsknoten 807 und 809 subtrahiert, um den Gatestrom 605 (I_SLEW) zu erzeugen, der in 6 gezeigt ist. Wenn die Eingangsdaten, die dem Knoten 815 zugeleitet werden, den Wert Null besitzen, wird ein Strom in dem Zweig 807a erzeugt, der einen Wert von I_REF-I_PVT besitzt, der dem Gate des Transistors 811 über einen Knoten 862 und den Transistor 812 zugeleitet wird. Der Transistor 812 dient als ein Durchlassgate, das so gesteuert ist, dass es leitend ist, wenn die Anstiegssteuerung verwendet wird. Es kann in gewissen Ausführungsformen ausgeschaltet werden, wenn der Ausgangspuffer so gestaltet ist, dass er ohne die Anstiegssteuerung arbeitet, um einen Schutz bereitzustellen, wenn V_IO 3,3 Volt beträgt. In dem Anstiegssteuerungsmodus in der dargestellten Ausführungsform beträgt V_IO für 1,5 Volt.
Wenn die an dem Knoten 815 bereitgestellten Daten den Wert 1 besitzen, wird ein Strom im Zweig 809a erzeugt, der einen Wert von I_REF-I_PVT besitzt, der dem Gate eines Hochzieh- Transistors 817 über einen Knoten 860 und einen Durchlasstransistor 818 zugeleitet wird, der ähnlicher Weise ausgebildet ist, wie der Durchlasstransistor 812. Der Transistor 814 liefert eine Rückkopplung, um eine Voransteuerungsauslenkung zu ermöglichen.
Obwohl dies für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist, können die Steuereingänge CTL1, CTL2, CTL3 und CTL4 so konfiguriert sein, dass ein Betrieb im 3,3 Volt-Modus in Verbindung mit anderen Schaltungen (nicht gezeigt) möglich ist, in denen ein Anstiegssteuerung nicht verwendet wird. Dies ermöglicht es, dass der gleiche Ausgangstreiber für unterschiedliche Betriebsarten eingesetzt wird, um die Ausgangskapazität in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung zu begrenzen. Beim Betrieb mit 3,3 Volt wird die Anstiegssteuerung nicht verwendet, so dass Details für das Bereitstellen dieser Fähigkeit weggelassen werden, da sie für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind. Im asymmetrischen Steuerungsmodus und bei V_IO ungefähr 1,5 Volt sind CTL1, CTL2 und CTL4 ungefähr 3,3 Volt und CTL3 = 0.
Zu beachten ist, dass die Eingangs/Ausgangs-Logik häufig auf einer unterschiedlichen Leistungsebene angeordnet sind, wobei z. B. V_IO im Gegensatz zu VDD Verwendung findet, wobei geeignete Schaltungen erforderlich sein können, um eine Verbindung zwischen den zwei Leistungsebenen herzustellen, z. B. wenn Daten auf einem Knoten 815 empfangen werden, in einer Weise, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
8 zeigt auch eine Ausführungsform, in der eine zusätzliche Hochzieh- oder Herabzieh-Schaltung vorgesehen ist, um den Voransteuerungsschalter bereitzustellen. Derartige Schaltungen können eingesetzt werden, um eine Änderung im Logikpegel innerhalb der zugeordneten Zeit zu erreichen, beispielsweise in einer Bitzeit. In der dargestellten Ausführungsform wird der Wert an der Ausgangskontaktfläche 869 an den Knoten 850 zurückgespeist, wodurch der Transistor 851 oder der Transistor 853 eingeschaltet wird. Wenn daher der Wert der Ausgangskontaktfläche einen Sollwert erreicht, wird die Voransteuerung rascher bewerkstelligt. Wenn beispielsweise die Ausgangskontaktfläche sich einem Logikwert von 1 annähert, wird die Spannung an den Knoten 850 zurückgekoppelt, wodurch der Transistor 853 beginnt durchzuschalten. Der Transistor 855 ist bereits auf Grund des Wertes der an dem Knoten 815 eingespeisten Daten durchgeschaltet. Somit wird der Knoten 869 in der zugeordneten Zeit vollständiger herabgezogen. Dies hilft, eine Beendigung der Einschwingzeit der internen Knoten in der zugewiesenen Zeit sicherzustellen, um damit eine Zwischensymbol-Störung (ISI) zu vermeiden.
In 9 ist in einer weiteren Ausführungsform der Referenzstrom direkt abhängig von dem Leistungsverhalten, das beispielsweise von Prozessschwankungen abhängt. Der Referenzstrom
wobei V_gs eine Funktion des Prozesses, der Spannung und der Temperatur und der Widerstandstoleranz ist. Gemäß 10 wird ein Strom I_PVT, erzeugt, der eine stärkere Prozessabhängigkeit besitzt,
Sodann wird I_PVT von I_REF abgezogen, um den Gatestrom I_SLEW zu erzeugen, der in 11 gezeigt ist. Zu beachten ist, dass der resultierende Strom I_SLEW weiterhin umgekehrt in Beziehung steht zum Leistungsverhalten, da I_PVT einen steileren Verlauf als I_REF aufweist. Zu beachten ist ferner, dass wie in 11 gezeigt ist, bei einer Änderung von R der Strom I_PTV und der Strom I_REF ebenso variieren. Minimale und maximale Kurvenverläufe sowohl für I_REF und I_PVT auf Basis von R sind dargestellt. Für I_REF ist eine einzelne Kurve gezeigt, wobei die Kurve auch variieren kann in Abhängigkeit davon, welche Werte für I_PVT und I_REF verwendet werden, um I_SLEW zu erzeugen.
Es wurden somit diverse Ausführungsformen zum Steuern der Anstiegsrate in einem Ausgangspuffer beschrieben. Die Beschreibung der Erfindung, wie sie hierin dargestellt ist, ist lediglich anschaulicher Natur und soll den Schutzbereich der Erfindung, wie sie in den folgenden Patentansprüchen beschrieben ist, nicht beschränken. Es können andere Variationen und Modifizierungen der hierin offenbarten Ausführungsformen auf der Grundlage der hierin dargelegten Beschreibung durchgeführt werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie sie in den folgenden Patentansprüchen dargestellt ist.
Zusammenfassung
Es wird eine Ausgangstreiberschaltung (807) offenbart, die konstantere Anstiegsgeschwindigkeiten bei Auftreten von Prozess-, Spannungs- oder Temperaturschwankungen bietet, die das Leistungsverhalten beeinflussen. Es wird eine offene Lösung (keine Rückkopplung) verwendet, die konstantere Anstiegsgeschwindigkeiten trotz des Vorhandenseins von PVT-Schwankungen bietet. Ein erster leistungsabhängiger Strom (203) und ein Referenzstrom (201) werden erzeugt und es wird ein dritter Strom erzeugt (205), der im ungekehrten Verhältnis zum Leistungsverhalten steht, wobei der Referenzstrom und der leistungsabhängige Strom verwendet werden. Der dritte Strom (860, 862) wird einem Gate einer ersten Transistorschaltung (817, 811) zugeleitet, die einen Teil des Ausgangstreibers bildet, um damit die Anstiegsgeschwindigkeit zu steuern.

Claims

Verfahren zum Reduzieren der Schwankung der Anstiegsgeschwindigkeit eines Ausgangstreibers in einer integrierten Schaltung mit: Erzeugen eines ersten betriebsleistungsabhängigen Stromes (805); Erzeugen eines Referenzstromes (801); Erzeugen eines dritten Stromes (860), der sich umgekehrt zu dem Leistungsverhalten verhält, unter Anwendung des Referenzstromes und des betriebsleistungsabhängigen Stromes; und Zuleiten des dritten Stromes zu einem Gate einer ersten Transistorschaltung (817), die einen Teil des Ausgangstreibers bildet, um damit die Anstiegsgeschwindigkeit zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Anstieg im Leistungsverhalten auf Grund einer Prozessschwankung und/oder eine Spannungsschwankung auftritt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, das ferner umfasst: Subtrahieren des betriebsleistungsabhängigen Stromes von dem Referenzstrom, um den dritten Strom zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner umfasst: Erzeugen eines vierten Stromes (862) unter Anwendung des Referenzstromes und eines zweiten betriebsleistungsabhängigen Stromes; und Zuführen des vierten Stromes zu einem Gate einer zweiten Transistorschaltung (811), die einen Teil des Ausgangstreibers bildet.
Integrierte Schaltung mit: einer Ausgangsschaltung (207) mit einem ersten Transistor (817), der einen Ausgangsanschluss der integrierten Schaltung mit einem ersten Versorgungsspannungsknoten verbindet, wenn von der Ausgangsschaltung auszugebende Daten einen ersten Wert aufweisen, wobei der erste Transistor angeschlossen ist, um einen ersten Gatestrom (860) zu empfangen, der invers abhängig vom Leistungsverhalten der Ausgangsschaltung ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 5, wobei eine Variation im Leistungsverhalten auf Grund einer Prozessschwankung und/oder einer Temperaturschwankung auftritt.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, die ferner einen zweiten Transistor (811) aufweist, der angeschlossen ist, an seinem Gate einen zweiten Gatestrom zu empfangen, der invers mit dem Leistungsverhalten der Ausgangsschaltung in Beziehung steht, wobei der zweite Transistor den Ausgangsanschluss mit einem zweiten Versorgungsspannungsknoten verbindet, wenn die Daten einen zweiten Wert aufweisen.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, die ferner umfasst: eine erste Stromquelle, die einen ersten Strom bereitstellt, der invers zu dem Leistungsverhalten in Beziehung steht; eine zweite Stromquelle, die einen Referenzstrom bereitstellt; und wobei der Gatestrom durch Kombinieren des ersten Stromes und des Referenzstromes erzeugt ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 8, die ferner einen Stromspiegel (315) aufweist, der ausgebildet ist, einen Strom entsprechend dem Referenzstrom zu erzeugen, der proportional zum Wert eines Stromes ist, der durch eine Spannung an einem Ausgangsanschluss der integrierten Schaltung (303) und durch einen externen Widerstand (301) bestimmt ist.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Ausgangsschaltung ferner einen oder mehrere zusätzliche Transistoren (851, 853) aufweist, die so angeschlossen sind, dass der erste Gatestrom erhöht wird, nachdem ein Ausgangssignal der Ausgangsschaltung einen vorgegebenen Ausgangswert erreicht.