JP2002204154A - Termination circuit and method thereof - Google Patents

Termination circuit and method thereof

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JP2002204154A
JP2002204154A JP2001336629A JP2001336629A JP2002204154A JP 2002204154 A JP2002204154 A JP 2002204154A JP 2001336629 A JP2001336629 A JP 2001336629A JP 2001336629 A JP2001336629 A JP 2001336629A JP 2002204154 A JP2002204154 A JP 2002204154A
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transistor
threshold
clamp
reference voltage
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JP2001336629A
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Japanese (ja)
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Adam J Whitworth
アダム・ジェイ.・ホイットワース
Dominick Richiuso
ドミニク・リチウソ
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active termination circuit for clamping a signal on a transmission line in an electronic device rapidly and effectively. SOLUTION: An active termination circuit is constituted to clamp a signal on a transmission line 306 to one of a first reference voltage level and a second reference voltage level. In one embodiment, the active termination circuit has a bottom clamping transistor 320 coupled to a first potential having a bottom clamp transistor control node arranged for clamping a signal at about a first reference voltage. The active termination circuit also has a top clamping transistor 332 coupled to a second potential having a top clamping transistor control node arranged for clamping a signal at about a second reference voltage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、終端回路およびそ
の方法に関する。より詳細には、本発明は、電子システ
ムの伝送線路を通して伝送される信号に高速かつ効率的
なクランプを提供する終端回路に関する。
[0001] The present invention relates to a termination circuit and a method thereof. More particularly, the present invention relates to termination circuits that provide fast and efficient clamping of signals transmitted through transmission lines of electronic systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子システム(デジタルコンピュータ、
一般消費者用/工業用電子デバイスなど)、特に集積回
路を用いたシステムの設計および実装では、伝送線路に
おける望ましくない影響に特別な関心が払われている。
信号が、伝送線路、例えばプリント回路基板上の配線を
伝わる際に、線路上で反射が生じることがある。反射
は、例えば、駆動回路と線路との間のインピーダンスが
一致していないことから生じ、信号を順方向および逆方
向に反射させ、リンギングを引き起こすことがある。こ
れらの反射やその他の望ましくない伝送線路の影響は、
信号の伝送速度が大きくなるにつれてしばしば増大す
る。修正を行なわないと、反射によって、信号の電圧が
「0」または「1」を規定する電圧レベルを越えてしま
い、受信デバイスが、受信した信号を誤って解釈し、誤
った結果を生成することがある。
2. Description of the Related Art Electronic systems (digital computers,
In the design and implementation of systems using integrated circuits, in particular consumer / industrial electronic devices, etc., there is a particular interest in the undesirable effects on transmission lines.
When a signal travels along a transmission line, for example, wiring on a printed circuit board, reflections may occur on the line. Reflections may result, for example, from mismatched impedance between the drive circuit and the line, causing the signal to reflect in the forward and reverse directions, causing ringing. The effects of these reflections and other undesirable transmission lines are
It often increases as the signal transmission rate increases. Without correction, reflections would cause the voltage of the signal to exceed a voltage level that defines "0" or "1", causing the receiving device to misinterpret the received signal and produce incorrect results. There is.

【0003】駆動(もしくは受信)回路と伝送線路間の
インピーダンスミスマッチに対処するために、様々な技
術が従来技術で試されてきた。図1Aは、抵抗を終端と
したアプローチを示す。そのアプローチでは、伝送線路
の端部と、接地あるいは電源との間に、抵抗器102が
挿入されている。抵抗器102の抵抗値は、伝送線路1
06のインピーダンスをマッチングさせて反射を防ぐよ
う選択され、それによって、伝送線路106の電圧が、
信号に関して定められた動作範囲外の値となることが防
止される。
Various techniques have been tried in the prior art to address the impedance mismatch between the driving (or receiving) circuit and the transmission line. FIG. 1A shows a resistor terminated approach. In that approach, a resistor 102 is inserted between the end of the transmission line and ground or power. The resistance value of the resistor 102 is the transmission line 1
06 is selected to match and prevent reflection, so that the voltage on transmission line 106 is
A value outside the operating range defined for the signal is prevented.

【0004】図1Bは、抵抗を終端とした他のアプロー
チを示す。そのアプローチでは、駆動回路104と伝送
線路106との間に、インピーダンスマッチング用抵抗
器152が挿入されている。インピーダンスマッチング
抵抗器152は、伝送線路106のインピーダンスをマ
ッチングする。このシステムは、信号の1/2電圧の信
号が線路を伝搬して、大きさが2倍となって駆動端に戻
り、そこで、適切に終端された線路に到達して安定する
ことに基づいている。
FIG. 1B shows another approach terminated by a resistor. In that approach, an impedance matching resistor 152 is inserted between the drive circuit 104 and the transmission line 106. The impedance matching resistor 152 matches the impedance of the transmission line 106. The system is based on the fact that a signal of 1/2 voltage of the signal propagates down the line and doubles in magnitude and returns to the drive end where it reaches a properly terminated line and stabilizes. I have.

【0005】抵抗器を終端としたアプローチは、一部の
システムには適していることがわかっているが、不都合
もある。例えば、インピーダンスマッチング用の抵抗器
を用いることによって信号が弱くなるため、耐ノイズ性
能が低くなると共に、電力の損失が劇的に増大する。例
えば、抵抗器102の存在により、線路106と抵抗器
102の特性インピーダンスの間に抵抗器による分圧回
路が形成されることになり、受信回路での信号の電圧レ
ベルが低くなる。
While the resistor terminated approach has been found to be suitable for some systems, it has disadvantages. For example, since a signal is weakened by using a resistor for impedance matching, noise resistance is reduced and power loss is dramatically increased. For example, due to the presence of the resistor 102, a voltage dividing circuit including the resistor is formed between the line 106 and the characteristic impedance of the resistor 102, and the voltage level of the signal in the receiving circuit is reduced.

【0006】さらに、抵抗器102の存在により、電力
の損失が増大することで、駆動回路への負荷が増大し、
システムの電源から供給すべき電力量が増大するだけで
なく、熱の発生量も大きくなる。図1Bの抵抗152の
存在により、線路は安定するのだが、伝送線路に接続さ
れる他のデバイスへの入力の振幅が半分になるという望
ましくない状態が引き起こされる。またさらに、システ
ムの構成に伴って特性インピーダンスが変化することが
ある伝送線路にインピーダンスマッチングを提供するこ
とは困難なことが多い。例えば、コンピュータのメモリ
システムに接続する伝送線路は、複数のメモリスロット
で終端することがある。準備されるメモリの量に伴っ
て、これらのスロットの一部もしくはすべてが占有され
る。上述の説明からわかるように、これらの伝送線路の
特性インピーダンスは、占有されるメモリスロットの数
に依存する。これらの伝送線路のインピーダンスが変化
するので、抵抗器を用いてインピーダンスマッチングを
実現することは困難な作業となる。
Further, the presence of the resistor 102 increases the power loss, thereby increasing the load on the drive circuit.
Not only does the amount of power to be supplied from the system power supply increase, but the amount of heat generated also increases. The presence of the resistor 152 in FIG. 1B causes the line to stabilize, but causes an undesirable condition in which the amplitude of the input to other devices connected to the transmission line is halved. Furthermore, it is often difficult to provide impedance matching for a transmission line whose characteristic impedance may change with the configuration of the system. For example, a transmission line that connects to a computer's memory system may terminate in multiple memory slots. Some or all of these slots are occupied, depending on the amount of memory being prepared. As can be seen from the above description, the characteristic impedance of these transmission lines depends on the number of occupied memory slots. Since the impedance of these transmission lines changes, it is difficult to realize impedance matching using a resistor.

【0007】ダイオード終端マッチング回路は、伝送線
路での反射を最小限に抑えるためのもう一つのアプロー
チである。図2は、ダイオード202および204を備
えるダイオード終端マッチング回路200を簡単に示し
たものである。図2に示されているように、ダイオード
202は、共通の終端206と1つの電源ライン電圧
(この例では、接地電圧)の間に接続されている。ダイ
オード204は、共通の終端206と他の電源ライン電
圧(この例では、VDD)の間に接続されている。信号
が線路106を通ると、反射によって線路上の電圧が増
大し、ダイオードがオンとなり、線路106の電圧を所
望のクランプ電圧にクランプする。図2の例では、クラ
ンプ電圧は、「VDD+VTD」および「接地電圧−V
TD」である。ただし、VTDは、ダイオードの順方向
降下電圧を表す。線路の電圧が所望のクランプ電圧内に
なった際に、ダイオードが即座にオフになるように、通
例はショットキダイオードが用いられる。
[0007] Diode termination matching circuits are another approach to minimizing reflections in the transmission line. FIG. 2 is a simplified diagram of a diode termination matching circuit 200 including diodes 202 and 204. As shown in FIG. 2, the diode 202 is connected between the common termination 206 and one power line voltage (ground voltage in this example). The diode 204 is connected between the common termination 206 and another power line voltage (VDD in this example). As the signal passes through line 106, the voltage on the line increases due to reflection, turning on the diode and clamping the voltage on line 106 to the desired clamp voltage. In the example of FIG. 2, the clamp voltage is “VDD + VTD” and “ground voltage −V
TD ". Here, VTD indicates a forward voltage drop of the diode. A Schottky diode is typically used so that the diode is turned off immediately when the line voltage falls within the desired clamp voltage.

【0008】ダイオード終端アプローチでは、インピー
ダンスマッチングは重大ではない。したがって、ダイオ
ード終端アプローチは、特性インピーダンスが変化しう
る伝送線路に適している。1960年代終わりから、そ
のようなアプローチが一般に用いられてきたと思われ
る。しかしながら、電子デバイスの動作電圧が小さくな
ると、ダイオード終端クランプ回路は、不適当であるこ
とがわかる。例えば、0.1ミクロンの技術を用いるマ
イクロプロセッサやメモリ回路は、1ボルト程度の電圧
で動作できるよう設計されている。ショットキダイオー
ドの順方向降下電圧は通例、約0.6Vであるため、ダ
イオード終端クランプ回路は、伝送線路の電圧が1.6
V(VDD+VTD)から−0.6V(−VTD)の範
囲を超えてスイングするまではクランプを開始しない。
換言すれば、伝送線路の電圧は、クランプが始まる前に
60%まで変化しうることになる。クランプ電圧と動作
電圧の間にそのような大きな差があるため、このダイオ
ードの応用は有効ではない。
In the diode termination approach, impedance matching is not critical. Therefore, the diode termination approach is suitable for transmission lines where the characteristic impedance can change. It seems that such an approach has been commonly used since the late 1960's. However, as the operating voltage of the electronic device decreases, the diode termination clamp circuit proves to be inadequate. For example, microprocessors and memory circuits using 0.1 micron technology are designed to operate at voltages on the order of 1 volt. Since the forward drop voltage of a Schottky diode is typically about 0.6 V, the diode termination clamp circuit requires a transmission line voltage of 1.6.
Clamping is not started until the swing exceeds the range of V (VDD + VTD) to -0.6 V (-VTD).
In other words, the voltage on the transmission line can change by up to 60% before the clamp starts. Such a large difference between the clamp voltage and the operating voltage makes this diode application ineffective.

【0009】電子システムの製造業者は、現代の高速で
低電圧の信号に効率的なクランプを提供し、実装が容易
な終端回路設計を長い間望んできたが、その試みのほと
んどは、ダイオード終端アプローチの改良(例えば、ダ
イオード終端ソリューションにおいてダイオードの順方
向バイアス電圧を低減する試みによるもの)や抵抗器終
端アプローチの改良に向けられてきた。何故なら、基板
レベルでインピーダンスのミスマッチに対処する作業は
通例、複雑なアナログ線路終端よりもデジタルシステム
の技術に精通したVLSIデジタルエンジニアに割り当
てられるからである。アナログエンジニアがその作業を
割り当てられた場合、彼らは通例、VLSIの設計原理
よりも、ダイオードや抵抗器などのアナログ回路に精通
している。例えば、ダイオードの降下があまりに大きい
場合には、エンジニアは通例、抵抗器を備えた終端シス
テムに変更する方針を採る。それによって、上述のよう
に、電力の損失を増大させたり、それ以外にもシステム
の性能に影響を与えたりする。
Although electronic system manufacturers have long wanted a termination circuit design that provides efficient clamping of modern high speed, low voltage signals and is easy to implement, most attempts have been made to use diode termination. Improvements have been made to approaches (eg, by attempting to reduce the diode forward bias voltage in diode termination solutions) and resistor termination approaches. This is because the task of addressing impedance mismatch at the board level is typically assigned to a VLSI digital engineer who is more knowledgeable in digital system technology than a complex analog line termination. When analog engineers are assigned to do the work, they are usually more familiar with analog circuits, such as diodes and resistors, than VLSI design principles. For example, if the diode drop is too large, engineers typically adopt a policy of changing to a termination system with resistors. Thereby, as described above, the power loss is increased, and also the performance of the system is affected.

【0010】現在の製造技術では、信頼性のあるゼロ電
圧順方向バイアスダイオードは、未だ得られていない。
したがって、現在のダイオード終端設計は依然として、
現代の低電圧回路での使用に適していない。さらに、そ
のようなダイオードが得られたとしても、ダイオード終
端クランプ回路は、マイクロプロセッサやメモリ回路の
ような現代のCMOS(相補型金属酸化膜半導体)の受
信もしくは駆動回路に容易に組み込むことができない
(この点については、抵抗器終端クランプ回路も同様で
ある)。通例、これらのアプローチでは、別個の独立型
のチップとして終端回路を実装する必要がある。例え
ば、小型もしくは携帯型の電子システムなどのように、
形状に関する要求上の制限がある設計では、この条件
は、回路基板上に追加の空間を必要としコストを増大さ
せるため、大いに不利となる
[0010] With current manufacturing techniques, reliable zero voltage forward bias diodes have not yet been obtained.
Therefore, current diode termination designs are still
Not suitable for use in modern low voltage circuits. Moreover, even with such diodes, diode termination clamp circuits cannot be easily integrated into modern CMOS (complementary metal oxide semiconductor) receiving or driving circuits such as microprocessors and memory circuits. (In this regard, the same applies to the resistor termination clamp circuit). Typically, these approaches require that the termination circuit be implemented as a separate stand-alone chip. For example, like a small or portable electronic system,
In designs where there are demanding restrictions on the shape, this requirement is greatly disadvantaged because it requires additional space on the circuit board and increases costs.

【0011】以上の観点から、電子システム内の伝送線
路を通して伝送される信号、特に動作電圧範囲の低い信
号に対して、高速かつ効率的なクランプを有利に提供す
る改良終端回路およびその方法が望まれている。
In view of the foregoing, there is a need for an improved termination circuit and method that advantageously provides fast and efficient clamping of signals transmitted through transmission lines in electronic systems, particularly signals having a low operating voltage range. It is rare.

【0012】[0012]

【発明の概要】本発明は、一実施形態において、電子デ
バイス内の伝送線路上の信号をクランプするための能動
終端回路について記述している。その能動終端回路は、
信号を第1の参照電圧付近にクランプするよう構成され
た下側クランプトランジスタ制御ノードを有し第1の電
位に接続された下側クランプトランジスタと、第1の参
照電圧を供給するよう構成された第1の参照電圧源に接
続された下側閾値参照トランジスタとを備える。第1の
閾値参照トランジスタは、下側クランプトランジスタ制
御ノードを第1の参照電圧よりも大きい第1の閾値電圧
付近にバイアスする第1のバイアス電圧を下側クランプ
トランジスタ制御ノードに供給する。第1の閾値電圧
は、下側クランプトランジスタの閾値電圧である。ま
た、その能動終端回路は、信号を第2の参照電圧付近に
クランプするよう構成された上側クランプトランジスタ
制御ノードを有し第2の電位に接続された上側クランプ
トランジスタと、第2の参照電圧を供給するよう構成さ
れた第2の参照電圧源に接続された上側閾値参照トラン
ジスタとを備える。上側閾値参照トランジスタは、上側
クランプトランジスタ制御ノードを第2の参照電圧より
も小さい第2の閾値電圧付近にバイアスする第2のバイ
アス電圧を上側クランプトランジスタ制御ノードに供給
する。第2の閾値電圧は、上側クランプトランジスタ閾
値電圧の参照電圧である。
SUMMARY OF THE INVENTION In one embodiment, the present invention describes an active termination circuit for clamping a signal on a transmission line in an electronic device. The active termination circuit is
A lower clamp transistor having a lower clamp transistor control node configured to clamp a signal near a first reference voltage and connected to a first potential, and configured to provide a first reference voltage. A lower threshold reference transistor connected to the first reference voltage source. The first threshold reference transistor supplies a lower bias transistor control node with a first bias voltage that biases the lower clamp transistor control node near a first threshold voltage that is greater than the first reference voltage. The first threshold voltage is a threshold voltage of the lower clamp transistor. The active termination circuit also includes an upper clamp transistor control node configured to clamp the signal near a second reference voltage, an upper clamp transistor connected to a second potential, and a second reference voltage. An upper threshold reference transistor connected to a second reference voltage source configured to supply. The upper threshold reference transistor supplies the upper clamp transistor control node with a second bias voltage that biases the upper clamp transistor control node near a second threshold voltage smaller than the second reference voltage. The second threshold voltage is a reference voltage of the upper clamp transistor threshold voltage.

【0013】別の実施形態では、伝送線路上の信号を第
1および第2の参照電圧の一方にクランプする方法が説
明されている。
[0013] In another embodiment, a method is described for clamping a signal on a transmission line to one of a first and a second reference voltage.

【0014】本発明のこれらおよびその他の利点は、以
下の詳細な説明と様々な図面から明らかになる。
[0014] These and other advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the various drawings.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】ここで、本発明を、関連する図面
に図解されたいくつかの好ましい実施形態を参照して詳
細に説明する。以下の説明では、本発明の完全な理解を
促すために数々の具体的な詳細が述べられている。しか
しながら、これらの具体的な詳細の一部もしくは大部分
がなくとも本発明を実施できることは、当業者にとって
明らかであろう。また、周知の工程のステップや構造
は、本発明を不必要に不明瞭にしないように詳細には説
明されていない。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in detail with reference to several preferred embodiments illustrated in the associated drawings. In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. It will be apparent, however, to one skilled in the art, that the present invention may be practiced without some or most of these specific details. In other instances, well-known process steps or structures have not been described in detail so as not to unnecessarily obscure the present invention.

【0016】本発明の一実施形態によると、電子システ
ムの伝送線路を伝わる信号をクランプするための改良型
能動終端回路が提供されている。改良型能動終端回路の
利点は、高速動作と低電力消費を促進すると共に信号を
クランプするために、能動デバイス(例えば、トランジ
スタ)を用いることである。従来技術のダイオード終端
クランプ回路と違って、本発明の能動終端回路は、信号
の電源ライン電圧もしくは電源ライン電圧付近で十分な
クランプを提供するよう構成され、それによって、ゼロ
閾値ダイオードの効果をシミュレートして、高電圧デバ
イスとの適合性を保持しつつ現代の電子デバイスの低電
圧信号での使用に適合している。
According to one embodiment of the present invention, there is provided an improved active termination circuit for clamping a signal traveling on a transmission line of an electronic system. An advantage of the improved active termination circuit is that it uses active devices (eg, transistors) to promote high speed operation and low power consumption and to clamp signals. Unlike prior art diode termination clamp circuits, the active termination circuit of the present invention is configured to provide sufficient clamping at or near the power line voltage of the signal, thereby simulating the effect of a zero threshold diode. Thus, it is compatible with the use of modern electronic devices for low voltage signals while retaining compatibility with high voltage devices.

【0017】示されている実施形態において、本発明
は、伝送線路に接続された第1のノードと、第1の安定
化コンデンサを介して第1の安定電圧源に接続された第
1のゲートノードとを有する第1のクランプトランジス
タを備える。その回路は、さらに、第1もしくは第2の
ゲートノードのいずれかでのゲート閾値電位の偏位が、
安定化コンデンサが存在しない場合に比べて実質的に低
減されるように、伝送線路に接続された第2のノード
と、第2の安定電圧源に接続された第2のゲートノード
とを有する第2のクランプトランジスタを備える。
In the embodiment shown, the invention comprises a first node connected to a transmission line and a first gate connected to a first stable voltage source via a first stabilizing capacitor. And a first clamp transistor having a node. The circuit further includes a gate threshold potential excursion at either the first or second gate node,
A second node having a second node connected to the transmission line and a second gate node connected to the second stable voltage source such that the voltage is substantially reduced as compared to the case where no stabilizing capacitor is present. 2 clamp transistors.

【0018】本発明の利点と特徴をさらに示すために、
図3に、本発明の一実施形態に従って、電子システムの
伝送線路を伝わる信号を終端させるための本発明の終端
回路300を示した。図3に示すように、終端回路30
0は、上側能動クランプデバイス302と、下側能動ク
ランプデバイス304とを備える。図3の実施形態で
は、上側能動クランプデバイス302は、p型MOSデ
バイス332によって実現されており、伝送線路306
の信号を上側電源ライン電圧(例えば、VDD)付近に
クランプする機能を持つ。一方、下側能動クランプデバ
イス304は、n型MOSデバイス320によって実現
されており、伝送線路306の信号を下側電源ライン電
圧(例えば、接地電圧すなわちGND)付近にクランプ
する機能を持つ。本明細書での定義として、上側デバイ
スは、伝送線路の信号の電圧レベルを上側範囲(例え
ば、VDD付近)にクランプするために用いられ、下側
デバイスは、信号の電圧レベルを下側範囲(例えば、接
地電圧付近)にクランプするために用いられる。
To further illustrate the advantages and features of the present invention,
FIG. 3 illustrates a termination circuit 300 of the present invention for terminating a signal traveling on a transmission line of an electronic system according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG.
0 comprises an upper active clamp device 302 and a lower active clamp device 304. In the embodiment of FIG. 3, the upper active clamp device 302 is implemented by a p-type MOS device 332 and the transmission line 306
Is clamped near the upper power supply line voltage (for example, VDD). On the other hand, the lower active clamp device 304 is realized by an n-type MOS device 320, and has a function of clamping a signal on the transmission line 306 to a vicinity of a lower power supply line voltage (for example, a ground voltage or GND). As defined herein, the upper device is used to clamp the voltage level of the signal on the transmission line to an upper range (eg, near VDD), and the lower device is used to clamp the voltage level of the signal to the lower range (eg, near VDD). For example, it is used for clamping around the ground voltage.

【0019】MOSデバイス332のソースはVDDに
接続され、MOSデバイス320のソースは接地ライン
に接続されている。図示されているように、両デバイス
332および320のドレインは両方とも、伝送線路3
06に接続されている。ここで、下側能動クランプデバ
イス304を見ると、MOSデバイス320のゲート3
14は下側閾値参照デバイス312のゲートとドレイン
両方に接続されている。図3に示すように、下側閾値参
照デバイス312は、ゲート‐ドレイン間を接続したn
型MOSデバイス318を備えることになる。
The source of the MOS device 332 is connected to VDD, and the source of the MOS device 320 is connected to the ground line. As shown, the drains of both devices 332 and 320 are both connected to transmission line 3
06. Here, looking at the lower active clamp device 304, the gate 3 of the MOS device 320
14 is connected to both the gate and the drain of the lower threshold reference device 312. As shown in FIG. 3, the lower threshold reference device 312 has an n-gate-to-drain connection.
A type MOS device 318 will be provided.

【0020】十分な電流が、n型MOSデバイス318
のドレインに流れている場合(電流は、任意の従来的な
電流発生装置を源として用いることができ、それは図3
に電流源として符号316で示されている)、下側能動
クランプデバイス304のゲート314は、接地電圧よ
りも高いn型MOSデバイス318の1つの閾値電圧付
近にバイアスされる。通例、ゲート314の電圧は、n
型MOSデバイス318の閾値電圧VTに、デバイス3
18を通る電流の維持に必要な少量のオーバドライブ電
圧を足した電圧にバイアスされる。電流源316は、終
端回路300が用いられる用途によって、定電流源もし
くは可変電流源(VCS)のいずれかとなる。
A sufficient current is supplied to the n-type MOS device 318
(Current can be sourced from any conventional current generator, which is shown in FIG. 3).
The gate 314 of the lower active clamp device 304 is biased near a threshold voltage of one of the n-type MOS devices 318 above ground voltage. Typically, the voltage at gate 314 is n
The threshold voltage VT of the MOS device 318 is
18 is biased to the sum of the small overdrive voltage required to maintain the current through. The current source 316 is either a constant current source or a variable current source (VCS) depending on the application in which the termination circuit 300 is used.

【0021】伝送線路306上の信号が、反射し始め、
接地電圧より下に低下した時、すなわち、下側能動クラ
ンプデバイス304のn型MOSデバイス320のゲー
トとソースの間の電位差がVTを超えるとすぐに、n型
デバイス320は、図3に示すように接地ラインに接続
されたドレインから電流を供給するために通電し始め
る。したがって、信号は、接地電圧付近もしくはやや下
にクランプされる。上述のように、n型デバイス320
のゲート314は通例、VTよりもやや上にバイアスさ
れる。従って、n型デバイス320は、通常、伝送線路
306上の信号が接地電圧よりも大きくなった際に通電
し始める。このように、n型デバイス320は、伝送線
路306上の信号が接地電圧よりも下に低下すると完全
にオン状態となる。
The signal on transmission line 306 begins to reflect,
When the voltage drops below the ground voltage, that is, as soon as the potential difference between the gate and the source of the n-type MOS device 320 of the lower active clamp device 304 exceeds VT, the n-type device 320 is turned on as shown in FIG. To start supplying current from the drain connected to the ground line. Therefore, the signal is clamped near or slightly below ground voltage. As described above, the n-type device 320
Gate 314 is typically biased slightly above VT. Thus, n-type device 320 typically begins to conduct when the signal on transmission line 306 becomes greater than the ground voltage. Thus, n-type device 320 is completely turned on when the signal on transmission line 306 falls below ground voltage.

【0022】n型デバイス318とn型デバイス320
は両方とも同一のダイ上に形成し得るので、それらの閾
値電圧VTは、プロセスの違いに関係なく実質的に等し
くなる。それゆえ、n型デバイス320は、n型デバイ
ス318のVTによってバイアスされたゲート電位を持
っており、伝送線路306上の信号が接地電圧未満(も
しくは接地電圧付近)に低下するとすぐに、容易にオン
状態になることができる。
N-type device 318 and n-type device 320
Can be formed on the same die, so their threshold voltages VT are substantially equal regardless of process differences. Therefore, the n-type device 320 has a gate potential biased by the VT of the n-type device 318, and easily as soon as the signal on the transmission line 306 falls below (or near) the ground voltage. Can be turned on.

【0023】上側能動クランプデバイス302のp型M
OSデバイス332のゲート330を参照すると、同様
の構成が存在する。ゲート330は、p型MOSデバイ
ス334のゲートおよびドレインに接続されている。図
のように、p型MOSデバイス330のソースは、VD
Dに接続されている。p型デバイス334のドレインに
十分な電圧が流れると、p型デバイス332のゲート3
30は、VDD−VT付近にバイアスされる。ただし、
VTは、p型MOSデバイス334の閾値電圧である。
実際は、p型MOSデバイス334を通る電流の維持に
必要なオーバドライブ電圧が存在するため、p型デバイ
ス332のゲート330は、この値(VDD−VT)の
やや下にバイアスされる。
The p-type M of the upper active clamp device 302
Referring to gate 330 of OS device 332, a similar configuration exists. Gate 330 is connected to the gate and drain of p-type MOS device 334. As shown, the source of the p-type MOS device 330 is VD
D. When a sufficient voltage flows to the drain of the p-type device 334, the gate 3
30 is biased near VDD-VT. However,
VT is the threshold voltage of the p-type MOS device 334.
In practice, the gate 330 of the p-type device 332 is biased slightly below this value (VDD-VT) because there is an overdrive voltage required to maintain the current through the p-type MOS device 334.

【0024】伝送線路306上の信号が、反射し始め、
VDDよりも上に上昇すると、p型MOSデバイス33
2はターンオンし、この信号をVDD付近にクランプす
る。上述のオーバドライブ電圧が存在するため、p型M
OSデバイス332は、通常伝送線路306上の信号の
電圧レベルがVDDに達する少し前にオンとなり、それ
によって、信号の電圧レベルがVDDを超える際に、p
型MOSデバイス302が完全にオンとなることを保証
している。ここでも、p型デバイス332と334は両
方とも同一のダイ上に作られてよいので、それらの閾値
電圧VTは、プロセスの違いに関係なく実質的に等しく
なる。
The signal on transmission line 306 begins to reflect,
When the voltage rises above VDD, the p-type MOS device 33
2 turns on and clamps this signal near VDD. Since the above-mentioned overdrive voltage exists, p-type M
OS device 332 is normally turned on shortly before the voltage level of the signal on transmission line 306 reaches VDD, so that when the voltage level of the signal exceeds VDD, p.
It is guaranteed that the type MOS device 302 is completely turned on. Again, since both p-type devices 332 and 334 may be fabricated on the same die, their threshold voltages VT will be substantially equal regardless of process differences.

【0025】p型MOSデバイス332とn型MOSデ
バイス320は、オンとなった際にそれらのクランプイ
ンピーダンスが伝送線路306の特性インピーダンスよ
りも実質的に低くなる(例えば、一実施形態では約50
オーム低くなる)ようにサイズが決められることが好ま
しい。場合によっては、n型デバイス320のドレイン
‐ゲート間の寄生容量により、伝送線路306上の信号
の電圧レベルが変化した際に、ゲート314の電圧が変
化することもある(n型MOSデバイス318に向かう
ノード344でのインピーダンスは、通常n型MOSデ
バイス318を流れる電流がほとんどないため非常に大
きい)。この場合、適切な電圧安定化回路を用いてn型
MOSデバイス320のゲート314の電圧レベルを安
定させることが利点となる。
When turned on, the p-type MOS device 332 and the n-type MOS device 320 have their clamp impedance substantially lower than the characteristic impedance of the transmission line 306 (eg, about 50 in one embodiment).
It is preferable that the size is determined so as to reduce the ohm. In some cases, due to the parasitic capacitance between the drain and the gate of the n-type device 320, the voltage of the gate 314 may change when the voltage level of the signal on the transmission line 306 changes (the n-type MOS device 318). The impedance at the destination node 344 is typically very large because there is little current flowing through the n-type MOS device 318). In this case, it is advantageous to stabilize the voltage level of the gate 314 of the n-type MOS device 320 using an appropriate voltage stabilizing circuit.

【0026】一実施形態では、ノード344が、適切な
サイズ(例えば、ドレイン‐ゲート間の寄生容量の約1
0倍)の内部もしくは外部コンデンサに接続されること
が考慮されている。ノード342に関して同様の問題が
存在するため、伝送線路306上の信号が電源ライン電
圧VDDを超える際にp型MOSデバイス332が確実
にオンとなることを保証するために、同様の電圧安定化
回路をノード342に提供することが利点となることに
注意されたい。
In one embodiment, node 344 may be of an appropriate size (eg, about one to one drain-to-gate parasitic capacitance).
(0x) is considered to be connected to an internal or external capacitor. Since a similar problem exists with respect to node 342, a similar voltage stabilization circuit is used to ensure that p-type MOS device 332 is turned on when the signal on transmission line 306 exceeds power supply line voltage VDD. To the node 342 is an advantage.

【0027】同業者には理解できるとおり、終端回路3
00の利点は、信号の電圧が電源ライン電圧を超えそう
になったらすぐに、終端された伝送線路上の電圧を電源
ライン電圧にクランプすることである。閾値参照デバイ
ス(デバイス310および312)の使用によって、上
側能動クランプデバイス302および上側能動クランプ
デバイス304は、「ゼロ閾値」トランジスタとして機
能する。すなわち、それらは、信号の電圧がVDDおよ
び接地電圧超えるとすぐにクランプを行なう。従来技術
のダイオード終端アプローチは、信号の電圧が電極の順
方向降下電圧(例えば、通例は約0.6V)だけ電源ラ
イン電圧を上回るまでクランプを開始できないので、上
述の事実は、そのアプローチをはるかに凌ぐ利点とな
る。したがって、本発明の能動終端回路は、現代の低電
圧信号での使用に非常に適している。
As understood by those skilled in the art, the termination circuit 3
The advantage of 00 is that the voltage on the terminated transmission line is clamped to the power line voltage as soon as the signal voltage is about to exceed the power line voltage. Through the use of threshold reference devices (devices 310 and 312), upper active clamp device 302 and upper active clamp device 304 function as "zero threshold" transistors. That is, they clamp as soon as the voltage of the signal exceeds VDD and ground. The above facts make the approach far more difficult since the prior art diode termination approach cannot start clamping until the voltage of the signal exceeds the power supply line voltage by the forward voltage drop of the electrodes (eg, typically about 0.6V). This is an advantage over. Therefore, the active termination circuit of the present invention is well suited for use with modern low voltage signals.

【0028】図3に示した終端回路は、外部の終端構成
要素の中に作られてもよい(例えば、既存の受信/駆動
回路と共に用いるために別個のチップ上に複数の終端回
路300を配置しても良い)。終端回路300は、CM
OSマイクロプロセッサやCMOSメモリデバイスなど
のCMOS受信もしくは駆動回路に容易に組み込むこと
ができ、この場合も同様の利点が得られる。従来のVL
SIの設計方法を用いて、CMOS受信もしくは駆動回
路に終端回路300を簡単に組み込むことができること
から、信号の終端処理が容易になる。しかも、CMOS
受信もしくは駆動回路の製造に追加する工程のステップ
は、あったとしてもわずかで済むので、この工業分野で
長い間切実に必要とされてきたことが解決される。即
ち、既存の受信もしくは駆動回路の中に終端回路を組み
込むことができれば、外部の終端構成要素の必要がなく
なり、それによって、回路基板上のスペースが節約され
る。スペースの問題は、小型のフォームファクタ電子シ
ステム(例えば、ポータブルコンピュータ、ポータブル
電子デバイスなど)の設計者にはかなり切実な事柄であ
った。
The termination circuit shown in FIG. 3 may be made in an external termination component (eg, placing multiple termination circuits 300 on separate chips for use with existing receive / drive circuits). May be). The termination circuit 300 is a CM
It can be easily integrated into a CMOS receiving or driving circuit such as an OS microprocessor or a CMOS memory device, and in this case, similar advantages are obtained. Conventional VL
Since the terminating circuit 300 can be easily incorporated into the CMOS receiving or driving circuit using the SI design method, the signal terminating process is facilitated. Moreover, CMOS
Since few, if any, additional process steps are involved in the manufacture of the receiving or driving circuit, a long-felt need in the industry is solved. That is, if the termination circuit could be incorporated into an existing receiving or driving circuit, the need for external termination components would be eliminated, thereby saving space on the circuit board. The space issue has been quite pressing for designers of small form factor electronic systems (eg, portable computers, portable electronic devices, etc.).

【0029】さらに、終端回路300は、図1Aおよび
1Bに示した抵抗器終端ソリューションに比べて、電力
の浪費がかなり少ない。閾値参照デバイスのp型デバイ
ス334およびn型デバイス318は、常にオンの状態
であるのだが、これらのデバイスは、ゲート330およ
び314の閾値電圧を維持できるだけの電流を流せれば
よいので、非常に小さい電流(例えば、1〜2mA、通
例、図1Aで消費される電流の20分の1)を流すよう
構成すればよい。クランプデバイスのMOSデバイス3
32および320がオンとなった(すなわち、伝送線路
306上の信号の電圧レベルが電源ライン電圧を超え
た)際には、クランプ電圧が低いことにより、電力消費
が最小限に抑えられる。これらの特長により、終端回路
300は、バッテリで動作する電子システムでの使用に
特に適している。
Further, the termination circuit 300 consumes significantly less power than the resistor termination solution shown in FIGS. 1A and 1B. Although the p-type device 334 and the n-type device 318 of the threshold reference device are always on, these devices need only to supply enough current to maintain the threshold voltage of the gates 330 and 314. A small current (for example, 1 to 2 mA, typically 1/20 of the current consumed in FIG. 1A) may be configured to flow. MOS device 3 of clamp device
When clamps 32 and 320 are turned on (ie, the voltage level of the signal on transmission line 306 exceeds the power supply line voltage), the low clamp voltage minimizes power consumption. These features make termination circuit 300 particularly suitable for use in battery operated electronic systems.

【0030】さらに、終端回路300内に能動型のデバ
イスを用いたので、クランプが速くなることが理解され
よう。クランプは、伝送線路306上の電圧レベルが電
源ライン電圧を超えたらすぐに(もしくは、超える少し
前に)起こり、本質的に伝送線路の特性インピーダンス
に依存しないため、終端回路300は本質的に調整不要
である。したがって、終端回路300は、電子システム
(例えば、メモリバンクにつながるデータ線路)の構成
に伴って特性インピーダンスが変化する場合などでの終
端回路の使用に極めて適している。
It will be further appreciated that the use of active devices in the termination circuit 300 results in faster clamping. The termination circuit 300 is essentially tuned because the clamping occurs as soon as (or shortly before) the voltage level on the transmission line 306 exceeds the power line voltage and is essentially independent of the characteristic impedance of the transmission line. Not required. Therefore, the termination circuit 300 is extremely suitable for use in a case where the characteristic impedance changes with the configuration of an electronic system (for example, a data line connected to a memory bank).

【0031】図3に提案された能動終端回路の実施形態
は、CMOSトリステート回路と組み合わせた使用に特
に適している。一例として、図4は、出力ドライバ40
4と入力レシーバ414とトリステート制御信号とを有
するトリステート終端回路400を示す。ノード406
が、VDDの代わりに(電圧参照ブロック410によっ
て発生される)約VDD−VTのバイアス電圧に接続さ
れ、ノード408が、接地電圧の変わりに(電圧参照ブ
ロック412によって発生される)約+VTのバイアス
電圧に接続される場合、トリステート回路416は、制
御信号がトリステート回路416を「トリステート」モ
ードに設定する際に伝送線路402上の信号の電圧レベ
ルをクランプするための終端回路としても機能できる。
The embodiment of the active termination circuit proposed in FIG. 3 is particularly suitable for use in combination with a CMOS tristate circuit. As an example, FIG.
4 shows a tri-state termination circuit 400 having an input receiver 4, an input receiver 414, and a tri-state control signal. Node 406
Is connected to a bias voltage of about VDD-VT (generated by the voltage reference block 410) instead of VDD, and the node 408 has a bias of about + VT (generated by the voltage reference block 412) instead of the ground voltage. When connected to a voltage, the tristate circuit 416 also functions as a termination circuit for clamping the voltage level of the signal on the transmission line 402 when the control signal sets the tristate circuit 416 to a “tristate” mode. it can.

【0032】例えば、図3の上側閾値参照デバイス31
0のノード342が、図4のノード406のための参照
電圧として用いられてもよいことに注意すべきである。
同様に、図4のノード406にバイアス電圧を供給する
ために、電圧参照回路410の別の実施形態が用いられ
てもよい。同様に、図3の下側閾値参照デバイス312
のノード344が、図4のノード408のための参照電
圧として用いられてもよいことに留意されたい。同様
に、図4のノード408にバイアス電圧を供給するため
に、電圧参照回路412の別の実施形態が用いられても
よい。図4は、能動終端トリステート回路のある特定の
実装を示しているのだが、当業者は、本明細書に開示さ
れている技術が他のトリステート設計にも応用可能であ
ることを理解するだろう。
For example, the upper threshold reference device 31 shown in FIG.
Note that zero node 342 may be used as a reference voltage for node 406 of FIG.
Similarly, another embodiment of the voltage reference circuit 410 may be used to provide a bias voltage to the node 406 of FIG. Similarly, the lower threshold reference device 312 of FIG.
May be used as a reference voltage for node 408 of FIG. Similarly, another embodiment of voltage reference circuit 412 may be used to provide a bias voltage to node 408 of FIG. Although FIG. 4 illustrates one particular implementation of an active termination tristate circuit, those skilled in the art will appreciate that the techniques disclosed herein are applicable to other tristate designs. right.

【0033】上述の技術は、非トリステートであるドラ
イバにも同じく応用可能である。図4に示されたような
回路もしくは類似の回路は、既存のCMOS入出力回路
内に容易に組み込むことが可能であるため、駆動回路
は、ドライバ(トリステートもしくは非トリステート)
の機能と終端回路の機能の両方に最小設計および/また
はダイ上の最小の追加スペースを提供することができ
る。
The technique described above is equally applicable to drivers that are not tristated. Since a circuit such as that shown in FIG. 4 or a similar circuit can be easily incorporated into an existing CMOS input / output circuit, the driving circuit includes a driver (tri-state or non-tri-state).
And the function of the termination circuit can be provided with a minimal design and / or minimal additional space on the die.

【0034】図5は、本発明の一実施形態にしたがっ
て、本発明の能動終端回路のバイポーラによる実装を示
している。バイポーラ技術を用いて実装された図5の終
端回路の動作原理は、図5の上側および下側クランプデ
バイスと、上側および下側閾値参照デバイスとを除い
て、図3の終端回路の動作原理と類似している。バイポ
ーラ技術により、終端回路を、バイポーラ受信/駆動回
路に容易に組み込むことが可能となる(もちろん、独立
型の実装を用いても、図5の終端回路が既存の電子デバ
イスと共に動作できるようになる)。さらに、バイポー
ラ技術は、例えば、高速、小型など、いくつかの利点を
持つ。さらに、バイポーラ終端は、CMOS実装よりも
さらに低い実効インピーダンスを持つこともある。
FIG. 5 illustrates a bipolar implementation of the active termination circuit of the present invention, according to one embodiment of the present invention. The operating principle of the termination circuit of FIG. 5 implemented using bipolar technology is the same as that of the termination circuit of FIG. 3, except for the upper and lower clamp devices and the upper and lower threshold reference devices of FIG. Similar. The bipolar technology allows the termination circuit to be easily integrated into the bipolar receiving / driving circuit (of course, the termination circuit of FIG. 5 can work with existing electronic devices even with a stand-alone implementation). ). In addition, bipolar technology has several advantages, for example, high speed, small size, and the like. Furthermore, bipolar terminations may have lower effective impedance than CMOS implementations.

【0035】図5によると、npnトランジスタ504
を備える下側閾値設定デバイスが示されている。トラン
ジスタ504は、コレクタ‐ベース間を接続されるよう
構成されており、エミッタは接地ラインに接続され、ベ
ースは下側クランプデバイス508のnpnトランジス
タ506のベースに接続されている。下側閾値デバイス
502は、十分な電流がnpnトランジスタ504を流
れる際に、接地電圧よりも高い約+VBEの電圧をnp
nトランジスタ506のベースに供給する機能を持つ
(電流は、従来の電源供給トランジスタとして使用され
たnpnトランジスタ504のコレクタに供給される、
この電源供給の構成は図5では、電流源524としてシ
ンボルで示した)。
According to FIG. 5, npn transistor 504
A lower threshold setting device comprising: Transistor 504 is configured to be connected between the collector and the base, the emitter is connected to the ground line, and the base is connected to the base of npn transistor 506 of lower clamp device 508. The lower threshold device 502 sets a voltage of about + VBE above ground voltage to np when sufficient current flows through npn transistor 504.
It has the function of supplying to the base of an n-transistor 506 (current is supplied to the collector of an npn transistor 504 used as a conventional power supply transistor,
This power supply configuration is symbolized in FIG. 5 as a current source 524).

【0036】npnトランジスタ506は、伝送線路5
20上の電圧レベルが接地電圧よりも少し低くなる際に
導電し始め、それによって、電圧を接地電圧付近にクラ
ンプする。ここでも、トランジスタ504の導電を維持
するための小さなオーバドライブ電圧が存在するため、
npnトランジスタ506のベースは、+VBEの少し
上にバイアスされ、信号の電圧が接地電圧に達する少し
前に、npnトランジスタ506がオンとなる。このよ
うに、信号の電圧が接地電圧よりも下に低下した際に、
トランジスタ506は完全にオンとなることが保証され
ている。
The npn transistor 506 is connected to the transmission line 5
When the voltage level on 20 drops slightly below ground, it begins to conduct, thereby clamping the voltage near ground. Again, since there is a small overdrive voltage to maintain the conduction of transistor 504,
The base of npn transistor 506 is biased slightly above + VBE, and shortly before the voltage of the signal reaches ground voltage, npn transistor 506 turns on. Thus, when the signal voltage drops below the ground voltage,
Transistor 506 is guaranteed to be completely on.

【0037】npnトランジスタ506が接地ラインの
代わりにVDDに接続されていることにより、npnト
ランジスタ506は、確実にクランプ開始前にオフとな
るという利点を持つことに注意すべきである。トランジ
スタ506のコレクタが接地ラインに接続されていれ
ば、このトランジスタのβが高いことにより、伝送線路
520上の信号の電圧レベルが電源ライン電圧内にある
際にも少なからぬ電流が流れ、そのために電力消費がか
なり増大するだろう。
It should be noted that the fact that the npn transistor 506 is connected to VDD instead of the ground line has the advantage that the npn transistor 506 is surely turned off before clamping starts. If the collector of transistor 506 is connected to the ground line, then due to the high β of this transistor, a considerable amount of current will flow even when the voltage level of the signal on transmission line 520 is within the power supply line voltage. Power consumption will increase significantly.

【0038】上側閾値デバイス534のコレクタ‐ベー
ス間を接続されたpnpトランジスタ530は、上側ク
ランプデバイス542のpnpトランジスタ540のベ
ースにおける電圧を約VDD−VBEにバイアスする。
伝送線路520上の信号の電圧がVDDを超えると(ト
ランジスタ530内の導電を維持するオーバドライブ電
圧の存在する場合にはVDDの少し下に達すると)、p
npトランジスタ540がオンとなり、電圧のレベルを
約VDDにクランプする。
The pnp transistor 530 connected between the collector and base of the upper threshold device 534 biases the voltage at the base of the pnp transistor 540 of the upper clamp device 542 to about VDD-VBE.
If the voltage of the signal on transmission line 520 exceeds VDD (or just below VDD in the presence of an overdrive voltage that maintains conduction in transistor 530), p
The np transistor 540 is turned on, and clamps the voltage level to about VDD.

【0039】トランジスタ506および540のベース
‐エミッタ間の寄生容量から、追加の電圧安定化回路
が、これらのトランジスタのゲートに接続され、伝送線
路520上の電圧レベルが変化した際に、これらのトラ
ンジスタが確実にクランプすることを保証する必要が生
じる場合もある。電圧の安定化のために、図3に関連し
て説明されたものも含めた従来の電圧安定化のアプロー
チが用いられてもよい。
Due to the base-emitter parasitic capacitance of transistors 506 and 540, additional voltage stabilization circuits are connected to the gates of these transistors so that when the voltage level on transmission line 520 changes, these transistors In some cases, it may be necessary to ensure that the clamps are securely clamped. Conventional voltage stabilization approaches, including those described in connection with FIG. 3, may be used for voltage stabilization.

【0040】図5の終端回路は、調整不要でかつ柔軟な
実装が可能であること(独立型もしくは駆動/受信回路
への組み込み型)、および図3に関連して示したよう
に、上述した低いクランプ電圧特性を持つことを理解さ
れたい。しかしながら、図5の終端回路の電力消費は、
図3の終端回路よりも少し高い。これは、信号の電圧が
VDDを超えた際に、電流が、(図3の場合のVDDと
違って)接地端子、すなわちpnpトランジスタ540
のコレクタ端から供給されるためである。通電した際に
トランジスタ540にかかる電圧が大きくなることか
ら、電力消費が増大すると考えられる。同様に、信号の
電圧が接地電圧を超えた際に、電流は、(図3の場合の
接地と違って)VDD、すなわちnpnトランジスタ5
06のコレクタ端から供給される。通電した際にトラン
ジスタ506にかかる電圧が大きくなることからも、電
力消費が増大すると考えられる。
The termination circuit of FIG. 5 requires no adjustment and can be flexibly mounted (independent type or embedded in a driving / receiving circuit), and as described with reference to FIG. It should be understood that it has a low clamp voltage characteristic. However, the power consumption of the termination circuit of FIG.
It is slightly higher than the termination circuit of FIG. This means that when the voltage of the signal exceeds VDD, the current will flow to the ground terminal (unlike VDD in FIG. 3), ie the pnp transistor 540
Because it is supplied from the collector end. Since the voltage applied to the transistor 540 when energized increases, it is considered that power consumption increases. Similarly, when the voltage of the signal exceeds the ground voltage, the current becomes VDD (unlike ground in FIG. 3), ie, the npn transistor 5
06 from the collector end. Since the voltage applied to the transistor 506 when the power is turned on increases, it is considered that power consumption increases.

【0041】図6は、別のCMOS実施形態を示してお
り、その実施形態においては、上側クランプデバイス6
04のp型デバイス602が、(図3の場合のVDDの
代わりに)接地ラインに接続されている。逆に、下側ク
ランプデバイス608のn型デバイス606は、接地ラ
インの代わりにVDDに接続されている。図6の終端回
路の残り部分は、実質的に図3に示した終端回路と同じ
である。
FIG. 6 shows another CMOS embodiment, in which the upper clamp device 6 is shown.
A p-type device 602 at 04 is connected to the ground line (instead of VDD in FIG. 3). Conversely, the n-type device 606 of the lower clamp device 608 is connected to VDD instead of the ground line. The rest of the termination circuit of FIG. 6 is substantially the same as the termination circuit shown in FIG.

【0042】伝送線路620上の電圧レベルが接地電圧
よりも低い値に低下すると(もしくは、上述のオーバド
ライブ電圧が存在する際の接地電圧に近づくと)、電圧
を接地電圧にクランプする電流が、(図3の場合の)接
地電圧の代わりにVDDから流れる。逆に、伝送線路6
20上の電圧レベルがVDDを超えると(もしくは、上
述のオーバドライブ電圧が存在するためにVDDに近づ
くと)、電圧をVDDにクランプする電流が、(図3の
場合の)VDDの代わりに接地ラインから流れる。図4
と同様のこの構成により、伝送線路620上の電圧レベ
ルが電源ライン内にある際に、p型デバイス602およ
びn型デバイス606が、より完全にオフとなることが
保証されている。
When the voltage level on transmission line 620 drops below ground (or approaches ground when the overdrive voltage described above is present), the current that clamps the voltage to ground is: It flows from VDD instead of the ground voltage (in the case of FIG. 3). Conversely, transmission line 6
If the voltage level on 20 exceeds VDD (or approaches VDD due to the presence of the overdrive voltage described above), the current that clamps the voltage to VDD is reduced to ground instead of VDD (in FIG. 3). Flow from the line. FIG.
This configuration, similar to, ensures that the p-type device 602 and the n-type device 606 are more completely turned off when the voltage level on the transmission line 620 is within the power supply line.

【0043】さらに、クランプ中には、これらのトラン
ジスタのドレインからソースへ大きい電圧がかかる。導
電性が増すことにより、これらのトランジスタのサイズ
を小さくすることが可能となり、それによって、面積と
容量の低減いう利点があり、高速化にもつながる。ま
た、図6の終端回路は、調整不要でかつ柔軟な実装(独
立型もしくは駆動/受信回路への組み込み型)と、図3
および5に関連して上述した低いクランプ電圧特性とを
持つことを理解すべきである。しかしながら、クランプ
中にクランプトランジスタ602および606にかかる
電圧が高くなると、電力消費が増大するだろう。すでに
述べたように、伝送線路620上の電圧レベルが変化し
ても、上側クランプデバイス604および下側クランプ
デバイス608が確実にクランプすることを保証するた
めに、場合によっては、上述の電圧安定化回路が、トラ
ンジスタ602および606のゲートに接続されてもよ
い。
Furthermore, during clamping, a large voltage is applied from the drain to the source of these transistors. The increase in conductivity makes it possible to reduce the size of these transistors, which has the advantage of reducing the area and capacitance, and also leads to higher speed. The termination circuit shown in FIG. 6 requires no adjustment and is flexible (independent type or built-in type in the driving / receiving circuit).
It should be understood that it has the low clamping voltage characteristics described above in connection with FIGS. However, higher voltages on clamp transistors 602 and 606 during clamping will increase power consumption. As already mentioned, in order to ensure that the upper clamp device 604 and the lower clamp device 608 clamp even when the voltage level on the transmission line 620 changes, the above-described voltage stabilization may be performed in some cases. A circuit may be connected to the gates of transistors 602 and 606.

【0044】<付加的な議論、例示および応用>本発明
の理論と応用をより明確にするために、理解の補完を図
って、以下、付加的に説明する。特に、従来技術のアプ
ローチに特有の困難さと本発明の利点についての理解を
促すために、インピーダンスミスマッチを含む問題につ
いて、より詳細に論じる。
<Additional Discussion, Examples, and Applications> In order to clarify the theory and application of the present invention, an additional explanation will be given below with the aim of supplementing understanding. In particular, issues including impedance mismatch will be discussed in more detail to facilitate an understanding of the difficulties inherent in prior art approaches and the advantages of the present invention.

【0045】コンピュータ、一般消費者用/工業用電子
デバイスなどの電子システム、特に、集積回路(IC)
を用いたシステムの設計および実装では、伝送線路の終
端の問題が、主な問題となっている。信号が伝送線路を
伝わり、線路の端でインピーダンスミスマッチが生じる
と、信号は終端で反射し、線路を往復し、一般にリンギ
ングと呼ばれる現象を引き起こす。
Electronic systems such as computers, consumer / industrial electronic devices, especially integrated circuits (ICs)
In the design and implementation of systems using, the problem of transmission line termination is a major problem. When a signal travels along a transmission line and an impedance mismatch occurs at the end of the line, the signal reflects at the end, reciprocates on the line, and causes a phenomenon generally called ringing.

【0046】この問題への典型的な対処法は、線路の特
性インピーダンスと同等のインピーダンスで伝送線路を
終端する方法である。これに関する問題は、そのような
システムでは、システムの電力損失が増大し、必要とな
る回路のドライブ能力が増大し、線路の中途に接続され
る他のデバイスに対する問題、すなわち選択されたソリ
ューションに依存する数々の他の問題が引き起こされる
ことである。
A typical solution to this problem is to terminate the transmission line with an impedance equal to the characteristic impedance of the line. The problem with this is that in such systems, the power loss of the system increases, the required circuit drive capacity increases, and the problem with other devices connected along the line, i.e., depends on the solution chosen. There are a number of other issues that may arise.

【0047】結果として、設計者は、そのような終端を
必要としない論理システムを好んで用いる。TTL(ト
ランジスタ‐トランジスタロジック)回路が一般的にな
りつつあった頃、設計者たちは、終端を用いておらず、
深刻なリンギングおよびノイズの問題に苦しんだ。大型
のシステムを構築することは、ほとんど不可能であっ
た。
As a result, designers prefer logic systems that do not require such termination. When TTL (transistor-transistor logic) circuits were becoming more common, designers did not use terminations,
Suffered from severe ringing and noise problems. Building large systems has been almost impossible.

【0048】別のアプローチは、入力側にクランプダイ
オードを有するTTL回路を用いる方法である。これら
のダイオードは、そのデバイスの動作範囲内で終端イン
ピーダンスに影響を与えないため、余分な電力を消費し
ないと共に、入力側の波形がクランプ電圧(通例は、電
源ライン電圧ダイオードの順方向降下電圧)を超えたり
下回ったりするとすぐに、ダイオードクランプが動作
し、反射をクランプし、所定のレベル内の動作信号を保
持した。そのような終端システムの基本的な概念は、標
準の動作範囲外の適切な終端を提供すると共に動作範囲
内の高い特性インピーダンスを保持する非線形終端デバ
イスを用いることができるということである。
Another approach is to use a TTL circuit having a clamp diode on the input side. Since these diodes do not affect the termination impedance within the operating range of the device, they do not consume extra power and the waveform at the input side is a clamp voltage (usually the forward drop voltage of the power line voltage diode). As soon as the threshold was exceeded or exceeded, the diode clamp was activated, clamping the reflection and retaining the operating signal within a predetermined level. The basic concept of such a termination system is that a non-linear termination device that provides proper termination outside of the standard operating range and maintains a high characteristic impedance within the operating range can be used.

【0049】図7は、以下の説明のすべてに当てはまる
一般的な回路構成を示す。反対の末端に受信デバイスを
備えた伝送線路を駆動する回路が示されている。点線の
囲みは、受信端での終端のクランプもしくはその他の形
態の応用を示す。
FIG. 7 shows a general circuit configuration that applies to all of the following descriptions. A circuit for driving a transmission line with a receiving device at the opposite end is shown. The dashed box indicates termination clamp or other form of application at the receiving end.

【0050】図8Aおよび8Bは、問題を図示するもの
であり、特別なダイオードクランプを備えない従来のC
MOSもしくはTTLの状況を示す(特に、ここに示さ
れた降下波形とすべてのクランプ回路の下半分に関する
以下の分析と議論に注意されたい。しかし、上昇波形と
クランプ回路の上側半分に関しても同様の議論が可能で
ある。)
FIGS. 8A and 8B illustrate the problem and show a conventional C without a special diode clamp.
Indicate the MOS or TTL situation (note in particular the following analysis and discussion of the falling waveform shown here and the lower half of all clamp circuits. However, the same applies to the rising waveform and the upper half of the clamp circuit). Discussion is possible.)

【0051】図8Aは、伝送線路で電気的に生じている
現象を示す電圧−電流の相関図である。50オームの伝
送線路が、最初に5Vで安定化され(図8A「開始」の
右側)、ドライバの出力がオンとなった場合(「出力
低」に遷移)、線路を伝わる電流の波形は、ドライバの
出力インピーダンス曲線と交差するように「開始」点か
ら50オームのインピーダンスの線を引くことにより視
覚的に示される(交差する点「A」)。この場合、出力
電圧は最初に約0.9Vに下がり、約80mAの電流の
波形が伝送線路に送られる。この説明における電流の極
性は、伝送線路をレシーバからドライバへ流れる電流を
正とする。電圧に関しては、慣習に従って接地ラインか
らを正として参照する。
FIG. 8A is a voltage-current correlation diagram showing a phenomenon that occurs electrically in the transmission line. When a 50 ohm transmission line is first stabilized at 5V (right side of "Start" in FIG. 8A) and the driver output is turned on (transition to "output low"), the waveform of the current flowing through the line is: This is shown visually by drawing a 50 ohm impedance line from the "start" point to intersect the driver's output impedance curve (crossing point "A"). In this case, the output voltage first drops to about 0.9 V, and a current waveform of about 80 mA is sent to the transmission line. In this description, the polarity of the current is positive when the current flows through the transmission line from the receiver to the driver. With respect to voltage, the convention is to refer to positive from the ground line.

【0052】図の描き方を変えると、同じ推移を図8B
のように示すことができる。「t」(時間)軸に沿った
各長方形は、伝送線路を順方向もしくは逆方向に流れる
波形の1トリップを示す。ゆえに、初めに出力電圧が点
「A」の電圧に降下した1伝送時間(1つの長方形)後
に、受信端が変化し始める。
When the drawing method is changed, the same transition is obtained as shown in FIG.
It can be shown as follows. Each rectangle along the "t" (time) axis represents one trip of the waveform flowing forward or backward through the transmission line. Therefore, after one transmission time (one rectangle) when the output voltage first drops to the voltage at the point “A”, the receiving end starts to change.

【0053】受信端での平衡点(受信端に到達する波形
と負荷インピーダンスの間のバランス)は、受信ゲート
のインピーダンス曲線と交差するように点Aから50オ
ームのインピーダンスの線を引くことにより示される。
従って、ドライブ側が5Vから0.9Vに変化すると、
ドライブ側へ送り返される反射が引き起こされて、これ
は、受信端における5Vから−2.5V(点「B」)へ
の変化として示される。駆動端と再度交差する点「C」
に向けて50オームの伝送線路を引くと、受信端へ向け
て線路を送られる別の電流により、約−0.3Vへと駆
動されるドライバの出力が現われることが予期されるこ
とがわかる。これらの状態の遷移は、それぞれ、適切な
時間間隔で図8Bに示されている。
The equilibrium point at the receiving end (the balance between the waveform reaching the receiving end and the load impedance) is indicated by drawing a 50 ohm impedance line from point A to intersect the receiving gate impedance curve. It is.
Therefore, when the drive side changes from 5V to 0.9V,
A reflection is sent back to the drive side, which is indicated as a change from 5V at the receiving end to -2.5V (point "B"). Point "C" crossing the drive end again
It can be seen that pulling a 50 ohm transmission line towards the end of the line would expect the output of the driver to be driven to about -0.3 volts by another current sent through the line towards the receiving end. Each of these state transitions is shown in FIG. 8B at the appropriate time intervals.

【0054】出力(点「C」)からの反射が受信側(点
「D」)に戻る際、新しい反射が受信側を0.9Vの範
囲(点「D」)に引き上げるため問題が発生し、最悪の
場合には受信デバイスのノイズレベルを超え、おそらく
誤った信号を引き起こす。このことは、受信デバイス
が、入力電圧を誤って解釈し、誤ったデータを生成する
原因になることがある。
When the reflection from the output (point "C") returns to the receiving side (point "D"), a problem arises because the new reflection raises the receiving side to the 0.9V range (point "D"). In the worst case, it exceeds the noise level of the receiving device, possibly causing an erroneous signal. This can cause the receiving device to misinterpret the input voltage and generate incorrect data.

【0055】図9に示したように、受信デバイスと並列
にショットキダイオードを配置することにより、受信デ
バイスの入力特性は正常な状態に補完される。第1の遷
移における電流の波形は、図8Aと同じであるが、ダイ
オードのクランプ動作が、受信端の平衡点を変化させて
いることにより、入力電圧が過度にマイナスの値となら
ず、反射により線路を戻ってくるエネルギが低減されて
いることに注意されたい。最終的には、受信デバイス
は、先の例における有害なプラス電圧の反射を受け取る
ことのない状態となる。
By arranging the Schottky diode in parallel with the receiving device as shown in FIG. 9, the input characteristics of the receiving device are complemented to a normal state. The waveform of the current in the first transition is the same as that of FIG. 8A, but the input voltage does not become an excessively negative value due to the fact that the clamp operation of the diode changes the equilibrium point of the receiving end. Note that the energy returning on the line has been reduced by this. Eventually, the receiving device will not receive the detrimental positive voltage reflection in the previous example.

【0056】図10は、図9の状態の特別なケースとし
て、ショットキダイオードと直列に抵抗器が挿入されて
いる場合の特性を示している。抵抗値は、平衡点におけ
る等価インピーダンスが、50オームの伝送線路に正確
に適合するよう選ばれ、選択されている。この状態で
は、受信端から伝送線路を戻る反射電流は、伝送線路を
1つの反射が折り返しただけで安定となるめに丁度必要
な量となっている。
FIG. 10 shows a characteristic in a case where a resistor is inserted in series with the Schottky diode as a special case of the state of FIG. The resistance values are chosen and selected such that the equivalent impedance at the equilibrium point exactly matches the 50 ohm transmission line. In this state, the amount of reflected current returning from the receiving end to the transmission line is just the amount required for the reflection to be stable by one reflection of the transmission line.

【0057】このアプローチが、実際の状況(というた
めには、ドライバと伝送線路両方の特性を完全に理解す
る必要があるが)で実際的な代替方法となるか否かとは
別に、上の分析から、次のことが理解される。すなわ
ち、動作範囲外の受信線路におけるデバイスの複合特性
インピーダンスが、平衡点の伝送線路のインピーダンス
よりも大きいならば、システムには、最終的にデバイス
の動作範囲への正の反射を引き起こす反射が現われ、お
そらくノイズの問題を引き起こすのである。逆に、平衡
点の受信端における複合特性インピーダンスが、伝送線
路よりも小さい場合には、正の反射は生じない。さら
に、平衡点における伝送線路と終端との適合が近くなる
ほど、システムは早く安定する。
Apart from whether this approach is a practical alternative in a real situation (though it is necessary to fully understand the characteristics of both the driver and the transmission line), the above analysis From the following, it is understood that: That is, if the composite characteristic impedance of the device on the receive line outside the operating range is greater than the impedance of the transmission line at the equilibrium point, the system will eventually have a reflection that causes a positive reflection into the device operating range. , Probably causing noise problems. Conversely, if the composite characteristic impedance at the receiving end at the equilibrium point is smaller than that of the transmission line, no positive reflection occurs. Furthermore, the closer the match between the transmission line and the termination at the equilibrium point, the sooner the system will settle.

【0058】しかしながら、他の問題を考慮する必要が
ある。まず、平衡点は、それに先立つすべての状態、特
にシステムの最初の始動電圧の関数である。しかし、よ
り重要なことは、おそらく、ダイオードの実効インピー
ダンスが電流に伴って変化することである。ショットキ
ダイオードの0.5V以下の動作範囲は、非常に高い等
価インピーダンスを示すため、その領域の平衡点は、望
ましくない反射を引き起こすことがある。
However, other issues need to be considered. First, the equilibrium point is a function of all states preceding it, in particular the initial starting voltage of the system. But more importantly, perhaps, is that the effective impedance of the diode changes with current. Since the operating range of the Schottky diode below 0.5V exhibits a very high equivalent impedance, the equilibrium point in that region can cause unwanted reflections.

【0059】図11は、その点を示している。ここで
は、動作電圧が1Vに下げられている(3Vでの動作で
あれば、ショットキダイオードの有効性に対するクロス
オーバ点に近い)。この場合、伝送線路の受信端におけ
る平衡点は、ダイオードの等価インピーダンスの高い領
域に存在し、それに比例して高いレベルの反射が伝送線
路を戻る。示されているとおり、そのような状態は破滅
的な結果を招致しかねない。ダイオードのインピーダン
スが、低電圧領域で非常に高いため、それに比例して、
反射の問題は、クランプダイオード導入前のTTL回路
の場合よりも大きくなる。
FIG. 11 illustrates this point. Here, the operating voltage is reduced to 1V (close to the crossover point for Schottky diode effectiveness if operating at 3V). In this case, the equilibrium point at the receiving end of the transmission line exists in a region where the equivalent impedance of the diode is high, and a proportionally high level of reflection returns along the transmission line. As shown, such a situation can have catastrophic consequences. Since the impedance of the diode is very high in the low voltage region,
The problem of reflection becomes greater than in the case of the TTL circuit before the introduction of the clamp diode.

【0060】ダイオードを用いた回路設計では上記反射
の問題が存在するため、特に低電圧で、設計者は、抵抗
終端システムに再び注目しつつある。しかし、抵抗終端
システムを採用すると、多大な電力損失が起きる。この
ことは、特に携帯型もしくはその他の小型システムにお
いては看過し得ない重要な問題である。また、正確な終
端を得ることは、特に、問題のバス線路が実効インピー
ダンスを変化させる様々な数の負荷を持つソケットを含
む場合、基板レベルのエンジニアには困難である。
Since the reflection problem exists in the circuit design using the diode, especially at a low voltage, the designer is again paying attention to the resistance termination system. However, employing a resistive termination system results in significant power losses. This is an important issue that cannot be overlooked, especially in portable or other small systems. Also, obtaining accurate termination is difficult for board-level engineers, especially if the bus line in question includes sockets with varying numbers of loads that change the effective impedance.

【0061】図12は、ダイオード終端の低電力の利点
を持った上で、低電圧で動作する新しい種類の終端の特
性を示す。そこでは、「ゼロ閾値」トランジスタ、もし
くは、それどころかわずかに負の閾値値を持つものさ
え、終端のために用いられている。図13を参照する。
バス動作のアクティブな領域内では、これらのデバイス
は、若干電流を流す(おそらく、1ないし2mA(ミリ
アンペア))。しかしながら、この例において終端抵抗
が標準的に消費する20mA以上の電流に比べると、極
端に低い値である。しかしながら、伝送線路の電圧が、
動作範囲外へ反射するとすぐに、ゼロ閾値デバイスは、
オンとなり、非常に滑らかなターンオンを提供する。
FIG. 12 shows the characteristics of a new type of termination that operates at low voltages, while taking advantage of the low power of diode termination. There, "zero threshold" transistors, or even those with slightly negative threshold values, are used for termination. Please refer to FIG.
Within the active area of the bus operation, these devices draw some current (probably 1-2 mA (milliamps)). However, in this example, the value is extremely low as compared with the current of 20 mA or more that is typically consumed by the terminating resistor. However, the voltage of the transmission line is
Upon reflection out of the operating range, the zero threshold device
Turns on, providing a very smooth turn-on.

【0062】そのようなシステムでは、多くの電力を節
約できる。さらに、そのシステムは、2つの追加のイン
プラントとマスキング工程等を必要に応じて用いること
で、最終的にIC自体に組み込むことが可能となるだろ
う。さらに、ダイオード終端は、様々な数のカードが挿
入されるメモリバスのような用途に非常に有効である。
そのような用途では、終端インピーダンスを正確に決定
することは非常に困難であるため、ダイオードクラスを
用いた場合には、基本的に調整不要の回路設計がなされ
る。他の受信デバイスが、より多くのクランプ/終端動
作を行なう場合には、ダイオードは動作を抑える。ま
た、ダイオードは、伝送線路の正確な特性インピーダン
スに敏感ではない。さらに、電力消費の大きい抵抗ネッ
トワークを用いた終端が必要ないことから、負荷が低減
するために、チップの設計者は、小さい駆動回路用いる
ことができ、固有のノイズマージンを大きくするために
十分に大きな電源ライン電圧を用いることができる。
In such a system, much power can be saved. In addition, the system could ultimately be integrated into the IC itself, using two additional implants and masking steps as needed. In addition, diode termination is very useful for applications such as memory buses where different numbers of cards are inserted.
In such an application, it is very difficult to accurately determine the termination impedance. Therefore, when the diode class is used, a circuit design basically requiring no adjustment is made. If other receiving devices perform more clamping / termination operations, the diode will suppress operation. Also, diodes are not sensitive to the exact characteristic impedance of the transmission line. In addition, since the termination using a resistor network with high power consumption is not required, the chip designer can use a small drive circuit to reduce the load, and enough to increase the inherent noise margin. Large power line voltages can be used.

【0063】ダイオード型終端の欠点の一つは、「n
T」クラスの終端であることである。ここで、nは、さ
らなる動作に対してバスが十分に安定するまでに必要な
バス遷移の数である。並列終端は、伝送線路のすべての
点が正確に終端され、反射が許容されない1Tタイプの
終端装置である。直列終端は、2T終端である。この終
端は、伝送線路を伝搬した信号が反射して2倍にされて
電源側に戻って来たとき、設定と匹敵する大きさとなと
るように、反射が半分の高さの波となるようにしてい
る。どちらの場合でも、理論的にではあるが、通例、終
端の不正確さによって、これよりも多くの安定化を行な
うことが必要となる。
One of the disadvantages of diode termination is that "n
T "class. Here, n is the number of bus transitions required until the bus is sufficiently stable for further operation. Parallel termination is a 1T type termination device in which all points of the transmission line are terminated accurately and reflections are not allowed. The series termination is a 2T termination. This termination is such that when the signal propagated on the transmission line is reflected and doubled and returns to the power supply side, the reflection becomes a half-height wave so that the signal has a size comparable to the setting. I have to. In either case, although theoretically, the inaccuracy of the termination usually requires more stabilization.

【0064】一次近似では、ダイオードは、バスが効果
的に安定される前に、波形が伝送線路を伝搬して反射し
電源に戻った後に、反射して受信側に戻る必要のある3
+T終端装置である。それゆえ、バスの動作周波数がバ
スの長さに比べて高い場合には、次の遷移が起こった際
に、バスが完全に安定化されないことがある。そのよう
な状況下では、線路の電圧が、遷移によって少し異な
り、信号内に明らかなエッジジッタを引き起こす。これ
は、1つのサイクルから別のサイクルへの遷移の際に、
出力が、少し高いもしくは低い電圧を持ちうるために起
きる。立ち上がり時間と立ち下がり時間の短い今日のシ
ステムでは、これは、おそらく数十分の一ナノ秒以下で
あるが、いかなる場合でも考慮する必要がある。
In a first approximation, the diode must reflect back to the receiver after the waveform has propagated through the transmission line and returned to the power source before the bus was effectively stabilized.
+ T termination device. Therefore, if the operating frequency of the bus is higher than the length of the bus, the bus may not be completely stabilized when the next transition occurs. Under such circumstances, the line voltage will vary slightly from transition to transition, causing obvious edge jitter in the signal. This is when transitioning from one cycle to another,
This happens because the output can have a slightly higher or lower voltage. In today's systems with fast rise and fall times, this is probably less than a tenth of a nanosecond, but must be considered in any case.

【0065】この終端装置の1つの有利な用途は、SD
RAM上で用いられるようなメモリバスに見出せるだろ
う。SDRAMでは、負荷特性が、挿入されるデバイス
の数によって変化し、電圧のスイングが、標準的な部品
としては高くなると思われる。しかしながら、バスの長
さが、動作周波数に比べて長すぎず、エッジジッタが重
要でない場合には、ほとんどすべての種類のシステムで
用いることができるだろう。
One advantageous use of this termination is in SD
It can be found on a memory bus as used on RAM. In the SDRAM, the load characteristics change depending on the number of inserted devices, and the voltage swing is expected to be high as a standard component. However, if the bus length is not too long compared to the operating frequency and edge jitter is not critical, it could be used in almost any type of system.

【0066】しかしながら、実装に問題がある。「ゼロ
閾値」デバイスの閾値値が、0Vに非常に近い場合に
は、たいした問題はない。しかしながら、問題の領域
は、0V〜3Vの範囲にある。CMOSプロセスの閾値
値の標準的な偏差は、±0.2Vである。プロセスの違
いによって、ダイオードが、動作範囲内の非導電から高
導電までの状態を取りうることが示唆される。これは、
多くの用途において受け容れられないだろう。
However, there is a problem in mounting. If the threshold value of the "zero threshold" device is very close to 0V, there is no significant problem. However, the region of interest is in the range 0V-3V. The standard deviation of the threshold value of the CMOS process is ± 0.2V. Differences in the process suggest that the diode can assume a state from non-conductive to highly conductive within its operating range. this is,
Will not be acceptable in many applications.

【0067】図14は、この問題を解決するための回路
設計例を示す。この場合、クランプトランジスタのゲー
トは、電源ラインではなく、閾値電圧の偏差を追跡する
よう設計された参照電圧に接続されている。それゆえ、
閾値電圧が高い側にある場合には、ゲートのノードはよ
り高くバイアスされる。閾値電圧が低い場合には、ゲー
トはより低くバイアスされる。結果として、クランプの
電圧が電源ライン電圧の一つに達した際に、トランジス
タは、適切なインピーダンス特性を提供するよう適切に
バイアスされ、ゼロ閾値デバイスのように振舞う。クラ
ンプトランジスタを通していくらかの導電があるであろ
うが、先に論じたように、これは、抵抗終端が用いられ
た場合の電流に比べて非常に小さいだろう。
FIG. 14 shows an example of circuit design for solving this problem. In this case, the gate of the clamp transistor is connected not to the power supply line, but to a reference voltage designed to track the threshold voltage deviation. therefore,
When the threshold voltage is on the high side, the gate node is biased higher. If the threshold voltage is low, the gate will be biased lower. As a result, when the voltage on the clamp reaches one of the power line voltages, the transistor is properly biased to provide the proper impedance characteristics and behaves like a zero threshold device. There will be some conduction through the clamp transistor, but as discussed above, this will be very small compared to the current when resistive termination is used.

【0068】図15は、本発明の終端回路のバイポーラ
実装を示す。図15において、クランプトランジスタ
は、バスの標準的な動作範囲で非導電となり、電力供給
範囲外でクランプ動作を提供するようにバイアスされ
る。時に、バイポーラ回路は、MOSデバイスよりもさ
らに低い実効インピーダンスを持つこともある。
FIG. 15 shows a bipolar implementation of the termination circuit of the present invention. In FIG. 15, the clamp transistor is non-conductive during the standard operating range of the bus and is biased to provide a clamping operation outside the power supply range. Occasionally, a bipolar circuit has a lower effective impedance than a MOS device.

【0069】これは、2つの方法で用いることができる
だろう。まず、いくつかの用途に対しては、クランプ電
圧が低いことが望ましい。しかし、他の場合には、伝送
線路を安定化するインピーダンスを簡単に提供するた
め、図15に示した直列抵抗を随意的に含むことが望ま
しい。低電圧システム(2.5V以下)で用いられる場
合、最初のアンダーシュート電圧は、−0.75Vの水
準でよい。そのような大きさの電圧は、受信デバイスの
基板ダイオードを有意に順方向にバイアスすることはな
いであろうが、もし起こった場合には、蓄積電荷の問題
が引き起こされるだろう。抵抗器を備えれば、線路は、
ほとんど即座に安定するだろう。供給電圧が低い場合に
は、アンダーシュートの大きさについては問題がないだ
ろう。バイポーラシステムは、そのようなシステムに適
しているかもしれない。また、このバイポーラシステム
は、伝送線路の動作レベルが電力供給の制限内にある際
に、出力デバイスを通るバイアス電流がないという利点
を持つ。
This could be used in two ways. First, for some applications, a low clamping voltage is desirable. However, in other cases, it may be desirable to optionally include the series resistor shown in FIG. 15 to simply provide an impedance that stabilizes the transmission line. When used in low voltage systems (2.5V or less), the initial undershoot voltage may be on the order of -0.75V. Such a magnitude of voltage would not significantly forward bias the receiving device's substrate diode, but if it did, it would cause stored charge problems. If you have a resistor,
Will stabilize almost instantly. If the supply voltage is low, there will be no problem with the magnitude of the undershoot. Bipolar systems may be suitable for such systems. The bipolar system also has the advantage that there is no bias current through the output device when the operating level of the transmission line is within power supply limits.

【0070】最後に、CMOS技術を用いてバイポーラ
回路と全く等価なものを作ることができる。集積回路に
クランプを組み込むには、適した代替方法であり、バイ
ポーラデバイスの性能に近いものができるだろう。ま
た、それは、動作範囲内の電流ドレインを通常持たな
い。
Finally, a completely equivalent circuit to a bipolar circuit can be made using CMOS technology. Incorporating clamps in integrated circuits is a suitable alternative and would provide near the performance of bipolar devices. Also, it typically does not have a current drain within the operating range.

【0071】これらのクランプの有利な用途は、潜在的
に2つある。1つは、独立したデバイス(例えば、1/
4サイズ小型アウトラインパッケージすなわちQSOP
デバイス)として、元のデバイスがそのようなクランプ
回路を持たないシステムに用いることである。あるい
は、このクラスのクランプが、製造されるCMOS集積
回路すべてに付加されることが期待される。
The advantageous applications of these clamps are potentially twofold. One is an independent device (eg, 1 /
4 size small outline package, ie QSOP
(Device) in a system where the original device does not have such a clamp circuit. Alternatively, it is expected that this class of clamp will be added to all CMOS integrated circuits manufactured.

【0072】<発明の付加的な実施例>当業者に周知の
とおり、接合型デバイス(トランジスタを含む)はすべ
て、一般に寄生容量と呼ばれる様々な接合の間に寄生的
に形成される固有の容量を持つ。そのような寄生要素の
一つで、特に本発明の終端回路に関係するものは、MO
SFET容量と呼ばれている。これらの寄生要素は主
に、ロジックゲートの固有遅延の原因となる。図16
は、デバイス終端の間の集中素子として表された関連の
接合寄生容量を持つ典型的なMOSFET1600を示
す。物理的な起源に基づいて、寄生容量は、2つの主要
グループ、即ち、(1)酸化物関連の容量、(2)接合
容量、に分類可能である。図示されている例では、ゲー
ト‐酸化物関連の容量は、Cgd(ゲート‐ドレイン間
の容量)、Cgs(ゲート‐ソース間の容量)、Cgb
(ゲート‐基板間の容量)である。ゲート‐チャネル間
の容量が、分散され、電圧依存であることにより、ここ
に記述した酸化物関連の容量すべてが、トランジスタの
バイアスの状態に伴って変化することは、当業者に周知
である。全体のゲート酸化物容量は主に、ゲートと基底
構造の間の平行板容量によって決まることに注意された
い。したがって、酸化物関連の容量の大きさは、(1)
ゲート酸化物の厚さ、および(2)MOSFETゲート
の面積と非常に密接な関係を持つ。
Additional Embodiments of the Invention As is well known to those skilled in the art, all junction-type devices (including transistors) have a unique parasitic capacitance formed between various junctions, commonly referred to as parasitic capacitance. have. One such parasitic element, particularly relevant to the termination circuit of the present invention, is the MO
It is called SFET capacitance. These parasitic elements mainly cause the inherent delay of the logic gate. FIG.
Shows a typical MOSFET 1600 with an associated junction parasitic capacitance represented as a lumped element between device terminations. Based on physical origin, parasitic capacitances can be classified into two main groups: (1) oxide-related capacitances, and (2) junction capacitances. In the example shown, the gate-oxide related capacitances are Cgd (gate-drain capacitance), Cgs (gate-source capacitance), Cgb
(Capacitance between gate and substrate). It is well known to those skilled in the art that the gate-channel capacitance is distributed and voltage dependent so that all of the oxide-related capacitances described herein change with the state of the transistor bias. Note that the overall gate oxide capacitance is primarily determined by the parallel plate capacitance between the gate and the underlying structure. Therefore, the size of the oxide-related capacitance is (1)
It has a very close relationship with gate oxide thickness and (2) MOSFET gate area.

【0073】通例、ゲート−ドレイン間の寄生容量Cg
d1(トランジスタ332に関するもの)およびCgd
2(トランジスタ320に関するもの)は、クランプト
ランジスタ332および320のゲート電圧を伝送線路
306上の入力電圧の上昇もしくは降下に関連して変え
ることにより、終端回路300のクランプ性能を低下さ
せる。時に、ゲート電圧の変化は、およそ200mV
(ミリボルト)の大きさになることもある。しかしなが
ら、安定化コンデンサ1702および1704を備える
ことにより、ゲート電圧の変化をおよそ50mVまで抑
制することが可能である。
Usually, the parasitic capacitance Cg between the gate and the drain
d1 (for transistor 332) and Cgd
2 (for transistor 320) degrades the clamping performance of termination circuit 300 by changing the gate voltages of clamp transistors 332 and 320 in relation to the rise or fall of the input voltage on transmission line 306. Sometimes, the change in gate voltage is about 200 mV
(Millivolts). However, by providing the stabilizing capacitors 1702 and 1704, it is possible to suppress the change in the gate voltage to about 50 mV.

【0074】このことを考慮して、図17に、本発明の
実施形態にしたがって安定化コンデンサ1702および
1704を有する終端回路1700を示す。示されてい
る実施形態では、安定コンデンサ1702および170
4は、ゲート−酸化物間の寄生容量を補償するために用
いられている。終端回路1700は、図3に示された終
端回路300の1つの可能な実施形態であり、それゆ
え、本発明の範囲と意図を制限するものとみなされるべ
きではないことに注意する必要がある。
With this in mind, FIG. 17 illustrates a termination circuit 1700 having stabilizing capacitors 1702 and 1704 in accordance with an embodiment of the present invention. In the embodiment shown, ballast capacitors 1702 and 170
Reference numeral 4 is used for compensating the parasitic capacitance between the gate and the oxide. It should be noted that termination circuit 1700 is one possible embodiment of termination circuit 300 shown in FIG. 3, and therefore should not be considered as limiting the scope and intent of the present invention. .

【0075】図17に示すように、終端回路1700
は、上側能動クランプデバイス302と、下側能動クラ
ンプデバイス304とを備える。図17の実施形態で
は、下側能動クランプデバイス302は、ソースが第2
の電位に接続されたp型MOSデバイス332(ゲート
‐ドレイン間の寄生容量Cgd1を持つ)によって実現
され、伝送線路306の信号を第2の参照電圧(例え
ば、VDD)付近にクランプする機能を持つ。一方、下
側能動クランプデバイス304は、ソースが第1の電位
に接続されたn型MOSデバイス320(ゲート‐ドレ
イン間の寄生容量Cgd2を持つ)によって実現され、
伝送線路306の信号を第1の参照電圧(例えば、接地
電圧すなわちGND)にクランプする機能を持つ。本発
明のクランプ回路は、MOSデバイスに関して説明され
ているが、当業者であれば、バイポーラのようなその他
の適切なデバイスが用いられてもよいことは理解でき
る。
As shown in FIG. 17, the termination circuit 1700
Comprises an upper active clamp device 302 and a lower active clamp device 304. In the embodiment of FIG. 17, the lower active clamp device 302 has a source
Is realized by a p-type MOS device 332 (having a parasitic capacitance Cgd1 between the gate and the drain) connected to the potential of the reference voltage, and has a function of clamping the signal on the transmission line 306 to around the second reference voltage (for example, VDD). . On the other hand, the lower active clamp device 304 is realized by an n-type MOS device 320 (having a parasitic capacitance Cgd2 between the gate and the drain) whose source is connected to the first potential,
It has a function of clamping a signal on the transmission line 306 to a first reference voltage (for example, a ground voltage, that is, GND). Although the clamp circuit of the present invention has been described with reference to MOS devices, those skilled in the art will appreciate that other suitable devices such as bipolar devices may be used.

【0076】ここで、第2の電位をVDDとし、第1の
電位をGNDとする。しかしながら、これらの定義は、
説明のために過ぎず、本発明の範囲と幅を制限するもの
とみなされるべきではないことに注意すべきである。そ
れゆえ、この例では、MOSデバイス332のソース
は、VDDに接続され、MOSデバイス320のソース
は、接地ラインに接続されている。図示のとおり、デバ
イス332および320のドレインは両方とも、伝送線
路306に接続されている。ここで、下側能動クランプ
デバイス304を見ると、MOSデバイス320のゲー
ト314は下側閾値参照デバイス312のゲートとドレ
インの両方に接続されている。寄生容量によるトランジ
スタゲート電圧の変化すべてをMOSデバイス320に
対して補償するために、安定化コンデンサ1704は、
第1の参照電圧源のような適切で安定した電圧源にゲー
ト314を接続する。しかしながら、図18および19
に示すように、適切に安定化され任意の電圧源を用いる
ことができることに注意すべきである。適切で安定化さ
れた電圧源(この例では、それぞれVDDとGND)に
ゲート330および314を接続することにより、寄生
容量Cgd1とCgd2によって引き起こされる電圧の
遷移によるクランプトランジスタゲート電圧の変化はす
べて、コンデンサ1702および1704を持たない終
端回路よりもかなり低減される。
Here, the second potential is set to VDD, and the first potential is set to GND. However, these definitions are
It should be noted that this is for illustrative purposes only and should not be considered as limiting the scope and breadth of the present invention. Therefore, in this example, the source of MOS device 332 is connected to VDD and the source of MOS device 320 is connected to the ground line. As shown, the drains of devices 332 and 320 are both connected to transmission line 306. Turning now to the lower active clamp device 304, the gate 314 of the MOS device 320 is connected to both the gate and the drain of the lower threshold reference device 312. To compensate the MOS device 320 for all changes in transistor gate voltage due to parasitic capacitance, the stabilizing capacitor 1704
Gate 314 is connected to a suitable and stable voltage source, such as a first reference voltage source. However, FIGS. 18 and 19
It should be noted that any voltage source that is appropriately stabilized can be used, as shown in FIG. By connecting gates 330 and 314 to a suitable and regulated voltage source (VDD and GND, respectively, in this example), any change in clamp transistor gate voltage due to voltage transitions caused by parasitic capacitances Cgd1 and Cgd2 is It is significantly reduced compared to a termination circuit without capacitors 1702 and 1704.

【0077】例えば、伝送線路306上の信号が、HI
GH信号すなわちロジック1(約VDD)からロジック
0(約GND)に遷移し始めると、安定化コンデンサ1
704は、ゲート314の一時的な電圧減少を低減する
ことによって、n型MOSデバイス320のゲート31
4を実質的にVTに維持するように機能する。伝送線路
306上の信号が、反射し始め、接地電圧より下に低下
すると(すなわち、下側能動クランプデバイス304の
n型MOSデバイス320のゲートとソースの間の電位
差がVTを超えるとすぐに)、n型デバイス320は、
導電を始め、図17に示すように接地ラインに接続され
たドレインから電流を供給し始める。したがって、30
6の信号は、接地電圧付近にクランプされる。
For example, if the signal on the transmission line 306 is HI
When the transition from the GH signal, that is, logic 1 (about VDD) to logic 0 (about GND) starts, the stabilizing capacitor 1
704 controls the gate 31 of the n-type MOS device 320 by reducing the temporary voltage decrease of the gate 314.
4 functions to substantially maintain VT. As the signal on transmission line 306 begins to reflect and drop below ground voltage (ie, as soon as the potential difference between the gate and source of n-type MOS device 320 of lower active clamp device 304 exceeds VT). , N-type device 320
It starts conducting and supplies current from the drain connected to the ground line as shown in FIG. Therefore, 30
The signal of No. 6 is clamped near the ground voltage.

【0078】同様に、伝送線路306上の信号が、LO
W信号すなわちロジック0(約GND)からロジック1
(約VDD)に遷移し始めると、安定化コンデンサ17
02は、ゲート330の電圧の過渡現象を低減すること
によって、p型MOSデバイス332のゲート330を
実質的にVDD−VTに維持するように機能する。伝送
線路306上の信号が、反射し始め、VDDよりも上に
上昇すると、p型MOSデバイス332は、この信号を
VDD付近にクランプするためにオンとなる。したがっ
て、306の信号は、VDD付近にクランプされる。
Similarly, the signal on the transmission line 306 is
W signal, that is, logic 0 (about GND) to logic 1
(About VDD), the stabilizing capacitor 17
02 functions to substantially keep the gate 330 of the p-type MOS device 332 at VDD-VT by reducing voltage transients on the gate 330. As the signal on transmission line 306 begins to reflect and rise above VDD, p-type MOS device 332 turns on to clamp the signal near VDD. Therefore, the signal at 306 is clamped near VDD.

【0079】図18および19は、本発明の一実施形態
として、終端回路1700のさらなる実施形態を示す。
安定化コンデンサは、トランジスタ332および320
のゲート330および314を安定化した適切な電圧源
に接続すればよい。例えば、図18において、終端回路
1800は、ゲート330および314をそれぞれGN
DおよびVDDに接続する安定化コンデンサ1802お
よび1804を有し、図19において、安定化コンデン
サ1902および1904は、ゲート330および31
4をそれぞれディスクリートな定電圧供給回路1906
および1908に接続する。ディスクリートな定電圧供
給回路1906および1908は、必用に応じて、同一
もしくは実質的に同一の回路であっても差し支えない。
FIGS. 18 and 19 show a further embodiment of the termination circuit 1700 as one embodiment of the present invention.
The stabilizing capacitors are transistors 332 and 320
Gates 330 and 314 may be connected to a suitable stabilized voltage source. For example, in FIG. 18, the termination circuit 1800 sets the gates 330 and 314 to GN, respectively.
19 has stabilizing capacitors 1802 and 1804 connected to D and VDD. In FIG. 19, stabilizing capacitors 1902 and 1904 have gates 330 and 31 respectively.
4 are discrete constant voltage supply circuits 1906, respectively.
And 1908. Discrete constant voltage supply circuits 1906 and 1908 may be the same or substantially the same circuit as required.

【0080】クランプされる伝送線路として、例えば、
データバス、アドレスバス、メモリバスなどのバス特有
の複数の伝送線路の一つを考えることができる。その例
を、本発明の実施形態にしたがたバス終端回路2000
として、図20に示した。図示した実施形態において、
バス終端回路2000は、まとまってバス2003を形
成する複数の伝送線路2002−1から2002−nを
終端するよう適切に構成されている。図20に示した例
においてて、回路2000は、第2の参照電圧源と、複
数の上側クランプトランジスタ2006−1〜2006
−n(それぞれのソースは第2の電位に接続されてい
る)の各ゲートに順番に接続された第1の共有線路20
05−1に接続されている第1の安定化コンデンサ20
01を備える。また、回路2000は、第1の参照電圧
源と、複数の下側クランプトランジスタ2008−1〜
2008−n(それぞれのソースは第1の電位に接続さ
れている)の各ゲートに順番に接続された第2の共有線
路2005−2に接続されている第2の安定化コンデン
サ2004を備える。このように、バス2003を形成
する複数の伝送線路2002−1〜2002−nは、そ
れぞれの上側および下側クランプトランジスタによって
個別にクランプされる。例えば、伝送線路2002−1
は、上側クランプトランジスタ2006−1によってV
DD(もちろん、第2の参照電圧をVDDとした場合)
にクランプされ、下側クランプトランジスタ2008−
1によってGND(もちろん、第1の参照電圧をGND
とした場合)にクランプされる。図20に示されている
構成において、安定化コンデンサ2001および200
4は、クランプトランジスタすべてに存在する寄生容量
を補償することができるほど大きい容量に設定してお
く。なお、補償の性能を十分に持つ容量のコンデンサ
が、ある特定の用途には大きすぎることもあるために、
そのまま実施することが困難な場合もある。
As a transmission line to be clamped, for example,
One of a plurality of bus-specific transmission lines such as a data bus, an address bus, and a memory bus can be considered. An example of this is the bus termination circuit 2000 according to the embodiment of the present invention.
FIG. In the illustrated embodiment,
The bus termination circuit 2000 is appropriately configured to terminate a plurality of transmission lines 2002-1 to 2002-n forming the bus 2003 collectively. In the example shown in FIG. 20, the circuit 2000 includes a second reference voltage source and a plurality of upper clamp transistors 2006-1 to 2006.
-N (each source is connected to a second potential) and a first shared line 20 connected to each gate in turn.
05-1 connected to the first stabilizing capacitor 20
01. The circuit 2000 includes a first reference voltage source and a plurality of lower clamp transistors 2008-1 to 2008-1.
A second stabilizing capacitor 2004 connected to a second shared line 2005-2 sequentially connected to each gate of 2008-n (each source is connected to a first potential). Thus, the plurality of transmission lines 2002-1 to 2002-n forming the bus 2003 are individually clamped by the respective upper and lower clamp transistors. For example, the transmission line 2002-1
Is set to V by the upper clamp transistor 2006-1.
DD (of course, when the second reference voltage is VDD)
And the lower clamp transistor 2008-
1 to GND (of course, the first reference voltage is set to GND
Is clamped). In the configuration shown in FIG. 20, stabilizing capacitors 2001 and 200
4 is set to be large enough to compensate for the parasitic capacitance existing in all the clamp transistors. Note that a capacitor with sufficient capacity for compensation may be too large for certain applications,
In some cases, it is difficult to carry out as it is.

【0081】こうした要求に応えるために、クランプト
ランジスタ2006−1〜nおよび2008−1〜nの
それぞれが、回路に独自の補償コンデンサを有するバス
終端回路2000の変形例を、図21に示す。より詳細
には、図21に示されているバス終端回路2100は、
単一の補償コンデンサ2001および2004の代わり
に、複数の上側クランプトランジスタ2006−1〜2
006−nおよび下側クランプトランジスタ2008−
1〜2008−nのそれぞれが、対応するトランジスタ
のゲートに直接に接続された安定化コンデンサ2102
−1〜nおよび2104−1〜nを有することを除く
と、図20に示されているバス終端回路2000とほぼ
同様の実施形態を有する。このように、コンデンサ21
02−1〜nおよび2104−1〜nそれぞれのサイズ
は、各々が1つのゲートノードのみを補償するために、
2001および2004よりも十分に小さくなる。クラ
ンプトランジスタのゲートそれぞれに隔離抵抗器もしく
はインダクタを接続できることがわかる。
FIG. 21 shows a modification of the bus termination circuit 2000 in which each of the clamp transistors 2006-1 to 2008-n and 2008-1 to 2008-n has its own compensating capacitor in order to meet such a demand. More specifically, the bus termination circuit 2100 shown in FIG.
Instead of a single compensation capacitor 2001 and 2004, a plurality of upper clamp transistors 2006-1-2
006-n and the lower clamp transistor 2008-
1-2008-n each have a stabilizing capacitor 2102 directly connected to the gate of the corresponding transistor.
Except for having -1 to n and 2104-1 to n, it has an embodiment substantially similar to the bus termination circuit 2000 shown in FIG. Thus, the capacitor 21
The size of each of 02-1 through n and 2104-1 through n is such that each compensates for only one gate node,
It is much smaller than 2001 and 2004. It can be seen that an isolation resistor or inductor can be connected to each gate of the clamp transistor.

【0082】図22に示した別の実施形態であるバス終
端回路2200は、コンデンサ2102−1〜nの内の
対応するコンデンサに直接に接続された第1の隔離抵抗
器2202−1〜nと、コンデンサ2104−1〜nの
内の対応するコンデンサに直接に接続された第2の隔離
抵抗器2204−1〜nとを有する。そのような抵抗器
を付加することにより、バス終端回路2200は、クラ
ンプトランジスタ2006および2008各々を互いに
隔離し、同業者に周知の様々な伝送線路間のクロストー
クを低減、もしくは実質的に除去することができる。抵
抗器の代わりにインダクタを用いてもよいことに注意す
べきである。IC内の接続トラックは、抵抗貴およびイ
ンダクタンスを持つので、抵抗器の代わりに用いること
ができることにも注意すべきである。
The bus termination circuit 2200, which is another embodiment shown in FIG. 22, includes a first isolation resistor 2202-1-n directly connected to a corresponding one of the capacitors 2102-1-n. , And second isolation resistors 2204-1-n connected directly to the corresponding ones of the capacitors 2104-1-n. By adding such resistors, the bus termination circuit 2200 isolates each of the clamp transistors 2006 and 2008 from each other and reduces or substantially eliminates crosstalk between various transmission lines known to those skilled in the art. be able to. It should be noted that inductors may be used instead of resistors. It should also be noted that connection tracks in the IC can be used in place of resistors because they have resistance and inductance.

【0083】いくつかの状況では、閾値参照デバイス3
10および312に可変電流供給が提供されることが望
ましい。そのような状況は、終端回路300によるDC
電力消費が低いことを必要とする状況を含み、すなわ
ち、それらの回路もしくはシステムでは、電力低減モー
ドを取り得ることが望ましい。このことを考慮した本発
明の実施形態を、可変電流源(VCS)終端回路230
0のある特定の実装携帯として図23Aに示す。VCS
終端回路2300は、図3に示された終端回路300の
一実施形態にすぎず、低DC電力もしくは(スリープモ
ードなどの)電力低減機能が望ましい回路やシステムに
適したものである。図示されている実施形態において、
VCS終端回路2300は、閾値参照デバイス310お
よび312に接続する可変電流源(VCS)2302
(図3および17の電流源316を参照)を備える。イ
ネーブル入力ピン2304が、イネーブル/ディセーブ
ル信号をVCS2302に提供し、その値が、閾値参照
デバイス310および312に供給されるバイアス電流
を決定する。示されている実施形態において、VCS2
302は、トランジスタ2306によって形成された電
流ミラー2305を備えており、トランジスタ2306
は、ドレイン−ゲート間を接続されており、ドレインと
ゲートを抵抗器2308に、ソースを第1の参照電圧源
(例えば、GND)に接続すると共に、ゲートをトラン
ジスタ2310のゲートに接続している。ある特定の実
装において、トランジスタ2310は、ソースを第1の
参照電圧源(例えば、GND)に接続し、ドレインをト
ランジスタ334のドレインおよびゲートに接続してい
る。さらに、抵抗器2308は、トランジスタ318の
ドレインおよびゲートをイネーブル入力ピン2304に
接続する抵抗器2312と並列に接続され、それによ
り、VCS2302によって供給されるバイアス電流
(I)が、イネーブル入力ピン2304によって印加さ
れる電圧と直接的に関連する。
In some situations, the threshold reference device 3
Preferably, a variable current supply is provided at 10 and 312. Such a situation is caused by the termination circuit 300
It is desirable to include situations that require low power consumption, i.e., those circuits or systems can take a reduced power mode. Considering this, an embodiment of the present invention is applied to a variable current source (VCS) termination circuit 230.
23A is shown in FIG. VCS
Termination circuit 2300 is merely one embodiment of termination circuit 300 shown in FIG. 3 and is suitable for circuits and systems where low DC power or power reduction (such as sleep mode) is desired. In the illustrated embodiment,
The VCS termination circuit 2300 includes a variable current source (VCS) 2302 that connects to the threshold reference devices 310 and 312.
(See current source 316 in FIGS. 3 and 17). An enable input pin 2304 provides an enable / disable signal to the VCS 2302, the value of which determines the bias current supplied to the threshold reference devices 310 and 312. In the embodiment shown, VCS2
302 includes a current mirror 2305 formed by a transistor 2306;
Is connected between the drain and the gate, the drain and the gate are connected to the resistor 2308, the source is connected to the first reference voltage source (for example, GND), and the gate is connected to the gate of the transistor 2310. . In one particular implementation, transistor 2310 has a source connected to the first reference voltage source (eg, GND) and a drain connected to the drain and gate of transistor 334. In addition, resistor 2308 is connected in parallel with resistor 2312 connecting the drain and gate of transistor 318 to enable input pin 2304 so that the bias current (I) provided by VCS 2302 is enabled by enable input pin 2304 It is directly related to the applied voltage.

【0084】例えば、イネーブル入力ピン2304の電
圧が上昇すると、320のゲートのバイアス電圧も上昇
し、そのクランプ電圧を改善する。また、イネーブル入
力ピン2304の電圧の上昇により、332のゲートの
バイアス電圧が低下され、それによって、そのクランプ
電圧が改善される。終端回路2300がスリープもしく
は非アクティブモードにされるそれらの状況において、
イネーブルピン2304の電圧は、十分に低い閾値電圧
VTに低減されることが可能であり、その場合、直流電
流が流れないため、直流電力も消費されない。これは、
スリープもしくは低電力モードが望まれるそれらの回路
もしくはシステムに特有のシャットダウンモードとも呼
ばれる。クランプ性能が改善されると、より大きなバイ
アス電流がVCS2302によって供給される必要があ
り、その逆も成り立つため、クランプ電圧の性能と良好
な直流電力損失との間にはトレードオフが生じることに
注意すべきである。
For example, when the voltage at the enable input pin 2304 rises, the bias voltage at the gate of 320 also rises, improving its clamp voltage. Also, the rise in the voltage on the enable input pin 2304 reduces the bias voltage on the gate of 332, thereby improving its clamp voltage. In those situations where the termination circuit 2300 is put into sleep or inactive mode,
The voltage at the enable pin 2304 can be reduced to a sufficiently low threshold voltage VT, in which case no DC current flows and no DC power is consumed. this is,
Also referred to as a shutdown mode specific to those circuits or systems where a sleep or low power mode is desired. Note that improved clamp performance requires a larger bias current to be provided by VCS 2302 and vice versa, so there is a trade-off between clamp voltage performance and good DC power loss. Should.

【0085】いくつかの実施形態において、図23Bに
示すVCS終端回路2350と同様に、コントローラに
よってイネーブル入力ピン2304を制御することが可
能である。図示されている実装においては、マイクロプ
ロセッサユニット2352が、外部抵抗器2354を介
してイネーブル入力ピン2304に接続されている。こ
の場合において、マイクロプロセッサ2352によって
生成されたイネーブル/ディセーブル信号は、GNDに
設定され、VCS終端回路2350の電力供給を止め
(すなわち、ディセーブル)、クランプが必要な際に
は、マイクロプロセッサ2352は、VDDに設定され
たイネーブル信号を生成し、その場合においては、抵抗
器2354が、クランプ電圧とそれに対応する直流電力
損失を決定する。例えば、抵抗器2354の値が増大さ
れた場合、直流電力損失は、クランプ効率が下がる代わ
りに(カレントドライブが減少するために)低減され、
その逆も成り立つ。
In some embodiments, the enable input pin 2304 can be controlled by a controller, similar to the VCS termination circuit 2350 shown in FIG. 23B. In the illustrated implementation, the microprocessor unit 2352 is connected to the enable input pin 2304 via an external resistor 2354. In this case, the enable / disable signal generated by the microprocessor 2352 is set to GND to turn off (i.e., disable) the power to the VCS termination circuit 2350 and to enable the microprocessor 2352 when clamping is required. Generates an enable signal set to VDD, in which case resistor 2354 determines the clamp voltage and the corresponding DC power loss. For example, if the value of resistor 2354 is increased, the DC power loss is reduced (due to reduced current drive) instead of decreasing clamping efficiency,
The reverse is also true.

【0086】当業者に周知のように、完全な導体は存在
しないため、電流が流れると必ず、導体の抵抗によって
小さな電圧降下が生じる。このことにより、様々なクラ
ンプデバイスとそれに関連するバイアス電圧発生装置が
同じ電源電圧に接続された終端回路に、問題が引き起こ
されることがある。例えば、入力電圧がVDDよりも高
いと、上側クランプトランジスタ332が導電している
際には、かなりの電流がVDD線路に流れ込む。この電
流が、局所的なVDD電圧を上昇させ、バイアストラン
ジスタ334がこの局所的VDD線路に接続されている
場合には、そのゲート/ドレイン電圧も同じだけ上昇
し、それによって、332のゲートの電圧を上昇させ
る。この効果は、電流Iが一定である際に、334のソ
ース−ゲート間の電圧も必ず一定になるということに基
づいている。この状況では、さらに、332のゲート電
圧の上昇によって、クランプ電圧が同じだけ上昇され、
それにより、上側クランプデバイス302の有効性が減
少する。この問題を解決する1つのアプローチは、本発
明の実施形態にしたがって分割電源ライン型の終端回路
2400を示す図24に示されている。容易に理解でき
るように、それぞれが上側クランプトランジスタ332
と上側閾値参照トランジスタ334に接続された2つの
独立した電源ラインVDD1およびVDD2が存在する
と、トランジスタ332によって電源ラインVDD2に
流される電流は、電源ラインVDD1に電圧遷移を引き
起こさない。同様の分析が、それぞれが下側クランプト
ランジスタ320と下側参照閾値デバイス318用であ
る独立した1対のGND手員すなわちGND1とGND
2に当てはまる。
As is well known to those skilled in the art, since there is no perfect conductor, whenever a current flows, a small voltage drop occurs due to the resistance of the conductor. This can cause problems for termination circuits where the various clamp devices and their associated bias voltage generators are connected to the same supply voltage. For example, if the input voltage is higher than VDD, a significant current will flow into the VDD line when the upper clamp transistor 332 is conducting. This current raises the local VDD voltage, and if the bias transistor 334 is connected to this local VDD line, its gate / drain voltage also increases by the same amount, thereby causing the voltage at the gate of 332 to increase. To rise. This effect is based on the fact that when the current I is constant, the voltage between the source and the gate of 334 always becomes constant. In this situation, furthermore, the clamp voltage is increased by the same amount due to the increase of the gate voltage of 332,
Thereby, the effectiveness of the upper clamping device 302 is reduced. One approach to solving this problem is shown in FIG. 24, which illustrates a split power line type termination circuit 2400 according to an embodiment of the present invention. As can be easily understood, each of the upper clamp transistors 332
And two independent power lines VDD1 and VDD2 connected to the upper threshold reference transistor 334, the current flowing in the power line VDD2 by the transistor 332 does not cause a voltage transition in the power line VDD1. A similar analysis is performed for an independent pair of GND personnel, GND1 and GND, each for the lower clamp transistor 320 and the lower reference threshold device 318.
This applies to 2.

【0087】したがって、VDD2には大きな電流が流
れ、その結果としてのVDD2の増大は、バイアス電圧
発生回路にのみ用いられるVDD1には影響しないた
め、電力供給ラインの数を増やすことにより、効果的に
この問題は解消される。
Therefore, a large current flows through VDD2, and the resulting increase in VDD2 does not affect VDD1 used only in the bias voltage generation circuit. Therefore, by effectively increasing the number of power supply lines, it is possible to effectively increase VDD2. This problem is solved.

【0088】図25ないし図29は、上述のトリステー
ト回路の様々な代替の実装を示す。そのような代替的な
実装の1つが、本発明の実施形態にしたがって低DC電
力トリステート終端回路2500を示す図25に示され
ている。回路400は、VDDからトランジスタ320
および332を通ってGNDに流れるトーテムポール電
流によってより多くの直流電力を損失するため、トリス
テート終端回路2500は、回路2500が出力バッフ
ァとして動作している際にトリステート回路400より
も直流電力損失が低くなるように構成されている。その
ようなトーテムポール電流を排除するために、トランジ
スタ2502および2504はそれぞれ、終端回路40
0ではバイアス電圧発生装置410に接続されていたと
ころを、電力供給ラインVDDおよびGNDに接続され
る。このように、出力バッファがロジック「0」をアサ
ートしている際には、332のゲートが、VDDライン
にまで引かれるため、332には、確実に電流が流れな
い。同様に、出力バッファがロジック「1」をアサート
している際には、320のゲートが、GNDラインにま
で引かれるため、確実に320に電流が流れない。
FIGS. 25-29 show various alternative implementations of the tristate circuit described above. One such alternative implementation is shown in FIG. 25, which illustrates a low DC power tri-state termination circuit 2500 according to an embodiment of the present invention. The circuit 400 converts VDD to the transistor 320
The tri-state termination circuit 2500 has a lower DC power loss than the tri-state circuit 400 when the circuit 2500 is operating as an output buffer, because more DC power is lost due to the totem pole current flowing to GND through and 332. Is configured to be low. To eliminate such totem pole currents, transistors 2502 and 2504 are each connected to a termination circuit 40
At 0, the portion connected to the bias voltage generator 410 is connected to the power supply lines VDD and GND. Thus, when the output buffer is asserting logic "0", the gate of 332 is pulled to the VDD line, so that no current flows reliably through 332. Similarly, when the output buffer is asserting a logic "1", the gate of 320 is pulled to the GND line, ensuring that no current flows through 320.

【0089】図26は、本発明の実施形態にしたがって
トランジスタの数を削減したトリステート終端回路26
00を示す。用いるトランジスタを少なくすることによ
り、終端回路2600は、例えば終端回路2500や4
00よりも潜在的に高速かつ小型になる。トリステート
終端回路400のさらに別の実装を、トランスミッショ
ンゲート型トリステート終端回路2700として、図2
7に示した。トリステート終端回路2500に関して
も、回路2700が出力バッファモードである際に、ト
ランジスタ332および320にはトーテムポール電流
が流れない。トランスミッションゲート2702および
2704の各々は、必要な際に出力信号路に反転を加え
るトリステートインバータ(図示せず)に置き換え可能
であることに注意すべきである。このことを考慮して、
図28は、低直流電力トリステート終端回路2800を
形成するために、トランスミッションゲート2702お
よび2704をトリステートインバータ2802および
2804にそれぞれ置き換えた終端回路2700を示
す。
FIG. 26 shows a tristate termination circuit 26 having a reduced number of transistors according to an embodiment of the present invention.
00 is shown. By reducing the number of transistors used, the termination circuit 2600 can be connected to, for example, the termination circuits 2500 and 4.
Potentially faster and smaller than 00. A further implementation of the tristate termination circuit 400 is a transmission gate type tristate termination circuit 2700 shown in FIG.
7 is shown. Also for tristate termination circuit 2500, when circuit 2700 is in output buffer mode, no totem pole current flows through transistors 332 and 320. It should be noted that each of transmission gates 2702 and 2704 can be replaced by a tri-state inverter (not shown) that adds inversion to the output signal path when needed. With this in mind,
FIG. 28 shows a termination circuit 2700 in which transmission gates 2702 and 2704 are replaced by tristate inverters 2802 and 2804, respectively, to form low DC power tristate termination circuit 2800.

【0090】図29は、本発明の別の実施形態にしたが
って、図3のバイアス電圧発生回路310および312
にトリステート機能を組み込んだトリステート終端回路
2900を示す。この構成では、トリステート信号がハ
イ(すなわち、バー付きで示された負論理のトリステー
ト信号がロウ)の際には、トランジスタ334のゲート
は、トランジスタ2906によってドレインに短絡され
(すなわち、トランジスタ334はダイオード接続さ
れ)、トリステート使用可能電流源2908(すなわ
ち、トリステート信号がハイの場合にのみ電流を供給)
によって、電流I1が、トランジスタ334に流され、
その結果、上側クランプトランジスタ332のゲート3
42の電圧がVDD−VTとなる。トリステート信号が
ロウの状態では、電流源2908は使用不可能であり、
n型トランジスタ2910はオフであり、p型トランジ
スタ2906はオフである。その結果、信号は、OUT
(bar)からI/O(すなわち、332のドレイン)
へ伝搬して、3回の反転を受ける。
FIG. 29 illustrates the bias voltage generation circuits 310 and 312 of FIG. 3 according to another embodiment of the present invention.
Shows a tristate termination circuit 2900 incorporating a tristate function. In this configuration, when the tristate signal is high (ie, the negative logic tristate signal indicated by a bar is low), the gate of transistor 334 is shorted to the drain by transistor 2906 (ie, transistor 334). Is diode-connected), tri-state enabled current source 2908 (ie, supplies current only when tri-state signal is high)
This causes a current I1 to flow through the transistor 334,
As a result, the gate 3 of the upper clamp transistor 332
The voltage at 42 becomes VDD-VT. When the tristate signal is low, the current source 2908 cannot be used,
The n-type transistor 2910 is off and the p-type transistor 2906 is off. As a result, the signal becomes OUT
(Bar) to I / O (ie 332 drain)
And undergoes three inversions.

【0091】図3に戻ると、上側および下側クランプト
ランジスタ332および320はそれぞれ、さらに、通
常集積回路に提供される強固な静電放電(ESD)防護
を提供することができる。当業者に周知のとおり、トラ
ンジスタ332および320は両方とも、図30に示す
ようにそれぞれの電力ラインに接続された内在ダイオー
ドを有する。図示されているように、トランジスタ33
2用の内在ダイオード3002は、VDDと入力ノード
3004の間に介装されており、トランジスタ320用
の内在ダイオード3006は、GNDと入力ノード30
04の間に介装されている。入力ノード3004上の入
力信号が2つのライン電圧(すなわち、VDDおよびG
ND)の間である際には、ダイオード3002も300
6も電流を流さないことに注意すべきである。内在ダイ
オード3002および3006によって提供されるES
D防護を増大する2つのアプローチは、トランジスタ3
32および320のソース/ドレイン接点とゲート接点
の間の間隔を増大する方法と、両方のトランジスタのゲ
ートの長さを増大する方法である。しかしながら、ES
D防護をおよそ10kV(標準的なダイオードESD防
護回路では2kV)に増大することにより、回路の速度
は、上述の接合および酸化物による寄生容量の増大のた
めに悪影響を受ける可能性がある。
Returning to FIG. 3, the upper and lower clamp transistors 332 and 320, respectively, can further provide the robust electrostatic discharge (ESD) protection typically provided for integrated circuits. As is well known to those skilled in the art, both transistors 332 and 320 have intrinsic diodes connected to their respective power lines as shown in FIG. As shown, transistor 33
2 is interposed between VDD and the input node 3004, and the intrinsic diode 3006 for the transistor 320 is connected between GND and the input node 304.
04 is interposed. The input signal on input node 3004 is driven by two line voltages (ie, VDD and G
ND), the diode 3002 is also 300
It should be noted that 6 also does not carry current. ES provided by intrinsic diodes 3002 and 3006
Two approaches to increasing D protection are transistor 3
One is to increase the spacing between the source / drain contacts and the gate contacts of 32 and 320, and the other is to increase the gate length of both transistors. However, ES
By increasing the D protection to approximately 10 kV (2 kV for a standard diode ESD protection circuit), the speed of the circuit can be adversely affected due to the increased parasitic capacitance due to the junctions and oxides described above.

【0092】本発明は、いくつかの好ましい実施形態に
関連して説明されたが、本発明の範囲内には、種々の変
更、置き換え、等価物が含まれている。本発明の方法お
よび装置を実装するための多くの代替方法があることに
も注意すべきである。したがって、各請求項の記載は、
本発明の真の意図と範囲の中に含まれる変更、置き換
え、等価物をすべて含むものとして解釈されるべきもの
である。
Although the present invention has been described with reference to certain preferred embodiments, various modifications, substitutions and equivalents are included within the scope of the present invention. It should also be noted that there are many alternative ways to implement the method and apparatus of the present invention. Therefore, the description of each claim is
It is to be interpreted as including all alterations, substitutions, and equivalents that fall within the true spirit and scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1A】信号をクランプするための各種の従来技術に
よる抵抗終端アプローチの概略図である。
1A is a schematic diagram of various prior art resistive termination approaches for clamping signals. FIG.

【図1B】信号をクランプするための各種の従来技術に
よる抵抗終端アプローチの概略図である。
1A and 1B are schematic diagrams of various prior art resistive termination approaches for clamping signals.

【図2】信号をクランプするための従来技術のダイオー
ド終端アプローチの概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a prior art diode termination approach for clamping a signal.

【図3】本発明の一実施形態として、本発明による能動
終端回路を、CMOSにより実装した構成例を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example in which an active termination circuit according to the present invention is mounted by CMOS as one embodiment of the present invention;

【図4】本発明の一実施形態として、トリステート信号
を利用した本発明による終端回路を、CMOSにより実
装した構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example in which a termination circuit according to the present invention using a tristate signal is mounted by CMOS as one embodiment of the present invention;

【図5】本発明の一実施形態として、本発明による能動
終端回路を、バイポーラ技術により実装した構成例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example in which an active termination circuit according to the present invention is mounted by bipolar technology as one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施形態として、本発明による終端
回路を、CMOSにより代替的に実装した構成例を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example in which a termination circuit according to the present invention is alternatively mounted by CMOS as one embodiment of the present invention.

【図7】説明を容易にするために、駆動回路と、伝送線
路と、受信回路と、終端デバイスとを備える一般的な回
路構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a general circuit configuration including a driving circuit, a transmission line, a receiving circuit, and a termination device for ease of explanation.

【図8A】特別なダイオードクランプを持たない伝送シ
ステムに関する問題の説明を容易にするための電圧−電
流の関係を示す説明図である。
FIG. 8A is an explanatory diagram showing a voltage-current relationship for facilitating the description of a problem relating to a transmission system without a special diode clamp.

【図8B】特別なダイオードクランプを持たない伝送シ
ステムに関する問題の説明を容易にするための電圧−時
間の関係を示す説明図である。
FIG. 8B is a diagram illustrating a voltage-time relationship to facilitate the description of a problem with a transmission system without a special diode clamp.

【図9】伝送システムの入力特性が、並列に配置された
ショットキダイオードデバイスで補完された際の伝送シ
ステムの反応を示す電圧−電流の関係を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a voltage-current relationship indicating a response of the transmission system when input characteristics of the transmission system are complemented by Schottky diode devices arranged in parallel.

【図10】ショットキダイオードデバイスと直列に抵抗
が挿入された際の図9の伝送システムの反応を示す電圧
−電流の関係を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a voltage-current relationship showing a response of the transmission system of FIG. 9 when a resistor is inserted in series with a Schottky diode device.

【図11】反射の問題の説明を容易にするために、動作
電圧が約1Vに下げられた際の伝送システムの反応を示
す電圧−電流の関係を示す説明図である。
FIG. 11 is an illustration showing a voltage-current relationship showing the response of the transmission system when the operating voltage is reduced to about 1 V to facilitate the description of the reflection problem.

【図12】「ゼロ閾値」トランジスタもしくはわずかに
負の閾値値を持つトランジスタが、終端のために用いら
れた際の伝送システムの反応を示す電圧−電流の関係を
示す説明図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a voltage-current relationship illustrating the response of the transmission system when a “zero threshold” transistor or a transistor having a slightly negative threshold value is used for termination.

【図13】「ゼロ閾値」トランジスタもしくはわずかに
負の閾値値を持つトランジスタが、終端のために用いら
れた終端デバイスを一般的に示した説明図である。
FIG. 13 is an illustration generally illustrating a termination device in which a “zero threshold” transistor or a transistor having a slightly negative threshold value was used for termination.

【図14】本発明の一実施形態にしたがって、改良型終
端回路を示す説明図である。
FIG. 14 is an illustration showing an improved termination circuit according to one embodiment of the present invention.

【図15】本発明のさらなる一実施形態にしたがって、
安定化の時間を改善する改良型終端回路を示す説明図で
ある。
FIG. 15 according to a further embodiment of the present invention.
It is explanatory drawing which shows the improved termination circuit which improves the time of stabilization.

【図16】デバイス終端の間の集中素子として表された
関連の接合寄生容量を持つ典型的なMOSFET160
0を示す説明図である。
FIG. 16 shows a typical MOSFET 160 with associated junction parasitic capacitances represented as lumped elements between device terminations.
It is explanatory drawing which shows 0.

【図17】本発明の実施形態にしたがって安定化コンデ
ンサを有する終端回路を示す説明図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a termination circuit having a stabilizing capacitor according to an embodiment of the present invention.

【図18】図17に示した終端回路の別の実施形態を示
す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing another embodiment of the termination circuit shown in FIG. 17;

【図19】図17に示した終端回路の別の実施形態を示
す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing another embodiment of the termination circuit shown in FIG. 17;

【図20】本発明の実施形態にしたがってバス終端回路
を示す説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a bus termination circuit according to an embodiment of the present invention.

【図21】クランプトランジスタそれぞれが各自の補償
コンデンサを有する図20に示したバス終端回路の変形
例を示す説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a modified example of the bus termination circuit shown in FIG. 20 in which each clamp transistor has its own compensation capacitor.

【図22】それぞれの安定化コンデンサに直接に接続さ
れた隔離抵抗を有するバス終端回路を示す説明図であ
る。
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a bus termination circuit having an isolation resistor directly connected to each stabilizing capacitor.

【図23A】本発明の実施形態にしたがって、可変電流
源(VCS)終端回路のある特定の実装を示す説明図で
ある。
FIG. 23A is an illustration depicting one particular implementation of a variable current source (VCS) termination circuit, in accordance with an embodiment of the present invention.

【図23B】本発明の実施形態にしたがって、可変電流
源(VCS)終端回路のある特定の実装を示す説明図で
ある。
FIG. 23B is an illustration depicting one particular implementation of a variable current source (VCS) termination circuit in accordance with an embodiment of the present invention.

【図24】本発明の実施形態にしたがって、分割電源ラ
イン型終端回路を示す説明図である。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a split power supply line type termination circuit according to an embodiment of the present invention.

【図25】本発明の実施形態にしたがって、低DC電力
トリステート終端回路を示す説明図である。
FIG. 25 is an illustration showing a low DC power tri-state termination circuit according to an embodiment of the present invention.

【図26】図4に示したトリステート終端回路のトラン
ジスタを削減した実装を示す説明図である。
FIG. 26 is an explanatory diagram showing mounting of the tristate termination circuit shown in FIG. 4 in which the number of transistors is reduced.

【図27】図4に示した終端回路のトランスミッション
ゲート型トリステート実装を示す説明図である。
FIG. 27 is an explanatory diagram showing a transmission gate type tri-state implementation of the termination circuit shown in FIG. 4;

【図28】各トランスミッションゲートが、対応するト
リステートインバータに置き換えられた図27のトリス
テート終端回路を示す説明図である。
FIG. 28 is an explanatory diagram showing the tristate termination circuit of FIG. 27 in which each transmission gate is replaced by a corresponding tristate inverter.

【図29】バイアス電圧発生回路にトリステート機能を
組み込んだ図4のトリステート終端回路の実装を示す説
明図である。
FIG. 29 is an explanatory diagram showing mounting of the tristate termination circuit of FIG. 4 in which a tristate function is incorporated in a bias voltage generation circuit.

【図30】図3に示した終端回路の一実施形態を入力E
SD防護回路として用いた様を示す説明図である。
30 shows an embodiment of the termination circuit shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows the mode used as SD protection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102…抵抗器 104…駆動回路 106…伝送線路 152…インピーダンスマッチング抵抗 200…ダイオード終端マッチング回路 202…ダイオード 204…ダイオード 206…終端 300…終端回路 302…上側能動クランプ回路 304…下側能動クランプ回路 306…伝送線路 310…上側閾値参照デバイス 312…下側閾値参照デバイス 314…ゲート 316…電流源 318…n型MOSデバイス 320…n型MOSデバイス 330…ゲート 332…p型MOSデバイス 334…p型MOSデバイス 342…ノード 344…ノード 400…トリステート終端回路 402…伝送線路 404…出力ドライバ 406…ノード 408…ノード 410…電圧参照ブロック 412…電圧参照ブロック 414…入力ドライバ 416…トリステート回路 502…下側閾値デバイス 504…npnトランジスタ 506…npnトランジスタ 508…下側クランプデバイス 520…伝送線路 530…pnpトランジスタ 534…上側閾値デバイス 540…pnpトランジスタ 542…上側クランプデバイス 602…p型デバイス 604…上側クランプデバイス 606…n型デバイス 608…下側クランプデバイス 620…伝送線路 1600…MOSFET 1700…終端回路 1702…安定化コンデンサ 1704…安定化コンデンサ 1800…終端回路 1802…安定化コンデンサ 1804…安定化コンデンサ 1902…安定化コンデンサ 1904…安定化コンデンサ 1906…ディスクリート安定電圧供給回路 1908…ディスクリート安定電圧供給回路 2000…バス終端回路 2001…第1の安定化コンデンサ 2002−1〜2002−n…伝送線路 2003…バス 2004…第2の安定化コンデンサ 2005−1…第1の共有線路 2005−2…第2の共有線路 2006−1〜2006−n…上側クランプトランジス
タ 2008−1〜2008−n…下側クランプトランジス
タ 2100…バス終端回路 2102−1〜n…安定化コンデンサ 2104−1〜n…安定化コンデンサ 2200…バス終端回路 2202−1〜n…第1の隔離抵抗 2204−1〜n…第2の隔離抵抗 2300…可変電流源(VCS)終端回路 2302…可変電流源(VCS) 2304…イネーブル入力ピン 2305…電流ミラー 2306…トランジスタ 2308…抵抗 2310…トランジスタ 2350…VCS終端回路 2352…マイクロプロセッサ 2354…外部抵抗 2400…分割ライン型終端回路 2500…低直流電力トリステート終端回路 2502…トランジスタ 2504…トランジスタ 2600…トリステート終端回路 2700…トランスミッションゲート型トリステート終
端回路 2702…トランスミッションゲート 2704…トランスミッションゲート 2800…低直流電力トリステート終端回路 2802…トリステートインバータ 2804…トリステートインバータ 2900…トリステート終端回路 2906…p型トランジスタ 2908…トリステート使用可能電流源 2910…n型トランジスタ 3002…内在ダイオード 3004…入力ノード 3006…内在ダイオード
REFERENCE SIGNS LIST 102 resistor 104 driver circuit transmission line 152 impedance matching resistor 200 diode termination matching circuit 202 diode 204 diode 206 termination 300 termination circuit 302 upper active clamp circuit 304 lower active clamp circuit 306 ... transmission line 310 ... upper threshold reference device 312 ... lower threshold reference device 314 ... gate 316 ... current source 318 ... n-type MOS device 320 ... n-type MOS device 330 ... gate 332 ... p-type MOS device 334 ... p-type MOS device 342 node 344 node 400 tristate termination circuit 402 transmission line 404 output driver 406 node 408 node 410 voltage reference block 412 voltage reference block 414 input driver 4 16 tristate circuit 502 lower threshold device 504 npn transistor 506 npn transistor 508 lower clamp device 520 transmission line 530 pnp transistor 534 upper threshold device 540 pnp transistor 542 upper clamp device 602 p Type device 604 Upper clamp device 606 N-type device 608 Lower clamp device 620 Transmission line 1600 MOSFET 1700 Terminating circuit 1702 Stabilizing capacitor 1704 Stabilizing capacitor 1800 Terminating circuit 1802 Stabilizing capacitor 1804 Stabilizing capacitor 1902 Stabilizing capacitor 1904 Stabilizing capacitor 1906 Discrete stable voltage supply circuit 1908 Discrete stable voltage supply circuit Path 2000 Bus termination circuit 2001 First stabilizing capacitor 2002-1 to 2002-n Transmission line 2003 Bus 2004 Second stabilizing capacitor 2005-1 First shared line 2005-2 Second Shared line 2006-1 to 2006-n ... upper clamp transistor 2008-1 to 2008-n ... lower clamp transistor 2100 ... bus termination circuit 2102-1 to n ... stabilizing capacitor 2104-1 to n ... stabilizing capacitor 2200 .. Bus termination circuit 2202-1-n ... first isolation resistor 2204-1-n ... second isolation resistor 2300 ... variable current source (VCS) termination circuit 2302 ... variable current source (VCS) 2304 ... enable input pin 2305 ... current mirror 2306 ... transistor 2308 ... resistor 2310 ... transistor 2 50 VCS termination circuit 2352 Microprocessor 2354 External resistor 2400 Split line termination circuit 2500 Low DC power tristate termination circuit 2502 Transistor 2504 Transistor 2600 Tristate termination circuit 2700 Transmission gate type tristate termination circuit Reference numeral 2702: Transmission gate 2704: Transmission gate 2800: Low DC power tri-state termination circuit 2802: Tri-state inverter 2804: Tri-state inverter 2900: Tri-state termination circuit 2906: P-type transistor 2908: Tri-state usable current source 2910: N-type Transistor 3002 ... Intrinsic diode 3004 ... Input node 3006 ... Intrinsic diode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 09/705520 (32)優先日 平成12年11月2日(2000.11.2) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 09/705595 (32)優先日 平成12年11月2日(2000.11.2) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 09/706237 (32)優先日 平成12年11月2日(2000.11.2) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 09/706239 (32)優先日 平成12年11月2日(2000.11.2) (33)優先権主張国 米国(US) (72)発明者 アダム・ジェイ.・ホイットワース アメリカ合衆国 カリフォルニア州94087 サニーベイル,ベルビュー・ウェイ, 1534 (72)発明者 ドミニク・リチウソ アメリカ合衆国 カリフォルニア州95020 サラトガ,シャブリ・コート,19303 Fターム(参考) 5J056 AA00 AA40 BB18 CC01 CC02 DD02 DD13 DD25 DD29 DD51 DD55 EE15 5K029 AA11 DD04 HH01 JJ08 LL06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (31) Priority claim number 09/705520 (32) Priority date November 2, 2000 (2000. 11.2) (33) Priority claim country United States (US) (31) Priority claim number 09/705595 (32) Priority date November 2, 2000 (November 12, 2000) (33) Priority claim country United States (US) (31) Priority claim number 09/706237 (32) Priority date November 2, 2000 (November 12, 2000) (33) Priority claim country United States (US) (31) Priority claim number 09/706239 (32) Priority date November 2, 2000 ( (2000.11.1.2) (33) Priority Country United States (US) (72) Inventor Adam Jay.・ Whitworth, 94087 Sunnyvale, California, Bellevue Way, 1534 (72) Inventor Dominic Lichiuso, United States 95020 Saratoga, Chablis Court, 19303 F-term (reference) 5J056 AA00 AA40 BB18 CC01 CC02 DD02 DD13 DD25 DD29 DD51 DD55 EE15 5K029 AA11 DD04 HH01 JJ08 LL06

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 伝送線路上の信号を第1の参照電圧およ
び第2の参照電圧の一方にクランプするための能動終端
回路であって、 前記信号を前記第1の参照電圧付近にクランプするよう
構成された下側クランプトランジスタ制御ノードを有
し、第1の電位に接続された下側クランプトランジスタ
と、 前記第1の参照電圧を供給する第1の参照電圧源に接続
された下側閾値参照トランジスタであって、前記下側ク
ランプトランジスタ制御ノードを前記第1の参照電圧よ
りも高い第1の閾値電圧付近にバイアスする第1のバイ
アス電圧を、前記下側クランプトランジスタ制御ノード
に供給し、前記第1の閾値電圧を前記下側クランプトラ
ンジスタの閾値電圧とする下側閾値参照トランジスタ
と、 前記信号を前記第2の参照電圧付近にクランプするよう
構成された上側クランプトランジスタ制御ノードを有
し、第2の電位に接続された上側クランプトランジスタ
と、 前記第2の参照電圧を供給する第2の参照電圧源に接続
された上側閾値参照トランジスタであって、前記上側ク
ランプトランジスタ制御ノードを前記第2の参照電圧よ
りも高い第2の閾値電圧付近にバイアスする第2のバイ
アス電圧を、前記上側クランプトランジスタ制御ノード
に供給し、前記第2の閾値電圧を前記上側クランプトラ
ンジスタの閾値電圧とする前記上側閾値参照トランジス
タとを備えた能動終端回路。
1. An active termination circuit for clamping a signal on a transmission line to one of a first reference voltage and a second reference voltage, wherein the active termination circuit clamps the signal near the first reference voltage. A lower clamp transistor having a configured lower clamp transistor control node and connected to a first potential; and a lower threshold reference connected to a first reference voltage source that supplies the first reference voltage. A first bias voltage that biases the lower clamp transistor control node near a first threshold voltage higher than the first reference voltage, the first bias voltage being supplied to the lower clamp transistor control node; A lower threshold reference transistor having a first threshold voltage as a threshold voltage of the lower clamp transistor; and a step of clamping the signal near the second reference voltage. An upper clamp transistor connected to a second potential, and an upper threshold reference transistor connected to a second reference voltage source for supplying the second reference voltage. Supplying a second bias voltage for biasing the upper clamp transistor control node near a second threshold voltage higher than the second reference voltage to the upper clamp transistor control node; An active termination circuit comprising: the upper threshold reference transistor having a voltage as a threshold voltage of the upper clamp transistor.
【請求項2】 電子デバイスの伝送線路を伝わる信号を
終端するための能動終端回路であって、 前記信号を第1の参照電圧付近にクランプするよう構成
された下側クランプトランジスタ制御ノードを有し、第
1の電位に接続された下側クランプトランジスタと、 前記第1の参照電圧を供給するよう構成された第1の参
照電圧源に接続された下側閾値参照トランジスタであっ
て、前記下側クランプトランジスタ制御ノードを前記第
1の参照電圧よりも高い第1の閾値電圧付近にバイアス
する第1のバイアス電圧を、前記下側クランプトランジ
スタ制御ノードに供給し、前記第1の閾値電圧を前記下
側クランプトランジスタの閾値電圧とする下側閾値参照
トランジスタと、 前記信号を第2の参照電圧付近にクランプするよう構成
された上側クランプトランジスタ制御ノードを有し、第
2の電位に接続された上側クランプトランジスタと、 前記第2の参照電圧を供給するよう構成された第2の参
照電圧源に接続された上側閾値参照トランジスタであつ
て、前記上側クランプトランジスタ制御ノードを前記第
2の参照電圧よりも高い第2の閾値電圧付近にバイアス
する第2のバイアス電圧を、前記上側クランプトランジ
スタ制御ノードに供給し、前記第2の閾値電圧を前記上
側クランプトランジスタの閾値電圧とする上側閾値参照
トランジスタと、 前記下側クランプトランジスタ制御ノードと第1の安定
電圧源との間に接続された第1の安定化コンデンサと、 前記上側クランプトランジスタ制御ノードと第2の安定
電圧源との間に接続された第2の安定化コンデンサとを
備える能動終端回路。
2. An active termination circuit for terminating a signal traveling on a transmission line of an electronic device, comprising: a lower clamp transistor control node configured to clamp the signal near a first reference voltage. A lower clamp transistor connected to a first potential; a lower threshold reference transistor connected to a first reference voltage source configured to supply the first reference voltage; A first bias voltage for biasing a clamp transistor control node near a first threshold voltage higher than the first reference voltage is supplied to the lower clamp transistor control node, and the first threshold voltage is reduced to the lower threshold voltage. A lower threshold reference transistor that is a threshold voltage of a side clamp transistor; and an upper clamp configured to clamp the signal near a second reference voltage. An upper clamp transistor having a transistor control node and connected to a second potential, and an upper threshold reference transistor connected to a second reference voltage source configured to supply the second reference voltage. Supplying a second bias voltage for biasing the upper clamp transistor control node near a second threshold voltage higher than the second reference voltage to the upper clamp transistor control node; An upper threshold reference transistor that sets a threshold voltage of the upper clamp transistor; a first stabilizing capacitor connected between the lower clamp transistor control node and a first stable voltage source; An active termination circuit comprising a second stabilizing capacitor connected between the node and a second stable voltage source; .
【請求項3】 電子デバイス内の複数の伝送線路を終端
するために、前記伝送線路の各々の信号を第1の参照電
圧および第2の参照電圧の一方にクランプするよう構成
された能動終端回路であって、 対応する伝送線路端子と第1の端子とに接続され、前記
信号を第1の参照電圧付近にクランプするよう構成され
た複数の第1のクランプトランジスタを備え、前記伝送
線路端子は、前記電子デバイス内の前記対応する伝送線
路に接続されるよう構成され、前記第1の端子は、前記
電子デバイス内の第1の電位に接続されるよう構成さ
れ、 さらに、前記複数の第1のクランプトランジスタの特定
の1つに対応し、前記対応する伝送線路端子と第2の端
子に接続された複数の第2のクランプトランジスタを備
え、前記第2の端子は、前記電子デバイス内の第2の電
位に接続されており、 さらに、複数の第1のクランプトランジスタ制御ノード
各々が、前記第1の参照電圧から第1の閾値電圧付近に
バイアスされるように、第1のバイアス電圧を前記複数
の第1のクランプトランジスタ制御ノード各々に供給す
るよう構成された第1のバイアス電圧源に接続された第
1の閾値参照デバイスを備え、前記第1の閾値電圧は、
第1のクランプトランジスタ閾値電圧であり、 さらに、複数の第2のクランプトランジスタ制御ノード
各々が、前記第2の参照電圧から第2の閾値電圧付近に
バイアスされるように、第2のバイアス電圧を前記複数
の第2のクランプトランジスタ制御ノード各々に供給す
るよう構成された第2のバイアス電圧源に接続された第
2の閾値参照デバイスを備え、前記第2の閾値電圧は、
第2のクランプトランジスタ閾値電圧である能動終端回
路。
3. An active termination circuit configured to clamp a signal on each of the transmission lines to one of a first reference voltage and a second reference voltage for terminating a plurality of transmission lines in an electronic device. And a plurality of first clamp transistors connected to corresponding transmission line terminals and a first terminal and configured to clamp the signal near a first reference voltage, wherein the transmission line terminal comprises: , Configured to be connected to the corresponding transmission line in the electronic device, wherein the first terminal is configured to be connected to a first potential in the electronic device; And a plurality of second clamp transistors connected to a corresponding one of the transmission line terminals and a second terminal, wherein the second terminal is connected to the electronic device. And a first bias transistor control node, wherein each of the plurality of first clamp transistor control nodes is biased from the first reference voltage to a vicinity of a first threshold voltage. A first threshold reference device connected to a first bias voltage source configured to supply a voltage to each of the plurality of first clamp transistor control nodes, wherein the first threshold voltage comprises:
A first clamp transistor threshold voltage, and a second bias voltage such that each of the plurality of second clamp transistor control nodes is biased from the second reference voltage to a vicinity of a second threshold voltage. A second threshold voltage reference device connected to a second bias voltage source configured to supply each of the plurality of second clamp transistor control nodes, wherein the second threshold voltage comprises:
An active termination circuit that is a second clamp transistor threshold voltage.
【請求項4】 選択的な直流電力消費を有する伝送線路
を伝わる信号を終端するための能動終端回路であって、 前記信号を第1の参照電圧付近にクランプするよう構成
された第1のクランプトランジスタ制御ノードを有する
第1の電位に接続された第1のクランプトランジスタ
と、 第1の参照電圧を供給するよう構成された第1の参照電
圧源に接続された第1の閾値参照トランジスタであっ
て、前記第1のクランプトランジスタ制御ノードを前記
第1の参照電圧から第1の閾値電圧付近にバイアスする
第1のバイアス電圧を、前記第1のクランプトランジス
タ制御ノードに供給し、前記第1の閾値電圧を前記第1
のクランプトランジスタの閾値電圧とする第1の閾値参
照トランジスタと、 前記信号を第2の参照電圧付近にクランプするよう構成
された第2のクランプトランジスタ制御ノードを有し、
第2の電位に接続された第2のクランプトランジスタ
と、 第2の参照電圧を供給するよう構成された第2の参照電
圧源に接続された第2の閾値参照トランジスタであっ
て、前記第2のクランプトランジスタ制御ノードを前記
第2の参照電圧から第2の閾値電圧付近にバイアスする
第2のバイアス電圧を、前記第2のクランプトランジス
タ制御ノードに供給し、前記第2の閾値電圧を第2のク
ランプトランジスタの閾値電圧とする前記第2の閾値参
照トランジスタと、 さらに、前記第1の閾値参照トランジスタと前記第2の
閾値参照トランジスタに接続され、必要に応じて前記能
動終端回路の前記直流電力消費を減少させるよう構成さ
れた可変電流供給手段とを備えた能動終端回路。
4. An active termination circuit for terminating a signal traveling on a transmission line having selective DC power consumption, wherein the first clamp is configured to clamp the signal near a first reference voltage. A first clamp transistor connected to a first potential having a transistor control node, and a first threshold reference transistor connected to a first reference voltage source configured to supply a first reference voltage. Supplying a first bias voltage for biasing the first clamp transistor control node from the first reference voltage to near a first threshold voltage to the first clamp transistor control node; The threshold voltage is set to the first
A first threshold reference transistor to be a threshold voltage of the clamp transistor of the first and second, and a second clamp transistor control node configured to clamp the signal near the second reference voltage,
A second clamp transistor connected to a second potential; a second threshold reference transistor connected to a second reference voltage source configured to supply a second reference voltage; A second bias voltage for biasing the clamp transistor control node from the second reference voltage to the vicinity of a second threshold voltage from the second reference voltage to the second clamp transistor control node, and setting the second threshold voltage to the second The second threshold reference transistor as a threshold voltage of the clamp transistor of the above, further connected to the first threshold reference transistor and the second threshold reference transistor, if necessary, the DC power of the active termination circuit Variable current supply means configured to reduce consumption.
【請求項5】 ノードを静電放電から保護するためのE
SD防護回路であって、 第1の電位に接続された第1のノードと、前記ノードを
第1の参照電圧源に逆バイアスで接続する下側ESD防
護トランジスタ内ダイオードとを有する下側ESD防護
トランジスタと、 前記第1の参照電圧源に接続された下側閾値参照トラン
ジスタであって、前記下側クランプトランジスタゲート
を前記第1の参照電圧から第1の閾値電圧付近にバイア
スする第1のバイアス電圧を、前記下側ESD防護トラ
ンジスタゲートに供給し、前記第1の閾値電圧を前記下
側ESD防護トランジスタの閾値電圧とする下側閾値参
照トランジスタと、 第2の電位に接続された第2のノードと、前記ノードを
第2の参照電圧源に逆バイアスで接続する上側ESD防
護トランジスタ内ダイオードとを有する上側ESD防護
トランジスタと、 前記第2の参照電圧源に接続された上側閾値参照トラン
ジスタであって、前記上側クランプトランジスタゲート
を前記第2の参照電圧よりも低い第2の閾値電圧付近に
バイアスする第2のバイアス電圧を、前記上側ESD防
護トランジスタゲートに供給し、前記第2の閾値電圧を
前記上側ESD防護トランジスタの閾値電圧とし、関連
したESD電圧を持つ静電放電中に、前記上側および前
記下側内在ダイオードは、ノードの電圧遷移が前記ES
D電圧にわたって実質的に低減されるように、前記第2
および第1の参照電圧各々にバイパス電流路を提供する
上側閾値参照トランジスタとを備えたESD防護回路。
5. An E for protecting a node from electrostatic discharge.
An SD protection circuit comprising: a first node connected to a first potential; and a diode in a lower ESD protection transistor connecting the node to a first reference voltage source in reverse bias. A first threshold voltage transistor connected to the first reference voltage source, the first bias voltage biasing the lower clamp transistor gate from the first reference voltage to near a first threshold voltage; A lower threshold reference transistor for supplying a voltage to the lower ESD protection transistor gate, the first threshold voltage being a threshold voltage of the lower ESD protection transistor, and a second potential connected to a second potential. An upper ESD protection transistor having a node and a diode in an upper ESD protection transistor that connects the node to a second reference voltage in reverse bias. And an upper threshold reference transistor connected to the second reference voltage source, the second bias biasing the upper clamp transistor gate near a second threshold voltage lower than the second reference voltage. A voltage to the upper ESD protection transistor gate, the second threshold voltage being the threshold voltage of the upper ESD protection transistor, and the upper and lower intrinsic diodes during an electrostatic discharge having an associated ESD voltage. Means that the node voltage transition is the ES
The second voltage so as to be substantially reduced over the D voltage.
And an upper threshold reference transistor providing a bypass current path for each of the first reference voltages.
【請求項6】 伝送線路を伝わる信号を終端するための
能動終端回路であって、 前記信号を第1の参照電圧付近にクランプするよう構成
された下側クランプトランジスタ制御ノードを有する第
1の局所的な電位に接続された下側クランプトランジス
タと、 前記第1の参照電圧を供給するよう構成された第1の局
所的な参照電圧源に接続された下側閾値参照トランジス
タであって、前記下側クランプトランジスタ制御ノード
を前記第1の参照電圧よりも高い第1の閾値電圧付近に
バイアスする第1のバイアス電圧を、前記下側クランプ
トランジスタ制御ノードに供給し、前記第1の閾値電圧
を前記下側クランプトランジスタの閾値電圧とする下側
閾値参照トランジスタと、 前記信号を第2の参照電圧付近にクランプするよう構成
された上側クランプトランジスタ制御ノードを有し、第
2の局所的な電位に接続された上側クランプトランジス
タと、 前記第2の参照電圧を供給するよう構成された第2の局
所的な参照電圧源に接続された上側閾値参照トランジス
タであって、前記上側クランプトランジスタ制御ノード
を前記第2の参照電圧よりも高い第2の閾値電圧付近に
バイアスする第2のバイアス電圧を、前記上側クランプ
トランジスタ制御ノードに供給し、前記第2の閾値電圧
を上側クランプトランジスタ閾値電圧とする上側閾値参
照トランジスタとを備え、 前記第1の局所的な電位での電圧の偏位は、前記第1の
局所的な参照電圧に影響を与えず、その逆も成り立ち、
前記第2の局所的な電位での電圧の偏位は、前記第2の
局所的な参照電圧に影響を与えず、その逆も成り立つ能
動終端回路。
6. An active termination circuit for terminating a signal traveling on a transmission line, the first locality having a lower clamp transistor control node configured to clamp the signal near a first reference voltage. A lower clamp transistor connected to a local potential; a lower threshold reference transistor connected to a first local reference voltage source configured to supply the first reference voltage; A first bias voltage for biasing the side clamp transistor control node near a first threshold voltage higher than the first reference voltage is supplied to the lower clamp transistor control node, and the first threshold voltage is set to the first threshold voltage. A lower threshold reference transistor that is a threshold voltage of a lower clamp transistor; and an upper clamp configured to clamp the signal near a second reference voltage. An upper clamp transistor having a pump transistor control node and connected to a second local potential, and connected to a second local reference voltage source configured to supply the second reference voltage An upper threshold reference transistor, wherein a second bias voltage for biasing the upper clamp transistor control node near a second threshold voltage higher than the second reference voltage is supplied to the upper clamp transistor control node; An upper threshold reference transistor having the second threshold voltage as an upper clamp transistor threshold voltage, wherein the deviation of the voltage at the first local potential affects the first local reference voltage. Without giving it, and vice versa,
An active termination circuit in which the excursion of the voltage at the second local potential does not affect the second local reference voltage and vice versa.
【請求項7】 トリステートモードで伝送線路を伝わる
信号を終端するための能動終端回路であって、 トリステート出力バッファと、 前記信号をGND付近にクランプするよう構成された下
側クランプトランジスタ制御ノードを有し、GNDと前
記トリステート出力バッファに接続された下側クランプ
トランジスタと、 前記第1の参照電圧を供給するよう構成された第1の参
照電圧源に接続された下側閾値参照トランジスタであっ
て、前記下側クランプトランジスタ制御ノードをGND
よりも高い第1の閾値電圧付近にバイアスする第1のバ
イアス電圧を、前記下側クランプトランジスタ制御ノー
ドに供給し、前記第1の閾値電圧を前記下側クランプト
ランジスタの閾値電圧とする下側閾値参照トランジスタ
と、 前記信号をVDD付近にクランプするよう構成された上
側クランプトランジスタ制御ノードを有し、VDDと前
記トリステート出力バッファに接続された上側クランプ
トランジスタと、 前記第2の参照電圧を供給するよう構成された第2の参
照電圧源に接続された上側閾値参照トランジスタであっ
て、前記上側クランプトランジスタ制御ノードをVDD
から第2の閾値電圧付近にバイアスする第2のバイアス
電圧を、前記上側クランプトランジスタ制御ノードに供
給し、前記第2の閾値電圧を上側クランプトランジスタ
閾値電圧とする上側閾値参照トランジスタとを備えた能
動終端回路。
7. An active termination circuit for terminating a signal transmitted on a transmission line in a tristate mode, comprising: a tristate output buffer; and a lower clamp transistor control node configured to clamp the signal near GND. And a lower clamp transistor connected to GND and the tristate output buffer; and a lower threshold reference transistor connected to a first reference voltage source configured to supply the first reference voltage. And the lower clamp transistor control node is connected to GND.
Supplying a first bias voltage biasing around a higher first threshold voltage to the lower clamp transistor control node, and setting the first threshold voltage to a threshold voltage of the lower clamp transistor. A reference transistor; an upper clamp transistor control node configured to clamp the signal near VDD; an upper clamp transistor connected to VDD and the tristate output buffer; and providing the second reference voltage. An upper threshold reference transistor connected to a second reference voltage source, wherein the upper clamp transistor control node is connected to VDD.
An upper threshold reference transistor that supplies a second bias voltage biasing from around to a second threshold voltage to the upper clamp transistor control node, and sets the second threshold voltage to an upper clamp transistor threshold voltage. Termination circuit.
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