JP2007534258A - 低スキューの対称差動出力信号を有するレールツーレール同相モード動作を有する高速差動レシーバ - Google Patents
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Abstract
レールツーレール同相モード電圧を有する小さな差動電圧を受けて増幅するための新たな方法および装置を提供する、新規な高速差動レシーバ(100)が開示される。レシーバの出力信号は、低いスキューと高い対称性を有する差動信号である。この高速差動レシーバ(100)は、結果として生じる信号が再結合され、標準化され、増幅される前の、差動位相分割方法論に基づく同相モード電圧の標準化に基づいている。方法は、差動信号分割ステージ(110)、これに続く同相モード電圧標準化ステージ(130)、そして制御された利得のトランスインピーダンスステージ(150)の使用と、次いで、対称であり性質的にバランスの取れた1つまたは2つのレールツーレール増幅ステージ(170)を用いた増幅と、を含む。
Description
本発明は、差動レシーバ回路の分野、特に、差動出力信号の低スキューおよび対称性を有するレールツーレール同相モード動作を有する差動レシーバ回路の分野に関する。
レールツーレール同相モード電圧(CMV:common mode voltage)範囲を有する、低スイングの差動信号を受信するために用いられる従来技術の1つは、2つのレシーバ回路を使用することである。第1のレシーバ回路は、例えば、NMOSタイプの入力トランジスタであり、これは、供給電圧電位(Vdd)に近いCMVを有する信号を受信するために使用され、第2のレシーバ回路は、グランド電位gndに近いCMVを有する信号を受信するためのPMOSタイプの入力トランジスタである。2つのレシーバ回路からの出力信号は、次いで、その出力ポートからのシングルエンドの出力信号に合成される。差動レシーバ回路は、通常、任意の形態の差動増幅器であるが、最も一般的なものは、典型的には、非常に正確な折り返しカスコード(folded cascode)型の差動増幅器である。
米国特許第5,801,564号は、第1および第2の差動増幅器を使用する、スキューが減少された差動レシーバを開示している。あいにくながら、所定の動作を達成するために、2つの差動増幅器を慎重に結合することが必要とされる。加えて、この回路は、非常に複雑であり、結果として、差動出力信号における低スキューおよび対称性の生成に影響を及ぼす。
よって、低スキューおよび対称性の差動出力信号を有する高速性能の差動レシーバを、低い設計コストで提供する必要性がある。本発明の目的は、従って、差動出力信号の低スキューおよび対称性を提供する一方で、レールツーレール同相モード動作を有する差動レシーバ回路を提供することである。
本発明によると、差動レシーバ回路が提供され、回路は、第1の電位を受けるための第1のレールとしての第1の供給電圧ポートと、第1の電位よりも低い第2の電位を受けるための第2のレールとしての第2の供給電圧ポートと、第1および第2の供給電圧ポートの間に配置された第1の分岐および第2の分岐と、差動入力信号を受信するための第1および第2の入力ポートと、2つの相補差動出力信号を供給するための第1から第4の出力ポートと、を備える差動信号スプリッタと、2つの相補差動出力信号をレベルシフトして、1つの相補差動出力信号を形成するための同相モード電圧(CMV:common mode voltage)標準化ステージであって、差動信号スプリッタステージの第1から第4の出力ポートと電気的に結合された第1から第4の入力ポートと、第1および第2の出力ポートと、を備えるCMV標準化ステージと、CMV標準化ステージの第1および第2の出力ポートと電気的に結合された第1および第2の入力ポートと、低い信号スキューおよび対称性を有するレールツーレール相補差動出力信号を供給するための第1および第2の出力ポートと、を備えるトランスインピーダンス増幅器と、を備え、差動信号スプリッタ、同相モード電圧(CMV)標準化ステージおよび増幅器は、第1および第2の供給電圧ポートの間に配置され、第1および第2の供給電圧ポートから、第1および第2の電位を受ける。
本発明によると、差動出力信号を供給する方法が提供され、方法は、第1のレールとしての第1の電圧と、第2の他のレールとしての第2の他の電圧とを供給すること、同相モード電圧(CMV)を有する差動入力信号であって、第2の電圧から第1の電圧へのレールツーレール以外の差動入力信号を受信すること、差動入力信号を、重複部分以外は電位的に互いに離れるようにして、交差電圧を有する2つの相補差動出力信号に位相分割すること、2つの相補差動出力信号をレベルシフトし、相補差動信号のそれぞれの内の類似する信号を合計して、レールツーレール以外のものである1つの相補出力信号を形成すること、1つの相補出力信号を増幅して、レベルシフトされた信号と同様の時間的な特性と、第1および第2の電圧の間のほぼレールツーレールの遷移と、を有するレールツーレール相補差動信号を形成すること、を備える。
本発明によると、回路が提供され、回路は、第1のレールとしての第1の電圧と、第2の他のレールとしての第2の他の電圧とを供給するための手段と、同相モード電圧(CMV)を有し、第2の電圧から第1の電圧へのレールツーレール以外の差動入力信号を受信するための手段と、差動入力信号を、重複部分以外は電位的に互いに離れるようにして、交差電圧を有する2つの相補差動出力信号に位相分割するための手段と、2つの相補差動出力信号をレベルシフトし、相補差動信号のそれぞれの内の類似する信号を合計して、レールツーレール以外の1つの相補出力信号を形成するための手段と、1つの相補出力信号を増幅して、レベルシフトされた信号と同様の時間的な特性と、第1および第2の電圧の間のほぼレールツーレールの遷移と、を有するレールツーレール相補差動信号を形成するための手段と、を備える。
本発明によると、命令データを記憶するための記憶媒体が提供され、記憶媒体は、第1のレールとしての第1の電圧と、第2の他のレールとしての第2の他の電圧とを供給するための第1の命令データと、同相モード電圧(CMV)を有する差動入力信号であって、第2の電圧から第1の電圧へのレールツーレール以外の差動入力信号を受信するための第2の命令データと、差動入力信号を、重複部分以外は電位的に互いに離れるように、交差電圧を有する2つの相補差動出力信号に位相分割するための第3の命令データと、2つの相補差動出力信号をレベルシフトし、相補差動信号のそれぞれの内の類似する信号を合計して、レールツーレール以外の1つの相補出力信号を形成するための第4の命令データと、1つの相補出力信号を増幅して、レベルシフトされた信号と同様の時間的な特性と、第1および第2の電圧の間のほぼレールツーレールの遷移と、を有するレールツーレール相補差動信号を形成するための第5の命令データと、を備える。
本発明の好適な実施形態を、これより、以下の図面と共に説明する。
図1A〜図1Dは、本発明の好適な実施形態に係るレールツーレール同相モード電圧(CMV:common mode voltage)の差動レシーバ回路100の複数のステージを示している。差動レシーバ回路100は、直列に配置される対称な回路の4つのステージで構成される。図1Aは、第1のステージである差動信号スプリッタ入力ステージ110を示している。図1Bは、第2のステージ、CMV標準化ステージ130を示している。図1Cは、第3のステージ、トランスインピーダンス増幅ステージ150を示している。図1Dは、第4のステージ、バッファステージを示しており、これは、レールツーレール出力ドライバステージ170である。
図1Aを参照すると、第1のステージ110は、2つの対称回路分岐、第1の分岐111と第2の分岐112とにより構成されている。第1の分岐111には、第1のnチャンネル金属酸化物半導体(NMOS)トランジスタ(NMOS1)113と、第1のpチャンネル金属酸化物半導体(PMOS)トランジスタ(PMOS1)114と、が配置されている。第2の分岐112には、第2のNMOSトランジスタ(NMOS2)115と、第2のPMOSトランジスタ(PMOS2)116と、が配置されている。R1が付された4つの抵抗負荷117a〜117dは、デバイスNMOS1 113、PMOS1 114およびNMOS2 115、PMOS2 116のドレインおよびソース端子を、それぞれ、電位電圧VddおよびVssを受けるために接続された第1および第2の供給電圧ポート110cおよび110dに電気的に結合する。
トランジスタPMOS1 114およびNMOS2 115のゲート端子は、互いに電気的に結合され、“In+”が付された第1の入力ポート110aと電気的に結合されている。トランジスタPMOS2 116およびNMOS1 113のゲート端子は、“In−”が付された第2の入力ポート110bに互いに電気的に結合されている。第1および第2の入力ポート110aおよび110bは、第1のステージ110への差動入力ポートを形成する。第1のステージ110は、各信号dn、sn、sp、dpを供給するための、inn1、inp1、inn2、inp2が付された4つの出力ポート110e〜110hを追加的に有する。
使用において、第1の110ステージは、差動信号位相分割ステージとして機能する。このステージの差動入力ポート110および110bに供給される入力信号は、レールツーレールの同相モード電圧(CMV)を有する約50mv〜400mvの電位を有する小さな差動信号である。
第1の分岐111は、NMOS1およびPMOS1デバイス113および114で構成され、これらは、パス−ゲート構成で互いに電気的に結合される。このパス−ゲートのそれぞれの側は、それぞれの抵抗器に電気的に結合され、ここで抵抗器117aおよび117bは、それぞれ、NMOS1およびPMOS1デバイス113および114のドレインおよびソース端子を、110cおよび110d供給電圧ポートに電気的に結合する。抵抗器117cおよび117dを用いて、NMOS2およびPMOS2デバイス115および116のドレインおよびソース端子が、110cおよび110d供給電圧ポートにそれぞれ結合される。
図2Aを参照すると、この図は、小さな差動信号“in+”および“in−”が、MOSデバイス113および114のゲート端子である入力ポート110および110bに印加される際に、何が起こるかを図解している。“in+”電圧が上昇すると、PMOS1デバイス114は、より少ない電流を通し、同じことが、その反対ではあるが、NMOS1デバイス113に対しても生じる。入力ポート110bに対して、信号“In−”の電位が下降すると、NMOS1デバイス113は、より少ない電流を流す。合計の効果は、パス−ゲートインピーダンスを増加させ、従って、この第1の分岐111を伝播する電流を減少させることである。図2Bに示されるように、出力ポート110eおよび110fに対して、“dn”電圧の増加および“sn”電圧の減少が、“in+”電圧上昇の結果として見られる。
同様の種類のイベントが、第2の分岐112に見られるが、これは、第1の分岐111と反対の効果を有する。図2Cを参照すると、この“in+”電圧上昇の遷移は、110gおよび110h出力ポートに見られるように、結果として“sp”電圧の減少、および“dp”電圧の増加をもたらす。図2Dは、各出力ポート110e〜110hから、この第1のステージ110のために供給される、4つの重畳された出力信号dn、sn、spおよびdpを示している。この図は、また、1つの差動信号による開始を示しており、これは結果として、交差点の上および下の組、“A”が付された201aおよび201b、ならびに“B”が付された202aおよび202b、の間にほぼ数ピコ秒の非常に小さなスキューを有する、2つの相補差動信号の生成をもたらす。さらに、入力CMVが変化するにつれて、対応する交差電圧が、電位を上昇または下降させるが、時間またはタイミング関係において、比較的一定のままとなる。また、差動振幅が変化するにつれて、両方の相補差動出力信号の差動振幅も変化する。
図1Aに戻ると、入力CMVが、高い方のVdd電位に向けて動くにつれて、パス−ゲート構造は、PMOS1デバイス114がオフであるか、またはオフにするために閉じられているかのいずれの場合でも、電流を通す。入力CMVが、グランド向けに動くにつれて、パス−ゲート構造は、NMOS1デバイス113がオフであるか、またはオフにするために閉じられているかのいずれの場合でも、電流を通す。
よって、CMVの極端な場合としては、高い方のVddまたは低い方のVssのいずれに向けても、差動位相分割は、それぞれNMOS1デバイス113またはPMOS1デバイス114のいずれかであるMOSデバイスの1つによって行なわれる。極端なCMVの場合では、第1の分岐111が、第2の分岐112よりも多くの電流を通す場合、差動位相分割は、レールツーレールCMVで動作する。
任意で、この第1のステージの差動利得は、1未満であり、ここでは任意で、差動入力電圧の50%である。好ましくは、集積化された製造の間、PMOSおよびNMOSデバイス113から116ならびに抵抗器117a〜117dのぞれぞれの寸法が、交差電圧および差動位相分割の最良の性能のためにほぼ最適化されるように選択される。
図1Bに戻ると、CMV標準化ステージが、MN1 134およびMN2 136が付された2つのNMOSデバイスと、MP1 133およびMP2 135が付された2つのPMOSデバイスと、を有して示されている。デバイスMP1 133およびMP2 135のドレイン端子は、互いに電気的に結合され、Vddを受信するために、抵抗器R2 137aを介して第1の供給電圧ポート130cにさらに電気的に結合される。デバイスMN1 134およびMN2 136のソース端子は、互いに電気的に結合され、Vssを受信するために、抵抗器R2 137bを介して第2の供給電圧ポート130dにさらに電気的に結合される。デバイスMN1 134およびMN2 136のソース端子は、互いに電気的に結合され、抵抗器R2 137bを介して第2の供給電圧ポート130dにさらに電気的に結合されている。第3の抵抗器R3 137cは、デバイスMP1 133のソース端子とデバイスMN1 134のドレイン端子の間に形成された接点と、デバイスMP2 135のソース端子とデバイスMN2 136のドレイン端子との間に形成された接点との間に配置されている。
PMOSデバイスMP1 133およびMP2 135のゲート端子は、第2のステージ130への入力ポート130eおよび130fを形成し、それぞれ、第1のステージの下側の出力ポート110fおよび110hと電気的に結合される。NMOSデバイスMN1 134およびMN2 136のゲート端子は、第1のステージの上側の出力ポート110eおよび110gに電気的に結合される。この第2のステージは、相補差動ステージであり、これを用いて、同相モード電圧(CMV)が、ほぼVdd/2に標準化される。
図3Aを参照すると、入力ポート130eに供給される入力電圧“inp1”が、入力ポート130gに供給される入力電圧“inp2”よりも低い場合、かつ、入力ポート130fに供給される入力電圧“inn2”が、入力ポート130hに供給される“inn1”よりも高い場合、正電流経路が、抵抗器R3 137cを、信号“in2−”で示されるように、ノード131aから、信号“in2+”で示されるように、ノード131bに向けて流れる。主電流経路が、第1の供給電圧ポート130cから、抵抗器R2 137a、トランジスタMP1 133、抵抗器R3 137c、抵抗器MN2 136、抵抗器R2 137bを通して、最後にグランドVssである第2の供給電圧ポート130dへと形成される。
入力条件が逆にされた場合、逆が真となる。正電流は、抵抗器R3を通して、ノード131b、“in2+”から、ノード131a、“in2−”へ伝播する。好ましくは、PMOSおよびNMOSデバイス、133,135,134,136は、等しいアクティブ領域および同等の利得gmを有するように設計されている。これは、第1のステージ110の容量性装荷を等しくし、かつこの第2のステージ130の出力ポート131aおよび131bから供給される出力信号のスキューおよび対称性を補助する。等しい利得gmにより、トランジスタMP1 133,MP2 135およびMN1 134,MN2 136に対して、レジスタR3 137cを流れる正および負の電流は等しい。従って、第2のステージ130の出力ポート131aおよび131bから供給される出力差動電圧は、ほぼVdd/2のCMVで中心が合わされる。さらに、第2のステージ130は、主にCMVの標準化に使用されるため、このステージの電圧利得は、必須ではない。電圧利得は、第3のステージ150において行なわれる。
さらに、図3Aでは、差動入力CMVが、第1のステージに対して変化するにつれて、出力ポート110e〜110hから供給される4つの出力信号が、電位を上および下にシフトする。図3Bを参照すると、出力ポート131aおよび131bから供給される第2のステージ130の差動出力信号が、差動振幅を変化させるにつれて、そのCMVが、ほぼVdd/2で一定のままとなる。
図1Cおよび図1Dに戻ると、これらの図は、トランスインピーダンスステージを示している。第2のステージの出力ポート、131aおよび131bは、入力ポート150aおよび150bと電気的に結合され、信号“in2+”および“in2−”は、第3のステージ150のこれらのポートから供給される。トランスインピーダンスステージ150は、2つのインバータ、第1のインバータ151および第2のインバータ152を、それぞれのフィードバック負荷抵抗器157aおよび157bと共に含む。各抵抗器R4、157aおよび157bは、負のフィードバックを、インバータの入力ポート150aおよび150bに、その出力ポートから供給し、従って、各インバータの通常は高い利得を、数百または数千から、5などの小さな値へと下げる。このトランスインピーダンスステージ150の正味の効果は、入力ポート150aおよび150bに供給される差動入力信号が仕様内にある場合、等しい立ち上がりおよび立ち下がり時間を有する出力波形を生成することである。この第3のステージ150は、第2のステージ130への抵抗負荷を形成し、それは、トランスインピーダンスステージ入力ポート150aおよび150bに供給される入力信号が、定義からして電流の形態を取るためである。
図3Bを参照すると、トランスインピーダンスステージ150の出力ポート150cおよび150dから供給される出力信号“in3+”および“in3−”は、レールツーレールではなく、これは、クロウバー(crowbar)またはスルー電流(through current)が関係するためである。実質的に、トランスインピーダンスステージ150は、第2のステージ130に、余剰の電流により負荷をかけ、第2のステージ130に対する追加的なCMVの均等化を提供する。加えて、トランスインピーダンスステージ150の出力信号は、回路の設計によって制御されるため、出力ポート150cおよび150dから供給される信号“in3+”および“in3−”は、非常に低いスキューを有する対称的な差動信号であり、ほぼVdd/2で中心が合わされるが、レールツーレールではない。図3Cを参照すると、第1のステージ110の差動入力CMVが変化するにつれて、第3のステージ150の差動出力信号が、差動振幅において変化するが、そのCMVは、ほぼVdd/2で一定のままとなる。
図1Dを参照すると、第4のステージに、第3のステージ150の出力ポート150cおよび150dに電気的に結合された2つの入力ポート170aおよび170bが設けられている。この第4のステージ170は、第3のステージ150からの出力信号を受信し、バッファ回路171およびb172を用いてこれらをバッファし、出力信号“out+”および“out−”を、出力ポート170cおよび170dに形成する。図3dを参照すると、結果として生じる出力信号、“out+”および“out−”は、レールツーレールである。設計によって、この第4のステージ170は、第3のステージ150の出力信号を増幅およびバッファし、かつ、波形およびCMVの低いスキューと、立ち上がりおよび立ち下がりの対称性を保つように、最適化される。
有利なことに、本発明の実施形態に係る差動レシーバは、低いスキューおよび高い対称性が好ましいような、高速の、または任意で低速の差動信号増幅および信号通信に使用可能である。
多くの他の実施形態を、本発明の要旨および範囲から逸脱することなく考案することが可能である。
Claims (25)
- 第1の電位を受けるための第1のレールとしての第1の供給電圧ポートと、前記第1の電位よりも低い第2の電位を受けるための第2のレールとしての第2の供給電圧ポートと、
前記第1の供給電圧ポートおよび前記第2の供給電圧ポートの間に配置された第1の分岐および第2の分岐と、差動入力信号を受信するための第1の入力ポートおよび第2の入力ポートと、2つの相補差動出力信号を供給するための第1から第4の出力ポートと、を備える差動信号スプリッタと、
2つの前記相補差動出力信号をレベルシフトして、1つの相補差動出力信号を形成するための同相モード電圧(CMV:common mode voltage)標準化ステージであって、前記差動信号スプリッタステージの第1から第4の出力ポートと電気的に結合された第1から第4の入力ポートと、第1および第2の出力ポートと、を備えるCMV標準化ステージと、
前記CMV標準化ステージの前記第1および第2の出力ポートと電気的に結合された第1および第2の入力ポートと、低い信号スキューおよび対称性を有するレールツーレール相補差動出力信号を供給するための第1および第2の出力ポートと、を備えるトランスインピーダンス増幅器と、を備え、
前記差動信号スプリッタ、前記同相モード電圧(CMV)標準化ステージおよび前記トランスインピーダンス増幅器は、前記第1の供給電圧ポートと、前記第2の供給電圧ポートとの間に配置され、前記第1の供給電圧ポートおよび前記第2の供給電圧ポートから、第1および第2の電位を受ける、
ことを特徴とする差動レシーバ回路。 - 前記トランスインピーダンス増幅器の前記第1の出力ポートおよび前記第2の出力ポートに電気的に結合された、第1の入力ポートおよび第2の入力ポートと、前記レールツーレール相補差動出力信号を供給するための第1の出力ポートおよび第2の出力ポートと、を備えるバッファステージ、を備えることを特徴とする請求項1に記載の差動レシーバ回路。
- 前記第1の分岐は、
ゲート、ドレインおよびソース端子を有する第1のPMOSデバイスと、
ゲート端子と、前記第1のPMOSデバイスの前記ドレインおよびソース端子と電気的に結合されたドレインおよびソース端子と、を有する第1のNMOSデバイスと、を備えることを特徴とする請求項1に記載の差動レシーバ回路。 - 前記第2の分岐は、
ゲート、ドレインおよびソース端子を有する第2のPMOSデバイスと、
ゲート端子と、前記第2のPMOSデバイスの前記ドレインおよびソース端子と電気的に結合されたドレインおよびソース端子と、を有する第2のNMOSデバイスと、を備え、
前記第1のPMOSデバイスおよび前記第2のNMOSデバイスの前記ゲート端子は、互いに電気的に結合されて、前記差動信号スプリッタステージの前記第1の入力ポートを形成し、
前記第2のPMOSデバイスおよび前記第1のNMOSデバイスの前記ゲート端子は、前記差動信号スプリッタステージの前記第2の入力ポートを形成する、
ことを特徴とする請求項3に記載の差動レシーバ回路。 - 前記NMOSデバイスおよびPMOSデバイスは、ほぼ等しいアクティブ領域と、ほぼ等しい利得とを備える、ことを特徴とする請求項4に記載の差動レシーバ回路。
- 前記第1の分岐は、電気的に結合された前記第1のNMOSデバイスおよび第1のPMOSデバイスの前記ドレイン端子と前記第1の供給電圧ポートとの間と、電気的に結合された前記第1のNMOSデバイスおよび第1のPMOSデバイスの前記ソース端子と前記第2の供給電圧ポートとの間と、にそれぞれ配置された2つのほぼ同じ抵抗器の第1の組を備え、
前記差動信号スプリッタステージの前記第1の出力ポートおよび前記第2の出力ポートは、それぞれ、前記第1のNMOSデバイスおよび前記第1のPMOSデバイスの電気的に結合された前記ドレインおよびソース端子において形成されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の差動レシーバ回路。 - 前記第2の分岐は、電気的に結合された前記第2のNMOSデバイスおよび第2のPMOSデバイスの前記ドレイン端子と前記第1の供給電圧ポートとの間と、電気的に結合された前記第2のNMOSデバイスおよび第2のPMOSデバイスの前記ソース端子と前記第2の供給電圧ポートとの間と、にそれぞれ配置された、前記抵抗器の第1の組とほぼ同じである、2つのほぼ同じ抵抗器の第2の組を備え、
前記差動信号スプリッタステージの前記第3の出力ポートおよび前記第4の出力ポートは、それぞれ、前記第2のNMOSデバイスおよび第2のPMOSデバイスの電気的に結合された前記ドレインおよびソース端子において形成されている、
ことを特徴とする請求項6に記載の差動レシーバ回路。 - 前記同相モード電圧正規化ステージは、
第1の分岐と、
第2の分岐と、
両方の分岐の第1の端と、前記第1の供給電圧ポートとの間の第1の抵抗結合と、両方の分岐の第2の端と、前記第2の供給電圧ポートとの間の第2の抵抗結合と、を備え、
前記第1の抵抗結合および第2の抵抗結合の抵抗値は、ほぼ等しい、
ことを特徴とする請求項1に記載の差動レシーバ回路。 - 前記CMV標準化ステージの前記第1の分岐は、
前記CMV標準化ステージの前記第1の入力ポートと電気的に結合されたゲート端子と、前記第1の分岐の前記第1の端と電気的に結合されたドレイン端子と、ソース端子と、を有する第1のPMOSデバイスと、
前記CMV標準化ステージの前記第2の入力ポートと電気的に結合されたゲート端子と、前記第1のPMOSデバイスの前記ソース端子と電気的に結合され、前記CMV標準化ステージの前記第1の出力ポートを形成するドレイン端子と、前記第1の分岐の前記第2の端に電気的に結合されたソース端子と、を有する第1のNMOSデバイスと、を備える、
ことを特徴とする請求項8に記載の差動レシーバ回路。 - 前記CMV標準化ステージの前記第2の分岐は、
前記CMV標準化ステージの前記第3の入力ポートと電気的に結合されたゲート端子と、前記第2の分岐の前記第1の端と電気的に結合されたドレイン端子と、ソース端子と、を有する第2のPMOSデバイスと、
前記CMV標準化ステージの前記第4の入力ポートと電気的に結合されたゲート端子と、前記第2のPMOSデバイスの前記ソース端子と電気的に結合され、前記CMV標準化ステージの前記第2の出力ポートを形成するドレイン端子と、前記第2の分岐の前記第2の端に電気的に結合されたソース端子と、を有する第2のNMOSデバイスと、を備える、
ことを特徴とする請求項9に記載の差動レシーバ回路。 - 前記NMOSデバイスおよびPMOSデバイスは、ほぼ等しいアクティブ領域およびほぼ等しい利得を備える、ことを特徴とする請求項10に記載の差動レシーバ回路。
- 前記CMV標準化ステージの前記第1の出力ポートと前記第2の出力ポートとの間に配置された第3の抵抗器を備える、ことを特徴とする請求項1に記載の差動レシーバ回路。
- 前記トランスインピーダンス増幅器は、
前記トランスインピーダンス増幅ステージの前記第1の入力ポートと前記第1の出力ポートとの間に配置された第1のインバータ回路と、
前記第1のインバータ回路に並列に配置された第4の抵抗器と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の差動レシーバ回路。 - 前記トランスインピーダンス増幅器は、
前記トランスインピーダンス増幅ステージの前記第2の入力ポートと前記第2の出力ポートの間に配置された第2のインバータ回路と、
前記第2のインバータ回路に並列に配置された第4の抵抗器と、を備えることを特徴とする請求項13に記載の差動レシーバ回路。 - 前記バッファステージは、前記バッファステージの前記第1の入力ポートと前記第1の出力ポートの間に配置された第1のバッファ回路を備える、ことを特徴とする請求項2に記載の差動レシーバ回路。
- 前記バッファステージは、前記バッファステージの前記第2の入力ポートと前記第2の出力ポートの間に配置された第2のバッファ回路を備える、ことを特徴とする請求項15に記載の差動レシーバ回路。
- 前記差動入力信号は、ほぼ50mv〜400mvの電位を有し、レールツーレール同相モード電圧(CMV)を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の差動レシーバ回路。
- 同一の集積化回路半導体基板を備え、
前記差動信号スプリッタ、前記CMV標準化ステージ、前記トランスインピーダンス増幅回路、および前記バッファステージは、前記同一の集積化回路半導体基板内に集積化される、ことを特徴とする請求項2に記載の差動レシーバ回路。 - 差動出力信号を供給する方法であって、
第1のレールとしての第1の電圧と、第2の他のレールとしての第2の他の電圧とを供給し、
同相モード電圧(CMV)を有する差動入力信号であって、前記第2の電圧から前記第1の電圧へのレールツーレール以外の差動入力信号を受信し、
前記差動入力信号を、重複部分以外は電位的に互いに離れるように、交差電圧を有する2つの相補差動出力信号に位相分割し、
2つの前記相補差動出力信号をレベルシフトし、前記相補差動信号のそれぞれの内の類似する信号を合計して、レールツーレール以外の1つの相補出力信号を形成し、
1つの前記相補出力信号を増幅して、前記レベルシフトされた信号と同様の時間的な特性と、前記第1および第2の電圧の間のほぼレールツーレールの遷移と、を有するレールツーレール相補差動信号を形成する、
ことを特徴とする方法。 - 前記CMVを、前記第2の電圧レベルと前記第1の電圧レベルの間の電位のほぼ半分に標準化する、ことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記入力信号CMVにおける変化に対して、前記入力信号変化に対する前記交差電圧が変化する、ことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記入力信号の差動振幅における変化に対して、両方の相補差動出力信号の差動振幅も変化する、ことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記差動入力信号を受信するための第1のステージが設けられており、前記第1のステージの差動利得は、1よりも少ない、ことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記第1のステージの前記差動利得は、前記差動入力信号に対する差動入力電圧のほぼ半分である、ことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 第1のレールとしての第1の電圧と、第2の他のレールとしての第2の他の電圧とを供給するための第1の命令データと、
同相モード電圧(CMV)を有する差動入力信号であって、前記第2の電圧から前記第1の電圧へのレールツーレール以外の差動入力信号を受信するための第2の命令データと、
前記差動入力信号を、重複部分以外は電位的に互いに離れるように、交差電圧を有する2つの相補差動出力信号に位相分割するための第3の命令データと、
2つの前記相補差動出力信号をレベルシフトし、前記相補差動信号のそれぞれの内の類似する信号を合計して、レールツーレール以外の1つの相補出力信号を形成するための第4の命令データと、
1つの前記相補出力信号を増幅して、前記レベルシフトされた信号と同様の時間的な特性と、前記第1および第2の電圧の間のほぼレールツーレールの遷移と、を有するレールツーレール相補差動信号を形成するための第5の命令データと、
を備える命令データを記憶するための記憶媒体。
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