JP2019528646A - Transition glitch suppression circuit - Google Patents
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Abstract
遷移グリッチ抑制回路を使用することで、信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの時間遅延内に発生する望ましくないグリッチを除去することができる。遷移グリッチ抑制回路は遅延入力信号を生成するために、時間遅延だけ入力信号を遅延させることができる遅延素子を有する。遷移グリッチ抑制回路はまた、対応する出力を生成するために入力信号および遅延入力信号を処理する第1および第2の論理回路を有する。マルチプレクサは、出力信号の値に基づいて、第1の論理回路の出力と第2の論理回路の出力とから選択することによって、抑制回路のための出力信号を提供する。【選択図】図4By using a transition glitch suppression circuit, unwanted glitches that occur within the time delay of the rising or falling edge of the signal can be eliminated. The transition glitch suppression circuit has a delay element that can delay the input signal by a time delay in order to generate a delayed input signal. The transition glitch suppression circuit also has first and second logic circuits that process the input signal and the delayed input signal to produce a corresponding output. The multiplexer provides an output signal for the suppression circuit by selecting between the output of the first logic circuit and the output of the second logic circuit based on the value of the output signal. [Selection] Figure 4
Description
関連出願への相互参照
本出願は、「Transition Glitch Suppression Circuit」と題され、2017年6月27日に特許された米国特許第9,692,417号の優先権を主張する。この出願は参照により本明細書に組み入れられる。本出願はまた、「Brown−Out Detector and Power−on−Reset Circuit」と題され、2016年8月31日に出願された米国特許出願第15/253,731号の優先権を主張する。この出願は参照により本明細書に組み入れられる。本出願はまた、「AC Coupled Level Shifting Circuit」と題され、2016年8月31日に出願された米国特許出願第15/253,769号の優先権を主張し、これは参照により本明細書に組み入れられる。
Cross-reference to related applications This application claims the priority of US Pat. No. 9,692,417, entitled “Transition Glitch Suppression Circuit”, patented on June 27, 2017. This application is incorporated herein by reference. This application is also entitled “Brown-Out Detector and Power-on-Reset Circuit” and claims priority from US patent application Ser. No. 15 / 253,731 filed Aug. 31, 2016. This application is incorporated herein by reference. This application is also entitled “AC Coupled Level Shifting Circuit” and claims priority to US patent application Ser. No. 15 / 253,769, filed Aug. 31, 2016, which is hereby incorporated by reference. Is incorporated into.
チップ(または集積回路)の多くの素子は、チップの素子の適切な動作およびタイミングを保証するために、クロック信号などの周期信号を必要とする。クロック信号は50%デューティサイクル(すなわち、信号は、論理0状態にあるのと同じ時間の間、論理1状態にある)などのデューティサイクルを有する周期的信号とすることができる。いくつかの例では、クロック信号は、ハイからローへ、またはローからハイへの遷移の間に、予期しないグリッチ(すなわち、クロック信号の周期またはデューティサイクルの一部として意図されていない論理1と論理0との間の遷移)を経験し得る。これらのグリッチは、クロック信号の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジにおいて短い持続時間のものでありうる。場合によっては、予期しないグリッチがチップの素子の動作を中断させ、チップの素子の動作のさらなる中断につながる可能性があるタイミング問題をもたらす可能性がある。 Many elements of a chip (or integrated circuit) require periodic signals, such as clock signals, to ensure proper operation and timing of the elements of the chip. The clock signal may be a periodic signal having a duty cycle such as a 50% duty cycle (ie, the signal is in a logic 1 state for the same time that it is in a logic 0 state). In some examples, the clock signal is subject to unexpected glitches (ie, logic 1 and unintended as part of the clock signal period or duty cycle) during a high-to-low or low-to-high transition. Transition between logic 0). These glitches can be of short duration at the rising and falling edges of the clock signal. In some cases, unexpected glitches can interrupt the operation of the chip's elements, leading to timing problems that can lead to further interruption of the operation of the chip's elements.
支払い端末は、支払いトランザクションを処理し、かつ、支払い端末の磁気リーダに通される磁気ストリップを有する支払いカードなどの支払いデバイスと対話するために使用される、クロック信号を必要とするコンポーネントを有する1つまたは複数のチップと、支払い端末の対応するEMVスロットに挿入されるEuropay/Mastercard/Visa(EMV)チップを有する支払いデバイスと、支払い端末でタップされ、安全な無線接続を介して支払い情報を送信するスマートフォンまたはEMVカードなどの近距離通信(NFC)可能デバイスと、を含んでもよい。支払トランザクションの正確な処理を確実にするためには、支払い端末におけるチップの安定した動作が必要である。支払いトランザクションを完了しようとするマーチャント及び消費者は、支払いトランザクション中にエラーが発生した場合、又は支払いターミナル内のチップの不安定な動作のために支払いトランザクションが正確に処理されない場合、フラストレーションを受けることがある。 The payment terminal has a component that requires a clock signal that is used to process payment transactions and to interact with a payment device such as a payment card having a magnetic strip that is passed through the magnetic reader of the payment terminal. Payment device with one or more chips and a Europay / Mastercard / Visa (EMV) chip inserted into the corresponding EMV slot of the payment terminal, and tapped at the payment terminal to send payment information over a secure wireless connection And a near field communication (NFC) capable device such as a smartphone or an EMV card. In order to ensure the correct processing of payment transactions, stable operation of the chip at the payment terminal is required. Merchants and consumers trying to complete a payment transaction are frustrated if an error occurs during the payment transaction or if the payment transaction is not processed correctly due to unstable operation of the chip in the payment terminal Sometimes.
本開示の上記および他の特徴、その性質、および様々な利点は、添付の図面と併せて考慮される以下の詳細な説明を考慮することによって、より明らかになるのであろう。 The above and other features, their nature, and various advantages of the present disclosure will become more apparent upon consideration of the following detailed description considered in conjunction with the accompanying drawings.
支払い端末のチップは、クロック信号の立ち上がりエッジ(すなわち、論理0から論理1への遷移)および立ち下がりエッジ(すなわち、論理1から論理0への遷移)の近くで生じる望ましくない遷移(例えば、グリッチ)を除去する遷移フィルタを有するクロックを含むことができる。遷移フィルタはクロック源から入力クロック信号を受信し、リーダチップの他の構成要素によって使用される出力クロック信号を提供することができる。出力クロック信号は、たとえそのようなグリッチが入力信号上に存在しても、論理1と論理0との間(またはその逆)の望ましくないグリッチを含まない。 The payment terminal chip may detect unwanted transitions (e.g., glitches) that occur near the rising edge (i.e., transition from logic 0 to logic 1) and falling edge (i.e., transition from logic 1 to logic 0) of the clock signal. And a clock having a transition filter that eliminates. The transition filter can receive an input clock signal from a clock source and provide an output clock signal that is used by other components of the reader chip. The output clock signal does not include unwanted glitches between logic 1 and logic 0 (or vice versa) even if such glitches are present on the input signal.
遷移フィルタは、入力信号を時間遅延だけ遅延させるために使用される遅延素子を有する。次いで、入力信号および遅延入力信号は、第1および第2の論理回路への入力として提供される。第1の論理回路はNORゲートと直列に結合されたNANDゲートを含み、第2の論理回路は、NANDゲートと直列に結合されたNORゲートを含む。第1の論理回路の出力(すなわち、対応するNORゲートの出力)および第2の論理回路の出力(すなわち、対応するNANDゲートの出力)は、マルチプレクサへの入力として提供される。次いで、マルチプレクサは、第1の論理回路の出力または第2の論理回路の出力のいずれかを、マルチプレクサの出力および遷移フィルタからの対応する出力信号となるように選択する。マルチプレクサによる第1の論理回路の出力または第2の論理回路の出力の選択は、出力信号の値に基づく。マルチプレクサは出力信号が論理0である場合に第1の論理回路の出力を選択することができ、マルチプレクサは、出力信号が論理1である場合に第2の論理回路の出力を選択することができる。 The transition filter has a delay element that is used to delay the input signal by a time delay. The input signal and the delayed input signal are then provided as inputs to the first and second logic circuits. The first logic circuit includes a NAND gate coupled in series with a NOR gate, and the second logic circuit includes a NOR gate coupled in series with the NAND gate. The output of the first logic circuit (ie, the output of the corresponding NOR gate) and the output of the second logic circuit (ie, the output of the corresponding NAND gate) are provided as inputs to the multiplexer. The multiplexer then selects either the output of the first logic circuit or the output of the second logic circuit to be the output of the multiplexer and the corresponding output signal from the transition filter. The selection of the output of the first logic circuit or the output of the second logic circuit by the multiplexer is based on the value of the output signal. The multiplexer can select the output of the first logic circuit when the output signal is logic 0, and the multiplexer can select the output of the second logic circuit when the output signal is logic 1 .
第1の論理回路はクロック信号の立ち上がりエッジ付近の望ましくない遷移を除去するために使用することができ、第2の論理回路は、クロック信号の立ち下がりエッジ付近の望ましくない遷移を除去するために使用することができる。第1の論理回路のNANDゲートは、グリッチが発生する可能性がある時間遅延の満了まで、第1の論理回路の出力を論理0に維持することによって、クロック信号の立ち上がりエッジ付近の望ましくない遷移を除去することができる。第1の論理回路は、NANDゲートの出力の変化を遅延させることによって、時間遅延の満了まで、その出力を論理0に維持する。NANDゲートの変化は、NANDゲートに供給される遅延入力信号が時間遅延の満了まで論理0のままである結果として遅延され、この論理0入力はNANDゲートの出力を論理1(入力信号に生じる望ましくないグリッチにかかわらず)に保ち、第1の論理回路の出力を論理0に保つ。 The first logic circuit can be used to remove unwanted transitions near the rising edge of the clock signal, and the second logic circuit can remove unwanted transitions near the falling edge of the clock signal. Can be used. The NAND gate of the first logic circuit keeps the output of the first logic circuit at logic 0 until the expiration of the time delay where glitches can occur, thereby causing undesirable transitions near the rising edge of the clock signal. Can be removed. The first logic circuit maintains its output at logic zero until the time delay expires by delaying the change in the output of the NAND gate. The change in the NAND gate is delayed as a result of the delayed input signal supplied to the NAND gate remaining at logic 0 until the time delay expires, which logic 0 input produces the output of the NAND gate at logic 1 (preferably resulting in the input signal). And the output of the first logic circuit is kept at logic zero.
同様に、第2の論理回路のNORゲートは、時間遅延の満了まで第2の論理回路の出力を論理1に維持することによって、クロック信号の立ち下がりエッジ付近の望ましくない遷移を除去することができる。第2の論理回路は、NORゲートの出力の変化を遅延させることによって、時間遅延の満了まで、その出力を論理1に維持する。NORゲートの変化は、NORゲートに供給される遅延入力信号が時間遅延の満了まで論理1のままである結果として遅延され、この論理1入力はNORゲートの出力を論理0(入力信号に生じる望ましくない遷移にかかわらず)に保ち、第2の論理回路の出力を論理1に保つ。 Similarly, the NOR gate of the second logic circuit may eliminate undesirable transitions near the falling edge of the clock signal by maintaining the output of the second logic circuit at logic 1 until the time delay expires. it can. The second logic circuit maintains its output at logic 1 until the time delay expires by delaying the change in the output of the NOR gate. The change in the NOR gate is delayed as a result of the delayed input signal supplied to the NOR gate remaining at a logic 1 until the time delay expires, and this logic 1 input causes the output of the NOR gate to be a logic 0 (preferably resulting in the input signal). And the output of the second logic circuit is kept at logic 1.
図1は、本開示のいくつかの実施形態による支払いシステム1の例示的なブロック図を示す。ある実施形態では、支払いシステム1は、支払いデバイス10と、支払い端末20と、ネットワーク30と、支払サーバ40と、を含む。例示的な実施形態では、支払いサーバ40は支払いサービスシステム50および銀行サーバ60など、異なるエンティティによって運営される複数のサーバを含むことができる。支払いシステム1のこれらの構成要素は、マーチャントと顧客との間の電子支払いトランザクションを容易にする。
FIG. 1 illustrates an exemplary block diagram of a payment system 1 according to some embodiments of the present disclosure. In an embodiment, the payment system 1 includes a
マーチャントと顧客との間の電子対話は、顧客の支払いデバイス10とマーチャントの支払い端末20との間で行われる。顧客は、磁気ストライプを有するクレジットカード、EMVチップを有するクレジットカード、または支払いアプリケーションを実行するスマートフォンなどのNFC対応電子デバイスなどの支払いデバイス10を有する。マーチャントは支払い情報(例えば、暗号化された支払いカードデータおよびユーザ認証データ)およびトランザクション情報(例えば、購入金額および購入時点情報)を処理することができる支払い端末または他の電子デバイス(例えば、支払いアプリケーションを実行するスマートフォンまたはタブレット)などの支払い端末20を有する。
An electronic interaction between the merchant and the customer takes place between the
いくつかの実施形態では(例えば、低価値トランザクションの場合、またはNFCまたはEMV支払いデバイス10によって示される支払い限度未満の支払いトランザクションの場合)、支払いトランザクションの初期処理および承認は、支払い端末20で処理されてもよい。他の実施形態では、支払い端末20はネットワーク30を介して支払サーバ40と通信することができる。支払いサーバ40は単一のエンティティによって運営されてもよいが、ある実施形態では支払いサーバ40が支払いサービスシステム50、ならびにマーチャントおよび顧客の1つまたは複数の銀行(たとえば、銀行サーバ60)など、任意の適切なエンティティによって運営される任意の適切な数のサーバを含んでもよい。支払い端末20および支払いサーバ40は、支払いおよびトランザクション情報を通信して、トランザクションが許可されるかどうかを判定する。例えば、支払い端末20は、暗号化された支払いデータ、ユーザ認証データ、購入金額情報、および購入時点情報を、ネットワーク30を介して支払いサーバ40に提供することができる。支払いサーバ40はこの受け取った情報、ならびに顧客アカウントまたはマーチャントアカウントに関する情報に基づいて、トランザクションが許可されるかどうかを判定し、ネットワーク30を介して支払い端末20に応答して、支払いトランザクションが許可されるかどうかを示すことができる。支払いサーバ40はまた、トランザクション識別子のような付加的な情報を支払い端末20に送信してもよい。
In some embodiments (eg, for low value transactions or for payment transactions below the payment limit indicated by the NFC or EMV payment device 10), the initial processing and approval of the payment transaction is processed at the
支払い端末20において支払いサーバ40から受信された情報に基づいて、マーチャントは、トランザクションが承認されたかどうかを顧客に示すことができる。チップカード支払いデバイスなどのいくつかの実施形態では、承認が支払い端末において、例えば、支払い端末の画面において示されてもよい。NFC支払いデバイスとして動作するスマートフォンまたは腕時計などの他の実施形態では、承認されたトランザクションに関する情報および追加情報(例えば、レシート、特殊オファー、クーポン、またはロイヤリティプログラム情報)を、スマートフォンまたは腕時計の画面に表示するために、またはメモリに記憶するために、NFC支払いデバイスに提供することができる。
Based on the information received from the
図2は、本開示のいくつかの実施形態による支払いデバイス10および支払い端末20の例示的なブロック図を示す。支払いシステム1の支払いデバイス10および支払い端末20は任意の適切な方法で実施されてもよいことが理解されるのであろうが、一実施形態では支払い端末20が支払いリーダ22およびマーチャントデバイス29を備えてもよい。しかし、本明細書で使用される場合、支払い端末という用語は、支払いリーダ22など、支払い端末の任意の適切な構成要素を指すことができることを理解されたい。一実施形態では、支払い端末20の支払いリーダ22は、支払いデバイス10とPOSアプリケーションを実行するマーチャントデバイス29との間のトランザクションを容易にする無線通信デバイスであってもよい。
FIG. 2 illustrates an exemplary block diagram of
一実施形態では、支払いデバイス10は、NFCデバイス12またはEMVチップカード14など、支払い端末20と(例えば、支払いリーダ22を介して)通信することができるデバイスであってもよい。チップカード14は支払い端末20のような支払い端末と通信し、EMVCoによって公布されたものなどの1つ以上の電子支払い規格に従って、暗号化された支払い情報を生成し、暗号化された支払い情報ならびに他の支払いまたはトランザクション情報(例えば、ローカルに処理される支払いのトランザクション制限)を提供することができる安全な集積回路を含むことができる。チップカード14は(例えば、ISO 7816に従って)支払いリーダ22と通信するためのコンタクトピンを含んでもよく、いくつかの実施形態では、近距離フィールド15を介して支払いリーダ22に誘導的に結合されてもよい。支払いリーダ22に誘導的に結合されたチップカード14は、ISO 14443などの無線通信規格に従って支払いリーダ22によって提供される無線キャリア信号の負荷変調を使用して支払いリーダ22と通信することができる。
In one embodiment,
NFCデバイス12は、(例えば、支払いリーダ22との通信を介して)支払い端末20との安全なトランザクションを行うことができるスマートフォン、タブレット、またはスマートウォッチなどの電子デバイスであってもよい。NFCデバイス12は、安全なトランザクション機能を実行するためのハードウェア(たとえば、ハードウェアおよび実行可能コードを含むセキュアエレメント)および/またはソフトウェア(たとえば、ホストカードエミュレーションルーチンに従ってプロセッサ上で動作する実行可能コード)を有することができる。支払いトランザクションの間、NFCデバイス12は、近距離フィールド15を介して支払いリーダ22に誘導的に結合されてもよく、ISO 14443およびISO 18092などの1つまたは複数の無線通信規格に従って、支払いリーダ22によって提供される無線キャリア信号の能動的または受動的負荷変調によって支払い端末20と通信してもよい。
The
支払い端末20は任意の適切な方法で実装されてもよいが、一実施形態では支払い端末20が支払いリーダ22およびマーチャントデバイス29を含んでもよい。マーチャントデバイス29はマーチャントのためのユーザインタフェースを提供し、支払いリーダ22および支払いサーバ40との通信を容易にする販売時点アプリケーションを実行する。支払いリーダ22は、支払いデバイス10とマーチャントデバイス29との間の通信を容易にすることができる。本明細書で説明するように、NFCデバイス12またはチップカード14などの支払いデバイス10は、誘導結合を介して支払いリーダ22と通信することができる。これは、支払いリーダ22から発せられる適切な周波数(例えば、13.56MHz)を有する無線キャリア信号を含む近距離フィールド15として図2に示されている。
一実施形態では支払いデバイス10はNFCデバイス12またはチップカード14などの非接触支払いデバイスであってもよく、支払いリーダ22および非接触支払いデバイス10は近距離フィールド15内で無線キャリア信号を変調することによって通信してもよい。情報を支払いデバイス10に通信するために、支払いリーダ22は支払いリーダ22から送信されるデータに基づいて無線キャリア信号の振幅および/または位相を変更し、その結果、支払いデバイスに送信される無線データ信号が得られる。この信号は13.56MHzで送信するように同調された支払いリーダ22のアンテナによって送信され、支払いデバイス10も近距離フィールド15の範囲(例えば、0〜10cm)内に適切に同調されたアンテナを有する場合、支払いデバイスは、支払いリーダ22によって送信される無線キャリア信号または無線データ信号を受信する。無線データ信号の場合、支払いデバイス10の処理回路は受信信号を復調し、支払いリーダ22から受信したデータを処理することができる。
In one embodiment,
支払いデバイス10のような非接触支払いデバイスが近距離フィールド15の範囲内にあるとき、それは支払いリーダ22に誘導的に結合される。したがって、支払いデバイス10はまた、能動的または受動的負荷変調を介して無線キャリア信号を変調することができる。支払いデバイス10のアンテナの同調特性を変更することによって(例えば、送信対象の変調データに基づいてアンテナ回路への並列負荷を選択的に切り替えることによって)、無線キャリア信号は、支払いデバイス10および支払いリーダ22の両方で変更され、変調された無線キャリア信号をもたらす。このようにして、支払いデバイスは、変調されたデータを支払いリーダ22に送ることができる。
When a contactless payment device, such as
いくつかの実施形態では、支払いリーダ22はまた、チップカード14を受け入れることができるEMVスロット21を含む。チップカード14は、チップカード14がEMVスロット21に挿入されたときに支払いリーダ22の対応する接点と係合する接点を有することができる。支払いリーダ22はこれらの接点を介してチップカード14のEMVチップに電力を供給し、支払いリーダ22およびチップカード14は、接点によって確立された通信経路を介して通信する。
In some embodiments, the
支払いリーダ22はまた、磁気ストリップカード(図2には図示せず)とやりとりするためのハードウェアを含むことができる。いくつかの実施形態では、ハードウェアが磁気ストリップリーダが磁気ストリップカードから支払い情報を受け取ることができるように、磁気ストリップカードの磁気ストリップをスワイプまたはディップするように顧客を案内するスロットを含むことができる。受信された支払い情報は、支払いリーダ22によって処理される。
The
マーチャントデバイス29は、タブレット支払いデバイス24、モバイル支払いデバイス26、または支払い端末28などの任意の適切なデバイスであり得る。タブレット支払いデバイス24またはモバイル支払いデバイス26のような計算デバイスの場合、販売時点アプリケーションは、購入および支払い情報の入力、顧客との相互作用、および支払いサーバ40との通信を提供することができる。例えば、支払いアプリケーションは、マーチャントが選択することができるサービスのメニューと、トランザクションを自動化するための一連のメニューまたは画面とを提供することができる。支払アプリケーションはまた、署名、PIN番号、または生体情報などの顧客認証情報の入力を容易にすることができる。同様の機能は、専用の支払い端末28上に提供されてもよい。
マーチャントデバイス29は、通信経路23/25/27を介して支払いリーダ22と通信することができる。通信経路23/25/27は有線接続(例えば、イーサネット、USB、FireWire、Lightning)または無線接続(例えば、Wi−Fi、Bluetooth、NFC、またはZigBee)を介して実装されてもよいが、一実施形態では支払いリーダ22がBluetooth Low Energyインタフェースを介してマーチャントデバイス29と通信し、その結果、支払いリーダ22およびマーチャントデバイス29は接続されたデバイスとなる。いくつかの実施形態では、支払いトランザクションの処理は、例えばトランザクション金額が少ない場合、または支払いサーバ40への接続がない場合に、支払いリーダ22およびマーチャントデバイス29上でローカルに行われてもよい。他の実施形態では、マーチャントデバイス29または支払いリーダ22は公衆または専用通信ネットワーク30を介して支払サーバ40と通信することができる。通信ネットワーク30は任意の適切な通信ネットワークであってもよいが、一実施形態では通信ネットワーク30はインターネットであってもよく、支払い情報およびトランザクション情報はトランスポートレイヤセキュリティ(TLS)プロトコルまたはセキュアソケットレイヤ(SSL)プロトコルなどによって暗号化されたフォーマットで、支払い端末20と支払サーバ40との間で通信されてもよい。
The
図3は、本開示のいくつかの実施形態による例示的な支払いリーダ22のブロック図を示す。一実施形態では、支払いリーダ22は、例えばBluetoothクラシックまたはBluetooth Low Energyを使用してマーチャントデバイス29などの対話型電子デバイスと無線で通信する無線通信デバイスであってもよい。特定の構成要素が図3に特定の構成で示されているが、支払いリーダ22は追加の構成要素を含むことができ、図3に示された構成要素のうちの1つまたは複数は支払いリーダ22に含まれなくてもよく、支払いリーダ22の構成要素は任意の適切な方法で再構成されてもよいことを理解されたい。一実施形態では、支払いリーダ22は、支払いリーダを利用する端末チップ(例えば、支払い端末20内)と、リーダチップ100と、複数の支払いインタフェース(例えば、非接触インタフェース102および接触インタフェース104)と、電源106と、無線通信インタフェース108と、有線通信インタフェース110と、信号調整デバイス112と、を含む。支払いリーダ22はまた、汎用処理ユニット120(例えば、端末/リーダ処理ユニット)と、汎用メモリ122と、暗号処理ユニット125と、暗号メモリ128と、を含み得る。一実施形態では、処理ユニットおよびメモリがリーダチップ100にパッケージ化され、特定の方法で構成されるように説明されるが、汎用処理ユニット120、汎用メモリ122、暗号処理ユニット125、および暗号メモリ128は本明細書で説明される支払いリーダ22の機能を実行するために、任意の適切な方法で構成されてもよいことが理解されるであろう。また、リーダチップ100の機能は単一のチップまたは複数のチップで実施することができ、それぞれが、本明細書で説明するリーダチップ100の機能を集合的に実行するために、処理ユニットおよびメモリの任意の適切な組合せを含むことも理解されよう。
FIG. 3 shows a block diagram of an
いくつかの実施形態では、リーダチップ100は処理ユニットを有する適切なチップであってもよい。支払いリーダ22のリーダチップ100の処理ユニット120は、適切なプロセッサであってもよく、支払いリーダ22の機能を実行および制御するために必要なハードウェア、ソフトウェア、メモリ、および回路を含んでもよい。処理ユニット120は1つまたは複数のプロセッサを含むことができ、任意の適切な数のメモリおよびメモリタイプ内のインストラクションに基づいて、リーダチップ100の動作を実行することができる。いくつかの実施形態では、処理ユニット120が複数の独立した処理ユニット、例えば、マルチコアプロセッサまたは他の同様の構成要素を有することができる。処理ユニット120は、リーダチップ100のメモリ122に記憶されたインストラクションを実行して、支払いリーダ22の動作および処理を制御することができる。本明細書で使用される場合、プロセッサまたは処理ユニットは、ハードウェアロジック(例えば、ハードウェア記述言語(HDL)ソフトウェアなどの、ハードウェアの構成を記述するソフトウェアによって設計されたハードウェア)、プロセッサ上で実行されるコンピュータ可読インストラクション、またはそれらの任意の適切な組合せを含むが、それらに限定されない、本明細書で説明される処理機能を実行するために必要な処理能力を有する1つまたは複数のプロセッサを含み得る。プロセッサは、有形の非一時的コンピュータ可読記憶媒体上で機械可読形式でアクセスされるソフトウェアを含む、本明細書で説明される動作を実行するためのソフトウェアを実行することができる。
In some embodiments, the
例示的な実施形態では、リーダチップ100の処理ユニット120は、メモリ122に格納されたインストラクションに基づいて、支払いリーダ22の様々な構成要素の動作を制御するためのハブとして動作するように構成された2つのRISCプロセッサを含むことができる。本明細書で使用される場合、メモリは、任意の適切な有形または非一時的記憶媒体を指すことができる。有形(または非一時的)記憶媒体の例にはディスク、USBメモリ、およびメモリなどが含まれるが、伝搬信号は含まない。有形のコンピュータ可読保持媒体は、コンピュータ可読インストラクション、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの、揮発性および不揮発性のリムーバブルおよび非リムーバブルな媒体を含む。そのような媒体の例には、RAM、ROM、EPROM、EEPROM、SRAM、フラッシュメモリ、ディスクまたは光記憶デバイス、磁気記憶デバイス、またはプロセッサまたは計算デバイスによってアクセスされる情報を記憶する任意の他の非一時的媒体が含まれる。
In the exemplary embodiment, processing
リーダチップ100は、インタフェース回路、アナログフロントエンド回路、セキュリティ回路、および監視コンポーネント回路などの追加の回路も含むことができる。一実施形態では、インタフェース回路は、無線通信インタフェース108(例えば、WiFi、Bluetoothクラシック、およびBluetooth Low Energy)とのインタフェースとなるための回路と、有線通信インタフェース110(例えば、USB、イーサネット(登録商標)、FireWire、およびLightning)とのインタフェースとなるための回路と、他の通信インタフェースまたはバス(例えば、I2C、SPI、UART、およびGPIO)とのインタフェースとなるための回路と、電源106とのインタフェースとなるための回路(例えば、電力管理回路、電力変換回路、整流器、および電池充電回路)と、を含んでもよい。
The
例示的な実施形態では、リーダチップ100は、支払いトランザクションの処理、支払いデバイスとのインタフェース、暗号化、および他の支払い特有の機能に関連する機能を実行することができる。いくつかの実施形態では、リーダチップ100が暗号処理動作を処理するための暗号処理ユニット125を含むことができる。汎用処理ユニット120および暗号処理ユニット125の各々はそれに関連する専用メモリ(すなわち、汎用メモリ122および暗号メモリ128)を有することができることに留意されたい。このようにして、特定の暗号処理および重要なセキュリティ情報(例えば、暗号鍵、パスワード、ユーザ情報など)は、暗号メモリ128によって安全に格納され、暗号処理ユニット125によって処理され得る。
In the exemplary embodiment,
リーダチップ100の汎用処理ユニット120および暗号処理ユニット125の一方または両方は例えば、任意の適切な内部バスおよび通信技法を使用して、他方と通信することができる(例えば、処理ユニット120は暗号処理ユニット125と通信することができ、その逆も可能)。このようにして、リーダチップ100はトランザクションを処理し、処理されたトランザクションに関する情報を(例えば、マーチャントデバイス29と)通信することができる。
One or both of the general-
リーダチップ100はまた、接触インタフェース104を実装するための回路(例えば、スロット21に挿入されるチップカード14のEMVチップと直接インタフェースするための電力および通信回路)を含むことができる。いくつかの実施形態では、リーダチップ100はまた、非接触インタフェース102のアナログ構成要素とインタフェースするためのアナログフロントエンド回路(例えば、電磁適合性(EMC)回路、整合回路、変調回路、および測定回路)を含み得る。
The
非接触インタフェース102は、NFCデバイス12やチップカード14などの非接触デバイスとのNFC通信を提供することができる。リーダチップ100によって提供される信号に基づいて、非接触インタフェース102のアンテナは、キャリア信号または変調信号のいずれかを出力することができる。キャリア信号は、13.56MHzのような固定周波数を有する信号であってもよい。変調された信号は、ISO 14443およびISO 18092などの変調手順に従って、キャリア信号の変調されたバージョンであってもよい。支払いリーダ22が非接触デバイスに誘導的に結合されると、非接触デバイスはまた、キャリア信号を変調することができ、変調されたキャリア信号は、非接触インタフェース102によって感知され、処理のためにリーダチップ100に提供されうる。キャリア信号のこれらの変調に基づいて、支払いリーダ22および非接触デバイスは、支払い情報などの情報を通信することができる。
The
接触インタフェース104はチップカード14のEMVチップなどの支払いチップに電力を供給し、EMVチップと通信するための適切なインタフェースであってもよい。接触インタフェース104は、EMV仕様に従ってチップカード14と物理的にインタフェースするための複数の接点ピン(図3には図示せず)を含むことができる。いくつかの実施形態では、接触インタフェース104は、電源(VCC)ピン、接地(GND)ピン、EMVカードをリセットするためのリセット(RST)ピン、クロック信号を提供するためのクロック(CLK)ピン、EMVカードにプログラミング電圧を提供するためのプログラミング電圧(VPP)ピン、EMV通信を提供するための入力出力(I/O)ピン、および二つの補助ピンを含んでもよい。このようにして、支払いリーダとチップカード14とは、支払い情報等の情報を交換することができる。いくつかの実施形態では、接触インタフェース104がリーダチップ100上に収容されてもよく、任意の適切な手段(例えば、共通内部バス)を介してリーダチップ100の様々な構成要素と通信してもよいことに留意されたい。
電源106は、AC電力、DC電力、またはバッテリへの物理的接続など、1つまたは複数の電源を含むことができる。電源106は、ACまたはDC電力源を、支払いリーダ22の構成要素によって使用される複数のDC電圧に変換するための電力変換回路を含み得る。電源106がバッテリを含む場合、バッテリは、物理的な電力接続を介して、誘導充電を介して、または任意の他の適切な方法を介して充電され得る。図3では支払いリーダ22の他の構成要素に物理的に接続されているように示されていないが、電源106はこれらの構成要素の要件に従って、支払いリーダ22の構成要素に様々な電圧を供給することができる。
The
無線通信インタフェース108は、適切な無線通信ハードウェア(例えば、アンテナ、整合回路など)と、(例えば、Bluetooth Low Energyなどのプロトコルを介したマーチャントデバイス29との)無線通信に関与するのに必要な処理能力を有する1つまたは複数のプロセッサと、ハードウェアロジックやプロセッサ上で実行されるコンピュータ可読インストラクションやそれらの任意の適切な組合せを含むがそれらに限定されない制御関連回路と、を含み得る。無線通信インタフェース108は任意の適切な方法で実装されてもよいが、例示的な実施形態では無線通信インタフェース108が処理ユニット(図示せず)およびメモリ(図示せず)を含んでもよい、Texas Instruments CC2640デバイスとして実装されてもよい。
The
有線通信インタフェース110は、USB、ライトニング、ファイアワイヤ、イーサネット(登録商標)、任意の他の適切な有線通信インタフェース、またはそれらの任意の組合せなど、他のデバイスまたは通信ネットワークとの有線通信のための任意の適切なインタフェースを含むことができる。いくつかの実施形態では、有線通信インタフェース110は、支払いリーダがマーチャントデバイス29および支払サーバ40の一方または両方と通信することを可能にし得る。
The
いくつかの実施形態では、リーダチップ100が信号調整デバイス112を含むことができる。信号調整デバイス112は任意の適切なハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを含むことができるが、例示的な実施形態では信号調整デバイスがFPGAを含むことができる。信号調整デバイス112はNFC通信を使用する支払いデバイス10が支払いリーダ22と通信するときなどに、非接触インタフェース102から送信される信号を受信し、調整することができる。一実施形態では、信号調整デバイス112は、非接触インタフェース102との対話に使用するためにリーダチップ100に格納されたインストラクション(例えば、信号調整インストラクション136)に基づいて動作することができる。
In some embodiments, the
いくつかの実施形態では、汎用メモリ122は本明細書で説明する任意の適切なメモリとすることができ、オペレーティングインストラクション130、トランザクション処理インストラクション132、データ認証インストラクション134、および信号調整インストラクション136などの、支払いリーダ22の動作を制御し、支払いリーダ22の汎用トランザクション処理動作を実行するための複数のインストラクションセットを含むことができる。
In some embodiments,
オペレーティングインストラクション130は、内部通信、電力管理、メッセージの処理、システム監視、スリープモード、ユーザインタフェース応答および制御、接触インタフェース104、無線インタフェース108、有線インタフェース110、信号調整デバイス112の動作、他のインストラクションセットの管理など、支払いリーダ22の一般的な動作を制御するためのインストラクションを含み得る。一実施形態では、オペレーティングインストラクション130は、支払いリーダ22のリーダチップ100の処理ユニット120によって実行される処理動作の大部分を実行するのに必要なオペレーティングシステムおよびアプリケーションを提供することができる。
Operating
オペレーティングインストラクション130はまた、マーチャントデバイス29と対話するためのインストラクションを含むことができる。一実施形態では、マーチャントデバイス29が販売時点アプリケーションを実行してもよい。オペレーティングインストラクション130は、販売時点情報管理アプリケーションと情報を交換するためにリーダチップ100の処理ユニット120上で実行される相補的アプリケーションのためのインストラクションを含むことができる。例えば、販売時点アプリケーションは、マーチャントなどのユーザが顧客との購入トランザクションを行うのを容易にするユーザインタフェースを提供することができる。メニューは、項目の選択、税金の計算、ヒントの追加、および他の関連する機能を提供することができる。支払いを受領するとき、販売時点アプリケーションは支払いリーダ22に(例えば、無線インタフェース108を介して)メッセージを送ることができる。オペレーティングインストラクション130は例えば、非接触インタフェース102または接触インタフェース104を介して支払い情報を取得し、リーダチップ100の様々なリソースを呼び出して、その支払い情報を処理することによって(例えば、暗号処理ユニット125を使用して暗号メモリ128に格納されたメモリを実行することによって)、および無線通信インタフェース108および有線通信インタフェース110を介してマーチャントデバイス29のPOSアプリケーションに送信される応答メッセージを生成することによって、支払いの処理を容易にする。
Operating
オペレーティングインストラクション130はまた、支払いサーバ40において支払いサービスシステム50と対話するためのインストラクションを含み得る。一実施形態では、支払いサービスシステム50は、支払いリーダ22およびマーチャントデバイス29の販売時点情報管理アプリケーションに関連付けられうる。例えば、支払サービスシステム50は(例えば、一意の識別子に基づいて)支払サービスシステム50に登録された支払いリーダ22及びマーチャントデバイス29に関する情報を有することができる。この情報を使用して、マーチャントおよび顧客の金融機関のサーバとのトランザクションを処理し、分析およびレポートをマーチャントに提供し、トランザクションデータを集約することができる。支払いリーダ22は、(例えば、リーダチップ100の動作に基づいて)支払い情報を処理し、処理された支払い情報を販売時点アプリケーションに通信し、販売時点アプリケーションは、支払いサービスシステム50と通信する。このようにして、支払いリーダ22からのメッセージは支払いサーバ40の支払いサービスシステム50に転送され、支払いリーダ22および支払いサービスシステム50は支払いトランザクションを協働して処理することができる。
Operating
トランザクション処理インストラクション132は、支払いリーダ22と支払いデバイス10との間の対話を制御すること(例えば、非接触インタフェース102および接触インタフェース104を介した支払デバイスとのインタフェースとなること)、支払処理手順を選択すること(例えば、支払方法に関連する支払い処理エンティティに基づく)、暗号プロセッサ125とのインタフェースとなること、およびトランザクション処理の任意の他の適切な態様などの、支払いリーダ22の一般的なトランザクション処理動作を制御するためのインストラクションを含み得る。
The
トランザクション処理インストラクション132はまた、支払いリーダ22で支払トランザクションを処理するためのインストラクションを含むことができる。一実施形態では、トランザクション処理インストラクションがEMVによって公布される支払い規格などの支払い規格に準拠することができる。使用されている支払い方法(例えば、ユーロペイ、マスターカード、ビザ、アメリカンエクスプレス等)に応じて、支払い方法に関連する特定の処理手順が選択されてもよく、トランザクションは、その手順に従って処理されてもよい。処理ユニット120によって実行されると、これらのインストラクションは、トランザクションをローカルに処理するかどうか、支払いデバイスが支払い情報にどのようにアクセスするか、その支払い情報がどのように処理されるか、どの暗号機能を実行するか、支払いサーバと交換する通信のタイプ、および支払いトランザクションの処理に関連する任意の他の適切な情報を決定し得る。いくつかの実施形態では、トランザクション処理インストラクション132が高レベル処理を実行し、ほとんどのトランザクション処理動作を実行するために、処理ユニット120が暗号処理ユニット125と通信するためのインストラクションを提供することができる。さらに、トランザクション処理インストラクション132は認証応答、カードのユーザ名、カード期限切れなどの任意の適切な情報をチップカードから(たとえば、接触インタフェース104および暗号処理ユニット125を介して)取得するためのインストラクションを提供することができる。
データ認証インストラクション134は、支払い端末20に設定情報を提供するためのインストラクションを含むことができる。設定情報はローカルトランザクション(すなわち、支払いサーバ40に連絡することなく生じるトランザクション)およびサポートされるアプリケーションのための支払い制限およびトランザクションのタイプなど、任意の適切な情報を含むことができる。一例として、いくつかの実施形態では、データ認証インストラクション134がTMS−CAPKインストラクションなどの設定インストラクションを含むことができる。いくつかの実施形態では、TMS−CAPKが特定の管轄区域に合わせて(例えば、国固有に)調整されてもよい。
The
信号調整インストラクション136は非接触インタフェース102を介して(例えば、NFC支払いデバイス10から)支払いデバイス10から受信した信号を調整するためのインストラクションを含むことができる。いくつかの実施形態では信号調整インストラクション136は非接触インタフェース102を介して受信した信号を操作するためのインストラクションを含むことができるが、信号調整インストラクション136は信号調整デバイス112などの信号調整ハードウェアによって最初に処理される信号を含む、信号を調整するためのインストラクションを含むことができる。
The
暗号処理ユニット125は本明細書で説明されるような任意の適切なプロセッサとすることができ、いくつかの実施形態では、支払いトランザクションの処理のための暗号機能を実行することができる。例えば、いくつかの実施形態では、暗号処理ユニット125が暗号化機能を支払いリーダ22の他の構成要素から分離し、暗号化鍵が支払いリーダ22の他の構成要素にさらされることから保護するように、1つまたは複数の暗号化鍵に基づいてデータを暗号化し、復号することができる。
いくつかの実施形態では、暗号メモリ128は本明細書で説明されるように、任意の適切なメモリまたはその組み合せであってもよく、支払い処理インストラクション176や暗号インストラクション178などの暗号動作を実行するための複数のインストラクションセットを含んでもよい。支払い処理インストラクション176は、特定の支払い手順に関連して使用される暗号化技術を提供すること、アカウントにアクセスすること、および情報を処理すること、任意の他の適切な支払い処理機能性、またはそれらの任意の適切な組合せなど、支払い処理の態様を実行するためのインストラクションを含み得る。暗号インストラクション178は、暗号化動作を実行するためのインストラクションを含むことができる。暗号処理ユニット125は、暗号インストラクション178を実行して、支払いトランザクションの一部として、支払いおよびトランザクション情報に対して、暗号化、復号、署名、署名の検証など、様々な暗号機能を実行することができる。
In some embodiments, the
リーダチップ100は、クロック124およびバイアス生成器126も含むことができる。バイアス生成器126は電源106に接続することができ、接触インタフェース104、処理ユニット120、およびメモリ122などのリーダチップ100の構成要素に提供される1つまたは複数のバイアス電圧を生成することができる。一実施形態では、バイアス生成器126によって生成される適切なバイアス電圧は3.3ボルトであってもよい。クロック124は、クロック源(図示せず)およびクロック管理ユニット(図示せず)を含み得る。クロック源は水晶発振器などの任意の適切なクロック源とすることができ、クロック周波数のクロック信号をクロック管理ユニットに提供することができる。クロック管理ユニットはクロック源からの入力に基づいて、複数のクロック信号(クロック124によって出力される)、例えば、処理ユニット120のためのクロック信号と、近距離通信のための送信に適した周波数(例えば、13.56MHz)を有するクロック信号と、を生成することができる。
The
図4は、本開示のいくつかの実施形態による、クロック124のいくつかの構成要素の例示的な概略図を示す。一実施形態では、図4に示す構成要素および回路がクロック信号の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジから望ましくない遷移(例えば、グリッチ)を除去する遷移フィルタ400に対応することができる。他の実施形態では、遷移フィルタ400を使用して、他のデータ信号の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジから不要な遷移を除去することができる。特定の構成要素が図4の特定の構成に示されているが、遷移フィルタ400は追加の構成要素を含むことができ、図4に示された構成要素のうちの1つまたは複数は遷移フィルタ400に含まれなくてもよく、遷移フィルタ400の構成要素は任意の適切な方法で再構成されてもよいことを理解されたい。一実施形態では、遷移フィルタ400が少なくとも入力接続402と、遅延素子404と、第1および第2のNANDゲート406および408と、第1および第2のNORゲート410および412と、マルチプレクサ414と、出力接続416とを含む。
FIG. 4 illustrates an exemplary schematic diagram of some components of the
遷移フィルタ400は、入力接続402でクロック信号を受信することができる。一実施形態では、入力接続でのクロック信号はクロック源またはクロック管理ユニットのいずれかによって提供可能である。入力クロック信号は、第1の経路401と、第1の経路401と並列な第2の経路403とに供給することができる。第1の経路401は、第1のNANDゲート406および第2のNORゲート412を含むことができる。第2の経路403は、遅延素子404、第1のNORゲート410、および第2のNANDゲート408を含むことができる。第1の経路401および第2の経路403は、マルチプレクサ414への個々の入力として提供することができる。マルチプレクサ414の出力は、出力接続416に結合することができる。出力接続416はクロック124の別の構成要素(例えば、クロック管理ユニット)またはリーダチップ100(例えば、接触インタフェース104)に出力クロック信号を提供するために使用することができる。
入力接続402からのクロック信号は、第1のNANDゲート406および第1のNORゲート410の両方の第1の入力と、遅延素子404とに供給することができる。遅延素子404は、入力クロック信号を所定の時間遅延ΔTだけ遅延させることができる(図5参照)。一実施形態では、所定の時間遅延がクロック信号の周期よりも短く、任意の予想される「グリッチ」の周期よりも長くすることができる 別の実施形態では、所定の時間遅延をクロック信号の周期の半分(1/2)未満とすることができる。一実施形態では、遅延素子404は、入力クロック信号を遅延させるための1つまたは複数のバッファ素子またはインバータを含むことができる。しかし、他の実施形態では、他の要素(例えば、RCフィルタ)を使用して、入力クロック信号を遅延させることができる。次に、遅延素子404からの遅延クロック信号は、第1のNANDゲート406および第1のNORゲート410の両方の第2の入力に供給することができる。
A clock signal from
第1のNANDゲート406の第1および第2の入力における信号の電圧が両方(例えば、論理0)を下回る電圧を有値を上回る場合(例えば、論理1)、第1のNANDゲート406の出力は電圧しきい値を下回る電圧を有する信号(例えば、論理0)とすることができる。言い換えると、第1のNANDゲート406に供給される入力クロック信号および遅延クロック信号の両方が「ハイ」電圧(例えば、論理1)である場合、第1のNANDゲート406の出力信号は「ロー」電圧(例えば、論理0)である。入力クロック信号および遅延クロック信号によって提供される、第1のNANDゲート406における「ハイ」または「ロー」入力の任意の他の組み合わせについて、第1のNANDゲート406の出力信号は、「ハイ」または論理1であり得る。
The output of the
第1のNORゲート410の第1および第2の入力における信号の電圧が両方とも、NORゲート410の電圧しきい値未満である場合(例えば、論理0)、第1のNORゲート410の出力は電圧しきい値を超える電圧を有する信号(例えば、論理1)とすることができる。言い替えると、第1のNORゲート410に供給される入力クロック信号および遅延クロック信号の両方が「ロー」(例えば、論理0)である場合、第1のNORゲート410の出力信号は「ハイ」(例えば、論理1)である。入力クロック信号および遅延クロック信号によって提供される、第1のNORゲート410における「ハイ」または「ロー」入力の任意の他の組み合わせについて、第1のNORゲート410の出力信号は、「ロー」または論理0であり得る。
When the voltage of the signal at the first and second inputs of the first NOR
第1のNANDゲート406の出力信号は、第2のNORゲート412の両方の入力に供給することができる。第2のNORゲート412の出力信号は、第1のNANDゲート406の出力信号が「ロー」または論理0である場合、「ハイ」または論理1であり得、第2のNORゲート412の出力信号は第1のNANDゲート406の出力信号が「ハイ」または論理1である場合、「ロー」または論理0であり得る。一実施形態では第2のNORゲート412の入力が互いに結合され、同じ信号(例えば、第1のNANDゲート406の出力)を受信するので、第2のNORゲート412はインバータと同様に動作することができる。
The output signal of the
第1のNORゲート410の出力信号は、第2のNANDゲート408の両方の入力に供給することができる。第2のNANDゲート408の出力信号は第1のNORゲート410の出力信号が「ロー」または論理0である場合、「ハイ」または論理1であり得、第2のNANDゲート408の出力信号は第1のNORゲート410の出力信号が「ハイ」または論理1である場合、「ロー」または論理0であり得る。一実施形態では第2のNANDゲート408の入力が互いに結合され、同じ信号(例えば、第1のNORゲート410の出力)を受信するので、第2のNANDゲート408はインバータと同様に動作することができる。
The output signal of the first NOR
一実施形態では、第2のNORゲート412および第2のNANDゲート408を、第1のNORゲート410および第1のNANDゲート406の「レプリカ」(すなわち、実質的に同じまたは同一の構成要素)とすることができる。第2のNORゲート412および第2のNANDゲート408に第1のNORゲート410および第1のNANDゲート406の「レプリカ」を使用することによって、第1のNANDゲート406の入力と第2のNORゲート412の出力との間の伝搬遅延は、第1のNORゲート410の入力と第2のNANDゲート408の出力との間の伝搬遅延と同じにすることができる。換言すれば、第1のNANDゲート406および第2のNORゲート412は、第1のNORゲート410および第2のNANDゲート408と同じ速度で動作することができる。第1のNANDゲート406および第2のNORゲート412ならびに第1のNORゲート410および第2のNANDゲート408を通過する信号について同じ速度または伝搬遅延を維持することによって、出力信号のデューティサイクルを、入力接続402における入力信号のデューティサイクルと実質的に同じに維持することができる。一実施形態では、入力接続402における入力信号が50%のデューティサイクルを有するクロック信号である場合、出力信号は50%のデューティサイクルを維持する。別の実施形態では第1の経路401の第1のNANDゲート406および第2のNORゲート412は(同じ入力に基づく)ANDゲートと同じ論理出力を提供することができ、第2の経路403の第1のNORゲート410および第2のNANDゲート408は(同じ入力に基づく)ORゲートと同じ論理出力を提供することができる。
In one embodiment, the second NOR
第2のNORゲート412の出力信号はマルチプレクサ414の第1の入力(図4において0で識別される)に供給することができ、第2のNANDゲート408の出力信号は、マルチプレクサ414の第2の入力(図4において1で識別される)に供給することができる。マルチプレクサ414に供給される選択信号は、マルチプレクサ414の第1の入力における信号、またはマルチプレクサ414の第2の入力における信号のいずれがマルチプレクサ414の出力に供給されるかを決定する。選択信号が「ロー」または論理0である場合(例えば、出力が以前に論理0または「ロー」信号であった結果として)、マルチプレクサ414は、第1の入力の信号を出力接続416に提供する。選択信号が「ハイ」または論理1である場合(例えば、出力が以前に論理1または「ハイ」信号であった結果として)、マルチプレクサ414は、第2の入力の信号を出力接続416に提供する。一実施形態では、マルチプレクサ414の出力を選択信号として使用することができ、それによってマルチプレクサ414を自己選択可能にする。
The output signal of the second NOR
遷移フィルタ400の例示的な動作を図5に示す入出力信号に関して説明する。図5に示すように、信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジに関連して入力信号に発生する望ましくない遷移は出力信号に伝搬されない。したがって、遷移フィルタ400は入力信号に「時間ドメインヒステリシス」を提供し、入力信号の短期間の変化を除去することができる。図5では、入力信号は時刻T1で「ロー」から「ハイ」に遷移し、入力信号の望ましくない遷移(またはグリッチ)が時刻T2で短い持続時間発生し、入力信号が時刻T3で「ハイ」から「ロー」に遷移し、入力信号の別の望ましくない遷移(またはグリッチ)が時刻T4で短い持続時間発生する。図5の入力信号が遷移フィルタ400を通過した後、図5の出力信号が生成される。出力信号は時刻T5で「ロー」から「ハイ」に遷移し、時刻T6で「ハイ」から「ロー」に遷移する。T5およびT6における出力信号の遷移は、T1およびT3において生じる入力信号の対応する遷移から所定の時間遅延ΔTの後に生じる。図5の出力信号から分かるように、T2およびT4で生じる入力信号の望ましくない遷移は遷移フィルタ400によって出力信号から除去され、デューティサイクルは両方の遷移で生じるバランスのとれた遅延ΔTによって維持される。このようにして、遷移フィルタ400は後述するように、所定の時間遅延ΔTよりも短い持続時間を有する入力信号の不要な遷移を除去することができる。
An exemplary operation of the
前述のように、マルチプレクサ414の出力は、出力接続416における現在の出力信号に基づいて、第1の入力における信号(すなわち、第2のNORゲート412の出力)または第2の入力における信号(すなわち、第2のNANDゲート408の出力)から選択される。図5の例示的な実施形態では、マルチプレクサ414が第1の経路401を選択して出力信号を提供するように、入力信号および出力信号の両方が「ロー」で開始する。入力信号が「ロー」のままである限り、第1のNANDゲート406への「ロー」入力(すなわち、入力信号および遅延入力信号)のために、マルチプレクサへの第1の入力は「ロー」であるので、出力信号は「ロー」のままである。マルチプレクサ414からの「ロー」出力信号は、出力としてマルチプレクサ414の第1の入力が選択されることを指示し、したがって、マルチプレクサ414への第2の入力は、この時点で議論される必要はない。
As described above, the output of
時刻T1で入力信号が「ハイ」に遷移すると、NANDゲート406への第2の入力は遅延素子404の遅延ΔTに基づいてローのままであるので、所定の時間遅延ΔTが時刻T5で経過するまで、出力信号は「ロー」のままである。所定の時間遅延ΔTが経過すると、マルチプレクサ414への第1の入力は第1のNANDゲート406への「ハイ」入力(すなわち、入力信号および遅延入力信号)のために「ハイ」であるので、出力信号は「ハイ」になる。第1のNANDゲート406の出力は遅延入力信号が所定の時間遅延ΔTの間「ロー」であるため「ハイ」のままであり、これはT2における望ましくない遷移の期間を含むので、時刻T2における望ましくない遷移は出力信号に伝搬されない。言い替えれば、遅延入力信号からの「ロー」または論理0入力が第1のNANDゲート406の出力を制御するので、第1のNANDゲート406は、T2における望ましくない遷移を「見る」ことはない。
When the input signal transitions to “high” at time T1, the second input to the
出力接続416における出力信号が遅延ΔTに基づいて時刻T5において「ハイ」に遷移した後、マルチプレクサ414は、出力信号として、マルチプレクサ414の第2の入力における信号を使用し始める。マルチプレクサ414からの「ハイ」出力信号は、出力として、マルチプレクサ414の第2の経路403からの第2の入力を選択することを指示する。したがって、時刻T2におけるグリッチの遅延バージョンは、第1の経路401もはや選択されないので、第1の経路401には見られない。入力信号および遅延入力信号の両方が「ハイ」であり、第2の経路403が選択されると、マルチプレクサ414への第2の入力は第1のNORゲート410への「ハイ」入力(すなわち、入力信号および遅延入力信号)のために、最初は「ハイ」である。遅延入力信号にグリッチの遅延バージョンが発生すると、入力接続402からの入力信号が「ハイ」のままであるため、第1のNORゲート410の出力は「ロー」のままであるので、望ましくない遷移は出力信号に伝搬しない。 換言すれば、入力接続402からの入力信号の「ハイ」または論理1入力が第1のNORゲート410の出力の遷移を防止する(すなわち、「ハイ」入力信号が第1のNORゲート410の出力を制御する)ので、第1のNORゲート410は、遅延入力信号の望ましくない遷移を「見る」ことはない。
After the output signal at
時刻T3で入力信号が「ロー」に遷移すると、時刻T6で所定の時間遅延ΔTが経過するまで、出力信号は「ハイ」のままである。所定の時間遅延ΔTが経過すると、マルチプレクサ414への第2の入力は第1のNORゲート410への「ロー」入力(すなわち、入力信号および遅延入力信号)のために「ロー」であるので、出力信号は「ロー」になる。遅延入力信号がT4における不要な遷移の期間を含む所定の時間遅延の間「ハイ」であることにより、第1のNORゲート410の出力は「ハイ」のままであるから、時刻T4における不要な遷移は出力信号に伝搬しない。言い替えれば、遅延入力信号からの「ハイ」または論理1入力が第1のNORゲート410の出力を制御するので、第1のNORゲート410は、T4における望ましくない遷移を「見る」ことはない。
When the input signal transitions to “low” at time T3, the output signal remains “high” until a predetermined time delay ΔT elapses at time T6. Once the predetermined time delay ΔT has elapsed, the second input to the
出力接続416における出力信号が時刻T6において「ロー」に遷移した後、マルチプレクサ414は前述のように、出力信号として、マルチプレクサ414の第1の経路401からの第1の入力における信号を使用し始める。したがって、第2の経路403もはや選択されていないので、時刻T4におけるグリッチの遅延バージョンは第2の経路403には見られない。入力信号および遅延入力信号の両方が「ロー」であり、第1の経路401が選択されている場合、マルチプレクサ414への第1の入力は、第1のNANDゲート406への「ロー」入力(すなわち、入力信号および遅延入力信号)のために、最初は「ロー」である。遅延入力信号にグリッチの遅延バージョンが発生すると、入力接続402からの入力信号が「ロー」のままであることから、第1のNANDゲート406の出力は「ハイ」のままであるため、望ましくない遷移は出力信号に伝搬しない。言い替えれば、入力接続402からの入力信号の「ロー」または論理0入力が第1のNANDゲート406の出力の遷移を防止する(すなわち、「ロー」入力信号が第1のNORゲート410の出力を制御する)ので、第1のNANDゲート406は、遅延入力信号の望ましくない遷移を「見る」ことはない。
After the output signal at
図6は、本開示のいくつかの実施形態によるバイアス生成器126のいくつかの構成要素の例示的な概略図を示す。一実施形態では、図6に示す構成要素および回路が供給電圧監視回路600に対応し、これは、バイアス生成器126によって提供される供給電圧(AVDD)を監視し、供給電圧が低い(すなわち、所定のしきい値電圧未満)ときにリセット信号(RESETN_OUT)を提供することができる。特定の構成要素が図6の特定の構成に示されているが、供給電圧監視回路600は追加の構成要素を含むことができ、図6に示された構成要素のうちの1つまたは複数は供給電圧監視回路600に含まれなくてもよく、供給電圧監視回路600の構成要素は任意の適切な方法で再構成されてもよいことを理解されたい。
FIG. 6 illustrates an exemplary schematic diagram of some components of the
一実施形態では、供給電圧監視回路600は、少なくとも、第1の電圧監視回路602と、第2の電圧監視回路604と、第1の電流源606と、キャパシタ608と、第1の比較器610と、出力接続612と、を含む。第1の電圧監視回路602は、少なくとも、第2の電流源614および第1の抵抗器616を有するバンドギャップ回路と、第2の抵抗器618および第3の抵抗器620を有する分圧器と、第2の比較器622と、第1のスイッチング素子624と、を含むことができる。第2の電圧監視回路604は、ダイオード626と、第4の抵抗器628と、第3の電流源630と、第2のスイッチング素子632と、第3のスイッチング素子634と、を含むことができる。
In one embodiment, the supply
電源電圧監視回路600は、RESETN_OUT信号を提供するために使用することができる。出力接続612で提供されるRESETN_OUT信号は、バイアス生成器126によって提供される供給電圧AVDDのレベルに基づいて、リーダチップ100の1つ以上の素子の動作を制御するために使用され得る。一実施形態ではAVDDは3.3Vとすることができるが、他の実施形態ではAVDDは異なる電圧値を有することができる。AVDDが所定の供給電圧しきい値を下回ると、RESETN_OUT信号を使用して、リーダチップ100の1つまたは複数の要素のリセット状態を開始することができる。一実施形態では、所定の供給電圧しきい値は、以下で詳細に説明するように分圧器によって設定することができ、約2.3V〜約3.2Vの範囲の電圧とすることができる。一実施形態では、AVDDが所定の供給電圧しきい値よりも大きい場合にはRESETN_OUT信号を「ハイ」または論理1とすることができ、AVDDが所定の供給電圧しきい値よりも小さい場合にはRESETN_OUT信号を「ロー」または論理0とすることができる。RESETN_OUT信号が「ロー」である場合、AVDDが所定の供給電圧しきい値よりも高い電圧に安定し、RESETN_OUT信号が「ハイ」になるまで、リーダチップ100の1つまたは複数の素子をリセット状態にすることができる しかし、他の実施形態では、RESETN_OUT信号が「ハイ」または論理1になることに応答して、リーダチップ100の1つまたは複数の要素をリセット状態にすることができる。
The power supply
RESETN_OUT信号は、第1の比較器610によって出力接続612に供給される。第1の比較器610の出力は、第1の比較器への入力として提供されるVAにおける電圧によって制御され得る。第1の比較器610は、VAにおける電圧を所定のリセット電圧しきい値(または所定の比較器電圧しきい値)と比較する。VAにおける電圧が所定のリセット電圧しきい値未満である場合、第1の比較器610は「ロー」または論理0であるリセット電圧値をRESETN_OUT信号として出力する(AVDDが所定の供給電圧しきい値未満であることに対応する)ことができ、VAにおける電圧が所定のリセット電圧しきい値以上である場合、第1の比較器610は、「ハイ」または論理1である動作電圧値をRESETN_OUT信号として出力する(AVDDが所定の供給電圧しきい値より大きいことに対応する)ことができる。一実施形態では第1の比較器610はシュミットトリガとすることができるが、他の実施形態では第1の比較器610の他の構成も可能である。
The RESETN_OUT signal is supplied to the
VAにおける電圧は、第1の電流源606、キャパシタ(または電荷蓄積デバイス)608、第1のスイッチング素子624、および第3のスイッチング素子634の動作によって制御することができる。第1の電流源606は、AVDDとVAとの間に結合され、VAと接地との間に結合されたキャパシタ608を充電するために使用することができる。第1の電圧監視回路602の第1のスイッチング素子624および第2の監視回路の第3のスイッチング素子634の両方が、イネーブル電圧の受信に応答して「オフ」状態にある(すなわち、開回路として動作する)場合、充電キャパシタ608は、第1の電流源606によって充電され得る。キャパシタ608が充電しているとき、VAにおける電圧はキャパシタ608に蓄積された電荷から増加し、第1の比較器610にイネーブル入力を提供する。上述のように、VAにおける電圧が所定のリセット電圧しきい値以上になると、第1の比較器610から出力されるRESETN_OUT信号は、「ロー」または論理0から「ハイ」または論理1に変化することができる。
The voltage at VA can be controlled by the operation of first
第1のスイッチング素子624および第3のスイッチング素子634の各々はまた、ディスエーブル電圧の受信に応答して「オン」状態にあるときに、VAと接地との間に結合され得る。第1のスイッチング素子624および第3のスイッチング素子634のいずれかまたは両方が「オン」状態にある(すなわち、短絡回路として動作する)場合、「オン」スイッチング素子は第1の電流源606から接地に電流をシンクし、キャパシタ608を放電するので、第1の電流源606は、キャパシタ608を充電しない。キャパシタ608が放電されると、VAにおける電圧は降下し、最終的には約0V(ボルト)まで降下し、第1の比較器610にディスエーブル入力を提供する。VAにおける電圧が所定のリセット電圧しきい値(例えば、いくつかの実施形態では追加のヒステリシス降下を含む)を下回ると、第1の比較器610から出力されるRESETN_OUT信号は「ロー」または論理0になりうる。一実施形態では、第1の電流源606は1つまたは複数のトランジスタおよび1つまたは複数の抵抗器を含むことができる。しかし、他の実施形態では、第1の電流源606の他の構成も可能である。別の実施形態では、第1のスイッチング素子624および第3のスイッチング素子634がそれぞれ、pチャネルMOSFET(金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)とすることができる。しかし、他の実施形態では、第1のスイッチング素子624および第3のスイッチング素子634は、他のタイプのトランジスタ(例えば、バイポーラ接合トランジスタ(BJT)または接合電界効果トランジスタ(JFET))、または他の構成要素(例えば、物理スイッチまたは他の半導体デバイス)を使用する他のスイッチング構成を使用することができる。
Each of
第1の電圧監視回路602は、AVDDが所定の供給電圧しきい値未満である場合に、第1のスイッチング素子624を「オン」状態に切り替えるために使用することができる。AVDDが所定の供給電圧しきい値よりも大きい場合、第1の電圧監視回路602は、第1のスイッチング素子624を「オフ」状態に切り替えることができる。第1のスイッチング素子624は、第2の比較器622の出力に対応するVCNTRLの電圧によって制御することができる。VCNTRLの電圧が「ハイ」または論理1である場合、第1のスイッチング素子624は「オン」状態に切り替えられ、VCNTRLの電圧が「ロー」または論理0である場合、第1のスイッチング素子624は「オフ」状態に切り替えられる。上述のように、一実施形態では、第1のスイッチング素子624はpチャネルMOSFETであってもよい。スイッチング素子624のゲートをVCNTRLに結合することができ、ソースを接地に結合することができ、ドレインをVAに結合することができる。
The first
第2の比較器622の出力は、バンドギャップ回路からの出力電圧であるVBGにおける電圧を受け取る第1の入力と、分圧器からの出力電圧であるVSUPPLY_MONにおける電圧を受け取る第2の入力と、の間の比較に基づくことができる。VBGにおける電圧がVSUPPLY_MONにおける電圧よりも大きい場合、第2の比較器622は「ハイ」または論理1信号を出力することができ、VBGにおける電圧がVSUPPLY_MONにおける電圧以下である場合、第2の比較器は、「ロー」または論理0信号を出力することができる。一実施形態では第2の比較器622を演算増幅器とすることができるが、他の実施形態では第2の比較器622の他の構成も可能である。
The output of the
上述のように、分圧器は第2の抵抗器618および第3の抵抗器620を含むことができ、VSUPPLY_MONで比例供給電圧またはモニタ電圧を確立するために使用することができる。第2の抵抗器618はAVDDとVSUPPLY_MONとの間に結合することができ、第3の抵抗器620は、VSUPPLY_MONと接地との間に結合することができる。VSUPPLY_MONにおける電圧はAVDDを監視するために第2の比較器622によって使用されうるものであり、第2の抵抗器618および第3の抵抗器620の抵抗値に基づいてAVDDの所定の部分に対応する。一実施形態では、第2の抵抗器618と第3の抵抗器620との間の抵抗値の比は、異なる所定の供給電圧しきい値を得るために選択可能であり得る。言い替えれば、第2の抵抗器618および第3の抵抗器620の抵抗値は、AVDDの異なる値によりVSUPPLY_MONにおける電圧がVBGにおける電圧を下回って降下することとなりうるように選択可能である。例えば、第2の抵抗器618および第3の抵抗器620は、VSUPPLY_MONにおける電圧がAVDDが3VであるときにVBGにおける電圧を下回って降下するような抵抗値を有してもよい。したがって、第2の抵抗器618および第3の抵抗器620の構成の結果として、所定の供給電圧しきい値が3Vに確立される。しかし、第2の抵抗器618および第3の抵抗器620は、AVDDが2.4VであるときにVSUPPLY_MONにおける電圧がVBGにおける電圧を下回って降下するような抵抗値を有してもよく、これは2.4Vである所定の供給電圧しきい値をもたらす。
As mentioned above, the voltage divider can include a
バンドギャップ回路は、VBGにおいて実質的に一定で温度に依存しない電圧を確立するために使用することができる。バンドギャップ回路はAVDDに結合することができ、AVDDが所定のバンドギャップ電圧しきい値(またはバンドギャップターンオン電圧)を超えると動作を開始することができる。一実施形態では所定のバンドギャップ電圧しきい値を約0.74 Vとすることができるが、他の実施形態では他の電圧を所定のバンドギャップ電圧として使用することができる。バンドギャップ回路は、AVDDとVBGとの間に結合された第2の電流源614と、VBGと接地との間に結合された第1の抵抗器616と、を含む。第1の抵抗器616は一実施形態ではポリシリコン抵抗器とすることができるが、他の実施形態では他のタイプの抵抗器とすることができる。第2の電流源614は、第1の抵抗器616のシート抵抗に反比例する電流を提供することができる。第2の電流源614からの電流は、第1の抵抗器616へと流されると、プロセスおよび温度にわたって固定または一定の電圧を生成することができる。一実施形態では、第2の電流源614からの電流は、リーダチップ100上のアナログフロントエンド(AFE)回路から提供されうる。別の実施形態では、第2の電流源614および第1の抵抗器616が同じ温度係数を有するよう、それらを同じ材料上で製造することができる。一実施形態では、第2の電流源614が1つまたは複数のトランジスタおよび1つまたは複数の抵抗器を含むことができる。しかし、他の実施形態では、第2の電流源614の他の構成も可能である。
A bandgap circuit can be used to establish a substantially constant and temperature independent voltage in the VBG. The bandgap circuit can be coupled to AVDD and can begin to operate when AVDD exceeds a predetermined bandgap voltage threshold (or bandgap turn-on voltage). In one embodiment, the predetermined bandgap voltage threshold can be about 0.74 V, but in other embodiments, other voltages can be used as the predetermined bandgap voltage. The bandgap circuit includes a second
第2の電圧監視回路604は、AVDDが所定のバンドギャップ電圧しきい値未満である場合にAVDDを監視するために使用可能であり、そのバンドギャップ電圧しきい値未満では、第1の電圧監視回路602が低AVDDによるバンドギャップ回路の動作のばらつきのために動作不能または予測不能である。第2の電圧監視回路604は、AVDDがダイオード626の所定のダイオード電圧しきい値未満である場合に、第3のスイッチング素子634を「オン」状態に切り替えるために(例えば、キャパシタ608が放電され、充電されないように)、使用可能である。AVDDが所定のダイオード電圧しきい値よりも大きい場合、第2の電圧監視回路604は、第3のスイッチング素子634を「オフ」状態に切り替えて、キャパシタ608を充電することができる。第3のスイッチング素子634は、VCNTRL2の電圧によって制御することができる。VCNTRL2の電圧が「ハイ」または論理1である場合、第3のスイッチング素子634は「オン」状態に切り替えられ、VCNTRL2の電圧が「ロー」または論理0である場合、第3のスイッチング素子634は「オフ」状態に切り替えられる。上述のように、一実施形態では、第3のスイッチング素子624をpチャネルMOSFETとすることができる。スイッチング素子624のゲートはVCNTRL2に結合することができ、ソースは接地に結合することができ、ドレインはVAに結合することができる。
The second
第2の電圧監視回路604は、AVDDおよびVCNTRL2に結合された第3の電流源630を含むことができる。第3の電流源630は、第2のスイッチング素子632が「オフ」状態にあるときに、VCNTRL2の電圧を「ハイ」または論理1に設定するために使用可能である。一実施形態では、第2のスイッチング素子632がオープンドレイントランジスタのように動作することができる。第2のスイッチング素子632が「オン」状態にあるとき、第2のスイッチング素子632は第3の電流源630から接地に電流をシンクし、VCNTRL2の電圧は約0Vになり、これは、VCNTRL2の「ロー」または論理0信号に対応する。一実施形態では、第3の電流源630が1つまたは複数のトランジスタおよび1つまたは複数の抵抗器を含むことができる。しかし、他の実施形態では、第3の電流源630の他の構成も可能である。
The second
第2のスイッチング素子632は、VDIODEの電圧が「ハイ」または論理1であるときに「オン」状態に切り替えられ、第2のスイッチング素子632はVDIODEの電圧が「ロー」または論理0であるときに「オフ」状態に切り替えられる。一実施形態では、第2のスイッチング素子632をpチャネルMOSFETとすることができる。しかし、第2のスイッチング素子632は、他の実施形態では、他のタイプのトランジスタ(例えば、バイポーラ接合トランジスタ(BJT)または接合電界効果トランジスタ(JFET))、または他の構成要素(例えば、物理スイッチまたは他の半導体デバイス)を使用する他のスイッチング構成を使用することができる。第2のスイッチング素子632のゲートはVDIODEに結合することができ、ソースは接地に結合することができ、ドレインはVCNTRL2に結合することができる。VDIODEにおける電圧は、AVDDがダイオード626に関連する所定のダイオード電圧しきい値よりも大きいか小さいかに基づく。AVDDが所定のダイオード電圧しきい値よりも大きい場合、電流はダイオード626を通って流れ、第4の抵抗器628はVDIODEの電圧を提供する。VDIODEが第2のスイッチング素子632のしきい値電圧よりも大きい(すなわち、VDIODEが論理1になる)場合、第2のスイッチング素子632は「オン」状態に切り替えられる。対照的に、AVDDが所定のダイオード電圧しきい値未満である場合、ダイオード626は電流を遮断し、第4の抵抗器628はVDIODEの電圧を約0Vに引き上げ、第2のスイッチング素子632は「オフ」状態に切り替えられる。
The
電圧監視回路600の例示的な動作を、図7および図8に示す入力信号および出力信号に関して説明する。図7は電源投入イベント(すなわち、AVDDが0Vから所望の電圧レベルになる)中の選択された信号の値を示す。図8は節電イベント(すなわち、AVDDは、短期間の間、所定の供給電圧しきい値を下回る)中の選択された信号の値を示す。
An exemplary operation of the
図7に示すように、AVDDは時刻t0で約0Vで開始し、AVDDが時刻t6でその最大値に達するまで徐々に増加する。VSUPPLY_MONはAVDDに基づくので、VSUPPLY_MON信号は、AVDDの値の分数であることを除いて、AVDDを追跡する。時刻t0において、VDIODEにおける電圧は、AVDDが所定のダイオード電圧しきい値よりも大きくないので0Vであり(これは第2のスイッチング素子632を「オフ」に切り替える)、VCNTRL2における電圧は、第2のスイッチング素子632が「オフ」であるので、「ハイ」または論理1である(これは第3のスイッチング素子634をオンにする)。時刻t0で第3のスイッチング素子634は「オン」であるため、また第3のスイッチング素子634はVAを接地に短絡し、その結果RESETN_OUT信号が「ロー」となるので、VAの電圧は約0Vである VBGにおける電圧は、AVDDがバンドギャップ回路を動作させるための所定のバンドギャップ電圧しきい値以下であるので、時刻t0において約0Vである。VBGが低電圧である場合、VSUPPLY_MONがVBG以上であり、第1のスイッチング素子624を「オフ」に切り替えることができるので、VCNTRLを「ロー」にすることができる
As shown in FIG. 7, AVDD starts at about 0V at time t0 and gradually increases until AVDD reaches its maximum value at time t6. Since VSUPPLY_MON is based on AVDD, the VSUPPLY_MON signal tracks AVDD except that it is a fraction of the value of AVDD. At time t0, the voltage at VDIODE is 0V because AVDD is not greater than a predetermined diode voltage threshold (this switches the
時刻t1において、AVDDが所定のバンドギャップ電圧しきい値よりも大きいので、バンドギャップ回路は「オン」に切り替わる。次に、バンドギャップ回路は、時刻t2において、VBGにおいてバンドギャップ参照電圧を供給し始める。t2におけるバンドギャップ参照電圧はVSUPPLY_MONにおける電圧よりも大きいので、VCNTRLにおける信号は「ハイ」になり、第1のスイッチング素子624を「オン」に切り替える。時刻t2で第1のスイッチング素子624がオンであるため、また第1のスイッチング素子624はVAを接地に短絡し、その結果RESETN_OUT信号が「ロー」となるので、VAの電圧は約0Vである VCNTRLは、VSUPPLY_MONの電圧がVBGのバンドギャップ参照電圧よりも大きいことに応答して、VCNTRLが「ロー」に切り替わる時刻t5まで「ハイ」のままであることができる。時刻t3において、AVDDが所定のダイオード電圧しきい値よりも大きいので、ダイオード626は「オン」に切り替わる。次いで、ダイオード626はいくらかの電流の流れを許容し始め、VDIODEにおける電圧は増加し始める。時刻t4において、VDIODEにおける電圧は、第2のスイッチング素子632のしきい値電圧よりも大きくなり、第2のスイッチング要素632は「オン」に切り替わる。 第2のスイッチング素子の「オン」への切り替わりは第3の電流源630から接地に電流をシンクし、VCNTRL2の電圧を約0Vに駆動し、これが第3のスイッチング素子634を「オフ」にする。
At time t1, since AVDD is greater than a predetermined bandgap voltage threshold, the bandgap circuit is switched “on”. Next, the band gap circuit starts to supply the band gap reference voltage in VBG at time t2. Since the bandgap reference voltage at t2 is greater than the voltage at VSUPPLY_MON, the signal at VCNTRL goes “high” and switches the
VCNTRLが時間t5で「ロー」に切り替わると、第1のスイッチング素子624は「オフ」に切り替わり、第1の電流源606は、(第3のスイッチング素子が時刻t4で「オフ」に切り替わるので)キャパシタ608を充電し始めることができる。VAにおける電圧はキャパシタ608の充電により増加可能であり、時刻t6において、電圧VAは所定のリセット電圧しきい値よりも大きくなり、第1の比較器610からのRESETN_OUT信号は、「ハイ」または論理1に切り替わる。
When VCNTRL switches to “low” at time t5, the
図8に示すように、AVDDは時刻t0でその最大電圧で開始し、時刻t1で節電イベントを開始し、時刻t2で低下電圧値に達し、時刻t3で節電イベントを終了し、時刻t4およびt5でその最大電圧に戻る。VSUPPLY_MONはAVDDに基づくので、VSUPPLY_MON信号は、AVDDの値の分数であることを除いて、AVDDを追跡する。AVDDはダイオード626の所定のダイオード電圧しきい値よりも大きいので、ダイオード626は「オン」であり、VDIODEの電圧は「ハイ」である。VDIODEの電圧は「ハイ」であるので、第2のスイッチング素子632は「オン」に切り替わる。 第2のスイッチング素子の「オン」への切り替わりは第3の電流源630からグランドへ電流をシンクし、VCNTRL2の電圧を約0Vに駆動し、これが第3のスイッチング素子634を「オフ」にする。
As shown in FIG. 8, AVDD starts at its maximum voltage at time t0, starts a power saving event at time t1, reaches a reduced voltage value at time t2, ends the power saving event at time t3, and time t4 and t5. To return to its maximum voltage. Since VSUPPLY_MON is based on AVDD, the VSUPPLY_MON signal tracks AVDD except that it is a fraction of the value of AVDD. Since AVDD is greater than a predetermined diode voltage threshold of
時刻t0において、VSUPPLY_MONにおける電圧はVBGにおけるバンドギャップ参照電圧よりも大きく、その結果、VCNTRLが「ロー」になり、第1のスイッチング素子624が「オフ」に切り替わる。第1のスイッチング素子624および第3のスイッチング素子634の両方が「オフ」に切り替えられると、第1の電流源606はキャパシタ608を充電し、VAにおける電圧を所定のリセット電圧しきい値よりも大きくなるように駆動することができ、その結果、第1の比較器610からのRESETN_OUT信号は「ハイ」または論理1になる。
At time t0, the voltage at VSUPPLY_MON is greater than the bandgap reference voltage at VBG, and as a result, VCNTRL goes “low” and the
節電イベントが時刻t1で発生すると、バンドギャップ参照電圧はVSUPPLY_MONにおける電圧よりも大きくなり、VCNTRLにおける信号は「ハイ」になり、第1のスイッチング素子624を「オン」に切り替える。時刻t1で第1のスイッチング素子624がオンであるため、また第1のスイッチング素子624はVAを接地に短絡し、その結果RESETN_OUT信号が「ロー」になるので、VAの電圧は約0Vである 節電イベントが時刻t4で終了すると、VSUPPLY_MONにおける電圧はVBGにおけるバンドギャップ参照電圧よりも大きくなり、VCNTRLにおける信号は「ロー」に切り替わる。VCNTRLが時刻t4で「ロー」に切り替わると、第1のスイッチング素子624は「オフ」に切り替わり、第1の電流源606は、(第3のスイッチング素子が時刻t0で「オフ」に切り替わったので)キャパシタ608を充電し始めることができる。VAにおける電圧はキャパシタ608の充電により増加可能であり、時刻t5において、電圧VAは所定のリセット電圧しきい値よりも大きくなり、第1の比較器610からのRESETN_OUT信号は、「ハイ」または論理1に切り替わる。
When a power saving event occurs at time t1, the bandgap reference voltage becomes greater than the voltage at VSUPPLY_MON, the signal at VCNTRL goes “high” and switches the
図9は、本開示のいくつかの実施形態によるACレベルシフト回路のいくつかの構成要素の例示的な概略図を示す。一実施形態では、図9に示す構成要素および回路は、入力クロック信号の電圧レベルを第1のレベルから第1のレベルよりも大きい第2のレベルにシフトするためのレベルシフト回路900に対応してもよい。特定の構成要素が図9の特定の構成に示されているが、レベルシフト回路900は追加の構成要素を含むことができ、図9に示された構成要素のうちの1つまたは複数がレベルシフト回路900に含まれなくてもよく、レベルシフト回路900の構成要素は任意の適切な方法で再構成されてもよいことを理解されたい。一実施形態では、レベルシフト回路900は、少なくとも、入力接続902と、バッファ904と、キャパシタ906と、第1のスイッチ908および第2のスイッチ910と、自己バイアスインバータ925と、インバータ920と、出力接続922と、を含む。自己バイアスインバータ925は、第1の抵抗器912および第2の抵抗器914と、第1のスイッチング素子916と、第2のスイッチング素子918と、を含むことができる。
FIG. 9 shows an exemplary schematic diagram of some components of an AC level shift circuit according to some embodiments of the present disclosure. In one embodiment, the components and circuits shown in FIG. 9 correspond to a
レベルシフト回路900は、入力接続902に供給される信号の電圧レベルを、出力接続922における信号のための所望の電圧レベルに上げる(または昇圧する)ために使用可能である。一実施形態では、レベルシフト回路900は、約1.2Vの周期的入力信号を、入力信号と同じ周波数を有する約5Vの周期的出力信号に調整することができる。しかし、他の実施形態では、レベルシフト回路900は異なる入力電圧で使用することができ、異なる出力電圧を提供することができる。さらに、レベルシフト回路900は、入力信号と実質的に同じデューティサイクルで出力信号を提供することができる。
レベルシフト回路900は、入力接続902で入力信号を受信することができる。一実施形態では、入力信号は1.2Vクロック信号とすることができる。入力信号はバッファ素子904およびキャパシタ906を通過し、キャパシタ906は、入力信号をP1で自己バイアスインバータ925にAC結合する。一実施形態ではバッファ要素904は、1つまたは複数のインバータを含むことができるが、他の実施形態では他の構成要素をバッファ要素904に使用することができる。一実施形態ではキャパシタ906は、約1.25pF(ピコファラッド)の容量を有することができるが、他の実施形態では他の容量を有することができる。別の実施形態では、キャパシタ906は、ハイパスフィルタと同様に動作して、所定のしきい値周波数未満の周波数を除去することができる。キャパシタ906は入力信号の周波数を通過させるが、入力信号の任意のDC成分を除去するように構成することができる。
自己バイアスインバータ925は、バイアス電圧でバイアスされる入力P1を有することができる。一実施形態では、バイアス電圧が自己バイアスインバータ925のしきい値電圧に対応することができる。キャパシタ906からの入力信号は次に、P1におけるバイアス電圧にAC結合(すなわち、乗り入れ)され、入力信号が「ハイ」または論理1である場合、自己バイアスインバータ925を「オン」状態に切り替えるか、または、入力信号が「ロー」または論理0である場合、自己バイアスインバータ925を「オフ」状態に切り替えることができる。換言すれば、キャパシタ906からの入力信号は、正または「ハイ」の場合、自己バイアスインバータ925の入力電圧がしきい値電圧を超えるように(および自己バイアスインバータ925が「オン」状態に切り替わることができるように)、P1における入力電圧を増加させることができ、キャパシタ906からの入力信号は、負または「ロー」の場合、自己バイアスインバータ925の入力電圧がしきい値電圧を超えないように(および自己バイアスインバータ925が「オフ」状態に切り替わることができるように)、P1における入力電圧を減少させることができる。自己バイアスインバータ925は「オン」状態にあるときに「ロー」または論理0を出力し、「オフ」状態にあるときに「ハイ」または論理1を出力することができる。P2における自己バイアスインバータ925の出力をインバータ920に提供することで、自己バイアスインバータ925の出力を、入力クロック信号の極性に一致する(例えば、入力クロック信号が「ハイ」である場合、出力信号は「ハイ」であり得る)出力接続922の信号に変換することができる。自己バイアスインバータ925の出力は、「ハイ」の場合、VCCの電圧に対応する電圧であってもよく、この電圧レベルはインバータ920の出力信号に伝えられる(すなわち、インバータ920の出力は、「ハイ」の場合、VCCの電圧に対応する電圧であってもよい)。
The self-biased
自己バイアスインバータ925は、第2のスイッチング素子918と直列に接続された第1のスイッチング素子916を含むことができる。第1のスイッチング素子916および第2のスイッチング素子918は、両方とも、P1から同じ入力を受け取る。同様に、第1のスイッチング素子916および第2のスイッチング素子918の出力は、P2で互いに結合される。さらに、P2における出力は、フィードバックループにおいてP1における入力に接続される。一実施形態では、フィードバックループは第1の抵抗器912および第2の抵抗器914を含むことができる。しかし、他の実施形態では、フィードバックループは図9に示されるよりも多いまたは少ない抵抗器や追加の構成要素(例えば、キャパシタ)などの異なる構成を使用することができる。一実施形態では、第1の抵抗器912および第2の抵抗器914はそれぞれ約500kΩ(キロオーム)の抵抗を有することができるが、他の実施形態では他の抵抗または異なる抵抗を有することができる。また、第1のスイッチング素子916を電圧源VCCに接続し、第2のスイッチング素子を接地することができる。一実施形態では、VCCを5Vとすることができるが、他の実施形態ではVCCは他の電圧を有することができる。一実施形態では、第1のスイッチング素子916をnチャネルMOSFETとすることができ、第2のスイッチング素子918をpチャネルMOSFETとすることができる。しかし、他の実施形態では、第1のスイッチング素子916および第2のスイッチング素子918は、他のタイプのトランジスタ(例えば、バイポーラ接合トランジスタ(BJT)または接合電界効果トランジスタ(JFET))、または他の構成要素(例えば、物理スイッチまたは他の半導体デバイス)を使用する他のスイッチング構成を使用することができる。
The self-biased
一実施形態では、「ハイ」入力がP1に与えられると、第1のスイッチング素子916は「オフ」に切り替わり、開回路のように動作し、第2のスイッチング素子918は「オン」に切り替わり、P2を接地(すなわち、0V)に引く短絡のように動作する。P1に「ロー」入力が与えられると、第2のスイッチング素子918は「オフ」に切り替わり、開回路のように動作し、第1のスイッチング素子916は「オン」に切り替わり、短絡のように動作し、その結果、P2はVCC(例えば、5V)の電圧を受ける。「ロー」入力でVCCの電圧をP2に供給するための第1のスイッチング素子916の動作は、P1のバイアス電圧を確立するために、第1の抵抗器912および第2の抵抗器914を有するフィードバックループと連携して使用することができる。一実施形態では、バイアス電圧はVCCにおける電圧の半分(1/2)とすることができる。
In one embodiment, when a “high” input is applied to P1, the
レベルシフト回路900はまた、第1のスイッチ908および第2のスイッチ910を含むことができる。第1のスイッチ908および第2のスイッチ910は、レベルシフト回路の動作中、閉位置にあってもよい。レベルシフト回路900が非活性化される(またはパワーダウンされる)場合、第1のスイッチ908および第2のスイッチ910の一方または両方を開いて、キャパシタ906および入力P1と自己バイアスインバータ925との結合を解除するか、または自己バイアスインバータ925からフィードバック経路を除去することができる。
The
自己バイアスインバータ925はしきい値電圧に近いバイアス電圧を入力P1に有するので、自己バイアスインバータ925は自己バイアスインバータ925からの出力P2において入力信号のデューティサイクルを維持することができる。上述したように、「ハイ」と「ロー」との間の入力信号の変化は、P1におけるバイアス電圧と組み合わされると、自己バイアスインバータ925への入力に同様のタイミングの変化を生じさせ、それによって、自己バイアスインバータ925の出力および出力接続922における入力信号のデューティサイクルを維持することができる。
Since the self-
本開示のある実施の形態では、供給電圧を監視するためのシステムは、供給電圧を受けるための入力接続と、第1電流源と、第1ノードにおいて前記第1電流源に接続されるキャパシタと、を備え、前記キャパシタが前記第1電流源からの電流によって充電されるよう構成される。システムはさらに、前記第1ノードにおいて前記キャパシタおよび前記第1電流源に接続される第1比較器を備え、前記第1比較器は、前記第1ノードにおける電圧が比較器電圧しきい値より低いことに基づいてリセット電圧値を有するリセット信号を出力し、前記第1ノードにおける前記電圧が前記比較器電圧しきい値より高いことに基づいて動作電圧値を出力するよう構成される。システムはさらに、前記入力接続および前記第1ノードに接続される第1監視回路であって、前記第1監視回路が前記入力接続に接続される供給電圧分割器を備え、前記供給電圧分割器が前記供給電圧および前記供給電圧分割器に基づいて比例的供給電圧を提供するよう構成される、第1監視回路と、前記入力接続に接続されるバンドギャップ回路であって、前記バンドギャップ回路が温度変動に依存しない参照電圧を提供するよう構成される、バンドギャップ回路と、前記供給電圧分割器および前記バンドギャップ回路に接続される第2比較器であって、前記第2比較器は前記参照電圧が前記比例的供給電圧より高いことに応じて第1ディスエーブル電圧を、前記比例的供給電圧が前記参照電圧より高いことに応じて第1イネーブル電圧を、出力するよう構成される、第2比較器と、前記第2比較器と接続されると共に前記キャパシタと並列に前記第1ノードに接続される第1スイッチング素子と、を備え、前記第1スイッチング素子は、前記第1ディスエーブル電圧が前記第2比較器から受信されると、前記第1ノードと接地との間の回路経路を提供し、前記第1イネーブル電圧が前記第2比較器から受信されると、前記第1ノードと接地との間に開回路を提供するよう構成される。システムはさらに、前記入力接続および前記第1ノードに接続される第2監視回路であって、前記第2監視回路が前記入力接続と接地との間に直列に接続されたダイオードを備える、第2監視回路と、前記ダイオードと接地との間に直接に接続された第1抵抗器と、前記第1抵抗器に接続されるダイオードスイッチング入力を有するダイオードスイッチング素子と、を備え、前記ダイオードスイッチング素子は、前記ダイオードスイッチング入力の前記電圧がダイオードバイアスしきい値電圧よりも低いことに応じて第2ディスエーブル電圧を出力し、前記ダイオードスイッチング入力の前記電圧が前記ダイオードバイアスしきい値電圧よりも高いことに応じて第2イネーブル電圧を出力するよう構成される。システムはさらに、前記ダイオードスイッチング素子に接続されると共に前記キャパシタと並列に前記第1ノードに接続される第2スイッチング素子を備え、前記第2スイッチング素子は、前記第2ディスエーブル電圧が前記ダイオードスイッチング素子から受信されると、前記第1ノードと接地との間の回路経路を提供し、前記第2イネーブル電圧が前記ダイオードスイッチング素子から受信されると、前記第1ノードと接地との間に開回路を提供するよう構成される。 In one embodiment of the present disclosure, a system for monitoring a supply voltage includes an input connection for receiving a supply voltage, a first current source, and a capacitor connected to the first current source at a first node. , And the capacitor is configured to be charged by a current from the first current source. The system further comprises a first comparator connected to the capacitor and the first current source at the first node, the first comparator having a voltage at the first node lower than a comparator voltage threshold. And a reset signal having a reset voltage value is output, and an operating voltage value is output based on the voltage at the first node being higher than the comparator voltage threshold. The system further comprises a first monitoring circuit connected to the input connection and the first node, the first monitoring circuit comprising a supply voltage divider connected to the input connection, wherein the supply voltage divider is A first monitoring circuit configured to provide a proportional supply voltage based on the supply voltage and the supply voltage divider; and a bandgap circuit connected to the input connection, wherein the bandgap circuit is a temperature A bandgap circuit configured to provide a reference voltage independent of variation, and a second comparator connected to the supply voltage divider and the bandgap circuit, the second comparator being the reference voltage A first disable voltage in response to being higher than the proportional supply voltage, and a first enable voltage in response to the proportional supply voltage being higher than the reference voltage. A second comparator configured to output; and a first switching element connected to the second comparator and connected to the first node in parallel with the capacitor, the first switching element Provides a circuit path between the first node and ground when the first disable voltage is received from the second comparator, and the first enable voltage is received from the second comparator. Then, an open circuit is provided between the first node and ground. The system further includes a second monitoring circuit connected to the input connection and the first node, the second monitoring circuit comprising a diode connected in series between the input connection and ground. A monitoring circuit; a first resistor connected directly between the diode and ground; and a diode switching element having a diode switching input connected to the first resistor, the diode switching element comprising: Outputting a second disable voltage in response to the voltage at the diode switching input being lower than a diode bias threshold voltage, and the voltage at the diode switching input being higher than the diode bias threshold voltage. In response to the second enable voltage. The system further includes a second switching element connected to the diode switching element and connected to the first node in parallel with the capacitor, wherein the second switching element has the second disable voltage applied to the diode switching element. When received from an element, it provides a circuit path between the first node and ground, and when the second enable voltage is received from the diode switching element, it opens between the first node and ground. Configured to provide a circuit.
ある実施の形態では、参照電圧は、前記供給電圧がバンドギャップ電圧最小しきい値よりも高いことに応じて、実質的に一定である。 In one embodiment, the reference voltage is substantially constant in response to the supply voltage being higher than the band gap voltage minimum threshold.
ある実施の形態では、前記供給電圧分割器は複数の電圧分割器抵抗を備え、前記比例的供給電圧が、前記供給電圧と、前記複数の電圧分割器抵抗の抵抗値の比と、に基づく。 In one embodiment, the supply voltage divider comprises a plurality of voltage divider resistors, and the proportional supply voltage is based on the supply voltage and a ratio of resistance values of the plurality of voltage divider resistors.
ある実施の形態では、前記複数の電圧分割器抵抗の前記抵抗値のうちのひとつ以上の比は、前記第2比較器からの前記第1イネーブル電圧を提供するのに必要なしきい値供給電圧を調整するために調整可能である。 In one embodiment, the ratio of one or more of the resistance values of the plurality of voltage divider resistors is a threshold supply voltage required to provide the first enable voltage from the second comparator. Adjustable to adjust.
本開示のある実施の形態では、供給電圧を監視するためのシステムは、供給電圧を受けるための入力接続と、第1電流源と、第1ノードにおいて前記第1電流源に接続される電荷保持デバイスと、を備えてもよく、前記電荷保持デバイスが前記第1電流源からの電流によって充電されるよう構成される。システムはさらに、前記第1ノードにおいて前記電荷保持デバイスおよび前記第1電流源に接続される第1比較器を備え、前記第1比較器は、前記第1ノードにおける電圧が比較器電圧しきい値より低いことに基づいてリセット電圧値を有するリセット信号を出力し、前記第1ノードにおける前記電圧が前記比較器電圧しきい値より高いことに基づいて動作電圧値を出力するよう構成される。システムはさらに、前記入力接続および前記第1ノードに接続される第1監視回路を備え、前記第1監視回路が、供給電圧入力および参照電圧入力を有する第2比較器であって、前記第2比較器は前記参照電圧入力における電圧が前記供給電圧入力における電圧より高いことに応じて第1ディスエーブル電圧を、前記参照電圧入力における電圧が前記供給電圧入力における電圧より低いことに応じて第1イネーブル電圧を、出力するよう構成される、第2比較器と、前記第2比較器と接続されると共に前記電荷保持デバイスと並列に前記第1ノードに接続される第1スイッチング素子と、を備え、前記第1スイッチング素子は、前記第1ディスエーブル電圧が前記第2比較器から受信されると、前記第1ノードと接地との間の回路経路を提供し、前記第1イネーブル電圧が前記第2比較器から受信されると、前記第1ノードと接地との間に開回路を提供するよう構成される。
システムはさらに、前記入力接続および前記第1ノードに接続される第2監視回路を備え、前記第2監視回路が前記入力接続と接地との間に直列に接続されたダイオードと、前記ダイオードに接続されるダイオードスイッチング入力を有するダイオードスイッチング素子と、を備え、前記ダイオードスイッチング素子は、前記供給電圧がダイオードバイアスしきい値電圧よりも低いことに応じて第2ディスエーブル電圧を出力し、前記供給電圧が前記ダイオードバイアスしきい値電圧よりも高いことに応じて第2イネーブル電圧を出力するよう構成され、前記第2監視回路が前記ダイオードスイッチング素子と接続されると共に前記電荷保持デバイスと並列に前記第1ノードに接続される第2スイッチング素子を備え、前記第2スイッチング素子は、前記第2ディスエーブル電圧が前記ダイオードスイッチング素子から受信されると、前記第1ノードと接地との間の回路経路を提供し、前記第2イネーブル電圧が前記ダイオードスイッチング素子から受信されると、前記第1ノードと接地との間に開回路を提供するよう構成される。
In one embodiment of the present disclosure, a system for monitoring a supply voltage includes an input connection for receiving the supply voltage, a first current source, and a charge holding connected to the first current source at a first node. A charge retention device configured to be charged by a current from the first current source. The system further comprises a first comparator connected to the charge retention device and the first current source at the first node, the first comparator having a voltage at the first node that is a comparator voltage threshold. A reset signal having a reset voltage value is output based on the lower value, and an operating voltage value is output based on the voltage at the first node being higher than the comparator voltage threshold. The system further comprises a first monitoring circuit connected to the input connection and the first node, wherein the first monitoring circuit is a second comparator having a supply voltage input and a reference voltage input, The comparator has a first disable voltage in response to a voltage at the reference voltage input being higher than a voltage at the supply voltage input, and a first in response to a voltage at the reference voltage input being lower than a voltage at the supply voltage input. A second comparator configured to output an enable voltage; and a first switching element connected to the second comparator and connected in parallel to the charge retention device to the first node. The first switching element provides a circuit path between the first node and ground when the first disable voltage is received from the second comparator. , When the first enable voltage is received from the second comparator configured to provide an open circuit between the ground and the first node.
The system further comprises a second monitoring circuit connected to the input connection and the first node, wherein the second monitoring circuit is connected in series between the input connection and ground, and connected to the diode A diode switching element having a diode switching input, wherein the diode switching element outputs a second disable voltage in response to the supply voltage being lower than a diode bias threshold voltage, and the supply voltage Is configured to output a second enable voltage in response to being higher than the diode bias threshold voltage, and the second monitoring circuit is connected to the diode switching element and in parallel with the charge holding device. A second switching element connected to one node, wherein the second switching element A child provides a circuit path between the first node and ground when the second disable voltage is received from the diode switching element, and the second enable voltage is received from the diode switching element. And an open circuit is provided between the first node and ground.
ある実施の形態では、前記第1監視回路は、前記第2比較器の前記供給電圧入力に、前記供給電圧に比例する電圧を提供するよう構成される第1回路を備える。 In one embodiment, the first monitoring circuit comprises a first circuit configured to provide a voltage proportional to the supply voltage to the supply voltage input of the second comparator.
ある実施の形態では、前記第1回路は複数の抵抗を含み、前記供給電圧に比例する前記電圧は前記複数の抵抗の抵抗値の比と、前記供給電圧と、に基づく。 In one embodiment, the first circuit includes a plurality of resistors, and the voltage proportional to the supply voltage is based on a ratio of resistance values of the plurality of resistors and the supply voltage.
ある実施の形態では、前記複数の抵抗の前記抵抗値のうちのひとつ以上の比は、前記第2比較器からの前記第1イネーブル電圧を提供するのに必要なしきい値供給電圧を調整するために調整可能である。 In one embodiment, the ratio of one or more of the resistance values of the plurality of resistors adjusts a threshold supply voltage required to provide the first enable voltage from the second comparator. Can be adjusted.
ある実施の形態では、前記第1監視回路は、前記第2比較器の前記参照電圧入力に、温度変動に依存しない参照電圧を提供するよう構成される第2回路を備える。 In one embodiment, the first monitoring circuit comprises a second circuit configured to provide a reference voltage independent of temperature fluctuations to the reference voltage input of the second comparator.
ある実施の形態では、参照電圧は、前記供給電圧がバンドギャップ電圧最小しきい値よりも高いことに応じて、実質的に一定である。 In one embodiment, the reference voltage is substantially constant in response to the supply voltage being higher than the band gap voltage minimum threshold.
ある実施の形態では、前記第2回路は、第2抵抗と直列に接続された第2電流源を含み、前記比較器への前記参照電圧入力は前記第2抵抗に接続される。 In one embodiment, the second circuit includes a second current source connected in series with a second resistor, and the reference voltage input to the comparator is connected to the second resistor.
ある実施の形態では、前記ダイオードスイッチング素子は第1トランジスタを含み、前記第2スイッチング素子は第2トランジスタを含み、前記第1トランジスタは前記ダイオードスイッチング入力と出力ノードとを含み、前記第2トランジスタは前記第1トランジスタの前記出力ノードおよび前記入力ノードに接続され、前記第1トランジスタは、前記供給電圧がダイオードバイアスしきい値電圧よりも高いことに応じて第1イネーブル電圧を前記第2トランジスタに提供し、前記供給電圧が前記ダイオードバイアスしきい値よりも低いことに応じて第2ディスエーブル電圧を前記第2トランジスタに提供するよう構成される。 In one embodiment, the diode switching element includes a first transistor, the second switching element includes a second transistor, the first transistor includes the diode switching input and an output node, and the second transistor includes Connected to the output node and the input node of the first transistor, the first transistor providing a first enable voltage to the second transistor in response to the supply voltage being higher than a diode bias threshold voltage. And a second disable voltage is provided to the second transistor in response to the supply voltage being lower than the diode bias threshold.
ある実施の形態では、前記第1比較器はシュミットトリガを含む。 In one embodiment, the first comparator includes a Schmitt trigger.
本開示のある実施の形態では、供給電圧を監視するためのシステムは、供給電圧を受けるための入力接続と、第1比較器と、を備え、前記第1比較器は、前記第1比較器への入力における電圧が比較器電圧しきい値より低いことに基づいてリセット電圧値を有するリセット信号を出力し、前記第1比較器への前記入力における前記電圧が前記比較器電圧しきい値より高いことに基づいて動作電圧値を出力するよう構成される。システムはさらに、前記入力接続および前記第1比較器への前記入力に接続される第1監視回路であって、前記第1監視回路が前記入力接続に接続される第1回路を備え、前記第1回路が前記供給電圧に基づいて比例的供給電圧を提供するよう構成され、第1監視回路は、前記入力接続に接続される第2回路を備え、前記第2回路が温度変動に依存しない参照電圧を提供するよう構成され、前記第1監視回路は、前記第1回路および前記第2回路に接続される第2比較器を備え、前記第2比較器は前記参照電圧が前記比例的供給電圧より高いことに応じて第1ディスエーブル電圧を、前記比例的供給電圧が前記参照電圧より高いことに応じて第1イネーブル電圧を、出力するよう構成され、前記第1監視回路は、前記第2比較器と接続されると共に前記第1比較器への前記入力に接続される第1スイッチング素子を備え、前記第1スイッチング素子は、前記第1ディスエーブル電圧が前記第2比較器から受信されると、前記第1比較器への前記入力と接地との間の第1回路経路を提供し、前記第1イネーブル電圧が前記第2比較器から受信されると、前記第1比較器への前記入力と接地との間に開回路を提供するよう構成される。システムはさらに、前記入力接続および前記第1比較器への前記入力に接続される第2監視回路を備え、前記第2監視回路が、前記入力接続と接地との間に直列に接続されたダイオードと、前記ダイオードと接地との間に直接に接続された第1抵抗器と、前記第1抵抗器に接続されるスイッチング入力を有する第2スイッチング素子と、を備え、前記第2スイッチング素子は、前記スイッチング入力の前記電圧がダイオードバイアスしきい値電圧よりも低いことに応じて前記第1比較器への前記入力と接地との間の第2回路経路を提供し、前記スイッチング入力の前記電圧が前記ダイオードバイアスしきい値よりも高いことに応じて前記第1比較器への前記入力と接地との間に開回路を提供するよう構成される。 In one embodiment of the present disclosure, a system for monitoring a supply voltage comprises an input connection for receiving a supply voltage, and a first comparator, wherein the first comparator is the first comparator. Outputting a reset signal having a reset voltage value based on a voltage at an input to the comparator being lower than a comparator voltage threshold, wherein the voltage at the input to the first comparator is less than the comparator voltage threshold. It is configured to output an operating voltage value based on the high. The system further comprises a first monitoring circuit connected to the input connection and the input to the first comparator, wherein the first monitoring circuit is connected to the input connection; One circuit is configured to provide a proportional supply voltage based on the supply voltage, the first monitoring circuit comprises a second circuit connected to the input connection, the second circuit being independent of temperature variations Configured to provide a voltage, wherein the first monitoring circuit comprises a second comparator connected to the first circuit and the second circuit, wherein the second comparator has the reference voltage as the proportional supply voltage. The first monitoring circuit is configured to output a first disable voltage in response to a higher voltage, and a first enable voltage in response to the proportional supply voltage being higher than the reference voltage. Connected with comparator Both comprising a first switching element connected to the input to the first comparator, the first switching element receiving the first disable voltage when the first disable voltage is received from the second comparator. Providing a first circuit path between the input to the comparator and ground, and when the first enable voltage is received from the second comparator, between the input to the first comparator and ground. Configured to provide an open circuit. The system further comprises a second monitoring circuit connected to the input connection and the input to the first comparator, the second monitoring circuit being connected in series between the input connection and ground. And a first resistor connected directly between the diode and ground, and a second switching element having a switching input connected to the first resistor, the second switching element comprising: Providing a second circuit path between the input to the first comparator and ground in response to the voltage at the switching input being lower than a diode bias threshold voltage, the voltage at the switching input being A circuit is configured to provide an open circuit between the input to the first comparator and ground in response to being higher than the diode bias threshold.
ある実施の形態では、システムはさらに、電流源と、前記第1比較器への前記入力において前記電流源に接続されるキャパシタと、を備え、前記キャパシタは、前記電流源からの電流によって充電されるよう構成され、かつ、前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子と並列に配置される。 In one embodiment, the system further comprises a current source and a capacitor connected to the current source at the input to the first comparator, the capacitor being charged by a current from the current source. And is arranged in parallel with the first switching element and the second switching element.
ある実施の形態では、前記第2スイッチング素子は、前記第1抵抗に接続される前記スイッチング入力を有する第1トランジスタを含み、前記第1トランジスタは、前記スイッチング入力の前記電圧がダイオードバイアスしきい値電圧よりも高いことに応じて第1イネーブル電圧を前記第2トランジスタに提供し、かつ、前記供給電圧が前記ダイオードバイアスしきい値よりも低いことに応じて第2ディスエーブル電圧を前記第2トランジスタに提供するよう構成され、前記第2スイッチング素子は、前記第1トランジスタの出力と接続されると共に前記キャパシタと並列に前記第1比較器の前記入力に接続される第2トランジスタを備え、前記第2トランジスタは、前記第2ディスエーブル電圧が前記第1トランジスタから受信されると、前記第1比較器の前記入力と接地との間の第2回路経路を提供し、かつ、前記第2イネーブル電圧が前記第1トランジスタから受信されると、前記第1比較器の前記入力と接地との間に開回路を提供するよう構成される。 In one embodiment, the second switching element includes a first transistor having the switching input connected to the first resistor, wherein the first transistor has a voltage at a diode bias threshold. A first enable voltage is provided to the second transistor in response to being higher than a voltage, and a second disable voltage is provided to the second transistor in response to the supply voltage being lower than the diode bias threshold. The second switching element includes a second transistor connected to the output of the first comparator and connected to the input of the first comparator in parallel with the capacitor. Two transistors, when the second disable voltage is received from the first transistor; Providing a second circuit path between the input of the first comparator and ground, and receiving the second enable voltage from the first transistor, the input and ground of the first comparator; Configured to provide an open circuit between.
ある実施の形態では、前記電流源は第1電流源を含み、前記第2スイッチング素子はさらに第2電流源を含み、前記第2電流源は、前記第1トランジスタの出力に接続され、かつ、前記第2トランジスタに前記第2イネーブル電圧を提供するよう構成される。 In one embodiment, the current source includes a first current source, the second switching element further includes a second current source, the second current source is connected to an output of the first transistor, and The second transistor is configured to provide the second enable voltage.
ある実施の形態では、前記第1回路は複数の抵抗を含み、前記比例的供給電圧は前記複数の抵抗の抵抗値の比と、前記供給電圧と、に基づく。 In one embodiment, the first circuit includes a plurality of resistors, and the proportional supply voltage is based on a ratio of resistance values of the plurality of resistors and the supply voltage.
ある実施の形態では、前記複数の抵抗の前記抵抗値のうちのひとつ以上の比は、前記第2比較器からの前記第1イネーブル電圧を提供するのに必要なしきい値供給電圧を調整するために調整可能である。 In one embodiment, the ratio of one or more of the resistance values of the plurality of resistors adjusts a threshold supply voltage required to provide the first enable voltage from the second comparator. Can be adjusted.
ある実施の形態では、前記第1比較器はシュミットトリガを含む。 In one embodiment, the first comparator includes a Schmitt trigger.
本開示のある実施の形態では、供給電圧を監視するための方法は、供給電圧を受けることと、前記供給電圧に比例する比例的供給電圧を提供することと、第1監視回路で、前記比例的供給電圧と参照電圧とを比較することと、第2監視回路で、前記供給電圧とダイオードバイアスしきい値電圧とを比較することと、前記比例的供給電圧と前記参照電圧との前記比較および前記供給電圧と前記ダイオードバイアスしきい値電圧との前記比較に基づいて、比較器への入力を設定することと、前記比較器への前記入力に基づいて前記比較器からのリセット信号を提供することと、を含み、前記リセット信号は前記比較器への前記入力が第1電圧のイネーブル入力であることに応じて動作電圧値を有し、かつ、前記比較器への前記入力が前記第1電圧より低い第2電圧のディスエーブル入力であることに応じてリセット電圧値を有し、前記リセット信号の前記リセット電圧値は、前記リセット信号を受信する少なくともひとつの構成要素をリセット状態に保持するよう構成される。ある実施の形態では、前記比較器への入力の設定は、前記比例的供給電圧が前記参照電圧よりも低いことまたは前記供給電圧が前記ダイオードバイアスしきい値電圧よりも低いことの少なくともひとつに応じて、前記比較器において前記ディスエーブル入力を受けることを含む。 In certain embodiments of the present disclosure, a method for monitoring a supply voltage includes receiving a supply voltage, providing a proportional supply voltage proportional to the supply voltage, and a first monitoring circuit, wherein the proportional Comparing the supply voltage with a reference voltage; comparing the supply voltage with a diode bias threshold voltage in a second monitoring circuit; and comparing the proportional supply voltage with the reference voltage; Setting an input to a comparator based on the comparison of the supply voltage and the diode bias threshold voltage and providing a reset signal from the comparator based on the input to the comparator. The reset signal has an operating voltage value in response to the input to the comparator being an enable input of a first voltage, and the input to the comparator is the first Voltage A reset voltage value in response to being a disable input of a lower second voltage, wherein the reset voltage value of the reset signal holds at least one component that receives the reset signal in a reset state. Composed. In one embodiment, the setting of the input to the comparator is responsive to at least one of the proportional supply voltage being lower than the reference voltage or the supply voltage being lower than the diode bias threshold voltage. Receiving the disable input at the comparator.
ある実施の形態では、前記比較器への入力の設定は、前記比例的供給電圧が前記参照電圧よりも高いことおよび前記供給電圧が前記ダイオードバイアスしきい値電圧よりも高いことの両方に応じて、前記比較器において前記イネーブル入力を受けることを含む。 In one embodiment, the setting of the input to the comparator is dependent on both the proportional supply voltage being higher than the reference voltage and the supply voltage being higher than the diode bias threshold voltage. , Receiving the enable input at the comparator.
ある実施の形態では、前記イネーブル入力を受けることは、電流源でキャパシタを充電することによって前記比較器への前記入力として第1電圧を確立することを含み、前記ディスエーブル入力を受けることは、前記キャパシタのノードと接地との間の回路経路を生成することによって前記比較器への前記入力として前記第2電圧を確立することを含む。 In one embodiment, receiving the enable input includes establishing a first voltage as the input to the comparator by charging a capacitor with a current source, and receiving the disable input comprises: Establishing the second voltage as the input to the comparator by creating a circuit path between the capacitor node and ground.
ある実施の形態では、前記第1監視回路は電圧分割器とバンドギャップ回路とスイッチング素子とを含み、前記バンドギャップ回路は前記参照信号を出力するよう構成され、前記電圧分割器は前記比例的供給電圧を提供するよう構成され、前記スイッチング素子は、前記比例的供給電圧が前記参照電圧よりも高いことに応じた第1状態と、前記比例的供給電圧が前記参照電圧よりも低いことに応じた第2状態と、を有し、前記イネーブル入力を受けることは、前記スイッチング素子を前記第1状態に切り替えることを含み、前記ディスエーブル入力を受けることは前記スイッチング素子を前記第2状態に切り替えることを含む。 In one embodiment, the first monitoring circuit includes a voltage divider, a bandgap circuit, and a switching element, wherein the bandgap circuit is configured to output the reference signal, and the voltage divider is the proportional supply. Configured to provide a voltage, wherein the switching element is responsive to a first state in response to the proportional supply voltage being higher than the reference voltage, and in response to the proportional supply voltage being lower than the reference voltage. Receiving the enable input includes switching the switching element to the first state, and receiving the disable input switches the switching element to the second state. including.
ある実施の形態では、前記第2監視回路は、抵抗と直列に接続されたダイオードと、スイッチング構成と、を含み、前記ダイオードは前記ダイオードバイアスしきい値電圧を有し、前記スイッチング構成は、前記供給電圧が前記ダイオードバイアスしきい値電圧よりも高いことに応じた第1状態と、前記供給電圧が前記ダイオードバイアスしきい値電圧よりも低いことに応じた第2状態と、を有し、前記イネーブル入力を受けることは、前記スイッチング素子を前記第1状態に切り替えることを含み、前記ディスエーブル入力を受けることは前記スイッチング素子を前記第2状態に切り替えることを含む。 In one embodiment, the second monitoring circuit includes a diode connected in series with a resistor, and a switching configuration, wherein the diode has the diode bias threshold voltage, and the switching configuration includes: A first state in response to a supply voltage being higher than the diode bias threshold voltage; and a second state in response to the supply voltage being lower than the diode bias threshold voltage; Receiving an enable input includes switching the switching element to the first state, and receiving the disable input includes switching the switching element to the second state.
ある実施の形態では、前記比較器で前記リセット信号を提供することは、前記比較器への前記入力と、所定の比較器電圧しきい値と、を比較することを含み、前記所定の比較器電圧しきい値は前記第2電圧よりも高く、前記第1電圧よりも低い。 In one embodiment, providing the reset signal at the comparator comprises comparing the input to the comparator with a predetermined comparator voltage threshold, the predetermined comparator. The voltage threshold is higher than the second voltage and lower than the first voltage.
本開示のある実施の形態では、クロック信号の電圧レベルを調整するためのシステムは、第1電圧レベルを有する入力クロック信号を受信するための入力接続と、前記第1レベルよりも高い第2電圧レベルを有する出力信号を提供するための出力接続と、前記入力接続に接続されたキャパシタと、を備える。システムはさらに入力ノードにおいて前記キャパシタに接続される第1インバータを含み、前記第1インバータは前記出力信号を前記出力接続に提供するよう構成され、前記出力接続はフィードバックループにおいて前記入力ノードと接続され、前記フィードバックループは前記第1インバータ用のしきい値電圧で前記第1インバータをバイアスするよう構成される。前記第1インバータは、前記入力ノードと前記出力接続と電圧源とに接続された第1トランジスタであって、前記電圧源は前記第2電圧レベルの電圧を提供し、前記しきい値電圧は前記第2電圧レベルに基づく、第1トランジスタと、前記入力ノードと前記出力接続と接地とに接続された第2トランジスタと、前記フィードバックループを形成すべく前記入力ノードと前記出力接続との間に接続された抵抗と、を備えてもよく、前記キャパシタは、前記入力クロック信号を前記しきい値電圧へとAC結合させるべく前記入力ノードに接続され、その結果、前記入力クロック信号における変化が前記第1インバータからの前記出力信号における変化を生じさせる。 In one embodiment of the present disclosure, a system for adjusting a voltage level of a clock signal includes an input connection for receiving an input clock signal having a first voltage level, and a second voltage higher than the first level. An output connection for providing an output signal having a level, and a capacitor connected to the input connection. The system further includes a first inverter connected to the capacitor at an input node, wherein the first inverter is configured to provide the output signal to the output connection, the output connection being connected to the input node in a feedback loop. The feedback loop is configured to bias the first inverter with a threshold voltage for the first inverter. The first inverter is a first transistor connected to the input node, the output connection, and a voltage source, the voltage source providing a voltage at the second voltage level, and the threshold voltage is Based on a second voltage level, a first transistor, a second transistor connected to the input node, the output connection and ground, and a connection between the input node and the output connection to form the feedback loop The capacitor is connected to the input node for AC coupling the input clock signal to the threshold voltage, so that a change in the input clock signal is A change in the output signal from one inverter is caused.
ある実施の形態では、前記第1トランジスタはnチャネル金属酸化物半導体電界効果型トランジスタ(MOSFET)を含み、前記第2トランジスタはpチャネルMOSFETを含む。 In one embodiment, the first transistor includes an n-channel metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), and the second transistor includes a p-channel MOSFET.
ある実施の形態では、前記キャパシタはしきい値周波数より低い周波数を取り除くよう構成されたハイパスフィルタである。 In one embodiment, the capacitor is a high pass filter configured to remove frequencies below a threshold frequency.
ある実施の形態では、前記出力信号が前記入力クロック信号のデューティサイクルと実質的に等しいデューティサイクルを有する。 In one embodiment, the output signal has a duty cycle that is substantially equal to the duty cycle of the input clock signal.
ある実施の形態では、前記抵抗は第2抵抗と直列に接続された第1抵抗を含む。 In one embodiment, the resistor includes a first resistor connected in series with a second resistor.
ある実施の形態では、システムはさらに、前記出力信号を反転させるべく、前記第1インバータの前記出力接続に接続された第2インバータを含む。 In an embodiment, the system further includes a second inverter connected to the output connection of the first inverter to invert the output signal.
本開示のある実施の形態では、信号のレベルシフト回路は、第1電圧レベルおよび低電圧レベルを有する入力信号を受けるための入力接続と、前記第1電圧レベルよりも高い第2電圧レベルを有する出力信号を提供するための出力接続と、前記入力信号を受けるために前記入力接続に接続されたキャパシタと、前記入力信号を受けるために前記キャパシタに接続され、前記出力信号を提供するために前記出力接続に接続される出力モジュールと、を備えてもよい。ある実施の形態では、前記出力モジュールはスイッチング回路を備えてもよい。前記スイッチング回路は、フィードバックループにおいて接続される入力ノードおよび出力ノードを有する。前記スイッチング回路の前記フィードバックループは前記スイッチング回路をしきい値電圧でバイアスする。前記スイッチング回路は、前記入力ノードにおける入力電圧が前記しきい値電圧よりも高いことに応じて第1状態にスイッチし、前記入力ノードにおける前記入力電圧が前記しきい値電圧よりも低いことに応じて第2状態にスイッチする。前記出力信号は、前記スイッチング回路が前記第1状態と前記第2状態との間で切り替わることに基づく。前記キャパシタは、前記入力信号を前記しきい値電圧へとAC結合させるよう構成され、これにより、前記第1電圧レベルの前記入力信号の一部は、前記入力ノードにおける前記入力電圧が前記しきい値電圧よりも高くなることを引き起こし、かつ、前記低電圧レベルの前記入力信号の一部は、前記入力ノードにおける前記入力電圧が前記しきい値電圧よりも低くなることを引き起こす。 In one embodiment of the present disclosure, the signal level shift circuit has an input connection for receiving an input signal having a first voltage level and a low voltage level, and a second voltage level higher than the first voltage level. An output connection for providing an output signal; a capacitor connected to the input connection for receiving the input signal; and a capacitor connected to the capacitor for receiving the input signal and for providing the output signal An output module connected to the output connection. In one embodiment, the output module may include a switching circuit. The switching circuit has an input node and an output node connected in a feedback loop. The feedback loop of the switching circuit biases the switching circuit with a threshold voltage. The switching circuit switches to a first state in response to an input voltage at the input node being higher than the threshold voltage, and in response to the input voltage at the input node being lower than the threshold voltage. To switch to the second state. The output signal is based on the switching circuit switching between the first state and the second state. The capacitor is configured to AC couple the input signal to the threshold voltage such that a portion of the input signal at the first voltage level is equal to the input voltage at the input node. A part of the input signal at the low voltage level causes the input voltage at the input node to be lower than the threshold voltage.
ある実施の形態では、前記スイッチング回路は、前記スイッチング回路が前記第2状態にスイッチすることに応じて前記第2電圧レベルの信号を出力し、前記スイッチング回路が前記第1状態にスイッチすることに応じて前記第1電圧レベルよりも低い第3電圧レベルの信号を出力するよう構成される。 In one embodiment, the switching circuit outputs a signal of the second voltage level in response to the switching circuit switching to the second state, and the switching circuit switches to the first state. Accordingly, a signal having a third voltage level lower than the first voltage level is output.
ある実施の形態では、前記第3電圧レベルは接地電圧レベルを含む。 In one embodiment, the third voltage level includes a ground voltage level.
ある実施の形態では、前記スイッチング回路は第1インバータを含み、前記システムは前記出力接続に接続された第2インバータを備え、前記第2インバータは前記出力信号を受け、前記出力信号の反転バージョンを提供するよう構成される。 In one embodiment, the switching circuit includes a first inverter, the system includes a second inverter connected to the output connection, the second inverter receives the output signal, and provides an inverted version of the output signal. Configured to provide.
ある実施の形態では、前記第2インバータの出力信号は前記入力信号と実質的に同じ極性を有する。 In one embodiment, the output signal of the second inverter has substantially the same polarity as the input signal.
ある実施の形態では、前記フィードバックループは前記入力ノードと前記出力ノードとの間に接続された抵抗を含む。 In one embodiment, the feedback loop includes a resistor connected between the input node and the output node.
ある実施の形態では、前記抵抗は第2抵抗と直列に接続された第1抵抗を含む。 In one embodiment, the resistor includes a first resistor connected in series with a second resistor.
ある実施の形態では、前記フィードバックループはさらに前記第1抵抗と前記第2抵抗との間に接続されたスイッチを含み、前記スイッチは、第1状態のとき前記入力ノードと前記出力ノードとを接続し、第2状態のとき前記入力ノードと前記出力ノードとを切り離すよう構成される。 In one embodiment, the feedback loop further includes a switch connected between the first resistor and the second resistor, and the switch connects the input node and the output node when in the first state. In the second state, the input node and the output node are separated.
ある実施の形態では、前記キャパシタはしきい値周波数より低い周波数を取り除くよう構成される。 In one embodiment, the capacitor is configured to remove frequencies below a threshold frequency.
ある実施の形態では、前記出力信号が前記入力信号のデューティサイクルと実質的に等しいデューティサイクルを有する。 In one embodiment, the output signal has a duty cycle that is substantially equal to the duty cycle of the input signal.
ある実施の形態では、前記スイッチング回路は、前記入力ノードと前記出力ノードと電圧源とに接続された第1トランジスタであって、前記電圧源は前記第2電圧レベルの電圧を提供する、第1トランジスタと、前記入力ノードと前記出力ノードと接地とに接続された第2トランジスタと、を含む。 In one embodiment, the switching circuit is a first transistor connected to the input node, the output node, and a voltage source, and the voltage source provides a voltage at the second voltage level. A transistor, and a second transistor connected to the input node, the output node, and ground.
ある実施の形態では、前記第1トランジスタはnチャネル金属酸化物半導体電界効果型トランジスタ(MOSFET)を含み、前記第2トランジスタはpチャネルMOSFETを含む。 In one embodiment, the first transistor includes an n-channel metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), and the second transistor includes a p-channel MOSFET.
ある実施の形態では、前記レベルシフト回路はさらに、前記キャパシタと前記出力モジュールとの間に接続されたスイッチを備え、前記スイッチは、第1状態のとき前記キャパシタと前記出力モジュールとを接続し、第2状態のとき前記キャパシタと前記出力モジュールとを切り離す。 In one embodiment, the level shift circuit further comprises a switch connected between the capacitor and the output module, the switch connecting the capacitor and the output module when in the first state, In the second state, the capacitor and the output module are disconnected.
ある実施の形態では、前記レベルシフト回路は、前記入力接続と前記キャパシタとの間に接続されたバッファ要素を備え、前記バッファ要素は前記入力信号をバッファリングするよう構成される。 In one embodiment, the level shift circuit comprises a buffer element connected between the input connection and the capacitor, the buffer element being configured to buffer the input signal.
本開示のある実施の形態では、信号の前記電圧レベルをシフトするための方法は、スイッチング回路を前記スイッチング回路用のしきい値電圧にバイアスすることと、キャパシタで第1電圧レベルの入力信号を前記しきい値電圧にAC結合させることで前記インバータ用の入力電圧を生成することと、前記入力電圧が前記しきい値電圧よりも高いことに応じて前記スイッチング回路を第1状態に切り替えることであって、前記入力信号の第1部分が第1電圧を有している間前記入力電圧が前記しきい値電圧よりも高い、切り替えることと、前記入力電圧が前記しきい値電圧よりも低いことに応じて前記スイッチング回路を第2状態に切り替えることであって、前記入力信号の第2部分が第1電圧よりも低い第2電圧を有している間前記入力電圧が前記しきい値電圧よりも低い、切り替えることと、を含む。方法はさらに、前記スイッチング回路を第1状態に切り替えることおよび前記スイッチング回路を第2状態に切り替えることに基づいて、前記第1電圧よりも高い第2電圧レベルにあるスイッチング回路出力信号を生成することと、前記スイッチング回路出力信号に基づいて前記第2電圧レベルにある出力信号を提供することと、を含んでもよい。 In an embodiment of the present disclosure, a method for shifting the voltage level of a signal includes biasing a switching circuit to a threshold voltage for the switching circuit and a capacitor with an input signal at a first voltage level. Generating an input voltage for the inverter by AC coupling to the threshold voltage, and switching the switching circuit to the first state in response to the input voltage being higher than the threshold voltage. The input voltage is higher than the threshold voltage while the first portion of the input signal has the first voltage, and the input voltage is lower than the threshold voltage. And switching the switching circuit to a second state in response to the input signal while the second portion of the input signal has a second voltage lower than the first voltage. There comprising less than the threshold voltage, and to switch, the. The method further generates a switching circuit output signal at a second voltage level higher than the first voltage based on switching the switching circuit to a first state and switching the switching circuit to a second state. And providing an output signal at the second voltage level based on the switching circuit output signal.
ある実施の形態では、前記スイッチング回路をバイアスすることは、フィードバックループにおいて、前記スイッチング回路の出力ノードを前記スイッチング回路の入力ノードに結合させることを含み、前記フィードバックループは少なくともひとつの抵抗を有する。 In one embodiment, biasing the switching circuit includes coupling an output node of the switching circuit to an input node of the switching circuit in a feedback loop, the feedback loop having at least one resistor.
ある実施の形態では、前記出力信号を提供することは、インバータで、前記スイッチング回路出力信号を反転させることを含む。 In one embodiment, providing the output signal includes inverting the switching circuit output signal with an inverter.
ある実施の形態では、前記スイッチング回路出力信号を生成することは、前記スイッチング回路を前記第1状態に切り替えることに応じて前記スイッチング回路出力信号を第1の値に設定することと、前記スイッチング回路を前記第2状態に切り替えることに応じて前記スイッチング回路出力信号を第2の値に設定することと、を含む。 In one embodiment, generating the switching circuit output signal comprises setting the switching circuit output signal to a first value in response to switching the switching circuit to the first state; and And setting the switching circuit output signal to a second value in response to switching to the second state.
ある実施の形態では、前記スイッチング回路は第2トランジスタに接続された第1トランジスタを含む。前記第1トランジスタは前記第2電圧レベルの電圧を提供する電圧源に接続される。前記第2トランジスタは接地に接続される。前記スイッチング回路出力信号を第1の値に設定することは、前記第2トランジスタで、前記スイッチング回路の出力ノードを接地に結合させることを含む。前記スイッチング回路出力信号を第2の値に設定することは、前記第1トランジスタで、前記スイッチング回路の前記出力ノードを前記電圧源に結合させることを含む。 In one embodiment, the switching circuit includes a first transistor connected to a second transistor. The first transistor is connected to a voltage source that provides a voltage of the second voltage level. The second transistor is connected to ground. Setting the switching circuit output signal to a first value includes coupling the output node of the switching circuit to ground with the second transistor. Setting the switching circuit output signal to a second value includes coupling the output node of the switching circuit to the voltage source with the first transistor.
ある実施の形態では、前記方法は、キャパシタで、しきい値周波数より低い周波数を取り除くことを含んでもよい。 In one embodiment, the method may include removing a frequency below a threshold frequency with a capacitor.
上記は本開示の原理の単なる例示であり、様々な修正が、本開示の範囲から逸脱することなく、当業者によって行われ得る。上述の実施形態は例示を目的として提示されたものであり、限定を目的として提示されたものではない。本開示はまた、本明細書で明示的に説明されたもの以外の多くの形態をとることができる。したがって、本開示は、明示的に開示された方法、システム、およびデバイスに限定されず、以下の項の精神の範囲内にある、その変形例および修正例を含むことが意図されることを強調する。 The foregoing is merely illustrative of the principles of the present disclosure and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present disclosure. The above-described embodiments are presented for illustrative purposes and not for the purpose of limitation. The present disclosure can also take many forms other than those explicitly described herein. Accordingly, it is emphasized that this disclosure is not limited to explicitly disclosed methods, systems, and devices, but is intended to include variations and modifications thereof that are within the spirit of the following paragraphs. To do.
さらなる例として、デバイスまたはプロセスパラメータ(例えば、寸法、構成、構成要素、プロセスステップ順序など)の変形を行うことで、本明細書に示され、説明されるように、提供される構造、デバイス、および方法をさらに最適化することができる。いずれにしても、本明細書で説明される構造およびデバイス、ならびに関連する方法は、多くの用途を有する。したがって、開示される主題は、本明細書で説明される任意の単一の実施形態に限定されるべきではなく、むしろ、添付の項に従う幅および範囲において解釈されるべきである。 By way of further example, the provided structure, device, as shown and described herein, by making a modification of a device or process parameters (e.g., dimensions, configurations, components, process step order, etc.) And the method can be further optimized. In any case, the structures and devices described herein, and associated methods, have many applications. Accordingly, the disclosed subject matter should not be limited to any single embodiment described herein, but rather should be construed in breadth and scope in accordance with the appended claims.
Claims (15)
入力信号を受信するための入力接続と、
出力信号を提供するための出力接続と、
前記入力接続に接続されることで前記入力信号を受信する遅延要素であって、前記遅延要素は、時間遅延だけ前記入力信号を遅延させることによって遅延入力信号を生成するよう構成される、遅延要素と、
前記入力接続に接続されることで第1入力として前記入力信号を受信し、かつ、前記遅延要素に接続されることで第2入力として前記遅延入力信号を受信する第1論理回路であって、前記第1論理回路が第1出力を提供するよう構成される、第1論理回路と、
前記入力接続に接続されることで第1入力として前記入力信号を受信し、かつ、前記遅延要素に接続されることで第2入力として前記遅延入力信号を受信する第2論理回路であって、前記第2論理回路が第2出力を提供するよう構成される、第2論理回路と、
前記第1論理回路および前記第2論理回路に接続されることで、入力として、前記第1論理回路からの前記第1出力と前記第2論理回路からの前記第2出力とを受信するマルチプレクサであって、前記マルチプレクサが選択信号に基づいて前記第1出力または前記第2出力の一方を、前記出力接続に前記出力信号として提供すべきものとして選択するよう構成される、マルチプレクサと、を備え、
前記第1論理回路、前記第2論理回路および前記マルチプレクサは、前記入力信号における遷移のうち前記時間遅延より短い持続期間を有する遷移を、前記出力信号から、除去するよう構成される遷移フィルタ。 A transition filter for a signal,
An input connection for receiving the input signal;
An output connection to provide an output signal;
A delay element connected to the input connection for receiving the input signal, the delay element configured to generate a delayed input signal by delaying the input signal by a time delay When,
A first logic circuit for receiving the input signal as a first input by being connected to the input connection, and receiving the delayed input signal as a second input by being connected to the delay element; A first logic circuit, wherein the first logic circuit is configured to provide a first output;
A second logic circuit for receiving the input signal as a first input by being connected to the input connection and receiving the delayed input signal as a second input by being connected to the delay element; A second logic circuit, wherein the second logic circuit is configured to provide a second output;
A multiplexer that is connected to the first logic circuit and the second logic circuit to receive the first output from the first logic circuit and the second output from the second logic circuit as inputs; A multiplexer configured to select one of the first output or the second output as to be provided as the output signal to the output connection based on a selection signal;
The transition filter, wherein the first logic circuit, the second logic circuit, and the multiplexer are configured to remove, from the output signal, transitions having a duration shorter than the time delay among transitions in the input signal.
第1NORゲートと直列に接続された第1NANDゲートと、
前記第1出力を提供するよう構成された前記第1NORゲートと、を含み、
前記第1NANDが入力として前記入力信号と前記遅延入力信号とを受信するよう構成される請求項1に記載の遷移フィルタ。 The first logic circuit comprises:
A first NAND gate connected in series with a first NOR gate;
The first NOR gate configured to provide the first output; and
The transition filter of claim 1, wherein the first NAND is configured to receive the input signal and the delayed input signal as inputs.
第2NANDゲートと直列に接続された第2NORゲートと、
前記第2出力を提供するよう構成された前記第2NANDゲートと、を含み、
前記第2NORゲートが入力として前記入力信号と前記遅延入力信号とを受信するよう構成される請求項9に記載の遷移フィルタ。 The second logic circuit comprises:
A second NOR gate connected in series with the second NAND gate;
The second NAND gate configured to provide the second output; and
The transition filter of claim 9, wherein the second NOR gate is configured to receive the input signal and the delayed input signal as inputs.
遅延要素で、時間遅延だけ入力信号を遅延させることによって遅延入力信号を生成することと、
第1論理回路で前記入力信号と前記遅延入力信号とを処理することであって、前記第1論理回路が第1論理回路出力を生成するよう構成される、処理することと、
第2論理回路で前記入力信号と前記遅延入力信号とを処理することであって、前記第2論理回路が第2論理回路出力を生成するよう構成される、処理することと、
マルチプレクサで、前記第1論理回路出力または第2論理回路出力の一方を、出力信号として選択することと、
前記第1論理回路、前記第2論理回路および前記マルチプレクサで、前記入力信号における遷移のうち前記時間遅延より短い持続期間を有する遷移を、前記出力信号から、除去することと、を含む方法。 A method for removing unwanted transitions from a signal comprising:
Generating a delayed input signal by delaying the input signal by a time delay with a delay element;
Processing the input signal and the delayed input signal in a first logic circuit, wherein the first logic circuit is configured to generate a first logic circuit output;
Processing the input signal and the delayed input signal in a second logic circuit, wherein the second logic circuit is configured to generate a second logic circuit output;
A multiplexer selecting one of the first logic circuit output or the second logic circuit output as an output signal;
Removing at the first logic circuit, the second logic circuit and the multiplexer from the output signal a transition having a duration shorter than the time delay among the transitions in the input signal.
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