JP2905337B2 - Digital control circuit - Google Patents

Digital control circuit

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JP2905337B2
JP2905337B2 JP4188872A JP18887292A JP2905337B2 JP 2905337 B2 JP2905337 B2 JP 2905337B2 JP 4188872 A JP4188872 A JP 4188872A JP 18887292 A JP18887292 A JP 18887292A JP 2905337 B2 JP2905337 B2 JP 2905337B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路に関し、特に
集積回路の動作を改善するような素子の有効サイズの変
動を制御することに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to integrated circuits and, more particularly, to controlling the effective size variation of devices to improve the operation of the integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路の性能のばらつきはその製造プ
ロセスが所望の正確さでもって行われないことに起因す
る。実際、同一の半導体ウェハで異なる場所から形成さ
れるICの間にさえばらつきがある。この特性のばらつ
きには遅延特性、スピード特性(周波数応答)、および
電力消費などがある。ICの設計者はそのICの設計に
あたって、この特性のばらつきを考慮に入れなければな
らない。従って、ICの設計者はICの特性の内で最悪
のものを想定して設計する必要がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Variations in the performance of integrated circuits are due to the fact that their manufacturing processes are not performed with the desired accuracy. In fact, there is variability even between ICs formed from different locations on the same semiconductor wafer. Variations in these characteristics include delay characteristics, speed characteristics (frequency response), and power consumption. The IC designer must take this variation in characteristics into account when designing the IC. Therefore, it is necessary for the designer of the IC to assume the worst of the characteristics of the IC.

【0003】この個々のICの特性のばらつきを小さく
できれば、歩留まりが向上することになる。バイポーラ
ECL技術では、集積回路内の熱放散の自己制御は可能
であるが、MOS集積回路においては、固有の異なる動
作モードのため、そのようなことは不可能である。この
MOS集積回路に対する唯一の解決方法は回路の製造
後、仕様に合う集積回路を選択する以外にない。集積回
路内の周波数特性と電力消費に関連する問題は集積回路
の入力、出力端子に現れる特定インピーダンスに関連す
る。
If the variation in the characteristics of individual ICs can be reduced, the yield will be improved. While bipolar ECL technology allows for self-control of heat dissipation within the integrated circuit, such is not possible with MOS integrated circuits due to the inherently different modes of operation. The only solution to this MOS integrated circuit is to select an integrated circuit that meets specifications after the circuit is manufactured. Problems related to frequency characteristics and power consumption within an integrated circuit are related to the specific impedance appearing at the input and output terminals of the integrated circuit.

【0004】信号がIC端子を出て、信号パスに沿っ
て、相当な距離を流れ、他のIC端子に入ると、信号パ
スに沿ったインピーダンス不整合から信号反射が発生す
る。この信号反射はデジタルおよびアナログのいずれに
おいても重大な問題である。信号パスを特定インピーダ
ンスを有する伝送線とみなすと、この好ましくない信号
反射を除去するには、伝送ラインの特性インピーダンス
に等しい値を有するインピーダンスを有する送信端もし
くは受信端またはその両方で終端させる。
As a signal exits an IC terminal, travels a significant distance along a signal path, and enters another IC terminal, signal reflections result from impedance mismatches along the signal path. This signal reflection is a serious problem both in digital and analog. Assuming that the signal path is a transmission line having a particular impedance, to eliminate this undesirable signal reflection, terminate at the transmitting end and / or the receiving end having an impedance having a value equal to the characteristic impedance of the transmission line.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、高周波信号が
相当な距離の信号パスを効率的に伝送されるためには、
集積回路は入力端もしくは出力端またはその両方で、特
定のよく制御されたインピーダンス値を有する必要があ
る。このような終端インピーダンスに必要な一般的要件
は正の信号と負の信号の両方に対し、インピーダンス値
が等しいことである。この条件が比較的緩和されたもの
としては、単一極性の信号を送受信する場合である。こ
の例としては、集積回路がデジタルで、信号を送る場合
である。同じことが集積回路のパワーについても言え
る。パワーが分配されるときには、出力インピーダンス
は伝送ラインの特性インピーダンスに等しくなければな
らない。伝送ラインが存在しない場合でさえ最適なパワ
ー伝送には、信号ソースの出力インピーダンスは負荷イ
ンピーダンスに等しくなければならない。
Therefore, in order for a high-frequency signal to be efficiently transmitted through a signal path of a considerable distance,
Integrated circuits need to have specific, well-controlled impedance values at the input and / or output. A general requirement for such termination impedance is that the impedance values be equal for both positive and negative signals. This condition is relatively relaxed when a signal of a single polarity is transmitted and received. An example of this is when the integrated circuit is digital and sends signals. The same is true for integrated circuit power. When power is distributed, the output impedance must equal the characteristic impedance of the transmission line. For optimal power transmission, even in the absence of a transmission line, the output impedance of the signal source must equal the load impedance.

【0006】Knight et al., "A Self-Terminating Low
-Voltage Swing CMOS Output Driver(自己終端低電圧
スウィングCMOS出力ドライバ)", IEEE Journal of
Solid-State Circuits, Vol. 23, No. 2, pp. 457-46
4, April 1988、という論文によれば、出力端子が特定
の制御出力インピーダンスを有するデジタル信号を生成
するCMOS回路が開示されている。この装置の出力バ
ッファはNチャネルトランジスタのドレインに接続され
たドレインを有するPチャネルトランジスタの直列接続
からなり、この2つのトランジスタのソースはそれぞれ
の電源に接続される。この2個のトランジスタのドレイ
ンが接続される接合点は出力端子にも接続されている。
各トランジスタのゲートは個別のプレドライブ回路によ
り駆動され、このプレドライブ回路はそれぞれのトラン
ジスタを交互にイネーブルし、制御する。各プレドライ
ブ回路は各トランジスタのゲートソース電圧を特定のレ
ベルにセットし、このトランジスタがその端子に所定の
インピーダンスを表すようにする。
[0006] Knight et al., "A Self-Terminating Low
-Voltage Swing CMOS Output Driver ", IEEE Journal of
Solid-State Circuits, Vol. 23, No. 2, pp. 457-46
4, April 1988, discloses a CMOS circuit whose output terminal generates a digital signal having a specific control output impedance. The output buffer of this device consists of a series connection of P-channel transistors having a drain connected to the drain of an N-channel transistor, the sources of which are connected to the respective power supplies. The junction where the drains of the two transistors are connected is also connected to the output terminal.
The gate of each transistor is driven by a separate predrive circuit, which alternately enables and controls each transistor. Each predrive circuit sets the gate-source voltage of each transistor to a particular level so that this transistor presents a predetermined impedance at its terminals.

【0007】このプレドライブ回路は定電圧源と可変電
圧源との間に接続されたデジタルインバータである。こ
の各プレドライブ回路はデジタル入力信号にも応答す
る。一方のプレドライブ回路のデジタル信号は他方のプ
レドライブ回路のデジタル信号の論理反転したものであ
る。
This pre-drive circuit is a digital inverter connected between a constant voltage source and a variable voltage source. Each of the pre-drive circuits is also responsive to a digital input signal. The digital signal of one pre-drive circuit is a logical inversion of the digital signal of the other pre-drive circuit.

【0008】上記の装置はいくつかの欠点がある。各プ
レドライブ回路は制御可能なアナログ電圧を必要とし、
この電圧のレベルは変化する動作条件下でも維持されな
ければならないため、この電圧を生成する回路は設計が
難しく、たくさんの素子を有し、電力を非常に消費す
る。また、ノイズも問題である。
The above device has several disadvantages. Each predrive circuit requires a controllable analog voltage,
Because the level of this voltage must be maintained under changing operating conditions, the circuit that produces this voltage is difficult to design, has many elements, and is very power consuming. Noise is also a problem.

【0009】[0009]

【課題を解決する手段】前記課題を解決するために、本
発明のデジタル制御回路においては、集積回路トランジ
スタのサイズをデジタル的に制御することを特徴とす
る。このようなデジタル制御は、例えば、MOSトラン
ジスタを並列に接続することにより、達成される。ある
種の応用では、このデジタル制御トランジスタは、集積
回路の出力端子に接続される制御インピーダンスとして
機能する。ここでは、複数のトランジスタが制御信号に
より、イネーブルされ、このイネーブルされたトランジ
スタの集合は、従来のトランジスタに入力される入力信
号に応答する。別の応用においては、このデジタル制御
トランジスタは、集積回路の入力端子で制御インピーダ
ンスとして機能し、トランジスタをイネーブルし、それ
により、有効インピーダンスを決定する制御信号のみが
使用される。また、別の応用では、トランジスタのサイ
ズのデジタル制御は、有効トランジスタのスピードや電
力消費を制御するために採用される。このような制御
は、集積回路の製造上の変動を減らすために行われる。
あるいは、このような制御は、全体の回路の動作特性の
フィードバック制御の一部として実行される。このよう
なフィードバックの応用において、トランジスタのサイ
ズを制御するデジタル信号は、回路の動作を評価するこ
とから得られる。製造上のバラツキを制御する応用にお
いては、トランジスタのサイズを制御するデジタル信号
は、基準要素に関連する集積回路のパラメータを測定す
ることから得られる。
In order to solve the above-mentioned problem, a digital control circuit according to the present invention is characterized in that the size of an integrated circuit transistor is digitally controlled. Such digital control is achieved, for example, by connecting MOS transistors in parallel. In certain applications, the digitally controlled transistor functions as a control impedance that is connected to an output terminal of the integrated circuit. Here, a plurality of transistors are enabled by a control signal, and the set of enabled transistors is responsive to an input signal input to a conventional transistor. In another application, the digitally controlled transistor functions as a control impedance at the input terminal of the integrated circuit, enabling only the transistor, so that only the control signal that determines the effective impedance is used. In another application, digital control of transistor size is employed to control effective transistor speed and power consumption. Such control is performed to reduce manufacturing variations of the integrated circuit.
Alternatively, such control is performed as part of feedback control of the operating characteristics of the entire circuit. In such feedback applications, a digital signal that controls the size of the transistor is derived from evaluating the operation of the circuit. In applications that control manufacturing variations, the digital signal that controls the size of the transistor is derived from measuring integrated circuit parameters associated with a reference element.

【0010】[0010]

【実施例】図1において、出力端子10はデジタル信号
を伝送ライン200に伝送している。機能回路100は
出力端子10に関連し、他の端子(入力または出力)を
有する。同図において、機能回路100は独立し、機能
回路100と他の端子との関係は扱わないものとする。
出力端子10に関連する機能回路100の出力ドライブ
ステージはインピーダンス11と13とで表す。インピ
ーダンス11の一端は接地電位に、他端はスイッチ12
の一端に接続される。このスイッチ12の他端は出力端
子10に接続されている。同様にインピーダンス13は
一定負電位(−V)とスイッチ14の一端に接続されて
いる。このスイッチ14の他端は出力端子10に接続さ
れる。
1, an output terminal 10 transmits a digital signal to a transmission line 200. FIG. The functional circuit 100 is related to the output terminal 10 and has another terminal (input or output). In the figure, the functional circuit 100 is independent, and the relationship between the functional circuit 100 and other terminals is not treated.
The output drive stage of the functional circuit 100 associated with the output terminal 10 is represented by impedances 11 and 13. One end of impedance 11 is at ground potential and the other end is switch 12
To one end. The other end of the switch 12 is connected to the output terminal 10. Similarly, the impedance 13 is connected to a constant negative potential (−V) and one end of the switch 14. The other end of the switch 14 is connected to the output terminal 10.

【0011】スイッチ14はデジタル入力信号Sinによ
り制御され、スイッチ12はその論理反転信号−Sin
より制御される。スイッチ14が閉、スイッチ12が開
の場合、伝送ライン200からの電流は一定負電位に流
れ、この電流はインピーダンス13を流れる。スイッチ
14が開、スイッチ12が閉の時は、接地電位からの電
流は伝送ライン200に流れ込み、この電流はインピー
ダンス11を流れる。理想的にはインピーダンス11と
13は等しい値を有し、伝送線の特性インピーダンスに
対応し、例えば、その値は50オームである。
The switch 14 is controlled by a digital input signal S in , and the switch 12 is controlled by its logically inverted signal -S in . When switch 14 is closed and switch 12 is open, current from transmission line 200 flows to a constant negative potential, which flows through impedance 13. When the switch 14 is open and the switch 12 is closed, a current from the ground potential flows into the transmission line 200, and this current flows through the impedance 11. Ideally, impedances 11 and 13 have equal values and correspond to the characteristic impedance of the transmission line, for example, 50 ohms.

【0012】インピーダンス11と13の値を等しくす
るために、あるいは、所定の値にするためには、以下の
ように行う。まず、MOS集積回路内でインピーダンス
を形成するには、ターンオンしているMOSトランジス
タを使用する。トランジスタがターンオンする電圧は、
生成されるインピーダンス値の制御方法を提供し、一
方、トランジスタのサイズ(大きさ)は、形成されるイ
ンピーダンス値に対する別の制御方法を提供する。本発
明の原理は、インピーダンスの別の実現方法にも適用さ
れるが、本明細書では最も一般的なアプローチを開示す
る。次に、現在の設計技術では、同一の環境下で同様の
特性を示す集積回路MOSトランジスタを製造すること
はできる。そのため、インピーダンス11と13をほぼ
同一の値に、あるいは、所定の比率に形成することは難
しいことではない。しかし、特定の値を有するインピー
ダンス11と13を常に作り出すことは困難である。こ
のため、本発明では、インピーダンス11と13の値は
回路の動作の間、デジタル的に制御される。
To make the values of the impedances 11 and 13 equal or to a predetermined value, the following is performed. First, to form an impedance in a MOS integrated circuit, a turned-on MOS transistor is used. The voltage at which the transistor turns on is
A method for controlling the generated impedance value is provided, while the size of the transistor provides another control method for the formed impedance value. Although the principles of the present invention apply to other implementations of impedance, the present disclosure discloses the most general approach. Next, with current design techniques, integrated circuit MOS transistors exhibiting similar characteristics under the same environment can be manufactured. Therefore, it is not difficult to form the impedances 11 and 13 at substantially the same value or at a predetermined ratio. However, it is difficult to always produce impedances 11 and 13 having specific values. Thus, in the present invention, the values of impedances 11 and 13 are digitally controlled during operation of the circuit.

【0013】図2は図1のブロック図である。同図にお
いて、デジタルインピーダンス20はSinと負電圧源に
応答する。同様に、デジタルインピーダンス30は−S
in(インバータ15を介して)と接地電位(0V)に応
答する。デジタルインピーダンス20と30の出力23
と33は出力端子10に入力される。前記のデジタル制
御方法を提供するために、デジタルインピーダンス20
はデジタル制御信号バス21に応答し、デジタルインピ
ーダンス30はデジタル制御信号バス31に応答する。
FIG. 2 is a block diagram of FIG. In the figure, a digital impedance 20 responds to S in and a negative voltage source. Similarly, the digital impedance 30 is -S
in (via inverter 15) and ground potential (0V). Output 23 of digital impedance 20 and 30
And 33 are input to the output terminal 10. To provide the digital control method described above, a digital impedance 20 is used.
Responds to the digital control signal bus 21, and the digital impedance 30 responds to the digital control signal bus 31.

【0014】図3はデジタルインピーダンス20の詳細
実施例である。デジタルインピーダンス30も実質的に
同一構成である。これは基本的にデジタルサイズのトラ
ンジスタである。MOSトランジスタ24がブロックの
固定負電位端子22と出力23との間に並列に配置され
ている。「インピーダンス制御」の応用において、この
構成は抵抗性パスの並列接続を表す。トランジスタ24
の数は設計的事項である。各トランジスタ24はNAN
Dゲート25により、ゲート端子で制御される。NAN
Dゲート25は2つの入力ゲートを有する。NANDゲ
ート25の1つの入力ゲートはデジタルインピーダンス
ブロックであるデジタルサイズのブロックの入力端子2
6に接続される。NANDゲート25の残りの入力端子
はデジタル制御信号バス21に接続される。
FIG. 3 shows a detailed embodiment of the digital impedance 20. The digital impedance 30 has substantially the same configuration. This is basically a digital sized transistor. A MOS transistor 24 is arranged in parallel between the fixed negative potential terminal 22 and the output 23 of the block. In "impedance control" applications, this configuration represents a parallel connection of resistive paths. Transistor 24
The number is a design matter. Each transistor 24 is a NAN
The gate is controlled by the D gate 25. NAN
D gate 25 has two input gates. One input gate of the NAND gate 25 is an input terminal 2 of a digital size block which is a digital impedance block.
6 is connected. The remaining input terminals of the NAND gate 25 are connected to the digital control signal bus 21.

【0015】図3のデジタルインピーダンス20の考え
方は、トランジスタ24は制御信号により完全にターン
−オンされ、それにより、低インピーダンス状態に置か
れる。充分な数のトランジスタ24を低インピーダンス
状態に置くことによって、端子22と23との間の有効
低インピーダンス値は所望のレベルまで低下される。こ
れは、単にコンダクタンスの付加である。
The concept of digital impedance 20 in FIG. 3 is that transistor 24 is completely turned on by a control signal, thereby placing it in a low impedance state. By placing a sufficient number of transistors 24 in a low impedance state, the effective low impedance value between terminals 22 and 23 is reduced to a desired level. This is simply the addition of conductance.

【0016】図3は抵抗の並列接続として図示されてい
るが、本発明の原理は、抵抗の直列接続、あるいは、抵
抗の直列接続および並列接続でもよい。この実施例で
は、トランジスタ24はpチャネルではなく、nチャネ
ルで、NANDゲート25はNANDゲートではなく、
ANDゲートでもよい。別の応用例では、NANDゲー
ト25はOR、NOR、EXORゲートでも良い。
Although FIG. 3 is shown as a parallel connection of resistors, the principles of the invention may be a series connection of resistors, or a series and parallel connection of resistors. In this embodiment, transistor 24 is n-channel rather than p-channel, and NAND gate 25 is not a NAND gate,
An AND gate may be used. In another application, NAND gate 25 may be an OR, NOR, EXOR gate.

【0017】図3の構成において、トランジスタ24は
同一の大きさである。このような構成の場合、デジタル
制御信号バス21によりイネーブル(導通)される各ト
ランジスタ24は一定の増分量で、出力22と23との
間のコンダクタンスを増加させる。この構成により、出
力22と23との間のコンダクタンスに線形の階段状の
調整機能を提供できる。トランジスタ24の大きさに対
する他のアプローチは、互いに関連するトランジスタ2
4のインピーダンスを2の累乗にすることである。すな
わち、第1の最小トランジスタがコンダクタンスXを有
するとすると、第2のトランジスタは同じ長さで、倍の
幅となり、そのコンダクタンスは、2Xで、n番目のト
ランジスタは2n倍の幅で、コンダクタンスは2nXであ
る。
In the configuration of FIG. 3, the transistors 24 have the same size. In such a configuration, each transistor 24 enabled by the digital control signal bus 21 increases the conductance between outputs 22 and 23 by a fixed increment. This configuration can provide a linear step-like adjustment of the conductance between outputs 22 and 23. Another approach to the size of transistor 24 is to use transistors 2
That is, to make the impedance of 4 a power of 2. That is, if the first smallest transistor has a conductance X, the second transistor is the same length and is twice as wide, its conductance is 2X, the nth transistor is 2 n times wide, and the conductance is Is 2 n X.

【0018】この2の累乗のアプローチは同一のサイズ
のトランジスタを採用するアプローチよりも並列パスの
数が少なくてすむ(この2進アプローチに対するlog
K個のトランジスタ対同一インピーダンス値アプローチ
のK個のトランジスタ)。しかし、所定のトランジスタ
がイネーブルされた時に、前にイネーブルされたすべて
のトランジスタはデスエーブル(非導通)されなければ
ならないときのタイミングの問題がある(例えば、01
111111から10000000へのスイッチングの
場合)。
This power-of-two approach requires fewer parallel paths than an approach employing transistors of the same size (logs for this binary approach).
K transistors versus K transistors of the same impedance value approach). However, there are timing issues when a given transistor is enabled and all previously enabled transistors must be disabled (eg, 01
In the case of switching from 111111 to 10000000).

【0019】トランジスタ24の大きさを決定する別の
アプローチは、トランジスタ24を複数のサブセットに
グループ分けすることである。2つのサブセットが用い
られる場合には、1つのサブセットのトランジスタが全
体のインピーダンスを粗く調節し、他のサブセットのト
ランジスタが最終的に全体のインピーダンスを微調整す
る。もちろん、3つ以上のサブセットを用いて「中間
の」粗さ調整機能を提供することも可能である。粗/微
調整の実施例では、例えば、微調整用サブセットのトラ
ンジスタの全体の幅は粗調整用サブセットの単一トラン
ジスタの幅に等しく、各サブセットには16個のトラン
ジスタが含まれる。
Another approach to sizing transistors 24 is to group transistors 24 into a plurality of subsets. If two subsets are used, one subset of the transistors coarsely adjusts the overall impedance and the other subset eventually adjusts the overall impedance. Of course, more than two subsets can be used to provide an "intermediate" roughness adjustment function. In a coarse / fine tuning embodiment, for example, the overall width of the transistors in the fine tuning subset is equal to the width of a single transistor in the coarse tuning subset, with each subset including 16 transistors.

【0020】図4はインピーダンス制御信号を生成する
回路を表す。特に、図2のデジタルインピーダンス20
に対してインピーダンス制御信号21を生成する回路で
ある。図4の回路は基本的にホイートストンブリッジで
ある。インピーダンス41は接地電位端子とバランス端
子51との間に接続され、インピーダンス42は負電位
端子(−V)とバランス端子51との間に接続され、基
準インピーダンス43は接地電位端子とバランス端子5
2との間に接続され、デジタルインピーダンス44は負
電位端子(−V)とバランス端子52との間に接続され
る。インピーダンス41と42の値は適宜なものであ
る。しかし、その間では所定の比率を有する。デジタル
インピーダンス44はホイートストンブリッジをバラン
スさせるために制御するインピーダンスで、基準インピ
ーダンス43は基準のインピーダンス値を有する。この
ホイートストンブリッジをバランスさせるには、インピ
ーダンス41と42の比だけが重要なので、これらのイ
ンピーダンスは集積回路の上で形成することができる。
デジタルインピーダンス44は制御インピーダンスで、
集積回路の上で形成され、集積回路の製造品質をテスト
するものである。基準インピーダンス43は正確に形成
されなければならない唯一のインピーダンスである。も
ちろん、インピーダンス41と42は集積回路の上で形
成されなければならないものではないが、それらが集積
回路の上で形成される場合には、互いに既知の比率と特
性を有するよう注意深く製造する必要がある。この仕様
条件を満足する構成は集積回路基板の上の高濃度でドー
プされたポリシリコン層内に形成された抵抗である。
FIG. 4 shows a circuit for generating an impedance control signal. In particular, the digital impedance 20 of FIG.
Is a circuit for generating an impedance control signal 21 for the input signal. The circuit of FIG. 4 is basically a Wheatstone bridge. The impedance 41 is connected between the ground potential terminal and the balance terminal 51, the impedance 42 is connected between the negative potential terminal (-V) and the balance terminal 51, and the reference impedance 43 is the ground potential terminal and the balance terminal 5
2 and the digital impedance 44 is connected between the negative potential terminal (−V) and the balance terminal 52. The values of the impedances 41 and 42 are appropriate. However, there is a predetermined ratio between them. The digital impedance 44 is an impedance controlled to balance the Wheatstone bridge, and the reference impedance 43 has a reference impedance value. Since only the ratio of impedances 41 and 42 is important for balancing the Wheatstone bridge, these impedances can be formed on the integrated circuit.
Digital impedance 44 is a control impedance,
It is formed on an integrated circuit and tests the manufacturing quality of the integrated circuit. The reference impedance 43 is the only impedance that must be accurately formed. Of course, the impedances 41 and 42 need not be formed on an integrated circuit, but if they are formed on an integrated circuit, they must be carefully manufactured to have a known ratio and characteristics to each other. is there. A configuration that satisfies this specification is a resistor formed in a heavily doped polysilicon layer on the integrated circuit substrate.

【0021】実際の構成においては、デジタルインピー
ダンス44の基準インピーダンス43に対する比がイン
ピーダンス42のインピーダンス41に対する比と等し
くない場合には、バランス端子51と52との間に電圧
差が発生する。この電圧差はコンパレータ53により測
定される。このホイートストンブリッジをバランスさせ
る目的は、この電圧をゼロにするためである。この目的
はコンバータ54にクロック信号とコンパレータ53の
出力を加えることによりクロック方式で実現できる。こ
のクロック信号はオシレータ55から生成される。
In an actual configuration, when the ratio of the digital impedance 44 to the reference impedance 43 is not equal to the ratio of the impedance 42 to the impedance 41, a voltage difference occurs between the balance terminals 51 and 52. This voltage difference is measured by the comparator 53. The purpose of balancing the Wheatstone bridge is to reduce this voltage to zero. This object can be realized by a clock method by adding a clock signal and the output of the comparator 53 to the converter 54. This clock signal is generated from the oscillator 55.

【0022】コンバータ54はデジタル信号のセットを
生成し、この信号はデジタルインピーダンス44のイン
ピーダンス制御バスに入力される。デジタルインピーダ
ンス44の抵抗性パスの並列構成が同一サイズのトラン
ジスタを有する場合には、コンバータ54は双方向シフ
トレジスタでもって実現される。この双方向シフトレジ
スタは、左シフト入力は論理レベル1を、右シフト入力
は論理レベル0を提供する。コンパレータ53の出力
は、このシフトレジスタが右にシフトすべきか、左にシ
フトすべきかを決定する。コンパレータ53の出力がバ
ランス端子52の電圧がバランス端子51の電圧以下で
あることを指示した場合には、ゼロをシフトレジスタに
入力する必要がある。
Converter 54 generates a set of digital signals which are input to an impedance control bus of digital impedance 44. If the parallel configuration of the resistive paths of digital impedance 44 includes transistors of the same size, converter 54 is implemented with a bidirectional shift register. In this bidirectional shift register, a left shift input provides a logic level 1 and a right shift input provides a logic level 0. The output of comparator 53 determines whether the shift register should shift right or left. When the output of the comparator 53 indicates that the voltage of the balance terminal 52 is equal to or less than the voltage of the balance terminal 51, it is necessary to input zero to the shift register.

【0023】デジタルインピーダンス44の抵抗性パス
の並列構成が、上記の2進法により構成されたトランジ
スタを有する場合には、コンバータ54はアップ/ダウ
ンカウンタにより実現され、このカウンタはクロック信
号により前進し、カウンタのアップ/ダウン制御はコン
パレータ53に応答する。コンパレータ53の出力がバ
ランス端子52の電圧はバランス端子51の電圧よりも
低いことを指示する場合は、このカウンタのカウントを
減少させ、その結果、アップ/ダウン制御はカウント−
ダウンのセットになる。
If the parallel configuration of the resistive path of digital impedance 44 comprises a transistor constructed according to the above-described binary system, converter 54 is implemented by an up / down counter, which advances with a clock signal. , Counter up / down control responds to comparator 53. When the output of the comparator 53 indicates that the voltage at the balance terminal 52 is lower than the voltage at the balance terminal 51, the count of this counter is decreased, and as a result, the up / down control counts down.
It will be a down set.

【0024】デジタルインピーダンス44の抵抗性パス
の並列構成が、粗/微制御構成によるトランジスタのサ
ブセットを有する場合は、コンバータ54は若干複雑に
なる。この場合、コンバータ54は上記の2進アップ/
ダウンカウンタとこのアップ/ダウンカウンタに応答す
る複数のサブコンバータにより実現される。このサブコ
ンバータは2進数を等価な個数の1に変換する。2つの
サブセットがあり、小さいトランジスタのサブセット
が、大きなトランジスタのサブセットの単一のトランジ
スタの幅に16個のトランジスタの全部の合計幅が等し
い場合は、第1のサブコンバータはアップ/ダウンカウ
ンタの4個の下位ビットに接続され、第2のサブコンバ
ータはアップ/ダウンカウンタの上位ビットに接続され
る。
If the parallel configuration of the resistive paths of digital impedance 44 includes a subset of transistors in a coarse / fine control configuration, converter 54 becomes slightly more complex. In this case, the converter 54 performs the above binary up /
It is realized by a down counter and a plurality of sub-converters responsive to the up / down counter. This sub-converter converts a binary number into an equivalent number of ones. If there are two subsets and the subset of the small transistors is equal to the width of a single transistor of the subset of the large transistors and the total width of all 16 transistors is equal, then the first sub-converter will be the 4th of the up / down counter. And the second sub-converter is connected to the upper bits of the up / down counter.

【0025】上述したように、図4のホイートストンブ
リッジはデジタルインピーダンス44に作用するが、こ
のデジタルインピーダンス44は集積回路の特性を評価
するだけである。特に、デジタルインピーダンス44は
公称値から集積回路特性の変化を評価する。この評価値
はコンバータ54により生成される制御信号に反映され
る。デジタルインピーダンス20がデジタルインピーダ
ンス44の構成と互換性があるように構成されると、デ
ジタルインピーダンス44に入力される制御信号はデジ
タルインピーダンス20に直接入力されうる。例えば、
デジタルインピーダンス44内の並列抵抗性パスがすべ
て同一のインピーダンス値の場合は、デジタルインピー
ダンス20内の並列抵抗性パスも同じく同一のインピー
ダンス値で、その結果、コンバータ54により生成され
る制御信号は直接デジタル制御信号バス21に入力され
る。デジタルインピーダンス20の抵抗性パスの抵抗値
は、デジタルインピーダンス44の抵抗性パスの抵抗値
と同一である必要はない。しかし、それらが同一でない
場合には、デジタルインピーダンス20の有効インピー
ダンスはデジタルインピーダンス44の有効インピーダ
ンスとは異なり、しかし、それらの値の比は一定に保持
される必要がある。実際、デジタルインピーダンス44
とデジタルインピーダンス20で異なる抵抗構成法とす
ることが可能である(例えば、一方は2進値法で、他方
は等インピーダンス値法である)。しかし、そのような
場合には、デジタルインピーダンス20の制御信号は異
なる系に対応するよう適当に変換されなければならな
い。そのような変換はコンバータ54とデジタル制御信
号バス21との間に挿入される個別の変換器(図示せ
ず)により実現される。上記のサブコンバータはこのよ
うな変換器である。
As mentioned above, the Wheatstone bridge of FIG. 4 acts on the digital impedance 44, which only evaluates the characteristics of the integrated circuit. In particular, digital impedance 44 evaluates changes in integrated circuit characteristics from nominal values. This evaluation value is reflected on the control signal generated by the converter 54. When the digital impedance 20 is configured to be compatible with the configuration of the digital impedance 44, the control signal input to the digital impedance 44 can be directly input to the digital impedance 20. For example,
If all the parallel resistive paths in digital impedance 44 have the same impedance value, the parallel resistive paths in digital impedance 20 will also have the same impedance value, so that the control signal generated by converter 54 will be directly digital. It is input to the control signal bus 21. The resistance value of the resistive path of the digital impedance 20 does not need to be the same as the resistance value of the resistive path of the digital impedance 44. However, if they are not the same, the effective impedance of digital impedance 20 differs from the effective impedance of digital impedance 44, but the ratio of their values needs to be kept constant. In fact, digital impedance 44
And the digital impedance 20 may be different (for example, one is a binary value method and the other is an equal impedance value method). However, in such a case, the control signal of the digital impedance 20 must be appropriately converted to correspond to different systems. Such conversion is accomplished by a separate converter (not shown) inserted between converter 54 and digital control signal bus 21. The above sub-converter is such a converter.

【0026】コンパレータ53にかかる差動電圧が最小
になると、図4の回路の動作は発振し、コンパレータ5
3の出力は、論理レベル1と論理レベル0との間で規則
正しく変化する。この発振は実際問題ではないが、この
発振信号がデジタルインピーダンス20に対する制御信
号へ到達するのを阻止することが重要である。このよう
に阻止することの利点は、デジタル情報をデジタルイン
ピーダンス20に伝送する信号線は、直後のクロック期
間にレベルが低下することになるような場合に上昇させ
る必要がないことである。これはパワーを節約し、スイ
ッチングにより導入される不必要なノイズの注入を阻止
する。図4において、この阻止は、ディテクタ56とレ
ジスタ57により実行される。ディテクタ56はコンパ
レータ53に接続され、コンパレータ53の論理出力に
交互に1と0(すなわち、いくつかの1と0の対)のシ
ーケンスが現れるのを検知するように設定される。この
シーケンスを検知すると、ディテクタ56はデスエーブ
ル信号を生成し、それをレジスタ57に入力する。レジ
スタ57はコンバータ54の出力に接続され、コンバー
タ54の出力の各変化は、デスエーブル信号がレジスタ
57の出力を凍結するまでレジスタ57の出力に反映さ
れる。レジスタ57の出力はコンパレータ53が1と0
のシーケンスを出力し続ける限り、凍結される。
When the differential voltage applied to the comparator 53 is minimized, the operation of the circuit of FIG.
The output of 3 regularly changes between logic level 1 and logic level 0. Although this oscillation is not a real problem, it is important to prevent this oscillation signal from reaching the control signal for digital impedance 20. The advantage of this blocking is that the signal line transmitting digital information to the digital impedance 20 does not need to be raised if the level would drop during the immediately following clock period. This saves power and prevents unwanted noise injection introduced by switching. In FIG. 4, this blocking is performed by the detector 56 and the register 57. Detector 56 is connected to comparator 53 and is configured to detect the appearance of alternating 1 and 0 (ie, some 1 and 0 pairs) sequences at the logical output of comparator 53. Upon detecting this sequence, the detector 56 generates a disable signal and inputs it to the register 57. Register 57 is connected to the output of converter 54, and each change in the output of converter 54 is reflected on the output of register 57 until the disable signal freezes the output of register 57. The output of the register 57 is determined by the comparator 53 as 1 and 0.
It will be frozen as long as it keeps outputting the sequence.

【0027】図4において、レジスタ57の出力は図3
のデジタル制御信号バス21に入力されるデジタル信号
である。実際には、レジスタ57はその状態をまれにし
か変えないので、図4のホイートストンブリッジと図3
のNANDゲートとの間のデータ速度は非常に低い。信
号線を生成するのが非常に高価である場合(例えば、信
号線が基板の大部分を占める場合)、図4のブリッジか
ら図3のNANDゲートへの情報は直列的に転送され
る。これは、コンバータ54の右シフト/左シフト信号
を図3の回路に直接送る(コンバータ54と同様なコン
バータが含まれる)ことにより実現される。
In FIG. 4, the output of the register 57 is shown in FIG.
Is a digital signal input to the digital control signal bus 21 of FIG. In practice, the register 57 rarely changes its state, so the Wheatstone bridge of FIG.
Is very low. If it is very expensive to generate the signal lines (eg, if the signal lines occupy a large portion of the substrate), the information from the bridge in FIG. 4 to the NAND gate in FIG. 3 is transferred serially. This is achieved by sending the right shift / left shift signal of converter 54 directly to the circuit of FIG. 3 (including a converter similar to converter 54).

【0028】デジタルインピーダンス20に入力される
制御信号は、デジタルインピーダンス30に入力される
制御信号とは異なる場合が多い。これはデジタルインピ
ーダンス20のトランジスタはデジタルインピーダンス
30のトランジスタにはないバックゲートバイアス効果
があるからである。
The control signal input to the digital impedance 20 is often different from the control signal input to the digital impedance 30. This is because a transistor with a digital impedance of 20 has a back gate bias effect that a transistor with a digital impedance of 30 does not have.

【0029】図5はデジタルインピーダンス30に対す
る制御信号31を生成する回路を表す。この回路は図4
と実質に同一であるが、図4では基準インピーダンス4
3が採用され、図5ではデジタルインピーダンス45が
用いられる点で異なる。デジタルインピーダンス45と
図4のデジタルインピーダンス44と同一であり、デジ
タルインピーダンス45はデジタルインピーダンス44
により(レジスタ57を介して)制御される。図5にお
いては、デジタルインピーダンス46が制御され、調整
されるインピーダンスである。
FIG. 5 shows a circuit for generating a control signal 31 for the digital impedance 30. This circuit is shown in FIG.
4 is substantially the same as that of FIG.
3 in that a digital impedance 45 is used in FIG. The digital impedance 45 is the same as the digital impedance 44 of FIG.
(Via the register 57). In FIG. 5, the digital impedance 46 is controlled and adjusted.

【0030】上記したように、図4と図5の回路で生成
されるデジタル制御信号により駆動されるインピーダン
スの正確さは、a)インピーダンス41と42との比の
正確さと、b)基準インピーダンス43の絶対インピー
ダンス値の正確さに関係する。絶対値的な意味におい
て、正確でなければならない要素は基準インピーダンス
43だけであるので、図1〜図5に含まれる他の要素の
すべては集積回路基板内に機能回路100とともに形成
されうる。基準インピーダンス43に関しては、基板の
上に正確なインピーダンス値を形成する技術が開発され
るまでは、基準インピーダンス43がICチップ要素と
は別の形で実現される。もちろん、ある条件下では、正
確な抵抗はレーザトリミング、リンクのレーザ/電気的
切断でシリコン上で形成される。
As described above, the accuracy of the impedance driven by the digital control signal generated by the circuits of FIGS. 4 and 5 includes: a) the accuracy of the ratio between the impedances 41 and 42, and b) the reference impedance 43. Is related to the accuracy of the absolute impedance value. Since, in absolute terms, the only element that must be accurate is the reference impedance 43, all of the other elements included in FIGS. 1-5 can be formed with the functional circuit 100 in an integrated circuit board. Regarding the reference impedance 43, the reference impedance 43 is realized in a form different from the IC chip element until a technique for forming an accurate impedance value on the substrate is developed. Of course, under certain conditions, the exact resistor is formed on silicon by laser trimming, laser / electrical cutting of the link.

【0031】同一、あるいは、目的に応じた特性を有す
るよう大きな回路に対しても、必要な基準インピーダン
ス43は1個だけである。同一のインピーダンスが必要
とされ、これらのインピーダンスがデジタルインピーダ
ンス20が受けるのと同一の変化を受ける場合には、デ
ジタルインピーダンス20へ入力される制御信号は、出
力端子と負固定ポテンシャルとの間に接続されるすべて
のインピーダンスに入力され、デジタルインピーダンス
30に入力される制御信号は、出力端子と接地電位との
間に接続されるすべてのインピーダンスに入力される。
デジタルインピーダンス20のインピーダンス値と他の
インピーダンスの値との間に一定の関係がある場合に
は、変換回路をデジタルインピーダンス20とこれら異
なるインピーダンスの制御端子との間に挿入する。この
ことは図6には示され、図6では制御信号生成器110
は、デジタル信号を機能回路100のデジタル制御イン
ピーダンス103とデジタル制御インピーダンス105
に転送し、トランスレータ102がこれらの信号を変換
し、それを機能回路100の他の制御インピーダンス
(例えば、デジタル制御インピーダンス104)に転送
する。基準源120は機能回路100とは独立してい
る。トランスレータ102はプログラム制御のもとでは
調整可能であり、図7では、トランスレータ106〜1
09、111で示されている。
Only one reference impedance 43 is required for a large circuit having the same or a characteristic according to the purpose. If the same impedances are required and these impedances undergo the same changes that the digital impedances 20 receive, the control signal input to the digital impedances 20 is connected between the output terminal and the negative fixed potential. The control signal that is input to all impedances that are input to the digital impedance 30 is input to all impedances that are connected between the output terminal and the ground potential.
If there is a certain relationship between the impedance value of the digital impedance 20 and the other impedance values, a conversion circuit is inserted between the digital impedance 20 and the control terminals having different impedances. This is illustrated in FIG. 6, where the control signal generator 110
Converts the digital signal into digital control impedance 103 and digital control impedance 105 of the functional circuit 100.
And the translator 102 converts these signals and forwards them to another control impedance of the functional circuit 100 (eg, digital control impedance 104). The reference source 120 is independent of the functional circuit 100. The translator 102 is adjustable under program control, and in FIG.
09 and 111 are shown.

【0032】図3において、デジタルインピーダンス2
0は入力信号(端子26)により制御されるインピーダ
ンスを形成する。入力端子26の制御信号は適切な入力
信号が与えられると、インピーダンスをイネーブルし、
それ以外はデスエーブルする。これにより、図1のスイ
ッチ動作を行い、デジタルインピーダンス20のデジタ
ル信号制御の機能を提供する。このように、デジタルイ
ンピーダンス20は単なるインピーダンスではなく、制
御インピーダンス信号伝送要素である。端子が情報を受
信するのに使用される場合には、そのようなスイッチ動
作は端子のインピーダンスには必要ないものである。所
定値の固定入力インピーダンスがあればよい。このこと
は図3のNANDゲート25をデジタル制御信号バス2
1の制御信号に応答するインバータでもって置換するこ
とにより達成される。あるいは、デジタルインピーダン
スが入力終端インピーダンスの機能を提供するようなあ
る種の応用においては、このインピーダンスは入力端子
26における信号によりデスエーブルされうる。
In FIG. 3, digital impedance 2
0 forms an impedance controlled by the input signal (terminal 26). The control signal at input terminal 26, when given the appropriate input signal, enables the impedance,
Otherwise, it is disabled. Thereby, the switch operation of FIG. 1 is performed, and a function of controlling a digital signal of the digital impedance 20 is provided. Thus, the digital impedance 20 is not a simple impedance but a control impedance signal transmission element. If the terminal is used to receive information, such switching action is not necessary for the impedance of the terminal. What is necessary is that there is a fixed input impedance of a predetermined value. This means that the NAND gate 25 of FIG.
This is achieved by replacing with an inverter responsive to one control signal. Alternatively, in certain applications where the digital impedance provides the function of an input termination impedance, this impedance may be disabled by a signal at input terminal 26.

【0033】ある場合には、入力端子に入力される信号
は単一方向性、すなわち、電流は常に端子を介して、例
えば、端子から回路内へ一方向に流れる。この電流は大
きな値と小さな値の間で変わることもあるかもしれない
が、単一方向性である。信号源がエミッタ接続された論
理デバイス(ECL)の場合、このような条件が存在す
る。このような条件においては、図2に示すように、2
つのデジタルインピーダンスを具備する必要がない。1
つで充分である。
In some cases, the signal input to the input terminal is unidirectional, that is, current always flows through the terminal, for example, in one direction from the terminal into the circuit. This current may vary between large and small values, but is unidirectional. Such a condition exists when the signal source is an emitter-connected logic device (ECL). Under such conditions, as shown in FIG.
There is no need to have two digital impedances. 1
One is enough.

【0034】端子において、パワーが一方向に分配され
るような応用においては、逆方向に同一のインピーダン
スを具備する必要はない。例えば、レーザダイオードを
駆動する集積回路はパワーを論理レベル1の場合のみダ
イオードに伝播する。この場合、図2のデジタルインピ
ーダンスの1つだけが必要である。
In applications where power is distributed in one direction at the terminals, it is not necessary to have the same impedance in the opposite direction. For example, an integrated circuit that drives a laser diode propagates power to the diode only at logic level one. In this case, only one of the digital impedances of FIG. 2 is needed.

【0035】上記の説明は、主に回路の端子におけるイ
ンピーダンスの値を制御する問題について述べたが、集
積回路においては、正確なインピーダンス値を得ること
は非常に重要である。本発明は集積回路内で他の要素を
製造する際のばらつきを制御する、および、そのような
回路の動作特性を正確に制御する場合に適用される。例
えば、MOSトランジスタをトランジスタとして使用す
る場合の特性の制御である。
Although the above description has mainly dealt with the problem of controlling the value of impedance at the terminals of a circuit, it is very important to obtain an accurate impedance value in an integrated circuit. The invention has application in controlling variations in the manufacture of other elements in an integrated circuit and in accurately controlling the operating characteristics of such circuits. For example, control of characteristics when a MOS transistor is used as a transistor.

【0036】集積回路が設計されると、回路の製造の前
にその設計を解析し、回路の部分を特定し、特定の要
素、すなわち、トランジスタ動作を解析する。一般的
に、設計者の興味あるパラメータは、回路のスピード、
回路を介しての信号の遅延、回路の電力消費である。回
路内において、クリテカルな素子を特定すると、設計者
はその設計をすべてのクリテカルなトランジスタをデジ
タル的に変更し得る等価物(図3)でもって置換する。
かくして、トランジスタを製造するに際し、期待したも
のと異なるトランジスタが生成される場合には、その製
造過程において、デジタル的な等価物でもって調整す
る。トランジスタの有効サイズを減少すると、スピード
が落ち、インピーダンスが増加し、その電力消費が減少
する。
Once an integrated circuit has been designed, the design is analyzed prior to manufacture of the circuit, parts of the circuit are identified, and specific elements, ie, transistor operation, are analyzed. In general, the parameters of interest to designers are circuit speed,
Signal delay through the circuit, power consumption of the circuit. Once a critical element is identified in the circuit, the designer replaces the design with a digitally modifiable equivalent of all critical transistors (FIG. 3).
Thus, when a transistor different from an expected one is produced in manufacturing the transistor, adjustment is made in the manufacturing process with a digital equivalent. Decreasing the effective size of a transistor slows down, increases impedance, and reduces its power consumption.

【0037】機能回路100のクリテカルなトランジス
タに影響する能力は図1に示され、機能回路100はデ
ジタルインピーダンス20、または、デジタルインピー
ダンス30と同一で、機能回路100の位置に依存す
る。この能力は機能回路100内に出力端子101を正
確に配置することは回路そのものに依存し、本発明の一
部を構成しないために単なる例示である。
The ability of the functional circuit 100 to affect critical transistors is shown in FIG. 1, where the functional circuit 100 is the same as the digital impedance 20 or the digital impedance 30 and depends on the position of the functional circuit 100. This capability is merely exemplary, since the exact placement of output terminal 101 within functional circuit 100 depends on the circuit itself and does not form part of the present invention.

【0038】上記の説明は、端子インピーダンスを制御
するため、あるいは、集積回路の機能回路内の素子の製
造上の変化を補償するために、トランジスタの有効なサ
イズを制御することについて上記の説明はなされたもの
である。これは、基準インピーダンス43とICサンプ
リングデジタルインピーダンス44を有するホイートス
トンブリッジにより達成される。このブリッジの構成は
トランジスタの有効サイズを制御する信号を生成する。
しかし、デジタルサイズとトランジスタの有効サイズの
制御は基準からの集積回路の変動の手段に限定されるも
のではない。トランジスタの有効サイズは、機能回路そ
のもの機能の有効化の手段としても制御される。これは
従来のフィードバック、あるいは、フィードフォワード
モードにおいて、トランジスタのデジタルサイズ制御を
利用することである。
The above description has been directed to controlling the effective size of a transistor to control terminal impedance or to compensate for manufacturing variations in elements within a functional circuit of an integrated circuit. It was done. This is achieved by a Wheatstone bridge having a reference impedance 43 and an IC sampling digital impedance 44. This bridge configuration produces a signal that controls the effective size of the transistor.
However, control of the digital size and the effective size of the transistor is not limited to means of variation of the integrated circuit from a reference. The effective size of the transistor is also controlled as a means for activating the function of the functional circuit itself. This is to utilize the digital size control of the transistor in conventional feedback or feedforward mode.

【0039】図8は、集積回路で構成される基準源12
0が端子122でレーザダイオード121に接続される
構成を示している。レーザダイオード121の光出力は
ファイバ123に接合され、遠端で光ディテクタ124
に入力される。光ディテクタ124の電子出力はピーク
検知手段125に入力され、このピーク検知手段125
は受信信号ピークを所定のしきい値と比較する。図4の
コンバータ54と同様の回路で、受信したピーク信号が
所望のピーク信号、すなわち、所定のしきい値により特
定される値に如何に近いかを表すデジタル信号が生成さ
れる。このデジタル信号はパス126を介して集積回路
120に転送され、そこで、適当にバッファされ、デジ
タル制御駆動回路127に入力される。このデジタル制
御駆動回路127はレーザダイオード121を端子12
2を介して駆動し、レーザダイオード121に注入され
るパワーの量に影響する。
FIG. 8 shows a reference source 12 composed of an integrated circuit.
0 indicates a configuration in which the terminal 122 is connected to the laser diode 121. The light output of the laser diode 121 is spliced to the fiber 123 and the light detector 124 is
Is input to The electronic output of the light detector 124 is input to a peak detecting means 125, and the peak detecting means 125
Compares the received signal peak with a predetermined threshold. A circuit similar to the converter 54 of FIG. 4 generates a digital signal representing how close the received peak signal is to a desired peak signal, ie, a value specified by a predetermined threshold. This digital signal is transferred to integrated circuit 120 via path 126, where it is suitably buffered and input to digital control drive circuit 127. The digital control drive circuit 127 connects the laser diode 121 to the terminal 12
2 and affects the amount of power injected into the laser diode 121.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の制御回路によ
れば、集積回路トランジスタのサイズをデジタル的に制
御することにより、集積回路の終端インピーダンスを効
果的に制御することが可能となる。
As described above, according to the control circuit of the present invention, it is possible to effectively control the termination impedance of the integrated circuit by digitally controlling the size of the integrated circuit transistor.

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

【図1】出力駆動回路のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an output drive circuit.

【図2】図1の部分拡大ブロック図で、出力駆動要素に
接続する信号を表す図である。
FIG. 2 is a partially enlarged block diagram of FIG. 1, showing signals connected to an output driving element.

【図3】図2のデジタルインピーダンス20のブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram of the digital impedance 20 of FIG. 2;

【図4】デジタルインピーダンス20を制御する回路図
である。
FIG. 4 is a circuit diagram for controlling a digital impedance 20.

【図5】図2のデジタルインピーダンス30を制御する
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram for controlling the digital impedance 30 of FIG. 2;

【図6】回路要素の異なるセットがデジタル制御信号に
より制御される状態を表す図である。
FIG. 6 illustrates a state where different sets of circuit elements are controlled by digital control signals.

【図7】異なる回路要素の異なる制御信号がプロセッサ
制御により制御されている状態を表す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which different control signals of different circuit elements are controlled by processor control.

【図8】デジタルサイズトランジスタがフィードバック
を介して制御されている状態を表す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state where a digital size transistor is controlled via feedback.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 出力端子 11 インピーダンス 12 スイッチ 13 インピーダンス 14 スイッチ 15 インバータ 20 デジタルインピーダンス 21 デジタル制御信号バス 23 出力 24 MOSトランジスタ 25 NANDゲート 26 入力端子 30 デジタルインピーダンス 31 デジタル制御信号バス 33 出力 41 インピーダンス 42 インピーダンス 43 基準インピーダンス 44 デジタルインピーダンス 45 デジタルインピーダンス 46 デジタルインピーダンス 51 バランス端子 52 バランス端子 53 コンパレータ 54 コンバータ 55 オシレータ 56 ディテクタ 57 レジスタ 100 機能回路 102 トランスレータ 103 デジタル制御インピーダンス 104 デジタル制御インピーダンス 105 デジタル制御インピーダンス 106 トランスレータ 107 トランスレータ 108 トランスレータ 109 トランスレータ 110 制御信号生成器 120 基準源(集積回路) 121 レーザダイオード 122 端子 123 ファイバ 124 光ディテクタ 125 ピーク検知手段 126 パス 127 デジタル制御駆動回路 200 伝送ライン Reference Signs List 10 output terminal 11 impedance 12 switch 13 impedance 14 switch 15 inverter 20 digital impedance 21 digital control signal bus 23 output 24 MOS transistor 25 NAND gate 26 input terminal 30 digital impedance 31 digital control signal bus 33 output 41 impedance 42 impedance 43 reference impedance 44 Digital impedance 45 Digital impedance 46 Digital impedance 51 Balance terminal 52 Balance terminal 53 Comparator 54 Converter 55 Oscillator 56 Detector 57 Register 100 Function circuit 102 Translator 103 Digital control impedance 104 Digital control impedance 105 Digital control impedance 06 Translator 107 translator 108 translator 109 translator 110 control signal generator 120 reference source (integrated circuit) 121 laser diode 122 terminal 123 fiber 124 optical detector 125 peak detecting means 126 pass 127 digital control driving circuit 200 transmission line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 タデュー ジョン ガバラ アメリカ合衆国 18078 ペンシルヴァ ニア シュネックスヴィル、ペンヒル ドライヴ 11 (72)発明者 スコット キャロル ナウアー アメリカ合衆国 07092 ニュージャー ジー マウンテンサイド、サミットレー ン 1081 (56)参考文献 特開 昭62−38616(JP,A) 特開 昭59−51303(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03K 19/0175 H04L 25/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tadge John Gabala USA 18078 Pennsylvania near Schnexville, Penhill Drive 11 (72) Inventor Scott Carroll Nower USA 07092 New Jersey Mountainside, Summit Train 1081 (56) References JP-A-62-38616 (JP, A) JP-A-59-51303 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H03K 19/0175 H04L 25/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一対の端子と、当該一対の端子の間の電
気的特性を変化させるデジタル信号ポートとを有し、集
積回路内に形成されたデジタル制御モジュールと、 前記集積回路の第1ポートと第2ポートの間に接続され
た基準源と、 前記集積回路の第2ポートと第3端子の間に接続された
デジタル制御基準モジュールと、 前記集積回路の第1ポートとバランス端子の間に接続さ
れる第1要素と、 前記回路の前記第3端子と前記バランス端子の間に接続
された第2要素と、 前記バランス端子と前記第2ポートの間に接続され、前
記デジタル制御基準モジュールを制御するデジタル制御
信号を生成するとともに前記デジタル信号ポートに入力
されるデジタル信号を生成するコンパレータモジュール
とからなり、 前記デジタル制御基準モジュールは前記集積回路内に形
成され、前記基準源は前記集積回路外に形成されること
を特徴とするデジタル制御回路。
A digital control module having a pair of terminals and a digital signal port for changing an electrical characteristic between the pair of terminals; a digital control module formed in the integrated circuit; and a first port of the integrated circuit. A reference source connected between the first and second ports of the integrated circuit; a digital control reference module connected between a second port and a third terminal of the integrated circuit; A first element to be connected; a second element connected between the third terminal and the balance terminal of the circuit; and a digital control reference module connected between the balance terminal and the second port. And a comparator module for generating a digital control signal to be controlled and a digital signal to be input to the digital signal port, wherein the digital control reference module Wherein the reference source is formed inside the integrated circuit and the reference source is formed outside the integrated circuit.
【請求項2】 前記基準源はインピーダンス素子である
ことを特徴とする請求項1に記載のデジタル制御回路。
2. The digital control circuit according to claim 1 , wherein the reference source is an impedance element.
【請求項3】 前記コンパレータモジュールは、 前記バランス端子と前記第2ポートの間に接続されたコ
ンパレータと、 クロックパルス生成手段と、 前記コンパレータと前記クロックパルス生成手段とに応
答して、前記デジタル制御基準モジュールを制御するデ
ジタル制御信号を生成するコンバータとを含むことを特
徴とする請求項1に記載のデジタル制御回路。
A comparator connected between the balance terminal and the second port; a clock pulse generator; and the digital controller responsive to the comparator and the clock pulse generator. The digital control circuit according to claim 1 , further comprising: a converter that generates a digital control signal for controlling the reference module.
【請求項4】 前記コンパレータに応答して、前記コン
パレータにより生成される所定の信号シーケンスを検知
するシーケンスディテクタと、 前記コンバータと前記シーケンスディテクタとに応答し
て、前記デジタル信号ポートに入力されるデジタル信号
を生成するレジスタとを含むことを特徴とする請求項3
に記載のデジタル制御回路。
4. A sequence detector for detecting a predetermined signal sequence generated by the comparator in response to the comparator, and a digital signal input to the digital signal port in response to the converter and the sequence detector. 4. A register for generating a signal.
3. The digital control circuit according to claim 1.
【請求項5】 デジタル制御信号に応答して、パワー損
失要素のパワー損失特性を、該パワー損失要素の公称パ
ワー損失の1/4以下の変化量を単位として変更するパ
ワー損失特性変更手段を有する、集積回路内に形成され
たパワー損失要素と、 前記集積回路の第1ポートと第1端子との間に接続され
たデジタル制御基準モジュールと、 前記集積回路の第2ポートとバランス端子の間に接続さ
れた第1要素と、 前記集積回路の前記第1端子と前記バランス端子の間に
接続された第2要素と、 前記集積回路の前記第1ポートと前記第2ポートの間に
接続された基準源と、 前記バランス端子と前記第1ポートの間に接続され、前
記デジタル制御基準モジュールを制御するデジタル制御
信号を生成するとともに前記パワー損失特性変更手段
入力されるデジタル制御信号を生成するコンパレータモ
ジュールとからなり、 前記デジタル制御基準モジュールは前記集積回路内に形
成され、前記基準源は前記集積回路外に形成されること
を特徴とするデジタル制御回路。
5. A power loss characteristic changing means for changing a power loss characteristic of a power loss element in response to a digital control signal in units of a change amount of 1/4 or less of a nominal power loss of the power loss element. A power loss element formed in the integrated circuit, a digital control reference module connected between a first port and a first terminal of the integrated circuit, and a second terminal of the integrated circuit and a balance terminal. A first element connected, a second element connected between the first terminal and the balance terminal of the integrated circuit, and a second element connected between the first port and the second port of the integrated circuit; a reference source is connected between said balance terminal and said first port, the input to the power loss characteristic changing means to generate a digital control signal for controlling the digital control reference module Is composed of a comparator module for generating digital control signals, the digital control reference module is formed in the integrated circuit, a digital control circuit for the reference source is characterized by being formed outside the integrated circuit.
【請求項6】 前記基準源はインピーダンス素子である
ことを特徴とする請求項5に記載のデジタル制御回路。
6. The digital control circuit according to claim 5, wherein said reference source is an impedance element.
【請求項7】 集積回路内に形成され、デジタルインピ
ーダンス制御信号に応答して、インピーダンスを、該デ
ジタルインピーダンス制御信号により決定されるインピ
ーダンス値に設定する端子インピーダンスモジュール
と、 固定電位の第1端子に接続されたリードと、第1バラン
ス端子に接続されたリードとを有する第1ブリッジイン
ピーダンスと、 固定電位の第2端子に接続されたリードと、前記第1バ
ランス端子に接続されたリードとを有する第2ブリッジ
インピーダンスと、 前記第2端子に接続されたリードと、第2バランス端子
に接続されたリードとを有する切り替え可能インピーダ
ンスモジュールと、 前記第1端子と前記第2バランス端子の間に接続された
基準インピーダンスと、 前記第1バランス端子と前記第2バランス端子の間の電
位差を測定し、当該電位差を最小にするよう前記切り替
え可能インピーダンスモジュールを制御するために前記
切り替え可能インピーダンスモジュールに入力される当
該電位差を示す切り替え可能インピーダンスモジュール
制御信号を生成するコンパレータと、 前記切り替え可能インピーダンスモジュール制御信号に
応答して前記デジタルインピーダンス制御信号を生成す
る手段とからなり、 前記切り替え可能インピーダンスモジュールは前記集積
回路内に形成され、前記基準インピーダンスは前記集積
回路外に形成されることを特徴とするデジタル制御回
路。
7. A terminal impedance module formed in an integrated circuit and responsive to a digital impedance control signal to set an impedance to an impedance value determined by the digital impedance control signal , and a first terminal having a fixed potential. A first bridge impedance having a lead connected thereto and a lead connected to the first balance terminal; a lead connected to a second terminal having a fixed potential; and a lead connected to the first balance terminal. A switchable impedance module having a second bridge impedance, a lead connected to the second terminal, and a lead connected to the second balance terminal; connected between the first terminal and the second balance terminal; Reference impedance, the first balance terminal and the second balance end A comparator that measures a potential difference between the two, and generates a switchable impedance module control signal indicating the potential difference input to the switchable impedance module to control the switchable impedance module so as to minimize the potential difference; Means for generating the digital impedance control signal in response to the switchable impedance module control signal, wherein the switchable impedance module is formed within the integrated circuit and the reference impedance is formed outside the integrated circuit. A digital control circuit, characterized in that:
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