JP6301564B2 - 強制電圧をディセーブルバックコンバータ電力段のスイッチングノードに印加すること - Google Patents
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Description
本出願は、その内容全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、2015年1月29日に出願された米国出願第14/609,203号の優先権を主張する。
[0052]次に、図1A〜図1Cに関して上記で示されたばかりの特定の回路が、1つの特定の例に関して説明される。この例では、パワーFETは、1.8V I/Oデバイスを備える。入力供給(VIN)動作範囲は、1.6Vから2.0Vまでの間である。
・FETタイプ(たとえば、PまたはN)
・考慮する端子(たとえば、VGD、VGS、VDSなど)
・考えられる劣化メカニズム(degradation mechanism)(たとえば、TDDB、HCI、NBTI)。
・PFETに対するストレス=|VGD|p=VIN−VX
・NFETに対するストレス=|VGD|n=VX。
・Vmax=2.5V、
・VIN=2.0V(動作値)、および
・Vforce=0.6V(一定値)である。
・Vmax=2.5V、
・VIN=2.0V(動作値)、および
・Vforce=0.6Vである。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
装置であって、前記装置は下記を備える、
高電圧ノードと低電圧ノードとの間に配設されたバック電力段、ここで、前記バック電力段が、負荷と接続しているスイッチングノードをさらに備える、と、
前記バック電力段が非スイッチング状態にあることを示す入力信号に応答して強制電圧を前記スイッチングノードに印加するように構成された電圧バッファ。
[C2]
前記電圧バッファが、一定値である前記強制電圧を印加するように構成された、C1に記載の装置。
[C3]
前記高電圧ノードの値が、経時的に変動するように構成され、
前記電圧バッファが、前記値に従って変動する前記強制電圧を印加するように構成された、
C1に記載の装置。
[C4]
前記電圧バッファは、前記値が信頼性のために許可された最大値を超えるとき、前記強制電圧を印加するように構成された、C3に記載の装置。
[C5]
前記電圧バッファがダイオード/抵抗器スタックを備える、C3に記載の装置。
[C6]
前記バック電力段が、
前記高電圧ノードと接続しているソースと、前記スイッチングノードと接続しているドレインとを有する第1のPMOSと、
前記スイッチングノードと接続しているドレインと、前記低電圧ノードと接続しているソースとを有する第1のNMOSと、
を備える、C1に記載の装置。
[C7]
前記バック電力段が、
前記高電圧ノードと前記第1のPMOSの前記ソースとの間の第2のPMOSと、
前記第1のNMOSの前記ソースと前記低電圧ノードとの間の第2のNMOSと、
を含むスタックされたデバイスを備える、C6に記載の装置。
[C8]
前記スタックされたデバイスが、
前記高電圧ノードと前記第2のPMOSとの間の第3のPMOSと、
前記第2のNMOSと前記低電圧ノードとの間の第3のNMOSと、
をさらに含む、C7に記載の装置。
[C9]
前記第1のPMOSおよび前記第1のNMOSが、前記第1のPMOSおよび前記第1のNMOSと同じ技術ノードから製造されたデータ処理のトランジスタをさらに備える、システムオンチップ(SOC)デバイスの一部を備える、C6に記載の装置。
[C10]
システムオンチップ(SOC)であって、前記SOCは下記を備える、
技術ノードに従って製造されたデータ処理のトランジスタと、
前記技術ノードに従って製造されたPMOSトランジスタと前記技術ノードに従って製造されたNMOSトランジスタとを備える、高電圧ノードと低電圧ノードとの間に配設されたバック電力段、ここで、前記バック電力段が、負荷と接続しているスイッチングノードをさらに備える、と、
前記技術ノードに従って製造され、前記バック電力段が非スイッチング状態にあることを示す入力信号に応答して強制電圧を前記スイッチングノードに印加するように構成された、電圧バッファ。
[C11]
前記電圧バッファが、一定値である前記強制電圧を印加するように構成された、C10に記載のSOC。
[C12]
前記高電圧ノードの値が、経時的に変動するように構成され、
前記電圧バッファが、前記値に従って変動する前記強制電圧を印加するように構成された、
C10に記載のSOC。
[C13]
前記電圧バッファがダイオード/抵抗器スタックを備える、C12に記載のSOC。
[C14]
前記バック電力段が、
前記技術ノードに従って製造され、前記高電圧ノードと前記第1のPMOSのソースとの間に配置された第2のPMOSと、
前記技術ノードに従って製造され、前記第1のNMOSのソースと前記低電圧ノードとの間に配置された第2のNMOSと、
を含むスタックされたデバイスを備える、C10に記載のSOC。
[C15]
前記スタックされたデバイスが、
前記技術ノードに従って製造され、前記高電圧ノードと前記第2のPMOSとの間に配置された第3のPMOSと、
前記技術ノードに従って製造され、前記第2のNMOSと前記低電圧ノードとの間に配置された第3のNMOSと、
をさらに含む、C14に記載のSOC。
[C16]
方法であって、前記方法は下記を備える、
高電圧ノードと低電圧ノードとの間に配設されたバック電力段を設けること、ここで、前記バック電力段が、負荷と接続しているスイッチングノードをさらに備える、と、
電圧バッファに、前記バック電力段が非スイッチング状態にあることを示す入力信号に応答して強制電圧を前記スイッチングノードに印加させること。
[C17]
前記電圧バッファが、一定値である前記強制電圧を印加するように構成された、C16に記載の方法。
[C18]
前記高電圧ノードの値が、経時的に変動するように構成され、
前記電圧バッファが、前記値に従って変動する前記強制電圧を印加するように構成された、
C16に記載の方法。
[C19]
前記電圧バッファがダイオード/抵抗器スタックを備える、C16に記載の方法。
[C20]
前記バック電力段が、MOSトランジスタを含むスタックされたデバイスを備え、前記方法が、バイアス電圧を前記MOSトランジスタのゲートに印加することをさらに備える、C16に記載の方法。
Claims (20)
- 装置であって、前記装置は下記を備える、
高電圧ノードと低電圧ノードとの間に配設されたバック電力段、ここで、前記バック電力段が、負荷と接続しているスイッチングノードをさらに備える、と、
前記バック電力段が非スイッチング状態にあることを示す入力信号に応答して強制電圧を前記スイッチングノードに印加するように構成された電圧バッファ、ここで、前記強制電圧は、前記スイッチングノードに印加されるとき、前記強制電圧が、前記バック電力段に印加された電圧を予め定義された信頼性の範囲内に保つように構成されるよう、決定される。 - 前記電圧バッファが、一定値である前記強制電圧を印加するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記高電圧ノードの値が、経時的に変動するように構成され、
前記電圧バッファが、前記バック電力段に印加された前記電圧を前記予め定義された信頼性の範囲内に保つために、前記高電圧ノードの前記値に従って前記強制電圧を変動させるように構成された、
請求項1に記載の装置。 - 前記電圧バッファは、前記値が信頼性のために許可された最大値を超えるとき、前記強制電圧を印加するように構成された、請求項3に記載の装置。
- 前記電圧バッファがダイオード/抵抗器スタックを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記バック電力段が、
前記高電圧ノードと接続しているソースと、前記スイッチングノードと接続しているドレインとを有する第1のPMOSと、
前記スイッチングノードと接続しているドレインと、前記低電圧ノードと接続しているソースとを有する第1のNMOSと、
を備える、請求項1に記載の装置。 - 前記バック電力段が、
前記高電圧ノードと前記第1のPMOSの前記ソースとの間の第2のPMOSと、
前記第1のNMOSの前記ソースと前記低電圧ノードとの間の第2のNMOSと、
を含むスタックされたデバイスを備える、請求項6に記載の装置。 - 前記スタックされたデバイスが、
前記高電圧ノードと前記第2のPMOSとの間の第3のPMOSと、
前記第2のNMOSと前記低電圧ノードとの間の第3のNMOSと、
をさらに含む、請求項7に記載の装置。 - 前記第1のPMOSおよび前記第1のNMOSが、前記第1のPMOSおよび前記第1のNMOSと同じ技術ノードから製造されたデータ処理のトランジスタをさらに備える、システムオンチップ(SOC)デバイスの一部を備える、請求項6に記載の装置。
- システムオンチップ(SOC)であって、前記SOCは下記を備える、
所与の技術ノードに従って製造されたデータ処理のトランジスタと、
前記技術ノードに従って製造された第1のPMOSトランジスタと前記技術ノードに従って製造された第1のNMOSトランジスタとを備える、高電圧ノードと低電圧ノードとの間に配設されたバック電力段、ここで、前記バック電力段が、負荷と接続しているスイッチングノードをさらに備える、と、
前記技術ノードに従って製造され、前記バック電力段が非スイッチング状態にあることを示す入力信号に応答して強制電圧を前記スイッチングノードに印加するように構成された、電圧バッファ、ここで、前記強制電圧は、前記スイッチングノードに印加されるとき、前記強制電圧が、前記バック電力段のトランジスタに印加された電圧を予め定義された信頼性の範囲内に保つように構成されるよう、決定される。 - 前記電圧バッファが、一定値である前記強制電圧を印加するように構成された、請求項10に記載のSOC。
- 前記高電圧ノードの値が、経時的に変動するように構成され、
前記電圧バッファが、前記バック電力段のトランジスタに印加された前記電圧を前記予め定義された信頼性の範囲内に保つために、前記高電圧ノードの前記値に従って前記強制電圧を変動させるように構成された、
請求項10に記載のSOC。 - 前記電圧バッファがダイオード/抵抗器スタックを備える、請求項10に記載のSOC。
- 前記バック電力段が、
前記技術ノードに従って製造され、前記高電圧ノードと前記第1のPMOSのソースとの間に配置された第2のPMOSと、
前記技術ノードに従って製造され、前記第1のNMOSのソースと前記低電圧ノードとの間に配置された第2のNMOSと、
を含むスタックされたデバイスを備える、請求項10に記載のSOC。 - 前記スタックされたデバイスが、
前記技術ノードに従って製造され、前記高電圧ノードと前記第2のPMOSとの間に配置された第3のPMOSと、
前記技術ノードに従って製造され、前記第2のNMOSと前記低電圧ノードとの間に配置された第3のNMOSと、
をさらに含む、請求項14に記載のSOC。 - 方法であって、前記方法は下記を備える、
高電圧ノードと低電圧ノードとの間に配設されたバック電力段を設けること、ここで、前記バック電力段が、負荷と接続しているスイッチングノードをさらに備える、と、
前記スイッチングノードに印加されるとき、強制電圧が、前記バック電力段に印加された電圧を予め定義された信頼性の範囲内に保つように構成されるよう、前記強制電圧を決定することと、
電圧バッファに、前記バック電力段が非スイッチング状態にあることを示す入力信号に応答して前記強制電圧を前記スイッチングノードに印加させること。 - 前記電圧バッファが、一定値である前記強制電圧を印加するように構成された、請求項16に記載の方法。
- 前記高電圧ノードの値が、経時的に変動するように構成され、
前記電圧バッファが、前記バック電力段に印加された前記電圧を前記予め定義された信頼性の範囲内に保つために、前記高電圧ノードの前記値に従って前記強制電圧を変動させるように構成された、
請求項16に記載の方法。 - 前記電圧バッファがダイオード/抵抗器スタックを備える、請求項16に記載の方法。
- 前記バック電力段が、
前記高電圧ノードと前記スイッチングノードとの間の1つまたは複数のPMOSトランジスタ、および前記スイッチングノードと前記低電圧ノードとの間の1つまたは複数のNMOSトランジスタを含むスタックされたデバイスを備え、
ここで、前記方法が、バイアス電圧を前記PMOSおよびNMOSトランジスタのゲートに印加することをさらに備える、請求項16に記載の方法。
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