JPH09181595A - 地気バウンスを制御する方法と装置 - Google Patents
地気バウンスを制御する方法と装置Info
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- JPH09181595A JPH09181595A JP8281172A JP28117296A JPH09181595A JP H09181595 A JPH09181595 A JP H09181595A JP 8281172 A JP8281172 A JP 8281172A JP 28117296 A JP28117296 A JP 28117296A JP H09181595 A JPH09181595 A JP H09181595A
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- H03K19/00346—Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents
- H03K19/00361—Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents in field effect transistor circuits
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は集積回路における地気バウンスを減
少する方法を目的とする。 【解決手段】 2つの別個の技術が、地気バウンスの問
題を解決するために同時に用いられている。第1に、イ
ンピーダンスが、集積回路上の電源用バスと外部電源の
間と、チップ上の接地用バスと外部接地部との間に配置
されている。これは、チップの電源用と接地用のリード
線における地気バウンス発振を効果的に減衰する。第2
は、静電容量が、静電容量ノードによって出力バッファ
の前置ドライブに動的に加えられることである。動的デ
ジタル・サイズ設定機能が両方の技術に用いられている
ので、両方の技術がチップ内部の特性変動に対応するこ
とになる。
少する方法を目的とする。 【解決手段】 2つの別個の技術が、地気バウンスの問
題を解決するために同時に用いられている。第1に、イ
ンピーダンスが、集積回路上の電源用バスと外部電源の
間と、チップ上の接地用バスと外部接地部との間に配置
されている。これは、チップの電源用と接地用のリード
線における地気バウンス発振を効果的に減衰する。第2
は、静電容量が、静電容量ノードによって出力バッファ
の前置ドライブに動的に加えられることである。動的デ
ジタル・サイズ設定機能が両方の技術に用いられている
ので、両方の技術がチップ内部の特性変動に対応するこ
とになる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路、特に地気バ
ウンスを制御することによって、より広い帯域幅に対す
る設計要求を満足する集積回路に関する。
ウンスを制御することによって、より広い帯域幅に対す
る設計要求を満足する集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路(チップ)の技術分野では、よ
り広い帯域幅のデバイスを使用する傾向にある。その結
果、集積回路上のバス幅が広くなってきている。CMO
Sチップのような集積回路技術におけるバス幅は、例え
ば、128ビットに近づいてきている。この処理量増加
の要求に応じるために、集積回路における多数のデータ
・パスを、更なるデータ搬送のために活用できなければ
ならない。従って、より多くの接続部を集積回路とプリ
ント基板との間に配置しなければならない(すなわち、
128ビットで128ヶ所の接続部が必要になる)。し
かし、回路接続部の増加に伴い、これらの回路接続部に
付随して、寄生作用(すなわち静電容量とインダクタン
ス)が増加することになる。
り広い帯域幅のデバイスを使用する傾向にある。その結
果、集積回路上のバス幅が広くなってきている。CMO
Sチップのような集積回路技術におけるバス幅は、例え
ば、128ビットに近づいてきている。この処理量増加
の要求に応じるために、集積回路における多数のデータ
・パスを、更なるデータ搬送のために活用できなければ
ならない。従って、より多くの接続部を集積回路とプリ
ント基板との間に配置しなければならない(すなわち、
128ビットで128ヶ所の接続部が必要になる)。し
かし、回路接続部の増加に伴い、これらの回路接続部に
付随して、寄生作用(すなわち静電容量とインダクタン
ス)が増加することになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】チップとプリント基板
との間の接続部を移動する電子に起因する寄生作用は、
コンデンサと直列に位置するインダクタから通常はモデ
ル化される。図1は、チップをプリント基板に接続する
代表的な方法を示す。図1の場合、プラスチック・パッ
ケージ15に組み込まれているチップ10がプリント基
板20に接続している。接着線30は、プリント基板2
0に順に連なるリード線40にチップを接続している。
データ(0と1)を表す電気信号(ビット)は、通常は
出力バッファ50で処理され、パッド60を経由して接
着線30に転送される。ビットは、リード線40を経由
してプリント基板20に送られる。チップは、パッド1
30を経由して外部電源70に及びパッド140を経由
して外部接地部80に接続している。チップのリード線
は、データと制御と電源と接地用のリード線として使用
するように設計されることが多い。多量チップの設計で
は、電源と接地用のリード線がリード線全体の30〜4
0%を費やすと思われる。従って、各リード線の寄生作
用に関するバス幅が増加すると、チップも増えて、接地
部と電源のために用いるリード線の数も増加することに
なる。
との間の接続部を移動する電子に起因する寄生作用は、
コンデンサと直列に位置するインダクタから通常はモデ
ル化される。図1は、チップをプリント基板に接続する
代表的な方法を示す。図1の場合、プラスチック・パッ
ケージ15に組み込まれているチップ10がプリント基
板20に接続している。接着線30は、プリント基板2
0に順に連なるリード線40にチップを接続している。
データ(0と1)を表す電気信号(ビット)は、通常は
出力バッファ50で処理され、パッド60を経由して接
着線30に転送される。ビットは、リード線40を経由
してプリント基板20に送られる。チップは、パッド1
30を経由して外部電源70に及びパッド140を経由
して外部接地部80に接続している。チップのリード線
は、データと制御と電源と接地用のリード線として使用
するように設計されることが多い。多量チップの設計で
は、電源と接地用のリード線がリード線全体の30〜4
0%を費やすと思われる。従って、各リード線の寄生作
用に関するバス幅が増加すると、チップも増えて、接地
部と電源のために用いるリード線の数も増加することに
なる。
【0004】図2は、チップ10とプリント基板20と
の間の接続部を移動する電子に起因する寄生作用のモデ
ルを示す。図2では、寄生モデルが外部電源70と外部
接地部80との間に連なっている。パッドに対するデー
タ・バッファの接続は、各々、50と60から表されて
いる。図1の接着線30とリード線40とプリント基板
20との間の接続に起因する寄生作用は、図2のコンデ
ンサ120と直列に位置するインダクタ110からモデ
ル化される。チップとプリント基板との間に接地部が幾
つかあるので、図2の回路は、並列に位置する数多くの
回路によって実際は表されると思われる。しかし、単純
にするために、単一の接続部の寄生作用が図示してあ
る。データ・バッファ50は前置ドライバ90と出力ド
ライバ100から通常は構成されている。前置ドライバ
90と出力ドライバ100の組み合わせを介して、デー
タ・バッファ50はデータを処理できる。外部電源(外
部VDD)70と外部接地部(外部VSS)80に対するチ
ップの接続に起因する寄生作用も存在する。これらの接
続は、パッド130と140を介して構成され、インダ
クタ150と160からモデル化される。
の間の接続部を移動する電子に起因する寄生作用のモデ
ルを示す。図2では、寄生モデルが外部電源70と外部
接地部80との間に連なっている。パッドに対するデー
タ・バッファの接続は、各々、50と60から表されて
いる。図1の接着線30とリード線40とプリント基板
20との間の接続に起因する寄生作用は、図2のコンデ
ンサ120と直列に位置するインダクタ110からモデ
ル化される。チップとプリント基板との間に接地部が幾
つかあるので、図2の回路は、並列に位置する数多くの
回路によって実際は表されると思われる。しかし、単純
にするために、単一の接続部の寄生作用が図示してあ
る。データ・バッファ50は前置ドライバ90と出力ド
ライバ100から通常は構成されている。前置ドライバ
90と出力ドライバ100の組み合わせを介して、デー
タ・バッファ50はデータを処理できる。外部電源(外
部VDD)70と外部接地部(外部VSS)80に対するチ
ップの接続に起因する寄生作用も存在する。これらの接
続は、パッド130と140を介して構成され、インダ
クタ150と160からモデル化される。
【0005】データがチップからプリント基板に送られ
ると、図2のコンデンサ120が充放電を行う。充放電
は、エネルギーがチップを介して伝えられるので、イン
ダクタ110に電圧シフトを導く。結局、このエネルギ
ーは、充電段階ではインダクタ150を介して又は放電
段階ではインダクタ160を介して伝えられる。部品1
50と160と110と120と出力ドライバ100か
ら形成するRLCタンク回路が励磁されて、不十分に減
衰された電圧発振作用が内部接地用バス180又は内部
電源用バス170に生じる。発振強度が大きくなると、
チップから受信されるデータが0か1かについて決定す
ることが難しくなる。そこで、データの完全性が低下す
る。この現象が、地気バウンスと呼ばれている。
ると、図2のコンデンサ120が充放電を行う。充放電
は、エネルギーがチップを介して伝えられるので、イン
ダクタ110に電圧シフトを導く。結局、このエネルギ
ーは、充電段階ではインダクタ150を介して又は放電
段階ではインダクタ160を介して伝えられる。部品1
50と160と110と120と出力ドライバ100か
ら形成するRLCタンク回路が励磁されて、不十分に減
衰された電圧発振作用が内部接地用バス180又は内部
電源用バス170に生じる。発振強度が大きくなると、
チップから受信されるデータが0か1かについて決定す
ることが難しくなる。そこで、データの完全性が低下す
る。この現象が、地気バウンスと呼ばれている。
【0006】一部の設計者は、出力バッファを処理して
地気バウンスの問題に対処している。図3は従来技術の
出力バッファの回路構成を示す。出力バッファ50は前
置ドライバ90と出力ドライバ100から成る。地気バ
ウンスの影響を弱めるために、前置ドライバ90の大き
さは、出力ドライバ100の大きさより15〜20倍も
小さくされている。しかし、これは、バッファが高いデ
ータ処理頻度で動作することを妨げることになる。図4
は、図3に示した出力ドライバ100をモデル化したも
のである。出力ドライバ100が、外部電源70と外部
接地部80の間に接続しており、能動性抵抗と直列に図
示したスイッチによってモデル化される。能動性抵抗と
直列に位置する各スイッチは、図3の出力ドライブ10
0において1つの金属酸化物半導体電界効果トランジス
タ(MOSFET)を表している。スイッチング動作の
終了後に、能動性抵抗体190の電圧降下がゼロになる
ので、能動性抵抗体190の電圧は、通常は外部電源7
0または外部接地部80に結合される。設計者は、内部
電源と接地用のバスと外部電源と外部接地用のターミナ
ルとの間に任意のかなりの受動性または能動性抵抗を導
く設計構造を避けている。チップは、図4の75に示す
平均直流電流を安定して流し込んでいる。接触抵抗を越
える任意の抵抗は電圧降下を抵抗体に導く場合があるの
で、これは回路の直流的な性能に影響を及ぼすと思われ
る。電圧降下は、チップの内部電圧(図2の170と1
80)のシフトを導いて、データの完全性を損ねること
になる。従って、電源と接地用のターミナルに正規に現
れる抵抗だけが、自然に発生する抵抗(すなわち、接触
抵抗、接着線の抵抗、リード線の抵抗、電源と接地用バ
スの抵抗)になると考えられ、これは通常はミリオーム
の単位である。
地気バウンスの問題に対処している。図3は従来技術の
出力バッファの回路構成を示す。出力バッファ50は前
置ドライバ90と出力ドライバ100から成る。地気バ
ウンスの影響を弱めるために、前置ドライバ90の大き
さは、出力ドライバ100の大きさより15〜20倍も
小さくされている。しかし、これは、バッファが高いデ
ータ処理頻度で動作することを妨げることになる。図4
は、図3に示した出力ドライバ100をモデル化したも
のである。出力ドライバ100が、外部電源70と外部
接地部80の間に接続しており、能動性抵抗と直列に図
示したスイッチによってモデル化される。能動性抵抗と
直列に位置する各スイッチは、図3の出力ドライブ10
0において1つの金属酸化物半導体電界効果トランジス
タ(MOSFET)を表している。スイッチング動作の
終了後に、能動性抵抗体190の電圧降下がゼロになる
ので、能動性抵抗体190の電圧は、通常は外部電源7
0または外部接地部80に結合される。設計者は、内部
電源と接地用のバスと外部電源と外部接地用のターミナ
ルとの間に任意のかなりの受動性または能動性抵抗を導
く設計構造を避けている。チップは、図4の75に示す
平均直流電流を安定して流し込んでいる。接触抵抗を越
える任意の抵抗は電圧降下を抵抗体に導く場合があるの
で、これは回路の直流的な性能に影響を及ぼすと思われ
る。電圧降下は、チップの内部電圧(図2の170と1
80)のシフトを導いて、データの完全性を損ねること
になる。従って、電源と接地用のターミナルに正規に現
れる抵抗だけが、自然に発生する抵抗(すなわち、接触
抵抗、接着線の抵抗、リード線の抵抗、電源と接地用バ
スの抵抗)になると考えられ、これは通常はミリオーム
の単位である。
【0007】地気バウンスの問題は電源と電圧と温度
(PVT)に関する極端な値の存在によって更に悪化す
る。能動性抵抗体190はPVTの関数である。能動性
抵抗体190の値から、地気バウンスを誘導する発振が
電源用バス170又は接地用バス180に生じるかどう
かについて決まる。同じ設計が2つの異なるチップに構
成できるが、チップは普通は同じに製作されていない。
一般的に、能動性抵抗体190は、同じ設計の2つの異
なるチップで3倍も変動する。ある極端な場合では、チ
ップが最悪低速(WCS)状態で動作すると思われる。
WCS条件の時に、抵抗体190は大きくなり、チップ
回路が特に過剰に減衰される。過剰減衰状態で、チップ
は、長いチャンネル・デバイスとして製作され、低電圧
と高温条件の結果として、低速でデータを処理(0の状
態から1の状態にスイッチング)する。他の極端な場合
では、チップが最良高速(BCF)状態で動作する。B
CF状態では、抵抗体190が小さくなり、発振条件が
電源と接地用のバスに出現することになる。チップがB
CF状態で動作している時に、チップは不十分に減衰さ
れる。BCF条件のもとで、チップは、短いチャンネル
で製作され、高電圧と低温の結果として高速で情報を処
理する。設計者は、WCSからBCFにいたる、製作上
の変動に関する全ての範囲のもとで機能するチップを設
計しなければならない。
(PVT)に関する極端な値の存在によって更に悪化す
る。能動性抵抗体190はPVTの関数である。能動性
抵抗体190の値から、地気バウンスを誘導する発振が
電源用バス170又は接地用バス180に生じるかどう
かについて決まる。同じ設計が2つの異なるチップに構
成できるが、チップは普通は同じに製作されていない。
一般的に、能動性抵抗体190は、同じ設計の2つの異
なるチップで3倍も変動する。ある極端な場合では、チ
ップが最悪低速(WCS)状態で動作すると思われる。
WCS条件の時に、抵抗体190は大きくなり、チップ
回路が特に過剰に減衰される。過剰減衰状態で、チップ
は、長いチャンネル・デバイスとして製作され、低電圧
と高温条件の結果として、低速でデータを処理(0の状
態から1の状態にスイッチング)する。他の極端な場合
では、チップが最良高速(BCF)状態で動作する。B
CF状態では、抵抗体190が小さくなり、発振条件が
電源と接地用のバスに出現することになる。チップがB
CF状態で動作している時に、チップは不十分に減衰さ
れる。BCF条件のもとで、チップは、短いチャンネル
で製作され、高電圧と低温の結果として高速で情報を処
理する。設計者は、WCSからBCFにいたる、製作上
の変動に関する全ての範囲のもとで機能するチップを設
計しなければならない。
【0008】
【課題を解決するための手段】2つの技術が、集積回路
の地気バウンスを解決するために単独に又は組み合わせ
て用いられている。インピーダンスが、チップ上の電源
用バスと外部電源、及びチップ上の接地用バスと外部接
地部との間に配置されている。インピーダンスは、能動
性回路要素または受動性回路要素あるいはその両方から
構成されている。第2に、動的デジタル・サイズ設定機
能が、出力バッファの前置ドライブ・ノード上の静電容
量を調節して、地気バウンスを更に減少するために用い
られている。
の地気バウンスを解決するために単独に又は組み合わせ
て用いられている。インピーダンスが、チップ上の電源
用バスと外部電源、及びチップ上の接地用バスと外部接
地部との間に配置されている。インピーダンスは、能動
性回路要素または受動性回路要素あるいはその両方から
構成されている。第2に、動的デジタル・サイズ設定機
能が、出力バッファの前置ドライブ・ノード上の静電容
量を調節して、地気バウンスを更に減少するために用い
られている。
【0009】
【実施例】本発明では、外部ターミナルの実効抵抗は、
インピーダンスを調整するトランジスタ・サイズ設定技
術を用いて、チップ動作条件変更として調節される。こ
の技術は地気バウンスに起因する発振を減衰する。イン
ピーダンスを外部ターミナルに動的に加えるほかに、約
25%の発振の更なる低下が、チップがWCSからBC
F条件に進むと、出力バッファの前置ドライブ・ノード
に静電容量を加えることによって達成される。この静電
容量を前置ドライブ・ノードに加えることによって、出
力ドライバの充電時間が遅くなり、パッドに生成する出
力波形の立ち上がり/立ち下がり時間を更に制御でき
る。静電容量の追加は、BCF条件における地気バウン
スの減少に役立つ。WCS条件では、静電容量は、これ
らの静電回路要素を前置ドライブ・ノードから分離する
ことによって非作動状態になるので、回路は加えられた
静電容量による遅延なしに動作することが可能になる。
インピーダンスを調整するトランジスタ・サイズ設定技
術を用いて、チップ動作条件変更として調節される。こ
の技術は地気バウンスに起因する発振を減衰する。イン
ピーダンスを外部ターミナルに動的に加えるほかに、約
25%の発振の更なる低下が、チップがWCSからBC
F条件に進むと、出力バッファの前置ドライブ・ノード
に静電容量を加えることによって達成される。この静電
容量を前置ドライブ・ノードに加えることによって、出
力ドライバの充電時間が遅くなり、パッドに生成する出
力波形の立ち上がり/立ち下がり時間を更に制御でき
る。静電容量の追加は、BCF条件における地気バウン
スの減少に役立つ。WCS条件では、静電容量は、これ
らの静電回路要素を前置ドライブ・ノードから分離する
ことによって非作動状態になるので、回路は加えられた
静電容量による遅延なしに動作することが可能になる。
【0010】本発明を示す実施例がブロック図を用いて
説明してある。ブロック図は、制御信号を生成する基準
回路と、抵抗を集積回路の外部ターミナルに加える電源
/接地インピーダンス・モジュールと、データ出力を抑
制する出力バッファとを含んでいる。
説明してある。ブロック図は、制御信号を生成する基準
回路と、抵抗を集積回路の外部ターミナルに加える電源
/接地インピーダンス・モジュールと、データ出力を抑
制する出力バッファとを含んでいる。
【0011】本実施例の動作態様が、図5のブロック図
に強調して図示されている。チップ300は内部電源用
バス340と内部接地用バス330とを備えている。外
部電源310と外部接地部320も図示されている。チ
ップ300の外部に位置する基準抵抗体560がパッド
550を経由して基準モジュール540に接続してい
る。基準モジュール540は、インピーダンス・モジュ
ール470と480の動的デジタル・サイズ設定機能と
出力バッファ510の静電容量ノードを制御する、制御
信号とその逆の制御信号365を生成する。電源用イン
ピーダンス・モジュール470が、パッド570を経由
して外部電源310と内部電源用バス340との間に接
続している。制御信号360/365を電源用インピー
ダンス・モジュール470に送ると、電源用インピーダ
ンス・モジュール470を動的にデジタル・サイズ設定
することになる。これは、インピーダンスを内部電源用
バス340と外部電源310との間に動的に生成して、
地気バウンスを小さくする。このチップは、例えば、1
993年9月7日に発行された“デジタル制御要素サイ
ズ設定”という名称のGabaraなどの米国特許第
5,243,229号に開示されている、動的デジタル
・サイズ設定技術を用いて動的にサイズ設定され、ここ
で引例を用いて包合されている。言い換えれば、数多く
のMOSFETが、内部電源用バス340と外部電源3
10との間で制御されるインピーダンス量を加えるため
に回路に構成されている。
に強調して図示されている。チップ300は内部電源用
バス340と内部接地用バス330とを備えている。外
部電源310と外部接地部320も図示されている。チ
ップ300の外部に位置する基準抵抗体560がパッド
550を経由して基準モジュール540に接続してい
る。基準モジュール540は、インピーダンス・モジュ
ール470と480の動的デジタル・サイズ設定機能と
出力バッファ510の静電容量ノードを制御する、制御
信号とその逆の制御信号365を生成する。電源用イン
ピーダンス・モジュール470が、パッド570を経由
して外部電源310と内部電源用バス340との間に接
続している。制御信号360/365を電源用インピー
ダンス・モジュール470に送ると、電源用インピーダ
ンス・モジュール470を動的にデジタル・サイズ設定
することになる。これは、インピーダンスを内部電源用
バス340と外部電源310との間に動的に生成して、
地気バウンスを小さくする。このチップは、例えば、1
993年9月7日に発行された“デジタル制御要素サイ
ズ設定”という名称のGabaraなどの米国特許第
5,243,229号に開示されている、動的デジタル
・サイズ設定技術を用いて動的にサイズ設定され、ここ
で引例を用いて包合されている。言い換えれば、数多く
のMOSFETが、内部電源用バス340と外部電源3
10との間で制御されるインピーダンス量を加えるため
に回路に構成されている。
【0012】電源用インピーダンス・モジュール470
と同様に、接地用インピーダンス・モジュール480
も、内部接地用バス330と外部接地部320との間
に、パッド580を経由して接続している。動的デジタ
ル・サイズ設定技術が接地用インピーダンス・モジュー
ル480に用いられている。電源用インピーダンス・モ
ジュール470と接地用インピーダンス・モジュール4
80は、複数の抵抗体のような受動性インピーダンス要
素、複数のMOSFETのような能動性インピーダンス
要素、または能動性インピーダンス要素と並列に位置す
る複数の受動性インピーダンス要素のいずれかを、ブロ
ック図の形態で呈することが分かる。更に、インピーダ
ンス・モジュールによってターミナルに出現するインピ
ーダンスは、いま存在すると考えられる、自然に発生す
る抵抗より大きいと思われる。一般的に、0.5Ω〜3
0Ωの範囲の抵抗が用いられる。
と同様に、接地用インピーダンス・モジュール480
も、内部接地用バス330と外部接地部320との間
に、パッド580を経由して接続している。動的デジタ
ル・サイズ設定技術が接地用インピーダンス・モジュー
ル480に用いられている。電源用インピーダンス・モ
ジュール470と接地用インピーダンス・モジュール4
80は、複数の抵抗体のような受動性インピーダンス要
素、複数のMOSFETのような能動性インピーダンス
要素、または能動性インピーダンス要素と並列に位置す
る複数の受動性インピーダンス要素のいずれかを、ブロ
ック図の形態で呈することが分かる。更に、インピーダ
ンス・モジュールによってターミナルに出現するインピ
ーダンスは、いま存在すると考えられる、自然に発生す
る抵抗より大きいと思われる。一般的に、0.5Ω〜3
0Ωの範囲の抵抗が用いられる。
【0013】図5で、出力バッファ510は、作動可能
信号520と入力データ信号530と共に制御信号36
0/365から制御される。出力バッファ510は、入
力データ信号530を処理して任意の外部要求に対応し
ている。例えば、出力バッファ510は、データ信号5
30の立ち上がりと立ち下がり時間を制御、データ信号
530の電圧レベルをシフト、またはインピーダンスを
電圧信号530に印加することができる。静電容量が、
デジタル制御要素サイズ設定技術を用いて、出力バッフ
ァの前置ドライバに加えられる。静電容量ノードは、信
号530の立ち上がりと立ち下がり時間を制御する機能
を備えている。チップの部分は、これらの部品をバイパ
スし、315と325に示す通常の手段を介して外部電
源/接地用リード線を接続できることも分かる。
信号520と入力データ信号530と共に制御信号36
0/365から制御される。出力バッファ510は、入
力データ信号530を処理して任意の外部要求に対応し
ている。例えば、出力バッファ510は、データ信号5
30の立ち上がりと立ち下がり時間を制御、データ信号
530の電圧レベルをシフト、またはインピーダンスを
電圧信号530に印加することができる。静電容量が、
デジタル制御要素サイズ設定技術を用いて、出力バッフ
ァの前置ドライバに加えられる。静電容量ノードは、信
号530の立ち上がりと立ち下がり時間を制御する機能
を備えている。チップの部分は、これらの部品をバイパ
スし、315と325に示す通常の手段を介して外部電
源/接地用リード線を接続できることも分かる。
【0014】集積回路全体で用いている制御信号は、例
えば、図6の基準回路によって生成される。図6では、
電流ミラー610が、基準抵抗体560(チップと離れ
て位置する)を介して生成された信号を増大して、この
信号をトランジスタ・アレイ660とコンパレータ65
0に送る。コンパレータ650は、610と660の接
合点に生じた信号と、抵抗体630と640の間のポイ
ントから読み取った信号とを比較する、なお、これはホ
ィストーン・ブリッジの構成をしている。これらの信号
に差異が生じると、コンパレータは、コンパレータ65
0の信号差を補償するために制御信号360/365を
生成するカウンタ/デコーダ・ロジック・モジュールの
信号を生成する。トランジスタ・アレイ660は、MO
SFET技術を用いて構成しているが、任意の他の技術
も活用できることが分かる。トランジスタ・アレイ66
0も制御信号360/365に対応している。従って、
コンパレータ650を用いてチップ上の変動をモニタ
し、カウンタ/デコーダ・ロジック・モジュールを用い
てこれらの変動を吸収することによって、トランジスタ
・アレイ660が、チップの任意のPVT変動を補償す
るために動的にサイズ設定される。
えば、図6の基準回路によって生成される。図6では、
電流ミラー610が、基準抵抗体560(チップと離れ
て位置する)を介して生成された信号を増大して、この
信号をトランジスタ・アレイ660とコンパレータ65
0に送る。コンパレータ650は、610と660の接
合点に生じた信号と、抵抗体630と640の間のポイ
ントから読み取った信号とを比較する、なお、これはホ
ィストーン・ブリッジの構成をしている。これらの信号
に差異が生じると、コンパレータは、コンパレータ65
0の信号差を補償するために制御信号360/365を
生成するカウンタ/デコーダ・ロジック・モジュールの
信号を生成する。トランジスタ・アレイ660は、MO
SFET技術を用いて構成しているが、任意の他の技術
も活用できることが分かる。トランジスタ・アレイ66
0も制御信号360/365に対応している。従って、
コンパレータ650を用いてチップ上の変動をモニタ
し、カウンタ/デコーダ・ロジック・モジュールを用い
てこれらの変動を吸収することによって、トランジスタ
・アレイ660が、チップの任意のPVT変動を補償す
るために動的にサイズ設定される。
【0015】制御信号360/365は、信号を図7の
電源用インピーダンス・モジュール470に送るので、
どのMOSFETがオンして回路の一時になるかについ
て制御できる。最初に結合されているMOSFET 7
05が、常にオンして、自然に発生する抵抗より大きい
或るインピーダンスを回路に与える。更なるMOSFE
Tが、制御信号360/365に対応し、回路に加えら
れているので、全体的なインピーダンスを動的に調整で
きる。MOSFETは異なるインピーダンス値を有する
ことができることが分かる。例えば、粗調整用MOSF
ET 710は、微調整用MOSFET 720の4倍
より小さいインピーダンスを呈する。図8は、内部接地
用バス330と外部接地用バス320との間に接続する
インピーダンス・モジュール480を示す。2番目に結
合されているMOSFET 805は常にオンしている
ので、接地用インピーダンス・モジュール480は、約
0.5Ωの任意の自然に発生する抵抗より大きい、最小
インピーダンス値を常に呈する。接地用インピーダンス
・モジュール480は、同じインピーダンス値を搬送す
るMOSFETを全て備えているか、またはMOSFE
Tを粗調整用MOSFET 810と微調整用MOSF
ET 820に分離する。与えられたチップが、同時に
回路で作動状態になる複数の電源用インピーダンス・モ
ジュール470と接地用インピーダンス・モジュール4
80を備えていることに注目すべきである。
電源用インピーダンス・モジュール470に送るので、
どのMOSFETがオンして回路の一時になるかについ
て制御できる。最初に結合されているMOSFET 7
05が、常にオンして、自然に発生する抵抗より大きい
或るインピーダンスを回路に与える。更なるMOSFE
Tが、制御信号360/365に対応し、回路に加えら
れているので、全体的なインピーダンスを動的に調整で
きる。MOSFETは異なるインピーダンス値を有する
ことができることが分かる。例えば、粗調整用MOSF
ET 710は、微調整用MOSFET 720の4倍
より小さいインピーダンスを呈する。図8は、内部接地
用バス330と外部接地用バス320との間に接続する
インピーダンス・モジュール480を示す。2番目に結
合されているMOSFET 805は常にオンしている
ので、接地用インピーダンス・モジュール480は、約
0.5Ωの任意の自然に発生する抵抗より大きい、最小
インピーダンス値を常に呈する。接地用インピーダンス
・モジュール480は、同じインピーダンス値を搬送す
るMOSFETを全て備えているか、またはMOSFE
Tを粗調整用MOSFET 810と微調整用MOSF
ET 820に分離する。与えられたチップが、同時に
回路で作動状態になる複数の電源用インピーダンス・モ
ジュール470と接地用インピーダンス・モジュール4
80を備えていることに注目すべきである。
【0016】最後のデータ処理は図9に示す出力バッフ
ァで行われる。前置ドライバ90と出力ドライバ100
と静電容量調整部品900が、図5の出力バッファ51
0に位置している。前置ドライバ90は、制御信号36
0/365と入力データ信号530に対応している。作
動可能信号520は制御信号360/365と論理的に
組み合わされているので、前置ドライバ90全体が必要
に応じて非作動状態になる。ある実施例では、この論理
的な組み合わせが、NANDゲート910を用いて構成
されている。出力バッファ510全体はMOSFET技
術から構成できるが、JFETのような他の能動性技術
も本発明の構成に活用できると思われる。
ァで行われる。前置ドライバ90と出力ドライバ100
と静電容量調整部品900が、図5の出力バッファ51
0に位置している。前置ドライバ90は、制御信号36
0/365と入力データ信号530に対応している。作
動可能信号520は制御信号360/365と論理的に
組み合わされているので、前置ドライバ90全体が必要
に応じて非作動状態になる。ある実施例では、この論理
的な組み合わせが、NANDゲート910を用いて構成
されている。出力バッファ510全体はMOSFET技
術から構成できるが、JFETのような他の能動性技術
も本発明の構成に活用できると思われる。
【0017】静電容量調整部品900は、動的デジタル
・サイズ設定技術を用いて出力バッファ510に加えら
れるか又は取り除かれる。そこで、静電容量調整部品9
00は、前置ドライブ・ノードに静電容量を与えて、出
力バッファを制御し、チップを動的に制御することがで
きる。静電容量を前置ドライバ90に加える静電容量調
整部品900は、ある実施例では、4Cに示す微調整要
素と、Cに示す粗調整要素の両方から構成されている。
粗調整要素は、例えば、微調整要素の4倍の静電容量を
加えている。普通、これは、微調整要素の場合に約0.
05〜0.15ピコファラッドであり、粗調整要素は、
I/Oバッファのファミリーの場合に、約0.2〜約
0.6ピコファラッドの範囲にある。0.05と0.2
未満の静電容量は、各々普通、WCS状態の動作を導く
が、1.5と0.6を越える静電容量は、各々、BCF
状態の動作を導く。
・サイズ設定技術を用いて出力バッファ510に加えら
れるか又は取り除かれる。そこで、静電容量調整部品9
00は、前置ドライブ・ノードに静電容量を与えて、出
力バッファを制御し、チップを動的に制御することがで
きる。静電容量を前置ドライバ90に加える静電容量調
整部品900は、ある実施例では、4Cに示す微調整要
素と、Cに示す粗調整要素の両方から構成されている。
粗調整要素は、例えば、微調整要素の4倍の静電容量を
加えている。普通、これは、微調整要素の場合に約0.
05〜0.15ピコファラッドであり、粗調整要素は、
I/Oバッファのファミリーの場合に、約0.2〜約
0.6ピコファラッドの範囲にある。0.05と0.2
未満の静電容量は、各々普通、WCS状態の動作を導く
が、1.5と0.6を越える静電容量は、各々、BCF
状態の動作を導く。
【0018】デジタル的に制御される静電容量は、BC
F製のチップが存在する時に出力ドライバ100の動作
を遅くするために前置ドライブ・ノード90に加えられ
る。この静電容量は全てのスイッチを作動可能状態にし
て印加されるので、数値的に11Cの静電容量ノード9
00を前置ドライブ・ノード90に与える。チップがW
CS状態の場合に、その目的は、静電負荷を最小限にし
て(すなわち、全てのスイッチが作動不能状態になる)
そのスイッチング特性を高速にすることにあるので、0
Cの静電負荷を与えることになる。BCFとWCS状態
のいずれの場合でも、デジタル制御の重みは、前置ドラ
イブ・ノードに印加された静電負荷を単純に増加するこ
とになる。
F製のチップが存在する時に出力ドライバ100の動作
を遅くするために前置ドライブ・ノード90に加えられ
る。この静電容量は全てのスイッチを作動可能状態にし
て印加されるので、数値的に11Cの静電容量ノード9
00を前置ドライブ・ノード90に与える。チップがW
CS状態の場合に、その目的は、静電負荷を最小限にし
て(すなわち、全てのスイッチが作動不能状態になる)
そのスイッチング特性を高速にすることにあるので、0
Cの静電負荷を与えることになる。BCFとWCS状態
のいずれの場合でも、デジタル制御の重みは、前置ドラ
イブ・ノードに印加された静電負荷を単純に増加するこ
とになる。
【0019】本発明の幾つかの実施例が開示され説明さ
れているが、種々の変更が本発明の精神または添付の特
許請求の範囲から逸脱せずに実施できることが認められ
る。
れているが、種々の変更が本発明の精神または添付の特
許請求の範囲から逸脱せずに実施できることが認められ
る。
【図1】チップとプリント基板との間の代表的な接続を
示す。
示す。
【図2】信号が図1に示した接続部を移動する電気回路
のモデルを示しており、接続部の寄生作用を強調して示
している。
のモデルを示しており、接続部の寄生作用を強調して示
している。
【図3】ある従来技術の出力バッファの回路構成を示
す。
す。
【図4】図3に示した出力ドライバのモデルを示す。
【図5】本発明の全体的な構成を示す。
【図6】本発明に用いた基準モジュールのブロック図を
示す。
示す。
【図7】MOSFETを用いて実現した、図6の電源用
インピーダンス・モジュール470を示す。
インピーダンス・モジュール470を示す。
【図8】MOSFETを用いて実現した、図6の接地用
インピーダンス・モジュール480を示す。
インピーダンス・モジュール480を示す。
【図9】図6の出力バッファ510に用いた動的サイズ
設定回路を示す。
設定回路を示す。
300 チップ 310 外部電源 320 外部接地部 330 内部接地用バス 340 内部電源用バス 470 電源用インピーダンス・モジュール 480 接地用インピーダンス・モジュール 510 出力バッファ 520 作動可能信号 530 データ信号 540 基準モジュール 550 パッド 560 基準抵抗体
Claims (31)
- 【請求項1】 制御信号を生成する信号生成器と内部バ
スとを具備する集積回路であって、 前記の制御信号に対応して、約0.5Ωだけ自然に発生
するインピーダンスを越えるインピーダンスを呈するイ
ンピーダンス・モジュールにおいて、前記の内部バスと
外部ターミナルとの間に接続されている、前記のインピ
ーダンス・モジュールを搭載する、前記の集積回路。 - 【請求項2】 前記の集積回路が前記の制御信号に対応
する静電容量調整部品を具備する出力バッファを更に搭
載している、特許請求の範囲第1項に記載の集積回路。 - 【請求項3】 前記の内部バスが電源用バスであり、前
記の外部ターミナルが電源用ターミナルである、特許請
求の範囲第1項に記載の集積回路。 - 【請求項4】 前記の内部バスが接地用バスであり、前
記の外部ターミナルが接地用ターミナルである、特許請
求の範囲第1項に記載の集積回路。 - 【請求項5】 前記のインピーダンス・モジュールが能
動性要素を搭載している、特許請求の範囲第1項に記載
の集積回路。 - 【請求項6】 前記の能動性要素がMOSFETであ
る、特許請求の範囲第5項に記載の集積回路。 - 【請求項7】 前記のインピーダンス・モジュールが能
動性要素と並列に受動性要素を搭載している、特許請求
の範囲第1項に記載の集積回路。 - 【請求項8】 前記の受動性要素が抵抗体である、特許
請求の範囲第7項に記載の集積回路。 - 【請求項9】 前記の静電容量調整部品が前置ドライバ
と出力ドライバとの間に挿入されている、特許請求の範
囲第2項に記載の集積回路。 - 【請求項10】 前記の静電容量調整部品が前記の外部
ターミナルに接続している、特許請求の範囲第9項に記
載の集積回路。 - 【請求項11】 前記の静電容量調整部品が能動性要素
から成る、特許請求の範囲第2項に記載の集積回路。 - 【請求項12】 前記の能動性要素がMOSFETであ
る、特許請求の範囲第11項に記載の集積回路。 - 【請求項13】 前記の静電容量調整部品が受動性要素
から成る、特許請求の範囲第2項に記載の集積回路。 - 【請求項14】 前記の静電容量調整部品が微調整用M
OSFETを搭載している、特許請求の範囲第2項に記
載の集積回路。 - 【請求項15】 前記の静電容量調整部品が粗調整用M
OSFETを搭載している、特許請求の範囲第2項に記
載の集積回路。 - 【請求項16】 前記の静電容量調整部品が粗調整用M
OSFETと微調整用MOSFETを共に搭載してい
る、特許請求の範囲第2項に記載の集積回路。 - 【請求項17】 前記の出力バッファが作動可能信号に
対応している、特許請求の範囲第2項に記載の集積回
路。 - 【請求項18】 前記の出力バッファがデータ入力に対
応している、特許請求の範囲第2項に記載の集積回路。 - 【請求項19】 集積回路であって、 そこに静電容量調整部品を具備する出力バッファ・モジ
ュールを搭載している、前記の集積回路。 - 【請求項20】 前記の静電容量調整部品が前置ドライ
バと出力ドライバとの間に挿入されている、特許請求の
範囲第19項に記載の出力バッファ。 - 【請求項21】 内部バスを具備する集積回路であっ
て、 自然に発生する抵抗を越える抵抗値を有する抵抗体にお
いて、前記の内部バスと外部ターミナルとの間に接続す
る前記の抵抗体を搭載する、前記の集積回路。 - 【請求項22】 前記の内部バスが電源用バスであり、
前記の外部ターミナルが電源用ターミナルである、特許
請求の範囲第21項に記載の集積回路。 - 【請求項23】 前記の内部バスが接地用バスであり、
前記の外部ターミナルが接地用ターミナルである、特許
請求の範囲第21項に記載の集積回路。 - 【請求項24】 集積回路における地気バウンスを減少
する方法であって、前記の集積回路が、制御信号を生成
する信号生成器と、内部バスと、出力バッファとを備え
ており、前記の出力バッファが前置ドライバを備えてお
り、 少なくとも0.5Ωのインピーダンスを前記の内部バス
と外部ターミナルとの間に呈するので地気バウンスを減
少できて、且つ静電容量を前記の前置ドライバに印加す
るので地気バウンスを更に減少できる、前記の方法。 - 【請求項25】 インピーダンスを前記の内部バスと前
記の外部ターミナルとの間に呈する前記のステップが動
的デジタル・サイズ設定機能によって行われる、特許請
求の範囲第24項に記載の地気バウンスを減少する方
法。 - 【請求項26】 前記の出力バッファで静電容量を印加
する前記のステップが動的デジタル・サイズ設定機能に
よって行われる、特許請求の範囲第24項に記載の地気
バウンスを制御する方法。 - 【請求項27】 集積回路における地気バウンスを減少
する方法であって、前記の回路が内部電源用バスと内部
接地用バスとを搭載しており、 少なくとも0.5Ωのインピーダンスを前記の内部電源
用バスと外部電源用ターミナルとの間に呈するので、地
気バウンスを減少し、 少なくとも0.5Ωのインピーダンスを前記の内部接地
用バスと外部接地部との間に呈するので、地気バウンス
を更に減少するステップを搭載している、前記の方法。 - 【請求項28】 インピーダンスを前記の内部電源用バ
スと前記の外部電源との間に呈する前記のステップが少
なくとも1つの受動性要素を用いて行われる、特許請求
の範囲第27項に記載の地気バウンスを減少する方法。 - 【請求項29】 インピーダンスを前記の内部接地用バ
スと前記の外部接地部との間に呈する前記のステップが
少なくとも1つの受動性要素を用いて行われる、特許請
求の範囲第27項に記載の地気バウンスを減少する方
法。 - 【請求項30】 前記の少なくとも1つの受動性要素が
抵抗体である、特許請求の範囲第28項に記載の地気バ
ウンスを減少する方法。 - 【請求項31】 前記の少なくとも1つの受動性要素が
抵抗体である、特許請求の範囲第29項に記載の地気バ
ウンスを制御する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/547,633 US5739714A (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Apparatus for controlling ground bounce |
US08/547633 | 1995-10-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09181595A true JPH09181595A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=24185469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8281172A Pending JPH09181595A (ja) | 1995-10-24 | 1996-10-24 | 地気バウンスを制御する方法と装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5739714A (ja) |
EP (1) | EP0771073A2 (ja) |
JP (1) | JPH09181595A (ja) |
KR (1) | KR970024539A (ja) |
SG (1) | SG52826A1 (ja) |
TW (1) | TW334626B (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19746641B4 (de) * | 1997-09-19 | 2006-02-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verdrahtungsverfahren für Halbleiter-Bauelemente zur Verhinderung von Produktpiraterie und Produktmanipulation und Verwendung des Halbleiter-Bauelements in einer Chipkarte |
US7119839B1 (en) * | 1998-07-22 | 2006-10-10 | Micron Technology, Inc. | High resolution CMOS circuit using a matched impedance output transmission line |
US6664805B2 (en) * | 2002-01-30 | 2003-12-16 | Agilent Technologies, Inc. | Switched capacitor piecewise linear slew rate control methods for output devices |
WO2004077315A1 (en) | 2003-02-25 | 2004-09-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and circuit arrangement for determining power supply noise |
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US6967501B1 (en) | 2003-12-18 | 2005-11-22 | Integrated Device Technology, Inc. | Impedance-matched output driver circuits having enhanced predriver control |
CN110249531B (zh) * | 2018-10-25 | 2023-08-11 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 用于域间缓冲级的接地中间器件 |
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US5068553A (en) * | 1988-10-31 | 1991-11-26 | Texas Instruments Incorporated | Delay stage with reduced Vdd dependence |
DE3904901A1 (de) * | 1989-02-17 | 1990-08-23 | Texas Instruments Deutschland | Integrierte gegentakt-ausgangsstufe |
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-
1996
- 1996-06-19 TW TW085107428A patent/TW334626B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-07-25 SG SG1996010350A patent/SG52826A1/en unknown
- 1996-10-15 EP EP96307494A patent/EP0771073A2/en not_active Withdrawn
- 1996-10-24 JP JP8281172A patent/JPH09181595A/ja active Pending
- 1996-10-24 KR KR1019960049878A patent/KR970024539A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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