專利名稱：信號(hào)接收器及其相關(guān)電壓補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)接收器及其相關(guān)電壓補(bǔ)償方法，尤其涉及一種利用一電流補(bǔ) 償電路(例如電流鏡)來(lái)提供補(bǔ)償電流至該信號(hào)接收器的第二級(jí)電路的第一輸入端以穩(wěn)定 其電壓值的裝置與方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可分為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)以及非易失性存儲(chǔ)器 (Non-Volatile Memory)兩大類別，兩者差別在于當(dāng)外界電力消失時(shí)，所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是否會(huì) 被長(zhǎng)時(shí)間保留下來(lái)，存儲(chǔ)于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)會(huì)消失，但存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ) 器中的數(shù)據(jù)則會(huì)保存。請(qǐng)參考圖1，圖1為先前技術(shù)中一存儲(chǔ)器模塊的信號(hào)接收器的參考電壓漂移所造 成的問題的示意圖。如圖1所示，Vkef代表該的存儲(chǔ)器模塊的信號(hào)接收器的參考電壓，而漂 移參考電壓VKEF’、VKEF”則分別代表參考電壓Vkef的漂移(offset) ；Vin代表信號(hào)接收器的輸 入信號(hào)，Vout代表輸入信號(hào)Vin經(jīng)過(guò)信號(hào)接收器后的輸出信號(hào)。當(dāng)參考電壓Vkef沒有漂移發(fā) 生時(shí)，輸入信號(hào)Vin經(jīng)過(guò)信號(hào)接收器后會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)Vtm ；而當(dāng)參考電壓Vkef發(fā)生漂移時(shí) (例如漂移參考電壓Vke/或Vkef”)，則輸入信號(hào)Vin經(jīng)過(guò)信號(hào)接收器后會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)Vot/ 或VOT”。由圖1可得知，當(dāng)參考電壓Vkef發(fā)生漂移時(shí)，會(huì)造成輸出信號(hào)VOTT’或VOT”的上升 邊沿(rising edge)與下降邊沿(falling edge)的延遲時(shí)間不同，影響到存儲(chǔ)器模塊的數(shù) 據(jù)存取的正確性。因此，如何克服存儲(chǔ)器模塊的信號(hào)接收器因?yàn)閰⒖茧妷浩扑斐傻膯栴}，實(shí)為 本設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要課題之一
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種信號(hào)接收器及其相關(guān)電壓補(bǔ)償方法，以解決先前 技術(shù)中的問題。本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種信號(hào)接收器。信號(hào)接收器包含第一級(jí)電路、第二級(jí)電 路、電流補(bǔ)償電路以及偏壓電路。第一級(jí)電路具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第一輸 出端以及一第二輸出端，第一輸入端接收一參考電壓，而第二輸入端接收一輸入信號(hào)。第二 級(jí)電路具有一第一輸入端、一第二輸入端以及至少一輸出端，第二級(jí)電路的第一輸入端耦 接于第一級(jí)電路的第一輸出端，以及第二級(jí)電路的第二輸入端耦接于第一級(jí)電路的第二輸 出端。電流補(bǔ)償電路耦接于第二級(jí)電路的第一輸入端，用來(lái)依據(jù)一偏壓而動(dòng)態(tài)地提供一補(bǔ) 償電流至第二級(jí)電路的第一輸入端，以穩(wěn)定第二級(jí)電路的第一輸入端的一電壓值。偏壓電 路耦接于第一級(jí)電路與電流補(bǔ)償電路，用來(lái)依據(jù)參考電壓以偏壓第一級(jí)電路與電流補(bǔ)償電 路，并設(shè)定電流補(bǔ)償電路的該偏壓。電流補(bǔ)償電路為一電流鏡電路。而信號(hào)接收器設(shè)置于 一存儲(chǔ)器模塊內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種應(yīng)用于一信號(hào)接收器的電壓補(bǔ)償方法。該信號(hào)接收器包含第一級(jí)電路、第二級(jí)電路以及偏壓電路，第二級(jí)電路的第一輸入端耦接于第一級(jí)電路 的第一輸出端，以及第二級(jí)電路的第二輸入端耦接于第一級(jí)電路的第二輸出端。該方法包 含有利用第一級(jí)電路的一第一輸入端來(lái)接收一參考電壓；利用該第一級(jí)電路的一第二輸 入端來(lái)接收一輸入信號(hào)；以及依據(jù)參考電壓，偏壓第一級(jí)電路并動(dòng)態(tài)地提供一補(bǔ)償電流至 第二級(jí)電路的第一輸入端以穩(wěn)定第二級(jí)電路的該第一輸入端的一電壓值。


圖1為先前技術(shù)中一存儲(chǔ)器模塊的信號(hào)接收器的參考電壓漂移所造成的問題的 示意圖。圖2為本發(fā)明一信號(hào)接收器的方塊圖。圖3為圖2所示的信號(hào)接收器的詳細(xì)電路圖。圖4為本發(fā)明應(yīng)用于一信號(hào)接收器的電壓補(bǔ)償方法的一操作范例的流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明VKEF，、Vkef”漂移參考電壓V。UT、V。UT’、V。UT ”輸出信號(hào)200信號(hào)接收器210第一級(jí)電路220第二級(jí)電路230電流補(bǔ)償電路240偏壓電路211、221、381第一輸入端212、222、382第二輸入端213第一輸出端214第二輸出端223、383輸出端Veef參考電壓Vin輸入信號(hào)Vmas偏壓I1補(bǔ)償電流I2電流值Va電壓值Ql Q7晶體管311 371控制端312 372第一端313 373第二端380比較器Vl第一供應(yīng)電壓V2第二供應(yīng)電壓Vcom共模電壓
Rl第一負(fù)載R2第二負(fù)載402 430步驟
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明一信號(hào)接收器200的方塊圖。如圖2所示，信號(hào)接收器200包含一第一級(jí)電路210、一第二級(jí)電路220、一電流補(bǔ)償電路230以及一偏壓電路240。 第一級(jí)電路210具有一第一輸入端211、一第二輸入端212、一第一輸出端213以及一第二 輸出端214，第一輸入端212接收一參考電壓VKEF，而第二輸入端212接收一輸入信號(hào)Vin，且 第一輸入端211、第二輸入端212互為一差動(dòng)信號(hào)對(duì)(differential signal pair)。第二 級(jí)電路220具有一第一輸入端221、一第二輸入端222以及至少一輸出端223，第二級(jí)電路 220的第一輸入端221耦接于第一級(jí)電路210的第一輸出端213，以及第二級(jí)電路220的第 二輸入端222耦接于第一級(jí)電路210的第二輸出端214，且第二級(jí)電路220的第一輸入端 221、第二輸入端222互為一差動(dòng)信號(hào)對(duì)。電流補(bǔ)償電路230耦接于第二級(jí)電路220的第一 輸入端221，用來(lái)依據(jù)一偏壓VBias而動(dòng)態(tài)地提供一補(bǔ)償電流I1至第二級(jí)電路220的第一輸 入端221，以穩(wěn)定第二級(jí)電路220的第一輸入端221的一電壓值\。偏壓電路240耦接于 第一級(jí)電路210與電流補(bǔ)償電路230，用來(lái)依據(jù)參考電壓Vkef來(lái)偏壓第一級(jí)電路210與電流 補(bǔ)償電路230，并設(shè)定電流補(bǔ)償電路230的偏壓VBias。在本實(shí)施例中，第一級(jí)電路210所采用的偏壓與電流補(bǔ)償電路230的偏壓VBias相 同，但本發(fā)明并不局限于此，在其他的實(shí)施例中，第一級(jí)電路210以及電流補(bǔ)償電路230也 可采用不同的偏壓。請(qǐng)參考圖3，圖3為圖2所示的信號(hào)接收器200的詳細(xì)電路圖。第一級(jí)電路210與 第二級(jí)電路220各包含多個(gè)晶體管，其耦接方式如圖3所示。在本實(shí)施例中，電流補(bǔ)償電路 230由一電流鏡(current mirror)電路所實(shí)施，其包含第一晶體管Q1、第二晶體管Q2以及 第三晶體管Q3。其中，第一晶體管Ql具有一控制端311、一第一端312以及一第二端313， 控制端311耦接于第一級(jí)電路210以及偏壓電路230，第一端312耦接于一第一供應(yīng)電壓 VI。第二晶體管Q2具有一控制端321、一第一端322以及一第二端323，控制端321以及第 二端323耦接于第一晶體管Ql的第二端313，第一端322耦接于一第二供應(yīng)電壓V2。第三 晶體管Q3具有一控制端331、一第一端332以及一第二端333，控制端331耦接于第二晶體 管Q2的控制端321，第一端332耦接于第二供應(yīng)電壓V2，第二端333耦接于第二級(jí)電路220 的第一輸入端221。請(qǐng)繼續(xù)參考圖3，偏壓電路240包含一第四晶體管Q4、一第五晶體管Q5、一第六晶 體管Q6以及一比較器380。其中，第四晶體管Q4具有一控制端341、一第一端342以及一 第二端343，控制端341耦接于第一晶體管Ql的控制端311以及第一級(jí)電路210，第一端 342耦接于第一供應(yīng)電壓VI。第五晶體管Q5具有一控制端351、一第一端352以及一第二 端353，控制端351接收參考電壓Vkef，第一端352系經(jīng)由一第一負(fù)載Rl耦接于第二供應(yīng)電 壓V2，第二端353耦接于第四晶體管Q4的第二端343。第六晶體管Q6具有一控制端361、 一第一端362以及一第二端363，控制端361接收參考電壓Vkef，第一端362經(jīng)由一第二負(fù)載 R2耦接于第二供應(yīng)電壓V2，第二端363耦接于第四晶體管Q4的第二端343。比較器380具有一第一輸入端381、一第二輸入端382以及一輸出端383，第一輸入端381接收一共模電 壓(common voltage) Vot，第二輸入端382耦接于第六晶體管Q6的第一端362，輸出端383 耦接于第一級(jí)電路210以及電流鏡電路230的第一晶體管Q1，比較器380系比較第一輸入 端381、第二輸入端382所接收的信號(hào)以產(chǎn)生偏壓VBias。在一實(shí)施例中，偏壓電路240產(chǎn)生 同一偏壓至第一級(jí)電路210以及電流鏡電路230，但此并非本發(fā)明的限制條件。請(qǐng)注意，在本實(shí)施例中，第一晶體管Ql為一 N型晶體管，以及第二晶體管Q2、第三 晶體管Q3各為一 P型晶體管，但本發(fā)明并不局限于此。此外，上述的電流補(bǔ)償電路230僅 為用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的例子，而非本發(fā)明的限制條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可了解，在不違背本 發(fā)明的精神下，關(guān)于電流補(bǔ)償電路230的實(shí)施方式的各種變化皆是可行的。請(qǐng)?jiān)僮⒁猓鲜龅男盘?hào)接收器200可設(shè)置于一存儲(chǔ)器模塊內(nèi)，而輸入信號(hào)Vin為該 存儲(chǔ)器模塊的數(shù)據(jù)信號(hào)(DQ signal)。接下來(lái)，舉幾個(gè)例子來(lái)詳細(xì)描述電流補(bǔ)償電路230如何提供補(bǔ)償電流I1至第二級(jí) 電路220的第一輸入端221以穩(wěn)定其電壓值VA。在第一個(gè)例子中，當(dāng)參考電壓Vkef上升時(shí)， 會(huì)造成第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電壓值Va下降。此時(shí)偏壓電路240的比較器 380的第二輸入端382的電壓系小于第一輸入端381的共模電壓Vot，則比較器380會(huì)增加 電流補(bǔ)償電路230的偏壓VBias。由于電流補(bǔ)償電路230的偏壓VBias上升，則電流補(bǔ)償電路 230會(huì)增加補(bǔ)償電流I1,以增加流經(jīng)第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電流值I2來(lái)補(bǔ)償 并穩(wěn)定第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電壓值\。在第二個(gè)例子中，當(dāng)參考電壓Vkef下 降時(shí)，會(huì)造成第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電壓值￥4上升。此時(shí)偏壓電路240的比 較器380的第二輸入端382的電壓大于第一輸入端381的共模電壓Vot，則比較器380會(huì)降 低電流補(bǔ)償電路230的偏壓VBias。由于電流補(bǔ)償電路230的偏壓VBias降低，則電流補(bǔ)償電 路230會(huì)減少補(bǔ)償電流I1,以減少流經(jīng)第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電流值I2來(lái)補(bǔ) 償并穩(wěn)定第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電壓值VA。如此一來(lái)，第二級(jí)電路220的第 一輸入端221的電壓值Va并不會(huì)受到參考電壓Vkef漂移所造成的影響。由上可知，本發(fā)明所公開的信號(hào)接收器200及電壓補(bǔ)償機(jī)制可通過(guò)電流補(bǔ)償電路 230來(lái)穩(wěn)定第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電壓值VA，即使參考電壓Vkef發(fā)生漂移，也 不會(huì)造成輸出信號(hào)Vtm的上升邊沿與下降邊沿的延遲時(shí)間不同，以確保存儲(chǔ)器模塊的數(shù)據(jù) 存取的正確性。請(qǐng)參考圖4，圖4為本發(fā)明應(yīng)用于一信號(hào)接收器的電壓補(bǔ)償方法之一操作范例的 流程圖，其包含(但不局限于)以下的步驟(請(qǐng)注意，假若可獲得實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)果，則這 些步驟并不一定要遵照?qǐng)D4所示的執(zhí)行次序來(lái)執(zhí)行)步驟402:開始。步驟404 利用第一級(jí)電路的第一輸入端來(lái)接收參考電壓。步驟406 利用第一級(jí)電路的第二輸入端來(lái)接收輸入信號(hào)。
步驟408 依據(jù)參考電壓，偏壓第一級(jí)電路。步驟410 動(dòng)態(tài)地提供一補(bǔ)償電流至第二級(jí)電路的第一輸入端以穩(wěn)定第二級(jí)電路 的第一輸入端的電壓值。步驟420 當(dāng)參考電壓上升時(shí)，增加流經(jīng)第二級(jí)電路的第一輸入端的電流值。步驟430 當(dāng)參考電壓下降時(shí)，減少流經(jīng)第二級(jí)電路的第一輸入端的電流值。
請(qǐng)搭配圖4所示的各步驟以及圖2與圖3所示的各元件即可各元件如何運(yùn)作，為 簡(jiǎn)潔起見，故在此不再贅述。其中，步驟410 430由電流補(bǔ)償電路230所執(zhí)行。上述流程的步驟僅為本發(fā)明所舉可行的實(shí)施例，并非限制本發(fā)明的限制條件，且 在不違背本發(fā)明的精神的情況下，此方法可還包含其他的中間步驟或者可將幾個(gè)步驟合并 成單一步驟，以做適當(dāng)?shù)淖兓?以上所述的實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來(lái)局限本發(fā)明的范圍。 由上可知，本發(fā)明提供一種信號(hào)接收器及其相關(guān)電壓補(bǔ)償方法。通過(guò)利用一電流補(bǔ)償電路 (例如電流鏡)來(lái)提供補(bǔ)償電流至該信號(hào)接收器的第二級(jí)電路220的第一輸入端221，當(dāng)參 考電壓Vkef上升時(shí)，增加補(bǔ)償電流I1以增加流經(jīng)第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電流 值I2 ；而當(dāng)參考電壓Vkef下降時(shí)，減少補(bǔ)償電流I1以減少流經(jīng)第二級(jí)電路220的第一輸入 端221的電流值12。如此一來(lái)，第二級(jí)電路220的第一輸入端221的電壓值Va并不會(huì)受到 參考電壓Vkef漂移所造成的影響。即使參考電壓Vkef發(fā)生漂移，也不會(huì)造成輸出信號(hào)Vtm的 上升邊沿與下降邊沿的延遲時(shí)間不同，以確保存儲(chǔ)器模塊的數(shù)據(jù)存取的正確性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所做的均等變化與修 飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種信號(hào)接收器，包含有一第一級(jí)電路，具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第一輸出端以及一第二輸出端，該第一輸入端接收一參考電壓，而該第二輸入端接收一輸入信號(hào)；一第二級(jí)電路，具有一第一輸入端、一第二輸入端以及至少一輸出端，該第二級(jí)電路的該第一輸入端耦接于該第一級(jí)電路的該第一輸出端，以及該第二級(jí)電路的該第二輸入端耦接于該第一級(jí)電路的該第二輸出端；一電流補(bǔ)償電路，耦接于該第二級(jí)電路的該第一輸入端，用來(lái)依據(jù)一第一偏壓而動(dòng)態(tài)地提供一補(bǔ)償電流至該第二級(jí)電路的該第一輸入端，以穩(wěn)定該第二級(jí)電路的該第一輸入端的一電壓值；以及一偏壓電路，耦接于該第一級(jí)電路與該電流補(bǔ)償電路，用來(lái)依據(jù)該參考電壓以偏壓該第一級(jí)電路與該電流補(bǔ)償電路，并設(shè)定該電流補(bǔ)償電路的該第一偏壓。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)接收器，其特征在于該電流補(bǔ)償電路為一電流鏡電路，該 電流鏡電路包含一第一晶體管，具有一控制端、一第一端以及一第二端，該控制端耦接于該第一級(jí)電路 以及該偏壓電路，該第一端耦接于一第一供應(yīng)電壓；一第二晶體管，具有一控制端、一第一端以及一第二端，該控制端以及該第二端耦接于 該第一晶體管的該第二端，該第一端耦接于一第二供應(yīng)電壓；以及一第三晶體管，具有一控制端、一第一端以及一第二端，該控制端耦接于該第二晶體管 的該控制端，該第一端耦接于該第二供應(yīng)電壓，該第二端耦接于該第二級(jí)電路的該第一輸 入端。
3.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)接收器，其特征在于該電流鏡電路的該第一晶體管為一N 型晶體管，以及該第二、第三晶體管各為一 P型晶體管。
4.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)接收器，其特征在于該偏壓電路產(chǎn)生一第二偏壓至該第一 級(jí)電路，且該第二偏壓與該電流鏡電路的該第一偏壓相同。
5.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)接收器，其特征在于當(dāng)該參考電壓上升時(shí)，該電流補(bǔ)償電路增加流經(jīng)該第二級(jí)電路的該第一輸入端的一電 流值；以及當(dāng)該參考電壓下降時(shí)，該電流補(bǔ)償電路減少流經(jīng)該第二級(jí)電路的該第一輸入端的該電流值。
6.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)接收器，其設(shè)置于一存儲(chǔ)器模塊內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的信號(hào)接收器，其特征在于該輸入信號(hào)為該存儲(chǔ)器模塊的數(shù)據(jù)信號(hào)。
8.一種應(yīng)用于一信號(hào)接收器的電壓補(bǔ)償方法，該信號(hào)接收器包含一第一級(jí)電路、一第 二級(jí)電路以及一偏壓電路，該第二級(jí)電路的一第一輸入端耦接于該第一級(jí)電路的一第一輸 出端，以及該第二級(jí)電路的一第二輸入端耦接于該第一級(jí)電路的一第二輸出端，該方法包 含有利用該第一級(jí)電路的一第一輸入端來(lái)接收一參考電壓； 利用該第一級(jí)電路的一第二輸入端來(lái)接收一輸入信號(hào)；以及依據(jù)該參考電壓，偏壓該第一級(jí)電路并動(dòng)態(tài)地提供一補(bǔ)償電流至該第二級(jí)電路的該第一輸入端以穩(wěn)定該第二級(jí)電路的該第一輸入端的一電壓值。
9.如權(quán)利要求8所述的電壓補(bǔ)償方法，其特征在于動(dòng)態(tài)地提供該補(bǔ)償電流至該第二級(jí) 電路的該第一輸入端以穩(wěn)定該第二級(jí)電路的該第一輸入端的該電壓值的步驟包含當(dāng)該參考電壓上升時(shí)，增加流經(jīng)該第二級(jí)電路的該第一輸入端的一電流值；以及 當(dāng)該參考電壓下降時(shí)，減少流經(jīng)該第二級(jí)電路的該第一輸入端的該電流值。
10.如權(quán)利要求8所述的電壓補(bǔ)償方法，其特征在于該輸入信號(hào)為一存儲(chǔ)器模塊的數(shù) 據(jù)信號(hào)。
全文摘要
信號(hào)接收器及其相關(guān)電壓補(bǔ)償方法。該信號(hào)接收器包含第一級(jí)電路、第二級(jí)電路、電流補(bǔ)償電路以及偏壓電路。第一級(jí)電路的第一輸入端接收參考電壓，而第二輸入端接收輸入信號(hào)。第二級(jí)電路的第一、第二輸入端分別耦接于第一級(jí)電路的第一、第二輸出端。電流補(bǔ)償電路耦接于第二級(jí)電路的第一輸入端，用來(lái)依據(jù)一偏壓而動(dòng)態(tài)地提供補(bǔ)償電流至第二級(jí)電路的第一輸入端，以穩(wěn)定其電壓值。偏壓電路依據(jù)參考電壓來(lái)偏壓第一級(jí)電路與電流補(bǔ)償電路，并設(shè)定電流補(bǔ)償電路的偏壓。
文檔編號(hào)G05F3/26GK101840724SQ20091012820
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者鄭文昌 申請(qǐng)人:南亞科技股份有限公司