專利名稱:輸入緩沖器和包括該輸入緩沖器的半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及輸入緩沖器,更具體地說,涉及產(chǎn)生預(yù)定信號類型的輸出信號而不管至少一個(gè)輸入信號的信號類型的輸入緩沖器。
背景技術(shù):
圖1示出了包括傳統(tǒng)的多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置150和電路塊110的系統(tǒng)100。所述電路塊110包括多個(gè)應(yīng)用電路,例如音頻輸入電路111、視頻輸入電路115、數(shù)字媒體處理電路119、音頻輸出電路127,以及視頻輸出電路131。這些電路111、115、119、127和121可以作為單獨(dú)的半導(dǎo)體芯片使用。
所述音頻輸入電路111、視頻輸入電路115、數(shù)字媒體處理電路119、音頻輸出電路127、視頻輸出電路131、以及多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置150的每個(gè)使用唯一的信號電平以與外部裝置交換數(shù)據(jù)。信號電平的特征是由直流(DC)參考電平和DC參考電平的擺度(swing width)所定義的信號類型(下文中稱為“參考電平和擺度”)。
傳統(tǒng)的信號類型的例子包括晶體管-晶體管邏輯(TTL)電平、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體裝置(CMOS)電平、抽頭串聯(lián)收發(fā)器邏輯(stub seriestransceiver logic(SSTL))電平、內(nèi)存總線信號邏輯(RSL)電平和微分內(nèi)存總線信令(DRSL)電平。隨著接口速度的增加,擺度在減小。
為了高速地輸入和輸出數(shù)據(jù),音頻輸入電路111、視頻輸入電路115、數(shù)字媒體處理電路119、音頻輸出電路127、視頻輸出電路131、以及多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置150分別包括輸入/輸出(I/O)接口113、117、121、123和125。I/O接口113、117、121、123和125中的每一個(gè)均將輸入信號的信號電平轉(zhuǎn)換為相應(yīng)應(yīng)用電路處理的信號電平。I/O接口113、117、121、123和125中的每一個(gè)可以作為單獨(dú)芯片使用。
例如,假設(shè)從視頻輸入電路115(處理視頻信號Vin)輸出的信號的信號電平(或信號系統(tǒng))與半導(dǎo)體裝置150中使用的不同。在這種情況下,作為視頻輸入電路115的發(fā)送電路的I/O接口117轉(zhuǎn)換來自視頻輸入電路的信號幅度和信號電平。轉(zhuǎn)換后的信號通過頻道發(fā)送給半導(dǎo)體裝置150。然后,半導(dǎo)體裝置150的輸入緩沖器151將通過頻道輸入的信號電平和信號的幅度轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體裝置150處理的電平和幅度。
相似地,音頻輸入電路111(處理音頻信號Ain)的I/O接口113轉(zhuǎn)換來自音頻輸入電路111的信號的電平和幅度。音頻輸入電路111的I/O接口113將這種轉(zhuǎn)換后的信號發(fā)送給半導(dǎo)體裝置150的輸入緩沖器151。
數(shù)字媒體處理電路119通過I/O接口121、123和125與半導(dǎo)體裝置150交換信號,所述I/O接口121、123和125為發(fā)送/接收電路。I/O接口121、123和125中的每一個(gè)均轉(zhuǎn)換輸入和輸出的信號的電平和幅度。
所述音頻輸出電路127和視頻輸出電路131處理來自半導(dǎo)體裝置150的輸出緩沖器157的信號。該音頻輸出電路127和視頻輸出電路131也分別輸出音頻輸出信號Aout和視頻輸出信號Vout。
在現(xiàn)有技術(shù)的方式中,使用不同信號電平的應(yīng)用電路111、115、119、127和131以及半導(dǎo)體裝置150需要附加芯片113、117、121、123、125、151、153、155和157用于互相連接以高速交換信號。隨著與多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置150交換信號的應(yīng)用電路的數(shù)量的增加,轉(zhuǎn)換不同信號電平的接口芯片數(shù)量也增加,結(jié)果增加了整個(gè)系統(tǒng)的成本。
因此,在應(yīng)用電路和半導(dǎo)體裝置150之間交換信號期間,需要用于減少接口芯片數(shù)量的機(jī)制。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的輸入緩沖器產(chǎn)生預(yù)定信號類型(例如是CMOS擺動(swing)類型)的輸出信號,而不管輸入信號的信號類型。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,所述輸入緩沖器包括控制電路,根據(jù)至少一個(gè)輸入信號類型產(chǎn)生第一控制信號。在本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例中,至少一個(gè)輸入信號的信號類型表示至少一個(gè)輸入信號的參考電平和擺度。輸入緩沖器還包括接收器,從至少一個(gè)輸入信號和第一控制信號,產(chǎn)生至少一個(gè)預(yù)定信號類型的輸出信號。
在本發(fā)明的另一方面,輸入緩沖器還包括程序電路,用于產(chǎn)生表示至少一個(gè)輸入信號的信號類型的第二控制信號。在這種情況下,控制電路接收第二控制信號,以從第二控制信號產(chǎn)生第一控制信號。
在本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例中,程序電路包括多個(gè)熔絲。當(dāng)至少一個(gè)輸入信號的信號類型被編程到程序電路時(shí),每個(gè)熔絲被切斷或未被切斷。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,程序電路包括至少一個(gè)用于當(dāng)至少一個(gè)輸入信號的信號類型被編程到程序電路時(shí),從MRS(模式寄存器組)信號產(chǎn)生并且存儲第二控制信號的寄存器。
還是在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,接收器包括多個(gè)電流源。每個(gè)電流源根據(jù)第一控制信號接通或斷開,用于產(chǎn)生預(yù)定信號類型的輸出信號。
在本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例中,輸出信號的預(yù)定信號類型是CMOS擺動類型。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中,控制電路包括偏壓生成器,產(chǎn)生偏壓;和驅(qū)動器,從偏壓和由程序電路產(chǎn)生的第二控制信號產(chǎn)生第一控制信號。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,輸入緩沖器包括控制電路,產(chǎn)生表示輸入信號的第一公共電壓的控制信號。此外,輸入緩沖器包括接收器,用于從輸入信號和控制信號產(chǎn)生第二公共電壓的輸出信號。
在本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例中,接收器包括差分放大器,從輸入信號和控制信號產(chǎn)生輸出信號。接收器還包括耦合到第一電壓源和差分放大器的第一端子之間的第一組電流源。第一組電流源的每個(gè)根據(jù)控制信號而被斷開或接通以向第一端子提供(source)電流。此外,接收器包括耦合到第二電壓源和差分放大器的第二端子之間的第二組電流源。第二組電流源的每個(gè)根據(jù)控制信號而被接通或斷開以從第二端子接收(sink)電流。
以這種方式,輸入緩沖器產(chǎn)生預(yù)定信號類型(例如CMOS擺動類型)的輸出信號,而不管輸入信號的信號類型。因此,對于使用多個(gè)這種輸入緩沖器的半導(dǎo)體裝置,消除了與半導(dǎo)體裝置通信的應(yīng)用電路的接口電路,從而使功率消耗和布局區(qū)域最小化。
通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的示范性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述,本發(fā)明的上述和其他特性和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚,并且在其中
圖1示出了包括傳統(tǒng)多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置的系統(tǒng);圖2示出了包括根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置的系統(tǒng);圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖2中的模式控制電路的方框圖;圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖中3的驅(qū)動器的電路圖;圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖2中的接收器的電路圖;圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置的方框圖;圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例使用熔絲的圖2中的程序電路的方框圖;并且圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例利用寄存器的圖2中的程序電路的方框圖。
為了描述的清楚在此繪制用于參考的圖,當(dāng)并沒有必要按比例繪制。圖1、2、3、4、5、6、7和8中具有相同參數(shù)標(biāo)號的元件表示具有相同結(jié)構(gòu)和/或功能的元件。
具體實(shí)施例方式
圖2示出了包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置230的系統(tǒng)200。參考圖2,該系統(tǒng)200包括電路塊210,電路塊210具有與多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置230接口的應(yīng)用電路。
該電路塊210包括音頻輸入電路211、視頻輸入電路213、數(shù)字媒體處理電路215、音頻輸出電路217、以及視頻輸出電路219。在本發(fā)明的一個(gè)方面,這種應(yīng)用電路211、213、215、217和219不需要與半導(dǎo)體裝置230連接的附加芯片(例如,圖1中所述的I/O接口113和117)。
音頻輸入電路211、視頻輸入電路213以及數(shù)字媒體處理電路215中的每個(gè)均產(chǎn)生至少一個(gè)相應(yīng)信號。對于本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例,假設(shè)音頻輸入電路211、視頻輸入電路213以及數(shù)字媒體處理電路215中的每個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)微分信號INx/INBx(x是對于每個(gè)應(yīng)用電路211、213和215不同的自然數(shù))。
例如,視頻輸入電路213接收并且處理視頻信號Vin并且輸出第一微分輸入信號IN1/INB1到半導(dǎo)體裝置230的第一輸入緩沖器2401。同樣,音頻輸入電路211接收并且處理音頻信號Ain并且輸出第二微分輸入信號IN2/INB2到半導(dǎo)體裝置230的第二輸入緩沖器2402。
在圖2的例子中,數(shù)字媒體處理電路215產(chǎn)生包括第三微分輸入信號IN3/INB3到第m微分輸入信號INm/INBm的多對微分輸入信號,這里m為自然數(shù)。數(shù)字媒體處理電路215發(fā)送第三微分輸入信號IN3/INB3到第m微分輸入信號INm/INBm中的每個(gè)到半導(dǎo)體裝置230的相應(yīng)的第三到第m,2403、......和240m輸入緩沖器的一個(gè)。數(shù)字媒體處理電路215處理的其它信號可以被輸入到數(shù)字媒體處理電路215。
這樣,微分輸入信號IN1/INB1、IN2/INB2、IN3/INB3......和INm/INBm的每一個(gè)被發(fā)送給相應(yīng)的一個(gè)輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m。如表1所示的例子,第一至第m微分輸入信號,IN1/INB1、IN2/INB2、IN3/INB3、......和INm/INBm的每一個(gè)是具有相應(yīng)參考電平和相應(yīng)擺度的相應(yīng)的信號類型。
表1
根據(jù)表1的例子,第一微分輸入信號IN1/INB1在1.50V和1.80V之間擺動,并且第m微分輸入信號INm/INBm在0V和0.30V之間擺動。
在圖2中的半導(dǎo)體裝置230包括第一至第m輸入緩沖器2401至240m和輸出緩沖器2。對于描述本發(fā)明的技術(shù)特征不必須的電路在圖中沒有示出。
輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m中的每個(gè)均接收相應(yīng)的一個(gè)微分輸入信號IN1/INB1、IN2/INB2、IN3/INB3、......INm/INBm,以產(chǎn)生相應(yīng)的預(yù)定信號類型的輸出信號,諸如具有CMOS擺動的信號類型。此外,輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m中的每個(gè)均接收相應(yīng)的程序控制信號。這種程序控制信號被編程到輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m中的每個(gè),這將在下文中進(jìn)一步描述。
輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m的每個(gè)均包括相應(yīng)的一個(gè)模式程序電路3001、3002、3003、......和300m;相應(yīng)的一個(gè)模式控制電路4001、4002、4003、......和400m;以及相應(yīng)的一個(gè)接收器5001、5002、5003、......和500m,如圖2所示。
每個(gè)模式程序電路3001、3002、3003、......和300m均接收輸入到相應(yīng)的一個(gè)接收器5001、5002、5003、......和500m的、指示相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)信號類型的相應(yīng)模式程序信號。相應(yīng)的模式程序信號表示對于相應(yīng)信號類型的這種相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)DC參考電平和相應(yīng)擺度。每個(gè)模式程序電路3001、3002、3003、......和300m從對于相應(yīng)輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m的每一個(gè)的相應(yīng)模式程序信號,產(chǎn)生相應(yīng)的第二控制信號REG<0:n-1>和REG<n:2n-1>。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,相應(yīng)的模式程序信號被編程到每個(gè)輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m中。參考圖7中的方框圖,例如,第一模式程序電路3001包括一組2n個(gè)產(chǎn)生第二控制信號的比特REG1
、REG1[2]、......和REG1[2n-1]的熔絲電路701、702、......和72n。每個(gè)熔絲電路701、702、......和72n均包括相應(yīng)的熔絲801、802、......和82n,被切斷或未被切斷的熔絲801、802、......和82n表示相應(yīng)的一個(gè)控制信號比特REG1
、REG1[2]、......和REG1[2n-1]的邏輯電平。
這種熔絲電路的實(shí)施是電子領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的。這樣,相應(yīng)的模式程序信號被編程到熔絲801、802、......和82n中,所述熔絲801、802、......和82n的切斷或未切斷表示與模式程序電路3001相對應(yīng)的相應(yīng)輸入信號的信號類型。類似地,每個(gè)其他模式程序電路3002、3003、......和300m也包括相同的具有熔絲的熔絲電路,所述熔絲電路的切斷或未切斷表示與模式程序電路3002、3003、......和300m相對應(yīng)的相應(yīng)輸入信號的信號類型。
換言之,例如參考圖8中的方框圖,第一模式程序電路3001包括寄存器901,用于在從MRS(模式寄存器組)信號表示該2n比特后,產(chǎn)生并存儲第二控制信號REG1<0:2n-1>的2n比特。所述MRS信號可以由諸如主機(jī)系統(tǒng)的外部裝置提供。類似地,每個(gè)其它模式程序電路3002、3003、......和300m也包括類似的寄存器,用于產(chǎn)生并且存儲來自相應(yīng)的MRS信號的相應(yīng)第二控制信號。
響應(yīng)于每個(gè)輸入緩沖器中的相應(yīng)第二控制信號REG<0:n-1>和REG<n:2n-1>,每個(gè)模式控制電路4001、4002、4003、......和400m均產(chǎn)生相應(yīng)的第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb。例如,在每個(gè)模式控制電路中,由相應(yīng)的第二控制信號REG<0:n-1>和REG<n:2n-1>確定每個(gè)相應(yīng)的第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb的相應(yīng)電壓。
每個(gè)接收器5001、5002、5003、......和500m從相應(yīng)的微分輸入信號IN/INB和相應(yīng)的第二控制信號REG<0:n-1>和REG<n:2n-1>產(chǎn)生預(yù)定信號類型的相應(yīng)輸出信號。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,對于每個(gè)接收器5001、5002、5003、......和500m的預(yù)定信號類型的相應(yīng)輸出信號是CMOS擺動類型的。
CMOS擺動信號類型對于電子領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是公知的。這種信號類型適合用于半導(dǎo)體裝置230來進(jìn)行處理。因此,不管各個(gè)微分輸入信號IN/INB的信號類型,每個(gè)接收器5001、5002、5003、......和500m均產(chǎn)生具有CMOS擺動的相應(yīng)輸出信號。
所述輸出緩沖器2將由半導(dǎo)體裝置230處理的信號輸出到音頻輸出電路217和視頻輸出電路219。音頻輸出電路217和視頻輸出電路219處理從輸出緩沖器2輸出的信號并且分別產(chǎn)生音頻輸出信號Aout和視頻輸出信號Vout。
圖3示出了圖2的第一模式控制電路4001的方框圖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)其它的模式控制電路4002、4003、......和400m也以相同的方式實(shí)施。
參考圖3,第一模式控制電路4001包括偏壓生成器243和驅(qū)動器4100。所述偏壓生成器243產(chǎn)生第一偏壓Vppb、第二偏壓Vnnb、第三偏壓Vpb和第四偏壓Vnb。每個(gè)偏壓Vppb、Vnnb、Vpb、Vnb可以互不相同。例如,第一偏壓Vppb為1.2V,第二偏壓Vnnb為0.5V,第三偏壓Vpb為1.0V,并且第四偏壓Vnb為0.7V。
圖4示出在本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例中的包括多個(gè)反相器的圖3的驅(qū)動器4100的示范性實(shí)現(xiàn)。該驅(qū)動器4100從偏壓生成器243接收第一、第二、第三和第四偏壓Vppb、Vnnb、Vpb和Vnb。此外,驅(qū)動器4100從第一模式程序電路3001接收第二控制信號REG1<0:2n-1>。
隨后,驅(qū)動器4100從偏壓Vppb、Vnnb、Vpb和Vnb以及第二控制信號REG1<0:2n-1>產(chǎn)生第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb。圖4描述了在圖4的多個(gè)反相器的輸出節(jié)點(diǎn)401、403、......、405、411、413、......和415的第一控制信號Vppb<0:n-1>和Vnnb<0:n-1>的產(chǎn)生。在圖4中,一個(gè)反相器被用于產(chǎn)生比特Vppb<0:n-1>和Vnnb<0:n-1>之一。第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb被發(fā)送給第一接收器5001的輸入端。
每個(gè)其它模式控制電路4002、4003、......和400m也可以以與圖3和4的第一模式控制電路4001相同的方式執(zhí)行,以從偏壓Vppb、Vnnb、Vpb和Vnb以及對于每個(gè)輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m的相應(yīng)第二控制信號REG1<0:2n-1>產(chǎn)生相應(yīng)第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb。
圖5是圖2的第一接收器5001的電路圖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)其它接收器5002、5003、......和500m也可以相同的方式執(zhí)行。
參考圖5,PMOS晶體管505、507和509連接于電壓源VDD和節(jié)點(diǎn)519之間。PMOS晶體管502連接于電壓源VDD和節(jié)點(diǎn)517之間,并且PMOS晶體管511連接于電壓源VDD和節(jié)點(diǎn)520之間。
當(dāng)PMOS晶體管505的β率(例如,溝道長度和溝道寬度之比)是1(×1)時(shí),PMOS晶體管507的β率是2(×2),并且PMOS晶體管509的β率是4(×2)。這樣,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,PMOS晶體管505、507和509的β率幾何地增加。然而,為了本發(fā)明的目的,每個(gè)PMOS晶體管505、507和509的β率不限于此。
一個(gè)第一控制信號(Vppb<0>)被輸入到每個(gè)PMOS晶體管502、505和511的柵極。另一個(gè)第一控制信號(Vppb<1>)被輸入到PMOS晶體管507的柵極。另一個(gè)第一控制信號(Vppb<2>)被輸入到PMOS晶體管509的柵極。
PMOS晶體管503被連接于節(jié)點(diǎn)519和節(jié)點(diǎn)537之間,并且一個(gè)微分輸入信號IN(對于第一接收器5001的IN1)被輸入到PMOS晶體管503的柵極。NMOS晶體管523連接于節(jié)點(diǎn)517和節(jié)點(diǎn)539之間,并且相同的一個(gè)微分輸入信號IN(對于第一接收器5001的IN1)被輸入到NMOS晶體管523的柵極。
PMOS晶體管513被連接到節(jié)點(diǎn)519和節(jié)點(diǎn)540之間,并且其它微分輸入信號INB(對于第一接收器5001的INB1)被輸入到PMOS晶體管513的柵極。NMOS晶體管533被連接到節(jié)點(diǎn)520和節(jié)點(diǎn)539之間,并且相同的微分輸入信號(對于第一接收器5001的INB1)被輸入到NMOS晶體管533的柵極。
PMOS晶體管501和NMOS晶體管521串聯(lián)連接于節(jié)點(diǎn)517和節(jié)點(diǎn)537之間。PMOS晶體管515和NMOS晶體管535串聯(lián)連接于節(jié)點(diǎn)520和節(jié)點(diǎn)540之間。
一個(gè)第一控制信號(Vpb)被輸入到每個(gè)PMOS晶體管501和515,并且另一個(gè)第一控制信號(Vnb)被輸入到每個(gè)NMO晶體管521和535的柵極。
NMOS晶體管522連接于節(jié)點(diǎn)537和地電壓源VSS之間,并且NMOS晶體管531連接于節(jié)點(diǎn)540和地電壓源VSS之間。每個(gè)NMOS晶體管525、527和529連接于節(jié)點(diǎn)539和地電壓源VSS之間。
一個(gè)第一控制信號(Vnnb<0>)被輸入到每個(gè)NMOS晶體管522、525和531的柵極。另一個(gè)第一控制信號(Vnnb<1>)被輸入到NMOS晶體管527的柵極,并且另一個(gè)第一控制信號(Vnnb<2>)被輸入到NMOS晶體管529的柵極。
在耦合PMOS晶體管515和NMOS晶體管535的節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生對于第一輸入緩沖器2401的相應(yīng)輸出信號Vout1。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,輸出信號Vout1在電壓VDD和VSS之間擺動,以產(chǎn)生CMOS擺動類型的輸出信號Vout1。然而,本發(fā)明可以使用其它任何電壓代替VDD和/或VSS,使得輸出信號Vout1為任何其它預(yù)定信號類型。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)NMOS晶體管525的β率是1(×1)時(shí),NMOS晶體管527的β率是2(×2)并且NMOS晶體管529的β率是4(×2)。這樣,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,NMOS晶體管525、527和529的β率幾何地增加。然而,NMOS晶體管525、527和529的β率并不限于此。
在圖5中,每個(gè)PMOS和NMOS晶體管505、507、509、525、527和529均為電流源。流過每個(gè)PMOS和NMOS晶體管505、507、509、525、527和529的電流的相應(yīng)電平被耦合到這種晶體管柵極的相應(yīng)的一個(gè)第一控制信號Vppb<0>、Vppb<1>、Vppb<2>、Vnnb<0>、Vnnb<1>、Vnnb<2>所控制。通過控制流過每個(gè)PMOS和NMOS晶體管505、507、509、525、527和529的電流的電平,調(diào)節(jié)第一接收器5001的共模電平(common-mode level)。
以這種方式,第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb表示信號類型和因此到接收器5001的微分輸入信號IN/INB的第一共模電壓。接收器5001使用所述第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb,以從輸入信號IN/INB和所述第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb產(chǎn)生具有CMOS擺動類型(或任何其它預(yù)定信號類型)的第二共模電壓的輸出信號Vout1。
每個(gè)其它的接收器5002、5003、......和500m也可以以和圖5的第一接收5001相同的方式實(shí)施,以從相應(yīng)輸入信號IN/INB和每個(gè)輸入緩沖器2401、2402、2402、......和240m的相應(yīng)第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號Vout。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置230的方框圖。參考圖2和6,多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置230包括第一至第m輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m和偏壓生成器245。圖6的偏壓生成器245產(chǎn)生多個(gè)在第一至第m輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m之間共享的偏壓Vppb、Vnnb、Vpb和Vnb。
每個(gè)輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m包括寄存器3001’、3002’、3003’、......和300m’的相應(yīng)的一個(gè);驅(qū)動器4001’、4002’、4003’、......和400m’的相應(yīng)的一個(gè);以及接收器5001、5002、5003、......和500m的相應(yīng)的一個(gè)。
每個(gè)寄存器3001’、3002’、3003’、......和300m’接收相應(yīng)的一個(gè)程序控制信號MRS1、MRS2、MRS3、......和MRSm,以產(chǎn)生相應(yīng)的一組第二控制信號REG1<0:2n-1>、REG2<0:2n-1>、REG3<0:2n-1>、......和REGm<0:2n-1>。每個(gè)程序控制信號MRS1、MRS2、MRS3、......和MRSm可以是MRS(模式寄存器組)信號或數(shù)字控制信號。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,以與圖4的驅(qū)動器4100類似的方式實(shí)現(xiàn)每個(gè)驅(qū)動器4001’、4002’、4003’、......和400m’。每個(gè)驅(qū)動器4001’、4002’、4003’、......和400m’接收相應(yīng)的一組第二控制信號REG1<0:2n-1>和來自偏壓生成器245的偏壓Vppb、Vnnb、Vpb和Vnb。利用所述信號,每個(gè)驅(qū)動器4001’、4002’、4003’、......和400m’為每個(gè)輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m產(chǎn)生相應(yīng)的一組第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,以與圖5的接收器5001類似的方式實(shí)現(xiàn)圖6的每個(gè)接收器5001、5002、5003、......和500m。因此,每個(gè)接收器5001、5002、5003、......和500m接收相應(yīng)微分輸入信號IN/INB以及控制接收器中的電流源的相應(yīng)的一組第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb,以產(chǎn)生CMOS擺動類型(或其它任何預(yù)定信號類型)的相應(yīng)輸出信號Vout。結(jié)果,不管輸入到每個(gè)輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m的微分輸入信號的信號類型,接收器5001、5002、5003、......和500m的每個(gè)輸出信號Vout均為預(yù)定信號類型(例如CMOS擺動類型)。
每個(gè)輸出信號Vout1、Vout2、Vout3、......和Voutm均被輸入到與發(fā)送給多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置230的系統(tǒng)時(shí)鐘信號同步的鎖存器(未示出)。
當(dāng)對于微分輸入信號IN/INB的每個(gè)不同信號類型的表達(dá)式“2n-1”中的“n”為3時(shí),表2描述了第二控制信號REG<0:5>的邏輯狀態(tài)。這里,“L”表示邏輯低,“H”表示邏輯高。
表2
參考表1和2,以及圖2至5,例如假設(shè)第一輸入信號IN1/INB1為TMDS信號類型,具有1.65的DC參考電平和±150mV擺度。半導(dǎo)體裝置230的制造商從說明書中確定所述第一輸入信號IN1/INB1的信號類型。
在這種情況下,第一模式程序電路3001根據(jù)第一輸入信號IN1/INB1的所述擺度和DC參考電平而被編程。用于編程第一模式程序電路3001的程序控制信號可以從半導(dǎo)體裝置230的外部源輸入。MRS信號可以用于程序控制信號。換言之,通過切斷或不切斷多個(gè)熔絲的每個(gè)可以編程第一模式程序電路3001。
當(dāng)輸入信號IN/INB為TMDS信號類型時(shí),第一模式程序電路3001產(chǎn)生具有表2中表示的邏輯狀態(tài)的第二控制信號REG<0:5>。驅(qū)動器4100根據(jù)第二控制信號REG<0:5>的邏輯表達(dá),產(chǎn)生第一控制信號Vppb<0:2>和Vnnb<0:2>。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,第一模式程序電路3001或第一模式控制電路4001產(chǎn)生偏壓Vpb和Vnb并且輸出偏壓Vpb和Vnb到第一接收器5001。第一接收器5001接收第一輸入信號IN1/INB1和第一控制信號Vppb<0:2>、Vnnb<0:2>、Vpb和Vnb,并且產(chǎn)生在電壓電平VDD和VSS之間擺動(例如,對于CMOS擺動)的第一輸出信號Vout1。
另一例子,假設(shè)第一輸入信號IN1/INB1為RSL信號類型,具有1.4的DC參考電平和±400mV的擺度。在這種情況下,第一模式程序電路3001根據(jù)第一輸入信號IN1/INB1的所述擺度和DC參考電平而被編程。因此,第一模式程序電路產(chǎn)生表示輸入信號IN1/INB1的信號類型的第二控制信號REG<0:5>。
此后,第一模式控制電路4001響應(yīng)于第二控制信號REG<0:5>產(chǎn)生第一控制信號Vppb<0:2>、Vnnb<0:2>、Vpb和Vnb,并發(fā)送第一控制信號Vppb<0:2>、Vnnb<0:2>、Vpb和Vnb給第一接收器5001。第一接收器5001接收第一輸入信號IN1/INB1和第一控制信號Vppb<0:2>、Vnnb<0:2>、Vpb和Vnb,以產(chǎn)生也在電壓電平VDD和VSS之間擺動(例如,對于CMOS擺動)的第一輸出信號Vout1。
類似地,當(dāng)?shù)谝惠斎胄盘朓N1/INB1是SSTL信號類型或LVDS信號類型時(shí),本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解第一輸入緩沖器2401的操作。
第一至第m輸入緩沖器2401至240m的示范性操作將參考表1和2以及圖4和6進(jìn)行描述。例如,假設(shè)第一輸入信號IN1/INB1為TMDS信號類型,第二輸入信號IN2/INB2為RSL信號類型,第三輸入信號IN3/INB3為SSTL信號類型,并且第m輸入信號INm/INBm為LVDS信號類型。
在這種情況下,根據(jù)由相應(yīng)的一個(gè)程序控制信號MRS1至MRSm表示的相應(yīng)輸入信號IN/INB的相應(yīng)信號類型的相應(yīng)擺度和DC參考電平,每個(gè)寄存器3001’至300m’被編程。此外,每個(gè)寄存器3001’至300m’輸出表示相應(yīng)輸入信號IN/INB的信號類型的相應(yīng)一組第二控制信號REG<0:2n-1>。
每個(gè)驅(qū)動器4001’至400m’接收相應(yīng)一組第二控制信號REG<0:2n-1>和偏壓Vppb、Vnnb、Vpb和Vnb,以產(chǎn)生相應(yīng)一組第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb。相應(yīng)一組第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb表示信號類型和到每個(gè)接收器5001至500m的微分輸入信號IN/INB的第一共模電壓。不管微分輸入信號IN/INB的信號類型,每個(gè)接收器5001至500m使用這種第一控制信號Vppb<0:n-1>、Vnnb<0:n-1>、Vpb和Vnb,以產(chǎn)生預(yù)定信號類型(例如CMOS擺動類型)的相應(yīng)輸出信號Vout。
以這種方式,不管相應(yīng)輸入信號IN/INB的信號類型,每個(gè)輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m均產(chǎn)生預(yù)定信號類型(例如CMOS擺動類型)的相應(yīng)輸出信號Vout。因此,參考圖1和2,消除了使用本發(fā)明的輸入緩沖器2401、2402、2403、......和240m與半導(dǎo)體裝置230通信的應(yīng)用電路的接口電路,從而使功率消耗和布局區(qū)域最小化。
盡管本發(fā)明是參照其示范性的優(yōu)選實(shí)施例來描述的,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種輸入緩沖器,包括控制電路,根據(jù)至少一個(gè)輸入信號的信號類型產(chǎn)生第一控制信號;以及接收器,從至少一個(gè)輸入信號和第一控制信號,產(chǎn)生至少一個(gè)預(yù)定信號類型的輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的輸入緩沖器,還包括程序電路,用于產(chǎn)生表示至少一個(gè)輸入信號的信號類型的第二控制信號,其中控制電路接收第二控制信號,以從第二控制信號產(chǎn)生第一控制信號。
3.如權(quán)利要求2所述的輸入緩沖器,其中程序電路包括多個(gè)熔絲,當(dāng)向程序電路編程至少一個(gè)輸入信號的信號類型時(shí),每個(gè)熔絲被切斷或未被切斷。
4.如權(quán)利要求2所述的輸入緩沖器,其中程序電路包括至少一個(gè)寄存器,用于當(dāng)向程序電路編程至少一個(gè)輸入信號的信號類型時(shí),從MRS(模式寄存器組)信號產(chǎn)生并且存儲第二控制信號。
5.如權(quán)利要求1所述的輸入緩沖器,其中至少一個(gè)輸入信號的信號類型表示至少一個(gè)輸入信號的參考電平和擺度。
6.如權(quán)利要求1所述的輸入緩沖器,其中接收器包括多個(gè)電流源,每個(gè)電流源根據(jù)用于產(chǎn)生預(yù)定信號類型的輸出信號的第一控制信號而被接通或斷開。
7.如權(quán)利要求1所述的輸入緩沖器,其中輸出信號的預(yù)定信號類型是CMOS擺動類型。
8.如權(quán)利要求1所述的輸入緩沖器,其中所述控制電路包括偏壓生成器,產(chǎn)生偏壓;以及驅(qū)動器,從偏壓和第二控制信號產(chǎn)生第一控制信號。
9.如權(quán)利要求8所述的輸入緩沖器,還包括程序電路,用于產(chǎn)生表示至少一個(gè)輸入信號的信號類型的第二控制信號。
10.一種半導(dǎo)體裝置,包括多個(gè)輸入緩沖器,每個(gè)輸入緩沖器包括相應(yīng)控制電路,根據(jù)至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)信號類型產(chǎn)生相應(yīng)第一控制信號;并且相應(yīng)接收器,從至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號和相應(yīng)第一控制信號產(chǎn)生預(yù)定信號類型的至少一個(gè)相應(yīng)輸出信號。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置,其中每個(gè)輸入緩沖器還包括相應(yīng)程序電路,用于產(chǎn)生表示至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)信號類型的相應(yīng)第二控制信號,其中相應(yīng)控制電路接收相應(yīng)第二控制信號,以從相應(yīng)第二控制信號產(chǎn)生相應(yīng)第一控制信號。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置,其中相應(yīng)程序電路包括多個(gè)熔絲,當(dāng)將至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)信號類型編程到相應(yīng)程序電路時(shí),每個(gè)熔絲被切斷或未被切斷。
13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置,其中相應(yīng)程序電路包括至少一個(gè)寄存器,用于當(dāng)將至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)信號類型編程到相應(yīng)程序電路時(shí),從MRS(模式寄存器組)信號產(chǎn)生并存儲相應(yīng)第二控制信號。
14.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置,其中至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)信號類型表示至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號的參考電平和擺度。
15.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置,其中相應(yīng)接收器包括多個(gè)電流源,每個(gè)電流源根據(jù)用于產(chǎn)生預(yù)定信號類型的相應(yīng)輸出信號的相應(yīng)第一控制信號而被接通或斷開。
16.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置,其中每個(gè)相應(yīng)輸出信號的預(yù)定信號類型是CMOS擺動類型。
17.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置,還包括偏壓生成器,產(chǎn)生偏壓;并且其中相應(yīng)控制電路包括相應(yīng)驅(qū)動器,從偏壓和相應(yīng)第二控制信號產(chǎn)生相應(yīng)第一控制信號。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置,其中每個(gè)輸入緩沖器還包括相應(yīng)程序電路,用于產(chǎn)生表示至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號的相應(yīng)信號類型的相應(yīng)第二控制信號。
19.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置,其中半導(dǎo)體裝置是多端口/多媒體半導(dǎo)體裝置,該半導(dǎo)體裝置具有用于從相應(yīng)應(yīng)用電路接收至少一個(gè)相應(yīng)輸入信號的每個(gè)輸入緩沖器。
20.一種輸入緩沖器,包括控制電路,產(chǎn)生表示輸入信號的第一公共電壓的控制信號;以及接收器,用于從輸入信號和控制信號產(chǎn)生第二公共電壓的輸出信號。
21.如權(quán)利要求20所述的輸入緩沖器,其中接收器包括差分放大器,從輸入信號和控制信號產(chǎn)生輸出信號;耦合于第一電壓源和差分放大器的第一端子之間的第一組電流源,第一組電流源的每個(gè)根據(jù)控制信號而被斷開或接通以向第一端子提供電流;以及耦合于第二電壓源和差分放大器的第二端子之間的第二組電流源,第二組電流源的每個(gè)根據(jù)控制信號而被斷開或接通以從第二端子接收電流。
全文摘要
一種輸入緩沖器,包括根據(jù)至少一個(gè)輸入信號的信號類型產(chǎn)生第一控制信號的控制電路。該輸入緩沖器還包括接收器,從至少一個(gè)輸入信號和第一控制信號產(chǎn)生至少一個(gè)預(yù)定信號類型的輸出信號。因此,對于使用了多個(gè)所述輸入緩沖器的半導(dǎo)體裝置,消除了與半導(dǎo)體裝置通信的應(yīng)用電路的接口電路,從而使功率消耗和布局區(qū)域最小化。
文檔編號H03K19/173GK1630191SQ20041010215
公開日2005年6月22日 申請日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月20日
發(fā)明者金晉賢 申請人:三星電子株式會社