電源噪聲降低電路和電源噪聲降低方法
【專利說明】電源噪聲降低電路和電源噪聲降低方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013 年 12 月 23 日提交的題為“Power Noise Clipping Scheme forDDR Interfaces”的美國臨時專利申請N0.61/920, 166的優先權，該申請在此通過引用整體并入本文。
技術領域
[0003]本文描述的技術總體上涉及通信領域，并且更具體地涉及集成電路器件之間的電子信號傳輸。
【背景技術】
[0004]高速數據通信集成電路(IC)裸片包括驅動器和接收器二者。一個這種IC的驅動器經由信號傳輸線連接到另一 IC的接收器。在示例實施例中，信號傳輸線包括印刷電路(PC)板的將驅動器電耦合到接收器的跡線。例如，可以在雙數據速率(DDR)接口中使用這種驅動器和接收器，該DDR接口可以包括POD (偽開漏極)端接方案。配置DDR接口用來在計時信號的上升沿和下降沿都傳輸和接收數據。
[0005]上文的描述被提供作為本領域相關技術的總體概述，并且不應當被解釋為承認所有它所包括的信息組成針對本專利申請的現有技術。

【發明內容】

[0006]提供了電源噪聲降低電路和電源噪聲降低方法的示例。示例集成電路包括配置成經由傳輸線接收信號的輸入節點。集成電路也包括配置成將輸入節點電耦合到集成電路的電源軌的端接電路裝置。集成電路進一步包括耦合到電源軌的電路部件。電路部件被配置成基于電源軌上的電壓滿足或者超過高電壓閾值的確定來泄放在電源軌上的部分的電流。電路部件也被配置成基于電源軌上的電壓少于高電壓閾值的確定泄放在電源軌上的更小部分的電流。
[0007]作為另一示例，一種集成電路包括配置以提供操作電壓給集成電路的子電路的核心電壓軌。集成電路也包括在核心電壓軌和地軌之間耦合的電路部件。電路部件被配置成基于核心電壓軌上的電壓滿足或者超過高電壓閾值的確定來泄放在核心電壓軌上的部分的電流。電路部件也被配置成基于核心電壓軌上的電壓小于高電壓閾值的確定來泄放在核心電壓軌上的更小部分的電流。
[0008]作為另一示例，一種方法包括在集成電路的輸入節點處接收信號，該集成電路包括配置成將輸入節點電耦合到集成電路的電源軌上的端接電路裝置。該方法也包括確定電源軌上的電壓滿足或者超過高電壓閾值。響應于電壓滿足或者超過高電壓閾值的確定，電源軌上的部分的電流在電路部件處被泄放。該方法進一步包括確定電源軌上的電壓小于高電壓閾值。響應于電壓小于高電壓閾值的確定，電源軌上的更小部分的電流被在電路部件處泄放。
[0009]作為另一示例，一種系統包括傳輸側集成電路，包括配置成產生信號的驅動器電路部件。該系統也包括接收器側集成電路，具有配置成經由傳輸線接收信號的輸入節點，其中傳輸線將驅動器電路部件耦合到輸入節點。接收器側集成電路也包括配置成將輸入節點電耦合到接收器側集成電路的電源軌的端接電路裝置。接收器側集成電路進一步包括耦合到電源軌的電路部件，該電路部件被配置成(i)基于電源軌上的電壓滿足或者超過高電壓閾值的確定來泄放電源軌上的部分的電流，以及(ii)基于電源軌上的電壓小于高電壓閾值的確定來泄放電源軌上的更小部分的電流。
【附圖說明】
[0010]圖1A是描繪了根據本公開的一個實施例的通信系統的框圖。
[0011]圖1B是示出了根據本公開的一個實施例的取決于電源軌上的電壓的在電流軌上泄放的電流的量的圖。
[0012]圖2是描繪了根據本公開的一個實施例的包括串聯耦合到電源軌的二極管和電阻器的接收側IC裸片的框圖。
[0013]圖3是描繪了根據本公開的一個實施例的通信系統的框圖，其中發射器側IC裸片包括多個驅動器，而接收器側IC裸片包括多個接收器。
[0014]圖4是描繪了根據本公開的一個實施例的包括連接到相同電源軌的多個接收器的接收器側IC裸片的框圖。
[0015]圖5是描繪了根據本公開的一個實施例的包括核心電壓軌和配置成泄放核心電壓軌上的部分的電流的限幅電路的接收器側IC裸片的框圖。
[0016]圖6是描繪了根據本公開的一個實施例的方法的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1A是描繪了根據本公開的一個實施例的通信系統100的框圖。在系統100中，第一集成電路(IC)裸片102包括用于將信號經由傳輸線106傳輸到第二 IC裸片108的驅動器104。第二 IC裸片108在輸入節點107處接收信號。接收器116的輸入端子被耦合到輸入節點107，因而使得接收器116能夠接收經傳輸的信號。在一個實施例中，通信系統100使用并聯端接用于傳輸線106。因此，如圖1A所示，傳輸線106經由端接電路裝置114被耦合到第二 IC裸片108的電源軌112。在本公開的一個實施例中，傳輸線106包括將第一 IC裸片102和第二 IC裸片108電耦合的印刷電路板(PCB)跡線。電源軌112是第二 IC裸片108的內部電源軌，而不是PCB 140的部分，其中裸片108被耦合到PCB 140。系統100的部件(包括第一 IC裸片102和第二 IC裸片108)被安裝在PCB 140上。
[0018]在圖1A中圖示的本公開的實施例中，端接電路裝置114被包括在第二 IC裸片108上并且將裸片108的輸入節點107耦合到裸片108的電源軌112。該端接方案可以被稱為POD(偽開漏極)端接方案。包括在裸片108上的端接電路裝置114被稱為“裸片上端接”(ODT)電路裝置。在本公開的其它一些實施例中，端接電路裝置114位于裸片外(off-die)。在一個實施例中，端接電路裝置114提供在傳輸線106和接收器116之間匹配的阻抗。具體地，端接電路裝置114具有阻抗值，該阻抗值使得接收器116處的輸入阻抗被設置為特定阻抗值，目的在于防止或者降低接收器116處的信號反射。這種信號反射對驅動器104傳輸的信號產生失真，并且負面地影響從驅動器104到接收器116的信號傳輸的質量和可靠性。
[0019]IC裸片108的電源軌112被配置以提供操作電壓給裸片108的各種部件。在圖1A中圖示的本公開的實施例中，電源軌112被耦合到裸片外PCB 140的電源電壓Vfcd 110。因此，PCB 140經由電源電壓Vfcd 110提供電源給第二 IC裸片108。在一定條件下，噪聲可以在電源軌112上形成。例如，由驅動器104傳輸的信號的切換可以引起傳輸線106上的電流分布，該電流分布在電源軌112上產生噪聲。該噪聲導致電源軌112上的電壓從其額定值變化。在本公開的一個實施例中，來自裸片外PCB 140的電源電壓Vfcd 110等于特定直流(DC)電壓，并且電源軌112處的噪聲導致電源軌112處的電壓隨著一定量的噪聲從額定DC電壓變化。
[0020]在圖1A中圖示的本公開的一個實施例中，電源軌112上的噪聲導致電源軌112上的電壓處在非期望的高電壓狀態，其中電壓超過應該在電源軌112上出現的額定電壓。基于，例如，電源軌112上的電壓滿足或者超過高電壓閾值，電源軌112上的電壓可以被確定為處于高電壓狀態。在一個實施例中，電源軌112上的噪聲具有諧振特征并且可以被稱為“諧振噪聲”。這種諧振噪聲導致電源軌112上的電壓在最大和最小電壓之間以特定頻率或者多個不同頻率振蕩。電源軌112上的振蕩電壓包括滿足或者超過高電壓閾值的電壓。
[0021]電源軌112上的噪聲可以經由端接電路裝置114在輸入節點處被耦合到信號，并且經耦合的噪聲使信號失真并且在信號中導致非期望的諧振。為了抑制來自電源軌112的噪聲到信號的這種耦合，第二 IC裸片108包括電路部件120。如圖1A所示，電路部件120包括直接連接到電源軌112的第一端子和直接連接到裸片108的地軌的第二端子。在本公開的一個實施例中，電路部件120是無源電路部件，并且可以因而包括電阻器、二極管、電容器、另一無源電路部件、或這類無源電路部件的各種組合。在本公開的另一實施例中，電路部件120是有源電路部件，并且可以因此包括一個或者多個晶體管、另一有源電路部件、或這類有源電路部件的各種組合。在本公開的另一實施例中，電路部件120包括一個或者多個無源電路部件和一個或者多個有源電路部件。在一個實施例中，無源和/或有源電路部件可以被集成到IC裸片108，例如，作為光刻或者類似的電路制造的部分。
[0022]如上文所解釋的那樣，在其中電源軌112上存在噪聲的時間段期間，電源軌112上的電壓可以處于高電壓狀態，其中電源軌112上的電壓滿足或者超過高電壓閾值。在這些時間段期間，電路部件120通過泄放電源軌112上的部分的電流降低電源軌112上的電壓。電壓被降低到低于閾值電壓的值，因而將電源軌112上的電壓從高電壓狀態去除。因為電源軌112上的大于或者等于高電壓閾值的電壓表明了電源軌112上的噪聲，所以電壓的這種降低有效地降低了電源軌112上的噪聲。通過降低電源軌112上的噪聲，抑制了來自電源軌112的噪聲經由端接電路裝置114到信號的耦合。注意，電路部件120故意地導致電流從電源軌112泄露以便降低電源軌112上的電壓并且抑制來自電源軌112的噪聲在輸入節點107處到信號的耦合。
[0023]在電源軌112上的電壓低于高電壓閾值的時間段期間，在電源軌112上不存在噪聲。在這些時間段期間，電源軌112上的電壓更接近或者等于其額定值，其中額定值等于來自裸片外PCB 140的電源電壓Vfcd 110所提供的DC電壓。在這種情況下，電路部件120被配置泄放電源軌112上的更小部分的電流。電源軌112上的電壓不受更小部分的電流的泄放顯著影響，并且電源軌112上的電壓可以僅僅被降低小的、不顯著的量。因此，在電壓已經滿足或者超過高電壓閾值的情況下，電路部件120并不連續地操作以調節電源軌112上的電壓，而是僅僅操作以顯著地降低電壓。電路部件120不包括配置以調節電源軌112上的電壓的傳統的電壓調節器。這種傳統的電壓調節器被