信號接收機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種信號接收機。
【背景技術】
[0002]I/O是內部芯片(intra-chip)和外部芯片(outer-chip)之間的接口，主要功能是發射或接收數字/模擬信號。在一些極端情況下，輸入信號是低電平的并且不是滿擺幅(full swing)的,傳統的I/O接收機不能運作或者性能不佳。
[0003]最簡單的數字信號接收機是兩個串聯的反相器(inverter)。圖1示出了一種數字信號接收機的示意圖。如圖1所示，數字信號接收機100包括兩個反相器。其中，每一個基本的反相器都具有一個PMOS器件和一個NMOS器件，如圖2所示。在每個反相器中，PMOS和NMOS的柵極相連為輸入端，PMOS的源極接電源，NMOS的源極接地，PMOS和NMOS的漏極相連為輸出端。當輸入是高電平時，NMOS器件主要運作并且輸出是低電平；當輸入是低電平時，PMOS器件主要運作并且輸出是高電平。
[0004]如果輸入信號的擺幅是軌到軌(rail to rail)的或者輸入共模電壓(commonmodel voltage)是中電平(middle level)，那么PMOS和NMOS器件的增益相等，并且反相器的輸出擺幅基本是平衡(balance)的。如果輸入擺幅不是軌到軌的，而是偏移(offset)高或低,那么PMOS器件或NMOS器件在比另一個小的過載電壓(overdrive voltage)下工作，輸出總是與更強(stronger)的一個有關。輸入信號的頻率越高，接收機的性能越差。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明提供一種信號接收機，所述信號接收機包括信號限幅裝置和信號放大裝置。其中，所述信號限幅裝置用于將所接收的輸入信號的電壓限制在第一閾值和第二閾值之間；以及所述信號放大裝置用于將限幅后的輸入信號進行放大。
[0006]在本發明的一個實施例中，所述信號限幅裝置包括一對串聯連接的PMOS管和NMOS管。其中，所述PMOS管用于將所述輸入信號的電壓嵌位在所述第一閾值及以上；所述NMOS管用于將所述輸入信號的電壓嵌位在所述第二閾值及以下。
[0007]在本發明的一個實施例中，所述PMOS管被第一信號所偏置，所述第一信號的電壓與所述第一閾值相關；以及所述NMOS管被第二信號所偏置，所述第二信號的電壓與所述第二閾值相關。
[0008]在本發明的一個實施例中，所述輸入信號先經過所述PMOS管后經過所述NMOS管。
[0009]在本發明的一個實施例中，所述輸入信號先經過所述NMOS管后經過所述PMOS管。
[0010]在本發明的一個實施例中，所述第一閾值小于所述第二閾值，并且所述第一閾值大于第一電源的電壓值，所述第二閾值小于第二電源的電壓值。
[0011]在本發明的一個實施例中，所述第一電源為Vss，所述第二電源為VdcL
[0012]在本發明的一個實施例中，所述信號放大裝置將所述限幅后的輸入信號的電壓范圍放大到在所述第一電源的電壓值和所述第二電源的電壓值之間。
[0013]在本發明的一個實施例中，所述信號放大裝置包括兩個串聯連接的反相器。
[0014]在本發明的一個實施例中，所述信號接收機所接收的輸入信號的頻率小于預定值。
[0015]本發明所提供的信號接收機結構簡單，易于實現，并且該信號接收機可以接收非軌到軌的輸入信號，并且輸出具有均衡的占空比(duty-cycle)的滿擺幅信號。
【附圖說明】
[0016]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。
[0017]附圖中:
[0018]圖1示出了現有的一種數字信號接收機的示意圖；
[0019]圖2示出了圖1中的數字信號接收機的具體結構圖；
[0020]圖3示出了根據本發明的實施例的信號接收機的結構圖；
[0021]圖4示出了根據本發明的實施例的信號接收機所接收的一種輸入信號的波形圖(左側)以及該信號接收機該輸入信號后所輸出的信號的波形圖(右側)；
[0022]圖5示出了根據本發明的實施例的信號接收機所接收的四種不同類型的輸入信號的波形圖；以及
[0023]圖6示出了根據本發明的實施例的信號接收機接收圖5中所示的輸入信號后所輸出的信號的波形圖。
【具體實施方式】
[0024]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0025]應當理解的是，本發明能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。
[0026]在此使用的術語的目的僅在于描述具體實施例并且不作為本發明的限制。在此使用時，單數形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復數形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應明白術語“組成”和/或“包括”，當在該說明書中使用時，確定所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多其它的特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時，術語“和/或”包括相關所列項目的任何及所有組合。
[0027]為了徹底理解本發明，將在下列的描述中提出詳細的步驟以及詳細的結構，以便闡釋本發明提出的技術方案。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。
[0028]本發明提供一種信號接收機，圖3示出了根據本發明的實施例的信號接收機300的結構圖。如圖3所示，信號接收機300包括信號限幅裝置301和信號放大裝置302。其中，信號限幅裝置301用于將所接收的輸入信號的電壓限制在第一閾值和第二閾值之間；信號放大裝置302用于將限幅后的輸入信號進行放大。
[0029]信號接收機所接收的輸入信號可能不是軌到軌的，如圖4(左側)所示，即輸入信號可能不是滿擺幅的，例如輸入信號可能包括電壓小于第一閾值(例如VIL)的部分和電壓大于第二閾值(例如VIH)的部分，其中VIL小于VIH。根據本發明的實施例的信號接收機300可以接收這種輸入信號，通過信號接收機300中所包括的信號限幅裝置301對輸入信號的電壓進行嵌位，從而將輸入信號的電壓限制在某一個區間范圍中(例如從VIL到VIH的范圍);然后通過信號接收機300中所包括的信號放大裝置302將位于該區間范圍的輸入信號的電壓進行放大，從而實現滿擺幅(例如從第一電源Vss到第二電源Vdd的范圍)輸出，如圖4(右側)所示。
[0030]根據本發明的一個實施例，信號限幅裝置可以包括一對串聯連接的PMOS管和NMOS管。如圖3所示，信號接收機300的信號限幅裝置301包括一對串聯連接的PMOS管MP 和 NMOS 管 MN。
[0031]輸入信號可以從第一焊盤進入，圖5示出了根據本發明的實施例的信號接收機所接收的四種典型的輸入信號的波形圖。如圖5所示，輸入信號的擺幅可以在Vss到VIH之間、VIL到Vdd之間