接收器電路及其信號接收方法
【專利說明】接收器電路及其信號接收方法
[0001]本申請要求于2014年10月10日提交到韓國知識產權局的第10_2014_0136836號韓國專利申請的優先權，該專利申請的公開通過引用整體地合并于此。
技術領域
[0002]與示例性實施例一致的設備和方法涉及一種半導體裝置，更具體地講，涉及一種用于接收信號的接收器電路及其信號接收方法。
【背景技術】
[0003]在近來的移動技術趨勢中，已經進行實現具有更高集成度、更高性能和更低功耗的半導體集成電路的研究。在降低半導體集成電路的功耗的各種方法中，廣泛使用降低半導體集成電路的驅動電壓的方法。在該方法中，小于大約1.0V的電壓可被用作包括在片上系統(SOC)中的邏輯電路的電源電壓。被設置為高于大約1.0V的信號大小被表示為滿足芯片間通信中的各種標準和接口。這意味著數據和/或信號接收電路需要提供相對于各種電平的輸入信號的較大余量(margin)以在芯片之間發送和接收各種數據。
[0004]需要用于制造耐高電壓信號的元件的互補金屬氧化物半導體(CMOS)工藝用于芯片以接收各種電平的信號。然而，CMOS工藝昂貴。因此，需要將高電壓信號的電壓電平轉換成邏輯電平并將低電壓信號的電壓電平轉換成相同邏輯電平的輸入電路。
【發明內容】
[0005]根據示例性實施例的一方面，提供一種通過焊盤接收輸入信號的接收器電路。所述接收器電路包括:第一限制電路，被構造為將第一參考電壓或輸入信號提供給第一節點，其中，輸入信號具有高于第一參考電壓的電壓；第二限制電路，被構造為將第二參考電壓或輸入信號提供給第二節點，其中，輸入信號具有低于第二參考電壓的電壓；第一 PMOS晶體管，被構造為基于第一節點的電壓上拉輸出節點；第一 NMOS晶體管，被構造為基于第二節點的電壓下拉輸出節點；第二 PMOS晶體管，連接在輸出節點和第一 PMOS晶體管之間；第二NMOS晶體管，連接在輸出節點和第一 NMOS晶體管之間；至少一個補償電阻器，連接在電源電壓和第一 PMOS晶體管的一端之間，或者連接在第一 NMOS晶體管的一端和地之間。
[0006]根據另一示例性實施例的一方面，提供一種接收器電路。所述接收器電路包括:第一限制電路，被構造為將高于第一參考電壓的輸入信號提供給第一節點；第二限制電路，被構造為將低于第二參考電壓的輸入信號提供給第二節點；第一 PMOS晶體管，被構造為基于第一節點的電壓上拉輸出節點；第一 NMOS晶體管，被構造為基于第二節點的電壓下拉輸出節點；第二 PMOS晶體管，具有連接到第一節點的柵極，并連接在電源電壓和第一 PMOS晶體管的源極之間；第一滯后設置部，被構造為基于輸出信號控制第一 PMOS晶體管的源極的電壓；第二 NMOS晶體管，具有連接到第二節點的柵極，并連接在第一 NMOS晶體管的源極和地之間；第二滯后設置部，被構造為基于輸出信號控制第一 NMOS晶體管的源極的電壓。
[0007]根據另一示例性實施例的一方面，提供一種接收器電路的信號接收方法，所述接收器電路使用低電壓工藝形成并接收具有較高電壓的輸入信號。所述信號接收方法包括:響應于輸入信號，提供電平高于第一參考電壓的第一輸入信號和電平低于第二參考電壓的第二輸入信號；響應于第一輸入信號，驅動用于上拉輸出節點至高電壓的第一 PMOS晶體管；響應于第二輸入信號，驅動用于下拉輸出節點至地電壓的第一 NMOS晶體管，其中，由第一參考電壓控制的第二 PMOS晶體管連接在輸出節點和第一 PMOS晶體管之間，由第二參考電壓控制的第二 NMOS晶體管連接在輸出節點和第一 NMOS晶體管之間。
[0008]根據另一示例性實施例的一方面，提供一種接收器電路。所述接收器電路包括:第一限制電路，被構造為基于輸入信號和第一參考電壓將第一參考電壓或更高的電壓輸出到第一節點；第二限制電路，被構造為基于輸入信號和第二參考電壓將第二參考電壓或更低的電壓輸出到第二節點；上拉部，被構造為基于第一節點的電壓上拉輸出節點；下拉部，被構造為基于第二節點的電壓下拉輸出節點，其中，根據電源電壓的電平調節第一參考電壓和第二參考電壓中的至少一個。
[0009]根據另一示例性實施例的一方面，提供一種接收器電路。所述接收器電路包括:第一 PMOS晶體管，被構造為響應于通過控制輸入信號的電平所獲得的第一參考電壓或更高的電壓，將輸出節點上拉至較高電壓；第一 NMOS晶體管，被構造為響應于通過控制輸入信號的電平所獲得的第二參考電壓或更低的電壓，將輸出節點下拉至地電壓；第二 PMOS晶體管，連接在輸出節點和第一 PMOS晶體管之間；第二 NMOS晶體管，連接在輸出節點和第一NMOS晶體管之間。
【附圖說明】
[0010]通過參照附圖描述特定示例性實施例，以上和/或其他方面將更加清楚，在附圖中:
[0011]圖1是示意性地示出根據示例性實施例的片上系統的輸入/輸出結構的框圖；
[0012]圖2是示意性地示出根據示例性實施例的輸入電路的框圖；
[0013]圖3是示出圖2中示出的接收器的電路圖；
[0014]圖4是示出圖3中示出的接收器的操作的波形；
[0015]圖5是示出根據另一示例性實施例的接收器的電路圖；
[0016]圖6是示出圖5中示出的接收器的操作的波形；
[0017]圖7是示意性地示出根據另一示例性實施例的輸入電路的框圖；
[0018]圖8是示出圖7中示出的接收器的電路圖；
[0019]圖9是示出圖8中示出的接收器的操作的波形圖；
[0020]圖10是示出根據另一示例性實施例的接收器110的電路圖；
[0021]圖11是示出圖10中示出的接收器的操作的波形圖；
[0022]圖12是示意性地示出根據示例性實施例的便攜式終端的框圖。
【具體實施方式】
[0023]將參照附圖詳細描述示例性實施例。然而，本發明構思可以以各種不同形式來實施，不應被解釋為僅限于示出的實施例。相反，提供這些示例性實施例作為示例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本發明構思的構思完全傳達給本領域技術人員。因此，針對一些示例性實施例，不描述已知的處理、元件和技術。除非另外注釋，否則貫穿附圖和撰寫的說明書，相同的參考標號表示相同的元件，因此，將不重復描述。在附圖中，為了清楚，可夸大層和區域的尺寸和相對尺寸。
[0024]將理解，雖然術語“第一”、“第二”、“第三”等可在這里用于描述各種元件、組件、區域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區域、層和/或部分不應受這些術語限制。這些術語僅用于將一個元件、組件、區域、層或部分與另一元件、組件、區域、層或部分區分開來。因此，在不脫離本發明構思的教導的情況下，以下討論的第一元件、組件、區域、層或部分可被叫做第二元件、組件、區域、層或部分。
[0025]為了易于描述，可在這里使用空間相對術語(諸如“在…之下”、“下方”、“下部”、“下面”、“上面”、“上部”等)以描述附圖中示出的一個元件或特征與另一元件或特征的關系。將理解，空間相對術語意在包含除了附圖中描繪的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的裝置被翻轉，則被描述為“在”其他元件或特征“下面”或“之下”或“下方”的元件將隨后被定位在該其他元件或特征“上面”。因此，示例性術語“下面”和“下方”可包含上面和下面兩個方位。裝置可被另外定位(例如，旋轉90度或在其他方位)，并相應地解釋這里使用的空間相對描述符。另外，還將理解，當層被稱為“在”兩個層“之間”時，其可以是這兩個層之間的唯一層，或者還可存在一個或更多個中間層。
[0026]這里使用的術語僅出于描述具體實施例的目的，不意在限制。如這里使用的，除非上下文另外明確地指示，否則單數形式也意在包括復數形式。還將理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”和/或“包含”指定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個或更多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組的存在或增加。如這里使用的，術語“和/或”包括相關列出項中的一個或更多個的任何和所有組合。此外，術語“示例性”意在表示示例或說明。
[0027]將理解，當元件或層被稱為“在”另一元件或層“上”、“連接到”、“結合到”另一元件或層或“與”另一元件或層“相鄰”時，其可直接在該另一元件或層上、直接連接到、結合到該另一元件或層或與該另一元件或層直接相鄰，或者可存在中間元件或層。另一方面，當元件或層被稱為“直接在”另一元件或層“上”、“直接連接到”、“直接結合到”另一元件或層或“與”另一元件或層“直接相鄰”時，不存在中間元件或層。
[0028]除非另外定義，否則這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明構思所屬領域的普通技術人員通常理解的含義相同的含義。還將理解，除非這里明確地如此限定，否則諸如在通用字典中定義的術語應被解釋為具有與它們在相關領域和/或本說明書的上下文中的含義一致的含義，并且將不被解釋為理想化或過于形式化的意義。
[0029]以下，片上系統可被用作單元示例以描述本發明構思的特征和功能。本領域技術人員可以較好地理解本發明構思的任何其他特征和功能。術語“高電壓”可用于指示用于驅動片上系統的各種電平的電源電壓之中的相對高的電壓，術語“低電壓”可用于指示被提供為包括在片上系統中的一般邏輯電路的驅動電壓的電壓。然而，高電壓和低電壓可隨低功耗技術的進步而變化。
[0030]圖1是示意性地示出根據示例性實施例的片上系統的輸入/輸出結構的框圖。參照圖1，片上系統20與總線10交換信號，并包括輸入電路100、內部電路200和輸出電路300。
[0031]總線10可包括導線和控制電路。導線用于在配備有片上系統20的裝置(例如，移動裝置)的芯片之間交換數據和/或控制信號。在總線10與片上系統20之間交換的數據可包括控制信號和/或數據信號。
[0032]來自總線10的輸入信號IS通過輸入焊盤Pad_I被發送到片上系統20。輸入電路100將通過輸入焊盤Pad_I輸入的輸入信號IS提供給內部電路200。輸入電路100可使用各種電源電壓作為操作電壓。例如，輸入電路100可使用高電壓VDDH(例如，3.3V)或低電壓VDD (例如，1.8V) ο輸入電路100可包括使用低電壓工藝形成的晶體管，并可使用高電壓VDDH作為操作電壓來接收輸入信號IS。當輸入信號IS的電壓電平與低電壓VDD的電平相應或者總線10的信令基于低電壓時，輸入電路100使用低電