本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種信號(hào)接收裝置和信號(hào)處理設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,高速和低功耗在集成電路中變得越來(lái)越重要。在半導(dǎo)體器件的制造工藝中,可以通過(guò)減小柵極氧化物的厚度來(lái)提高操作速度,但是這會(huì)限制在柵極氧化物上所允許的電場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)操作電源電壓高于器件的耐受電壓(例如,柵極氧化物所允許的電壓)時(shí),傳統(tǒng)的輸入輸出i/o結(jié)構(gòu)將不能正常工作。
因此,有必要提出一種方案使得耐壓低的器件能夠工作在高的電源電壓下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的目的在于提出一種信號(hào)接收裝置,其能夠利用低耐壓的器件以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在更高的電源電壓下工作。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例,提供一種信號(hào)接收裝置,包括:輸入端,用于接收來(lái)自外部的輸入信號(hào);第一電路部分,包括第一pmos晶體管、使能開(kāi)關(guān)、第一保護(hù)開(kāi)關(guān)和第一傳輸門(mén),所述使能開(kāi)關(guān)連接在所述第一pmos晶體管和第一電源軌之間,所述第一保護(hù)開(kāi)關(guān)連接在第一節(jié)點(diǎn)和所述第一pmos晶體管之間,其中所述第一pmos晶體管的柵極經(jīng)第一傳輸門(mén)連接至所述輸入端,所述第一傳輸門(mén)用于對(duì)輸入信號(hào)的電壓進(jìn)行鉗位,并將鉗位的電壓輸入到所述第一pmos晶體管的柵極,所述使能開(kāi)關(guān)受第一使能信號(hào)的控制而導(dǎo)通或斷開(kāi),所述第一保護(hù)開(kāi)關(guān)被設(shè)置為在第一pmos晶體管導(dǎo)通時(shí)保持導(dǎo)通;第二電路部分, 包括下拉晶體管、第一nmos晶體管、第二保護(hù)開(kāi)關(guān)和第二傳輸門(mén),所述第一nmos晶體管連接在輸出節(jié)點(diǎn)和第二電源軌之間,所述第二保護(hù)開(kāi)關(guān)連接在所述輸出節(jié)點(diǎn)與第一節(jié)點(diǎn)之間,所述下拉晶體管并聯(lián)連接在所述輸出節(jié)點(diǎn)與所述第二電源軌之間,其中所述第一nmos晶體管的柵極經(jīng)第二傳輸門(mén)連接至所述輸入端,所述第二傳輸門(mén)用于對(duì)輸入信號(hào)的電壓進(jìn)行鉗位,并將鉗位的電壓輸入到所述第一nmos晶體管的柵極,所述第二保護(hù)開(kāi)關(guān)被設(shè)置為在所述第一nmos晶體管導(dǎo)通時(shí)保持導(dǎo)通,所述下拉晶體管受第二使能信號(hào)的控制而導(dǎo)通或斷開(kāi);其中,所述第一電源軌和第二電源軌兩者之間提供第一電源域電壓,并且,構(gòu)成所述第一傳輸門(mén)、所述第二傳輸門(mén)、所述第一pmos晶體管、所述使能開(kāi)關(guān)、所述第一保護(hù)開(kāi)關(guān)、所述第一nmos晶體管、所述下拉晶體管和所述第二保護(hù)開(kāi)關(guān)的各器件的耐受電壓低于所述第一電源域電壓。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述第一使能信號(hào)和所述第二使能信號(hào)在邏輯上相同。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述使能開(kāi)關(guān)連接在所述第一pmos晶體管和所述第一電源軌之間;所述第一保護(hù)開(kāi)關(guān)連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第一pmos晶體管之間。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述輸出節(jié)點(diǎn)操作連接到內(nèi)核電路,所述內(nèi)核電路工作在比所述第一電源域低的第二電源域(例如,用于內(nèi)核電路的電源域,也稱(chēng)作內(nèi)核電源域)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述裝置還包括:使能信號(hào)產(chǎn)生電路,用于根據(jù)來(lái)自?xún)?nèi)核電路的控制信號(hào),產(chǎn)生所述第一使能信號(hào)和第二使能信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述使能信號(hào)產(chǎn)生電路包括差分放大器,其中:所述差分放大器的一個(gè)輸入接收所述控制信號(hào),另一個(gè)輸入接收所述控制信號(hào)的反,并且所述差分放大器的一個(gè)輸出端輸出所述第一使能信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述差分放大器包括:左支電路部分,連接在所述第一電源軌與所述第二電源軌之間,所述左支電路部分包括第二nmos晶體管和第二pmos晶體管,其中所述第二nmos晶體管的漏 極經(jīng)第三保護(hù)開(kāi)關(guān)和第四保護(hù)開(kāi)關(guān)連接至第二節(jié)點(diǎn),所述第二nmos晶體管的源極連接至所述第二電源軌,所述第二pmos晶體管的源極連接至所述第一電源軌,所述第二pmos晶體管的漏極連接至所述第二節(jié)點(diǎn),所述第三保護(hù)開(kāi)關(guān)和所述第四保護(hù)開(kāi)關(guān)保持導(dǎo)通;右支電路部分,連接在所述第一電源軌與所述第二電源軌之間,所述右支電路部分包括第三nmos晶體管和第三pmos晶體管,其中所述第三nmos晶體管的漏極經(jīng)第五保護(hù)開(kāi)關(guān)和第六保護(hù)開(kāi)關(guān)連接至第三節(jié)點(diǎn),所述第三nmos晶體管的源極連接至所述第二電源軌,所述第三pmos晶體管的源極連接至所述第一電源軌,所述第三pmos晶體管的漏極連接至所述第三節(jié)點(diǎn);所述第五保護(hù)開(kāi)關(guān)和所述第六保護(hù)開(kāi)關(guān)保持導(dǎo)通;其中,所述第二pmos晶體管的柵極連接至所述第三節(jié)點(diǎn),所述第三pmos晶體管的柵極連接至所述第二節(jié)點(diǎn);并且所述第二節(jié)點(diǎn)或所述第三節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)作為所述輸出端輸出所述第一使能信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述裝置還包括:級(jí)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)反相器,連接在所述輸出節(jié)點(diǎn)和所述內(nèi)核電路之間,用于將所述輸出節(jié)點(diǎn)的信號(hào)輸入到所述內(nèi)核電路,其中所述一個(gè)或多個(gè)反相器工作在所述內(nèi)核電源域。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述第一傳輸門(mén)受第一參考信號(hào)的控制,所述第二傳輸門(mén)受第二參考信號(hào)的控制,所述第一電源軌的電壓與第一參考信號(hào)的電壓之差等于所述第二參考信號(hào)的電壓與第二電源軌的電壓之差。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述第四保護(hù)開(kāi)關(guān)和所述第六保護(hù)開(kāi)關(guān)受第一參考信號(hào)的控制,所述第三保護(hù)開(kāi)關(guān)和所述第五保護(hù)開(kāi)關(guān)受第二參考信號(hào)的控制,所述第一電源軌的電壓與第一參考信號(hào)的電壓之差等于所述第二參考信號(hào)的電壓與第二電源軌的電壓之差。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述第二使能信號(hào)為來(lái)自?xún)?nèi)核電路的控制信號(hào)或者為所述控制信號(hào)的反。
根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例,提供一種信號(hào)處理設(shè)備,包括:如上述任一實(shí)施例所述的信號(hào)接收裝置和內(nèi)核電路;所述內(nèi)核電路用于接收 并處理從所述信號(hào)接收裝置輸出的信號(hào)。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本公開(kāi)的其它特征、方面及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
附圖說(shuō)明
附圖構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分,其描述了本公開(kāi)的示例性實(shí)施例,并且連同說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理,在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置的示意圖;
圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)另一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置的示意圖;
圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)又一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置的示意圖;
圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)再一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置的示意圖;
圖5示出了圖4所示實(shí)施例中不同節(jié)點(diǎn)的模擬波形圖;
圖6示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本公開(kāi)的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)理解,除非另外具體說(shuō)明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不應(yīng)被理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,為了便于描述,附圖中所示出的各個(gè)部件的尺寸并不必然按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制,例如某些層的厚度或?qū)挾瓤梢韵鄬?duì)于其他層有所夸大。
以下對(duì)示例性實(shí)施例的描述僅僅是說(shuō)明性的,在任何意義上都不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和裝置可能不作詳細(xì)討論,但在適用這些技術(shù)、方法和裝置情況下,這些技術(shù)、方法和裝置應(yīng)當(dāng)被視為本說(shuō)明書(shū)的一部分。
應(yīng)注意,相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義或說(shuō)明,則在隨后的附圖的說(shuō)明中將不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置100的示意圖。
如圖1所示,信號(hào)接收裝置100包括輸入端101,用于接收來(lái)自外部的輸入信號(hào)。盡管這里輸入端101被示出為焊盤(pán)(pad),然而應(yīng)理解,本發(fā)明不限于此,輸入端101也可以包括布線(xiàn)、電極等等。
信號(hào)接收裝置100還包括第一電路部分102,連接在第一電源軌103和第一節(jié)點(diǎn)104之間。第一電路部分102包括第一pmos晶體管112、使能開(kāi)關(guān)122、第一保護(hù)開(kāi)關(guān)132和第一傳輸門(mén)105。這里,需要注意,本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯然地理解,晶體管和/或開(kāi)關(guān)的串聯(lián)/并聯(lián)連接一般是針對(duì)其電流傳輸端子(例如,源極/漏極)而言,而并非是針對(duì)其控制端子(例如,柵極)。參看附圖將更明白地理解這一點(diǎn)。
在圖1所示的示例中,使能開(kāi)關(guān)122連接在第一pmos晶體管112和第一電源軌103之間,第一保護(hù)開(kāi)關(guān)132連接在第一節(jié)點(diǎn)104和第一pmos晶體管112之間。
第一pmos晶體管112的柵極可以經(jīng)第一傳輸門(mén)105連接至輸入端101。使能開(kāi)關(guān)122受第一使能信號(hào)ienh的控制而導(dǎo)通或斷開(kāi)。
這里,第一傳輸門(mén)105用于對(duì)輸入信號(hào)的電壓進(jìn)行鉗位,并將鉗位的電壓輸入到第一pmos晶體管112的柵極。在一個(gè)示例中,第一傳輸門(mén)105可以用pmos晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn),如圖1所示。在該示例中,第一傳輸門(mén)105的控制端子(例如,pmos晶體管105的柵極)可以連接到參考電位refp,如下面將更詳細(xì)說(shuō)明的。
第一保護(hù)開(kāi)關(guān)132被設(shè)置為在使能開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)保持導(dǎo)通。這里,第一保護(hù)開(kāi)關(guān)132可以由pmos晶體管實(shí)現(xiàn),如圖1中所示,其柵極連接到參考電位refp。
信號(hào)接收裝置100還包括第二電路部分106,連接在第二電源軌107和第一節(jié)點(diǎn)104之間。如圖1所示,第二電路部分106可以包括下拉晶體管116、第一nmos晶體管126、第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136和第二傳輸門(mén)109。第一nmos晶體管126連接在輸出節(jié)點(diǎn)108和第二電源軌107之間,第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136連接在輸出節(jié)點(diǎn)108與第一節(jié)點(diǎn)104之間,下拉晶體管116并聯(lián)連接在第一nmos晶體管126和第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136之間的 輸出節(jié)點(diǎn)108與第二電源軌107之間。
第一nmos晶體管126的柵極可以經(jīng)第二傳輸門(mén)109連接至輸入端101。第二傳輸門(mén)109用于對(duì)輸入信號(hào)的電壓進(jìn)行鉗位,并將鉗位的電壓輸入到第一nmos晶體管126的柵極。在一個(gè)示例中,第二傳輸門(mén)109可以用nmos晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn),如圖1所示。在該示例中,第二傳輸門(mén)109的控制端子(例如,nmos晶體管109的柵極)可以連接到參考電位refn,如下面將更詳細(xì)說(shuō)明的。
第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136被設(shè)置為在使能開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)保持導(dǎo)通。這里,第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136可以由nmos晶體管實(shí)現(xiàn),如圖1中所示,其柵極連接到參考電位refn。
下拉晶體管116受第二使能信號(hào)ienc的控制而導(dǎo)通或斷開(kāi)。在一個(gè)實(shí)施例中,第一使能信號(hào)ienh和第二使能信號(hào)ienc在邏輯上相同。
這里,第一電源軌103和第二電源軌107兩者之間可以提供第一電源域電壓。例如,第一電源軌提供電源電壓vdd33(第一電源電壓),例如3.3v,第二電源軌接地(第二電源電壓),例如0v;相應(yīng)地,第一電源域電壓為3.3v。這里,“連接到某電源軌”也可以被理解為連接到相應(yīng)的電源電壓。
在該示例中,構(gòu)成第一傳輸門(mén)105、第二傳輸門(mén)109、第一pmos晶體管112、使能開(kāi)關(guān)122、第一保護(hù)開(kāi)關(guān)132、第一nmos晶體管126、下拉晶體管116和第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136的各器件的耐受電壓低于該第一電源域電壓。例如,在一些實(shí)施方式中,第一電源域電壓相應(yīng)為3.3v,各器件的耐受電壓被設(shè)置為1.8v。
另外,第一電源軌103的電壓與第一參考信號(hào)refp的電壓之差可以基本等于第二參考信號(hào)refn的電壓與第二電源軌107的電壓之差,從而保證各器件能正常工作。作為一個(gè)非限制性示例,對(duì)于3.3v的第一電源域電壓,例如,第一參考信號(hào)refp的電壓可以為1.5v,第二參考信號(hào)refn的電壓可以為1.8v。
另外,在一些實(shí)施例中,輸入信號(hào)的脈沖的最大振幅(即,最高電壓和最低電壓之差)可以與第一電源域電壓相當(dāng),例如為3.3v。
盡管這里未具體示出示例中晶體管或者開(kāi)關(guān)的具體參數(shù),但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解,基于本發(fā)明的教導(dǎo),可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要而自由地選擇或者設(shè)置各器件的具體參數(shù)。
下面列舉一個(gè)例子對(duì)如圖1所示的實(shí)施例的信號(hào)接收裝置100的操作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
設(shè)輸入端101接收的來(lái)自外部的輸入信號(hào)電壓范圍為0至3.3v,第一使能信號(hào)ienh被斷言(即,第一使能信號(hào)ienh有效,例如使得使能開(kāi)關(guān)122導(dǎo)通),而第二使能信號(hào)ienc未被斷言。下面說(shuō)明假設(shè)在時(shí)刻a(見(jiàn)圖5),輸入信號(hào)為高電位(3.3v)的情況下信號(hào)接收裝置100的操作。
第一使能信號(hào)ienh被斷言,使得使能開(kāi)關(guān)122導(dǎo)通。由于第一傳輸門(mén)105受第一參考信號(hào)refp控制而導(dǎo)通,因此,高電位通過(guò)第一傳輸門(mén)105傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)pad_h。換而言之,節(jié)點(diǎn)pad_h處于其自身處的高電位(例如,接近或略小于3.3v)。另一方面,輸入信號(hào)被第二傳輸門(mén)109鉗位,使得節(jié)點(diǎn)pad_l處于其自身處的高電位(例如,接近或小于約1.5v)。
此時(shí),pad_h處于其自身的高電位,使得第一pmos晶體管112截止(而不管使能開(kāi)關(guān)122是否被第一使能信號(hào)ienh導(dǎo)通);而pad_l處于其自身的高電位,使得第一nmos晶體管126導(dǎo)通;從而在節(jié)點(diǎn)pad_n(即,輸出節(jié)點(diǎn)108)處產(chǎn)生其自身處的低電位(例如,接近0v)。
另外,盡管pad_h處于高電位,但是第一pmos晶體管112的柵極與源極/漏極之間、柵極與背柵之間、以及其源極與漏極之間的電壓差等都小于或等于第一pmos晶體管112的耐受電壓,從而使得第一pmos晶體管112安全。類(lèi)似地,盡管節(jié)點(diǎn)pad_l處于其自身處的高電位(例如,1.5v),然而第一nmos晶體管126的柵極與源極/漏極之間以及其源極與漏極之間的電壓差等都小于或等于第一nmos晶體管126的耐受電壓,從而使得第一nmos晶體管126安全。同樣的,其余各開(kāi)關(guān)或者器件亦工作在安全范圍內(nèi)。
下面說(shuō)明假設(shè)輸入信號(hào)由高電位下降變?yōu)闀r(shí)刻b(見(jiàn)圖5)時(shí)的低 電位(0v)的情況下信號(hào)接收裝置100的操作。
第一使能信號(hào)ienh被斷言,使得使能開(kāi)關(guān)122導(dǎo)通。第一傳輸門(mén)105受第一參考信號(hào)refp控制而導(dǎo)通,然而由于輸入信號(hào)為低電位,因此,節(jié)點(diǎn)pad_h從高電位下降并被鉗位在其自身的低電位,例如接近參考信號(hào)refp的電位vrefp+閾值電壓的電位(例如,2v,如圖5所示)。從而,第一pmos晶體管112導(dǎo)通。同時(shí),第一保護(hù)開(kāi)關(guān)132的柵極源極電壓vgs小于其閾值vth,使得第一保護(hù)開(kāi)關(guān)132導(dǎo)通。另一方面,輸入信號(hào)通過(guò)第二傳輸門(mén)109傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)pad_l,使得節(jié)點(diǎn)pad_l處于其自身處的低電位(例如,0v)。
此時(shí),第一電路部分(包括第一pmos晶體管112、使能開(kāi)關(guān)122以及第一保護(hù)開(kāi)關(guān)132)導(dǎo)通,而第一nmos晶體管126截止。此時(shí)第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136先處于導(dǎo)通(其vgs大于其閾值vth),從而將節(jié)點(diǎn)pad_n的電位拉高至第二參考信號(hào)的電位vrefn減去其vth(vrefn-vth)的電平,之后第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136截止,從而在節(jié)點(diǎn)pad_n(即,輸出節(jié)點(diǎn)108)處維持在該上拉電位(vrefn-vth),即其自身處的高電位(例如,接近1.2v)。在這種情況下,如果節(jié)點(diǎn)pad_n的電位從(vrefn-vth)下落的話(huà),則導(dǎo)致第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136導(dǎo)通,從而使節(jié)點(diǎn)pad_n的電位維持在該電平(vrefn-vth)。
類(lèi)似地,各開(kāi)關(guān)或者器件亦工作在安全范圍內(nèi)。
在第一使能信號(hào)ienh未被斷言,第二使能信號(hào)ienc被斷言的情況下,使能開(kāi)關(guān)122截止,下拉晶體管116導(dǎo)通,從而將節(jié)點(diǎn)pad_n(即,輸出節(jié)點(diǎn)108)處的電平下拉至接近0v。
需要說(shuō)明的是,本公開(kāi)提供的信號(hào)輸出裝置的輸出節(jié)點(diǎn)設(shè)置在了第一nmos晶體管126和第二保護(hù)開(kāi)關(guān)136之間,從而使得本發(fā)明不需要額外設(shè)置部件(例如,傳輸門(mén))來(lái)降低輸出節(jié)點(diǎn)輸出的電壓,簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖1所示,輸出節(jié)點(diǎn)108可以操作地連接到內(nèi)核電路。一般地,內(nèi)核電路處于比第一電源域(例如,3.3v)低的第二電源域,也即,內(nèi)核電路以第二電源電壓(例如,1v)工作。
圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)另一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置200的示意圖。與圖1所示實(shí)施例相比,圖2所示的信號(hào)接收裝置200還可以包括用于產(chǎn)生第一使能信號(hào)ienh和第二使能信號(hào)ienc的使能信號(hào)產(chǎn)生電路201。在一種實(shí)現(xiàn)方式中,使能信號(hào)產(chǎn)生電路201根據(jù)來(lái)自?xún)?nèi)核電路的控制信號(hào),產(chǎn)生第一使能信號(hào)ienh和第二使能信號(hào)ienc。作為使能信號(hào)產(chǎn)生電路的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)方式,使能信號(hào)產(chǎn)生電路201可以包括差分放大器,其中:差分放大器的一個(gè)輸入接收控制信號(hào),另一個(gè)輸入接收控制信號(hào)的反,并且差分放大器的一個(gè)輸出端輸出第一使能信號(hào)ienh。作為另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式,使能信號(hào)產(chǎn)生電路201可以包括電平移位器,用于對(duì)來(lái)自信號(hào)接收裝置外部(例如,內(nèi)核電路)的控制信號(hào)進(jìn)行電平移位,從而產(chǎn)生第一使能信號(hào)ienh。此外,可以以控制信號(hào)ie或控制信號(hào)ie的反作為第二使能信號(hào)ienc來(lái)控制下拉晶體管116導(dǎo)通或斷開(kāi)。當(dāng)控制信號(hào)ie為高電平有效時(shí),可以以控制信號(hào)ie的反(例如通過(guò)設(shè)置反相器實(shí)現(xiàn)對(duì)控制信號(hào)ie取反)作為第二使能信號(hào)ienc,當(dāng)控制信號(hào)ie為低電平有效時(shí),可以直接以控制信號(hào)ie作為第二使能信號(hào)ienc。
圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)又一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置300的示意圖。如圖3所示,該實(shí)施例中的使能信號(hào)產(chǎn)生電路201包括差分放大器,差分放大器包括左支電路部分和右支電路部分。下面結(jié)合圖3對(duì)差分放大器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
首先對(duì)左支電路部分進(jìn)行說(shuō)明。
左支電路部分連接在第一電源軌103與第二電源軌107之間。左支電路部分包括第二nmos晶體管301和第二pmos晶體管302。第二nmos晶體管301的漏極經(jīng)第三保護(hù)開(kāi)關(guān)303和第四保護(hù)開(kāi)關(guān)304連接至第二節(jié)點(diǎn)309,第二nmos晶體管301的源極連接至第二電源軌107。第二pmos晶體管302的源極連接至第一電源軌103,第二pmos晶體管302的漏極連接至第二節(jié)點(diǎn)309。第三保護(hù)開(kāi)關(guān)303和第四保護(hù)開(kāi)關(guān)304被設(shè)置為保持導(dǎo)通。例如,第三保護(hù)開(kāi)關(guān)303可以由nmos晶體管實(shí)現(xiàn),受第二參考信號(hào)refn的控制;而第四保護(hù)開(kāi)關(guān)304可 以由pmos晶體管實(shí)現(xiàn),受第一參考信號(hào)refp的控制。通過(guò)調(diào)節(jié)第一參考信號(hào)refp和第二參考信號(hào)refn的大小,可以使得第三保護(hù)開(kāi)關(guān)303和第四保護(hù)開(kāi)關(guān)304保持導(dǎo)通。在一個(gè)實(shí)施例中,第一參考信號(hào)的電壓和第二參考信號(hào)的電壓可以被設(shè)置為第一電源域電壓的中值的±20%范圍內(nèi)。例如,第一參考信號(hào)的電壓可以為1.5v,第二參考信號(hào)的電壓可以為1.8v。
下面對(duì)右支電路部分進(jìn)行說(shuō)明。
右支電路部分連接在第一電源軌103與第二電源軌107之間,右支電路部分包括第三nmos晶體管305和第三pmos晶體管306,第三nmos晶體管305的漏極經(jīng)第五保護(hù)開(kāi)關(guān)307和第六保護(hù)開(kāi)關(guān)308連接至第三節(jié)點(diǎn)310,第三nmos晶體管305的源極連接至第二電源軌107。第三pmos晶體管306的源極連接至第一電源軌103,第三pmos晶體管306的漏極連接至第三節(jié)點(diǎn)310。第五保護(hù)開(kāi)關(guān)307和第六保護(hù)開(kāi)關(guān)308被設(shè)置為保持導(dǎo)通。例如,第五保護(hù)開(kāi)關(guān)307可以由nmos晶體管實(shí)現(xiàn),受第二參考信號(hào)refn的控制;而第六保護(hù)開(kāi)關(guān)308可以由pmos晶體管實(shí)現(xiàn),受第一參考信號(hào)refp的控制。通過(guò)調(diào)節(jié)第一參考信號(hào)refp和第二參考信號(hào)refn的大小,可以使得第五保護(hù)開(kāi)關(guān)307和第六保護(hù)開(kāi)關(guān)308保持導(dǎo)通。
另外,第二pmos晶體管302的柵極連接至第三節(jié)點(diǎn)310,第三pmos晶體管306的柵極連接至第二節(jié)點(diǎn)309。第二節(jié)點(diǎn)309或第三節(jié)點(diǎn)310中的一個(gè)可以作為輸出端輸出第一使能信號(hào)ienh。
在圖3所示的差分放大器中,控制信號(hào)ie可以來(lái)自于例如內(nèi)核電路。第二nmos晶體管301的柵極作為一個(gè)輸入端來(lái)接收控制信號(hào)ie的反(經(jīng)過(guò)一個(gè)反相器);第三nmos晶體管305的柵極作為另一個(gè)輸入端來(lái)接收控制信號(hào)ie(經(jīng)過(guò)兩個(gè)反相器)。在這種情況下,第三節(jié)點(diǎn)310作為輸出端輸出第一使能信號(hào)ienh。但這并非是限制性的,在其他的實(shí)施例中,第二nmos晶體管301的柵極可以作為一個(gè)輸入端來(lái)接收控制信號(hào)ie;第三nmos晶體管305的柵極可以作為另一個(gè)輸入端來(lái)接收控制信號(hào)ie的反;在這種情況下,第二節(jié)點(diǎn)309作為輸出端 輸出第一使能信號(hào)ienh。圖3示意性地示出了通過(guò)第三節(jié)點(diǎn)310作為輸出端輸出第一使能信號(hào)ienh的情況。
在圖3所示的實(shí)施例中,當(dāng)控制信號(hào)ie為高電平時(shí),第二nmos晶體管301截止,第三nmos晶體管305、第五保護(hù)開(kāi)關(guān)307和第六保護(hù)開(kāi)關(guān)308導(dǎo)通,使得第三節(jié)點(diǎn)310被下拉,例如至其自身的低電平,從而第三節(jié)點(diǎn)310輸出的第一使能信號(hào)ienh為其自身的低電平。此時(shí),控制信號(hào)ie的反被輸出作為第二使能信號(hào)ienc,其也為低電平。從而,使能開(kāi)關(guān)112導(dǎo)通,下拉晶體管116斷開(kāi)。
當(dāng)控制信號(hào)ie為低電平時(shí),第三nmos晶體管305截止,第二nmos晶體管301、第三保護(hù)開(kāi)關(guān)303和第四保護(hù)開(kāi)關(guān)304導(dǎo)通,使得第二節(jié)點(diǎn)309被下拉,例如至自自身的低電平。從而,第三pmos晶體管306導(dǎo)通,使得第三節(jié)點(diǎn)310被上拉至其自身的高電平。從而,第三節(jié)點(diǎn)310輸出的第一使能信號(hào)ienh為其自身的高電平。此時(shí),第二使能信號(hào)ienc也為高電平。從而,使能開(kāi)關(guān)112斷開(kāi),下拉晶體管116導(dǎo)通。
圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)又一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置400的示意圖。與圖3所示實(shí)施例相比,圖4所示所示信號(hào)接收裝置400還可以包括:級(jí)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)反相器401。圖4示意性地示出了三個(gè)反相器401,級(jí)聯(lián)的反相器401連接在輸出節(jié)點(diǎn)108和內(nèi)核電路之間,以將所述輸出節(jié)點(diǎn)108的信號(hào)輸入到內(nèi)核電路。其中,所述一個(gè)或多個(gè)反相器401工作在比第一電源域(例如,第一電源域電壓為3.3v)低的內(nèi)核電源域(例如,相應(yīng)的第二電源域電壓為1v)。
另外,也可以在圖1或圖2所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加圖4所示級(jí)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)反相器401,在此不再贅述。
圖5示出了圖4所示實(shí)施例中不同節(jié)點(diǎn)的模擬波形圖。如圖5所示,當(dāng)從pad輸入的電壓為3.3v時(shí),pad_n輸出的電壓約為1.2v,經(jīng)過(guò)級(jí)聯(lián)反相器后在c節(jié)點(diǎn)輸出的電壓為1.02v左右。
由此可見(jiàn),本公開(kāi)提供的信號(hào)輸入裝置,針對(duì)處于高的電源域的輸入信號(hào),利用耐受電壓低于高的電源域的電源閾電壓的器件(也可以稱(chēng) 為處于低的電源域的器件),將輸入信號(hào)的電壓轉(zhuǎn)換為適合于供處于低的電源域的電路(例如,內(nèi)核電路)使用的電壓。在實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)需求選擇各器件的尺寸等參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)電壓到期望電壓的轉(zhuǎn)換。
圖6示出了根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的示意圖。如圖6所示,該信號(hào)處理設(shè)備包括:上述任一實(shí)施例所述的信號(hào)接收裝置(100,200,300或400)和內(nèi)核電路;其中:內(nèi)核電路用于處理信號(hào)接收裝置輸出的信號(hào)。內(nèi)核電路可以是例如,處理器、dsp(digitalsignalprocess,數(shù)字信號(hào)處理)芯片、邏輯陣列等等。
至此,已經(jīng)詳細(xì)描述了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的信號(hào)接收裝置和信號(hào)處理設(shè)備。為了避免遮蔽本公開(kāi)的構(gòu)思,沒(méi)有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié),本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述,完全可以明白如何實(shí)施這里公開(kāi)的技術(shù)方案。另外,本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)所教導(dǎo)的各實(shí)施例可以自由組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,可以對(duì)上面說(shuō)明的實(shí)施例進(jìn)行多種修改而不脫離如所附權(quán)利要求限定的本公開(kāi)的精神和范圍。