[發(fā)明專利]一種狀態(tài)預(yù)置電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710044696.8
• 申請(qǐng)日: 2007-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101114830A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王傳芳;程劍濤;余維學(xué)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 啟攀微電子（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03K19/00
• 分類(lèi)號(hào): H03K19/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 繆利明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模擬集成電路，具體地說(shuō)，是一種用于集成電路的狀態(tài)預(yù)置 電路。

背景技術(shù)

在芯片設(shè)計(jì)中，常常一款芯片具有僅在某項(xiàng)功能上略有差別的不同版 本。為避免重復(fù)開(kāi)發(fā)的掩模費(fèi)用以及方便庫(kù)存管理，可以只生產(chǎn)功能覆蓋最 全面的芯片，在生產(chǎn)完成后，對(duì)應(yīng)不同版本，可通過(guò)為芯片功能引腳預(yù)置不 同的電壓來(lái)設(shè)定特定功能是否開(kāi)啟。例如，為指定的引腳輸入高電平，則芯 片中功能A啟動(dòng)，該款芯片就對(duì)應(yīng)為A版本；而該引腳輸入低電平時(shí)，則芯 片中相對(duì)應(yīng)的功能關(guān)閉，該款芯片對(duì)應(yīng)為B版本。

一般情況下，通過(guò)將引腳焊盤(pán)封裝到鄰近的電源引腳或者地引腳來(lái)配置 電位，這就需要芯片中該功能引腳與電源引腳、地引腳同時(shí)相鄰；但一個(gè)引 腳很少能夠同時(shí)滿足相鄰與電源和地引腳；由此便產(chǎn)生了上拉電阻輸入電路 和下拉電阻輸入電路；如功能引腳僅僅同地引腳相鄰，那么可以采用上拉電 阻輸入電路，該引腳在懸空狀態(tài)下將被上拉到高電位。

如圖1所示為一種傳統(tǒng)的上拉電阻輸入(CMOS?INPUT?PAD?WITH PULLUP)電路簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。圖中，101為上拉電阻，102為功能選擇端口，103 為芯片內(nèi)部焊盤(pán)，105對(duì)應(yīng)封裝后該芯片對(duì)應(yīng)的功能引腳，106為芯片封裝 后的GND引腳；如圖1中結(jié)構(gòu)所示，該芯片可以通過(guò)封裝提供不同功能的 芯片版本。

具體地，當(dāng)芯片內(nèi)部焊盤(pán)103懸空時(shí)，那么功能選擇端口102由上拉電 阻101上拉到高電平；而當(dāng)芯片內(nèi)部焊盤(pán)103封裝到鄰近的GND上時(shí)，功 能選擇端口102被下拉到低電平；當(dāng)芯片內(nèi)部焊盤(pán)103封裝引出引腳，芯片 可通過(guò)外部給該引腳進(jìn)行電位配置，芯片采用一個(gè)這樣的功能選擇引腳，可 以通過(guò)封裝實(shí)現(xiàn)兩種功能控制選擇。依此類(lèi)推，當(dāng)芯片采用兩個(gè)這樣的功能 選擇引腳組合配置，則至少可以實(shí)現(xiàn)四種功能選擇；因此，在芯片封裝期間 可實(shí)現(xiàn)芯片的多版本控制。

在便攜等系統(tǒng)應(yīng)用中，多功能、高性能、低成本、低功耗為芯片設(shè)計(jì)的 基本要求，并日益占據(jù)越來(lái)越重要的位置；上述結(jié)構(gòu)通過(guò)指定引腳封裝來(lái)選 擇不同功能，能夠很好的滿足芯片設(shè)計(jì)低成本多功能選擇的目的，擴(kuò)大了芯 片的適用范圍。

但是，這種結(jié)構(gòu)也存在著實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題。芯片設(shè)計(jì)指標(biāo)中，功耗是 非常重要的一項(xiàng)參數(shù)；在對(duì)功耗有要求的芯片中，芯片手冊(cè)中關(guān)于靜態(tài)功耗 的指標(biāo)往往要求小于1uA或者為零；而此類(lèi)結(jié)構(gòu)在功耗方面的表現(xiàn)非常不理 想。通過(guò)傳統(tǒng)的上拉電阻電路為例分析，當(dāng)芯片內(nèi)部焊盤(pán)103封裝到地(電 源)時(shí)，電路將會(huì)出現(xiàn)由電源VDD經(jīng)過(guò)電阻101到地GND形成的電流通路； 通路中電流值同電阻101的阻值相關(guān)；假設(shè)電阻值為100K，電源電壓為5V， 那么僅一個(gè)這樣結(jié)構(gòu)的電路中形成的通路電流就已經(jīng)達(dá)到50uA，在很多對(duì) 功耗有著非常嚴(yán)格要求的應(yīng)用中(比如手提移動(dòng)方面)，該電流所產(chǎn)生的功耗 對(duì)于芯片而言是不可接受的。

如圖2所示為對(duì)功能引腳進(jìn)行選擇的另一種預(yù)置電路結(jié)構(gòu)示意圖。該電 路結(jié)構(gòu)采用trimming(可微調(diào))方案，多應(yīng)用于要求高精度的電路中。該方 案?jìng)鹘y(tǒng)做法通過(guò)trimming?PAD是否灌入電流熔斷該路的熔絲進(jìn)行精度調(diào) 節(jié)。

圖2中，105為熔絲，可采用金屬或者復(fù)晶(poly)制作，當(dāng)有大電流 通過(guò)時(shí)熔絲將會(huì)被熔斷，106為trimming方案中的輸出邏輯組合，108為通 路開(kāi)關(guān)，107為開(kāi)關(guān)控制，該結(jié)構(gòu)中，如果不熔斷熔絲105，那么輸出邏輯 組合106的所有輸出被下拉到地，輸出為”000”；如果105全部熔斷，那么 106通過(guò)108被上拉到電源，輸出為”111”。依此類(lèi)推，該結(jié)構(gòu)中三路的 trimming結(jié)構(gòu)有”000”到”111”共8檔可選trimming方案。

因此對(duì)于要求高精度的電路，可以選擇對(duì)應(yīng)的trimming數(shù)量進(jìn)行微調(diào)。

但是，當(dāng)105選擇不熔斷，該通路將下拉到”0”；那么如上述第一種現(xiàn) 有技術(shù)中的電路結(jié)構(gòu)那樣，該電路同樣將出現(xiàn)電源到地的電流通路帶來(lái)的額 外靜態(tài)電流問(wèn)題。

因此，存在著低功耗地為芯片設(shè)計(jì)中的功能選擇端口提供不同功能選擇 的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，從而提供了一種靜態(tài) 功耗極小或?yàn)榱愕臓顟B(tài)預(yù)置電路。