[發明專利]傳輸線驅動電路

有效

• 申請號: 200910045702.0
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101789775A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 張文翩
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H03K17/041
• 分類號: H03K17/041;H03K17/14;H03K17/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及半導體集成電路，特別是半導體集成電路中的傳輸線驅動電 路。

背景技術

傳輸線驅動電路是數字通信系統的收發裝置中的常用結構。一般來說， 傳輸線驅動電路被用于將輸出信號按照一定的時鐘頻率發送至包含電容性以 及電阻性的不同阻抗的負載上，為了保證傳輸的速率和質量，其性能需要滿 足一些要求，例如，輸出信號的上升/下降時間應保持恒定。

現有技術中一般采用斜率控制的方法對上升/下降時間進行控制，以使輸 出信號在未知負載的情況下，滿足傳輸要求。然而，現有的各種傳輸線驅動 電路僅對上升/下降時間是否穩定進行控制。

例如，專利號為US6501292B1，名稱為“CMOS?circuit?for?maintaining?a constant?slew?rate”的美國專利提供了一種CMOS電路，采用微分對MOS管 作為輸出級，以保證上升/下降時間的對稱性，并通過斜率控制電路產生隨輸 出級MOS管轉換電壓而變化的偏置電流，從而對斜率更精確的控制。然而， 該方案中斜率控制電路中采用了CMOS電容，盡管CMOS電容具有良好的可 控性，但是隨著偏置電壓發生變化時，特別是在閾值電壓值附近，CMOS電 容呈現出很高的非線性，因此為使電容值為固定的常數，必須使偏置電壓遠 高于閾值電壓。例如采用NMOS電容時，偏置電壓必須高于高閾值電壓幾百 毫伏，但對于供應電壓源很低的情況下，這樣的偏置很難以實現。而且，當 CMOS電容為固定值時，當時鐘周期發生變化，上升時間無法隨時鐘周期的 變化進行調整。另外，該方案僅對平方律器件具有較好的效果。

但是，在目前的數字通信系統中，傳輸速率的提高受到所采用的時鐘頻 率的限制。例如在百兆以太網的發射電路中，采用的為固定的時鐘頻率。在 保證誤碼率的前提下，可變的時鐘周期將可提供更高的傳輸速率，從而更加 充分地利用帶寬。在時鐘周期為可變值時，為了信號的傳輸符合要求，傳輸 信號的上升/下降時間有必要也跟著進行改變。然而現有的各種傳輸線驅動電 路僅對上升/下降時間是否穩定進行控制，并不能使其跟隨時鐘周期進行改變。

鑒于上述現有技術方案的限制，需要提供一種具有能夠使信號的上升/下 降時間僅隨時鐘周期發生變化的傳輸線驅動電路。

發明內容

本發明要解決的技術問題是CMOS傳輸線驅動電路的上升/下降時間受工 藝條件、環境溫度、供應電壓等參數限制，并且無法跟隨時鐘周期發生變化。

為解決上述問題，本發明提供了一種傳輸線驅動電路，包括：斜率控制 單元，用于產生隨時鐘周期變化的偏置電流；輸入單元，用于接收輸入的數 字信號以及所述偏置電流，根據所接收的數字信號，輸出斜率隨所述偏置電 流而變化的第一信號；輸出單元，用于對從輸入單元所接收的所述第一信號 進行處理后，輸出第二信號。

可選的，所述輸出單元包括與所述輸入單元相連接的驅動MOS管，所述 偏置電流與所述驅動MOS管的漏源電壓與時鐘頻率的乘積成正比。

可選的，所述第一信號的斜率與所述偏置電流成正比。

可選的，所述斜率控制單元包括：時鐘控制單元，用于根據時鐘信號， 獲得并輸出第一控制信號和第二控制信號，所述第一控制信號和所述第二控 制信號為二相不交疊信號；壓差單元，用于產生整數倍于所述驅動MOS管的 漏源電壓的電壓差值；偏置單元，用于根據所述第一控制信號和所述第二控 制信號，對所述電壓差值進行處理，獲得偏置電流。

可選的，所述壓差單元包括：第一子壓差單元，至少包括以二極管方式 連接的第一PMOS管、與所述第一PMOS管串聯的電流源以及以所述第一 PMOS管柵極電壓作為輸入電壓的運算放大器，用于產生所述驅動MOS管的 漏源電壓成正比的第一電壓；第二子壓差單元，至少包括以二極管方式連接 的第二PMOS管、與所述第二PMOS管串聯的電流源以及以所述第二PMOS 管柵極電壓作為輸入電壓的運算放大器，用于產生所述驅動MOS管的漏源電 壓成正比的第二電壓；其中，所述第一電壓與所述第二電壓之間的差值為所 述電壓差值。

可選的，所述第一電壓與第二電壓的差值為所述驅動MOS管的漏源電 壓。

可選的，當所述第一電流源和所述第二電流源拉升相同大小的電流時， 所述第二PMOS管的寬長比為所述第一PMOS管寬長比的四倍。