[發明專利]低功率的靜電放電魯棒的線性驅動器

有效

• 申請號: 201410858218.0
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104734689B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: K·Y·樓;C·P·莫扎克
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;陳松濤

本發明提供了一種低功率的靜電放電魯棒的線性驅動器，其中，描述了一種裝置，其包括：與焊盤耦合的p型上拉驅動器；用作第一二極管的n型器件，n型器件與p型上拉驅動器并聯耦合；耦合到焊盤的n型下拉驅動器；以及用作第二二極管的p型器件，p型器件與n型下拉驅動器并聯耦合。

背景技術

傳統的輸入-輸出(I/O)驅動器使用高電阻式CPR(成本精確電阻器(costprecision resistor)或多晶硅電阻器(poly resistor)以實現驅動器線性化。因此，大PMOS和NMOS晶體管以及并聯CPR被用于實現低驅動器輸出阻抗(例如，50Ω驅動器阻抗)。大PMOS和NMOS器件遭受柵極漏電流而降低功率特性。減小驅動器尺寸的一種方法是使用低電阻式電阻器。然而，使用低電阻式電阻器會降低驅動器的線性度，其對信號的完整性產生負而影響。

附圖說明

依據以下給出的詳細說明和本公開內容的不同實施例的附圖會更充分地理解本公開內容的實施例，然而其不應認為是將本公開內容局限于特定的實施例，而僅僅是用于解釋和理解。

圖1顯示了帶有大電阻器和驅動晶體管的驅動器。

圖2顯示了根據本公開內容的一個實施例的低功率的靜電放電(ESD)魯棒的驅動器的高級架構。

圖3顯示了根據本公開內容的一個實施例的低功率的ESD魯棒的驅動器的電路。

圖4-5顯示了根據本公開內容的一個實施例的用于低功率的ESD魯棒的驅動器的前級驅動器。

圖6顯示了根據本公開內容的一個實施例的用于說明低功率的ESD魯棒的驅動器的IV(電流-電壓)曲線和線性電阻器的圖。

圖7顯示了根據本公開內容的一個實施例的帶有補償的低功率的ESD魯棒的驅動器的電路。

圖8顯示了根據本公開內容的一個實施例的帶有共源共柵的低功率的ESD魯棒的驅動器的電路。

圖9顯示了根據本公開內容的一個實施例的具有低功率的ESD魯棒的驅動器的智能設備或計算機系統或SoC(片上系統)。

具體實施方式

圖1顯示了帶有大電阻器和驅動晶體管的驅動器100。驅動器100包括具有p型晶體管MP1和MP2的p型上拉驅動器，具有n型晶體管MN1和MN2的n型下拉驅動器，CPR以及耦合到焊盤的靜電放電(ESD)二極管D1和D2。這里，CPR非常大(例如，2kΩ)并且提供必要的阻抗線性度。使上拉和下拉驅動器晶體管變大(即，更大的W/L)以適應大的CPR。上拉和下拉驅動器的組合以及CPR導致大的面積。大的上拉和下拉驅動器導致從動態轉換和靜態柵極漏電流中耗散的大功率。

一些過程節點提供了低電阻式的鎮流電阻器，其可減小由CPR使用的總體面積。然而，低電阻式的鎮流電阻器可降低驅動器100的線性度。降低的阻抗線性度轉化成信號完整性的問題(例如，過沖、下沖、回鈴、降低的電壓和時間余量等)。

實施例提供了不使用高電阻式的驅動器電阻器的驅動器線性度。實施例提供了驅動器線性化設計，該驅動器線性化設計是ESD魯棒的且可以被補償以用于高速精度應用。實施例使用的驅動器設計的尺寸比圖1的驅動器小大約一個數量級，同時實施例為高品質的信號完整性提供必要的線性度。

在下文描述中，探討了大量細節，以提供對本發明實施例的更透徹的解釋。然而，對本領域技術人員來說，可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明的實施例是顯而易見的。在其它實例中，以方框圖的形式而不是以細節的形式來示出公知的結構和設備，以避免使本發明的實施例難以理解。