[發(fā)明專(zhuān)利]高效率半交叉耦合去耦電容器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580080820.9
• 申請(qǐng)日: 2015-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108141214B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿爾佛雷德·楊;羅恩·科漢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安培計(jì)算有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03K19/094
• 分類(lèi)號(hào): H03K19/094
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

去耦電容器電路設(shè)計(jì)在不犧牲面積效率的情況下促進(jìn)了高工作頻率。為了解除高工作頻率和面積效率的有時(shí)相反的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以半交叉耦合(HCC)的方式來(lái)連接p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)和n溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管。然后由至少一個(gè)面積有效電容(AEC)器件來(lái)補(bǔ)充HCC電路。半交叉耦合晶體管滿(mǎn)足了高頻設(shè)計(jì)要求，同時(shí)AEC器件滿(mǎn)足了高面積效率要求。該設(shè)計(jì)消除了一些常規(guī)的DCAP設(shè)計(jì)中工作頻率和面積效率之間固有的不期望的折中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)一般涉及用于抑制電源噪聲的去耦電容器電路設(shè)計(jì)，所述去耦電容器電路設(shè)計(jì)提供高工作頻率和高面積效率。

背景技術(shù)

去耦電容器(DCAP)是用于超大規(guī)模集成電路(VLSI)設(shè)計(jì)的配電網(wǎng)絡(luò)(PDN)的重要部件。這些去耦電容器通過(guò)電容器來(lái)減少由有源電路元件引起的電源噪聲，由此抑制電路中將變?yōu)榛顒?dòng)的其他元件所察覺(jué)到的電源噪聲。

對(duì)于DCAP設(shè)計(jì)而言有幾個(gè)考慮因素是很重要的，包括高面積效率、穩(wěn)健的電性能以及適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)工作頻率。然而，一些DCAP設(shè)計(jì)容易受到靜電放電(ESD)事件的損害，特別是當(dāng)晶體管設(shè)計(jì)進(jìn)入到超深亞微米和finFET工藝節(jié)點(diǎn)時(shí)。此外，旨在使DCAP對(duì)ESD損害更有抵抗的設(shè)計(jì)常常會(huì)受到高面積效率和高頻工作之間的固有折中的阻礙。

發(fā)明內(nèi)容

在實(shí)施例中，提供了在不犧牲面積效率的情況下產(chǎn)生高工作頻率的去耦電容器(DCAP)電路。為了解除高工作頻率和面積效率的有時(shí)相反的設(shè)計(jì)要求，以半交叉耦合(HCC)的方式來(lái)連接p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)和n溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，并且由至少一個(gè)面積有效電容(AEC)器件來(lái)補(bǔ)充由此產(chǎn)生的HCC電路。半交叉耦合FET滿(mǎn)足了高頻設(shè)計(jì)要求，同時(shí)AEC器件滿(mǎn)足了高面積效率要求。因此，HCC FET的尺寸能夠獨(dú)立于面積效率來(lái)設(shè)置電路的工作頻率，同時(shí)AEC器件的尺寸能夠獨(dú)立于工作頻率來(lái)設(shè)置面積效率。從而，本文所描述的DCAP設(shè)計(jì)消除了一些常規(guī)的DCAP設(shè)計(jì)中工作頻率和面積效率之間固有的不期望的折中。

一個(gè)實(shí)施例提供了一種去耦電容器電路，其包括第一p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)；第一n溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NFET)；以及至少一個(gè)電容器件，其中第一PFET的第一PFET源極和第一PFET主體連接到電壓源，第一NFET的第一NFET源極和第一NFET主體接地，至少一個(gè)電容器件連接到第一PFET的第一PFET柵極或第一NFET的第一NFET柵極中的至少一個(gè)，并且包含至少一個(gè)電容器件，在不改變?nèi)ヱ铍娙萜麟娐返念l率響應(yīng)的情況下增加了去耦電容器電路的面積效率。

提供了一種用于抑制電源噪聲的方法，其包括：將第一p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)的第一源極和第一主體連接到電壓源；將n溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NFET)的第二源極和第二主體接地；將第一PFET的第一漏極連接到NFET的第一柵極；將NFET的第二漏極連接到第一PFET的第二柵極；將第二PFET的第三漏極、第三源極和第三主體連接到電壓源；以及將第二PFET的第三柵極連接到第一PFET的第二柵極。

一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于抑制電源噪聲的系統(tǒng)，其包括：第一p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)，其中第一PFET的第一PFET源極和第一PFET主體連接到電壓源；第一n溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NFET)，其中第一NFET的第一NFET源極和第一NFET主體接地；以及第二NFET，其中第一PFET的第一PFET漏極連接到第一NFET的第一NFET柵極，第一NFET的第一NFET漏極連接到PFET的第一PFET柵極，第二NFET的第二NFET漏極、第二NFET源極和第二NFET主體接地，并且第二NFET的第二NFET柵極連接到第一NFET的第一NFET柵極。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了DCAP設(shè)計(jì)的示例性方法的電路圖。

圖2是示出了示例性半交叉耦合DCAP設(shè)計(jì)方法的電路圖。

圖3是提供了高面積效率和高頻工作的示例性DCAP設(shè)計(jì)的電路圖。