[發(fā)明專利]芯片高精度電阻自校準(zhǔn)電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710949744.1
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107741757A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周貴明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市時芯電子科技有限公司
• 主分類號: G05F1/625
• 分類號: G05F1/625
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種芯片高精度電阻自校準(zhǔn)電路，集成電路芯片中片上高精度電阻的自校準(zhǔn)產(chǎn)生電路，涉及芯片設(shè)計技術(shù)領(lǐng)，特別是高性能模擬芯片的設(shè)計技術(shù)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)集成電路（芯片）的片上電阻有很大的工藝誤差，高達(dá)+/-20%。 這樣會導(dǎo)致芯片電路偏差很大，從而導(dǎo)致各個電路的偏置狀態(tài)偏差很大，特別是對敏感電路的影響比較大。這樣大的電流偏差提高的芯片的設(shè)計難度。為了減小芯片的電流偏差，一般高性能的芯片設(shè)計都會在芯片外部購買采用一個片外高精度電阻來產(chǎn)生精準(zhǔn)的電流(+/-5%)以內(nèi)，從而提高芯片的量產(chǎn)率。這樣做便提高的芯片的外部應(yīng)用成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利采用了片上自校準(zhǔn)方式，在不需要片外高精度電阻的情況下，采用充放電方式實現(xiàn)片上電阻的自校正，實現(xiàn)片上電阻從+/-20%的偏差減小到+/-5%以內(nèi)。該校準(zhǔn)方法需要片上高精度電容一起協(xié)同合作，所以需要采用65nm 工藝節(jié)點以下的工藝，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是。

芯片上設(shè)置有，片上晶體振蕩器或穩(wěn)定時鐘產(chǎn)生源，片上RC 充放電校準(zhǔn)時鐘產(chǎn)生電路模塊，片上RC 充電電路，片上RC 放電電路，片上高精度電容， 片上開關(guān)電阻陣列，比較器模塊，數(shù)字檢測判決電路，模擬參考電壓產(chǎn)生模塊，穩(wěn)壓電源模塊。

本發(fā)明實施例的目在于提供一種實施方法，旨在解芯片片上電阻工藝偏差大導(dǎo)致的一系列不良因素，設(shè)計了一種適用于65nm 工藝節(jié)點以下的片上電阻自校準(zhǔn)的電路，所述方法包括如下步驟：

第一步，片上晶體振蕩器或穩(wěn)定時鐘產(chǎn)生源產(chǎn)生一個穩(wěn)定的頻率和占空比的時鐘信號到片上RC 充放電校準(zhǔn)時鐘產(chǎn)生電路模塊中；

第二步，RC充放電校準(zhǔn)時鐘產(chǎn)生模塊根據(jù)輸入的參考時鐘源， 內(nèi)部產(chǎn)生充放電電路需要的非交疊三相時鐘，一個時鐘給RC充電電路，一個時鐘給RC放電電路以及一個時鐘給比較器電路和數(shù)字檢測判決電路；

第三步：片上RC 充電電路和RC 放電電路，通過片上RC 充放電時鐘產(chǎn)生電路送來的時鐘，對片上開關(guān)電阻陣列和片上高精度電容組成的RC并聯(lián)陣列進(jìn)行充放電；

第四步：RC 并聯(lián)陣列充放電后在RC 并聯(lián)陣列上產(chǎn)生的模擬電壓和模擬參考電壓產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行比較，比較通過比較器模塊完成，比較結(jié)束后把比較器的輸出送到數(shù)字檢測判決電路進(jìn)行判決，判決結(jié)果返回數(shù)字控制信號到片上開關(guān)電阻陣列控制電阻陣列的開關(guān)，最后實現(xiàn)片上電阻的自動校準(zhǔn)；

第五步，以上所有電路均在片上穩(wěn)壓電源模塊供電下下工作。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：采用了片上自校準(zhǔn)方式，在不需要片外高精度電阻的情況下，采用充放電方式實現(xiàn)片上電阻的自校正，采用65nm 工藝節(jié)點以下的工藝。

本發(fā)明的有益效果是：實現(xiàn)片上高精度電阻，精度誤差從原來的+/-20% 縮小到+/-5% 以內(nèi)，使芯片上的各種高精度敏感電路的設(shè)計偏差減小，大大提高芯片的量產(chǎn)率。同時，這種校準(zhǔn)方式不需要采用片外高精度電阻為基準(zhǔn)參考，可以省去片外基準(zhǔn)電阻的費用和出場校準(zhǔn)時間，從而也節(jié)省了芯片量產(chǎn)和應(yīng)用的成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，圖1芯片電路原理圖。

圖中標(biāo)號分別為：1：時鐘產(chǎn)生源；2：片上RC 充放電校準(zhǔn)時鐘產(chǎn)生電路模塊；3：片上RC 充電電路；4：片上RC 放電電路；5：片上高精度電容；6：片上開關(guān)電阻陣列；7：比較器模塊；8：數(shù)字檢測判決電路；9：模擬參考電壓產(chǎn)生模塊；10：穩(wěn)壓電源模塊。

具體實施方式

下面參照附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的示例性實施例。提供這些示例性實施例的目的是為了使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠清楚地理解本發(fā)明，并且根據(jù)這里的描述能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。附圖和具體實施例不旨在對本發(fā)明進(jìn)行限定，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。

所述方法包括如下步驟：

第一步，片上晶體振蕩器或穩(wěn)定時鐘產(chǎn)生源產(chǎn)生一個穩(wěn)定的頻率和占空比的時鐘信號到片上RC 充放電校準(zhǔn)時鐘產(chǎn)生電路模塊中；

第二步，RC充放電校準(zhǔn)時鐘產(chǎn)生模塊根據(jù)輸入的參考時鐘源， 內(nèi)部產(chǎn)生充放電電路需要的非交疊三相時鐘，一個時鐘給RC充電電路，一個時鐘給RC放電電路以及一個時鐘給比較器電路和數(shù)字檢測判決電路；

第三步：片上RC 充電電路和RC 放電電路，通過片上RC 充放電時鐘產(chǎn)生電路送來的時鐘，對片上開關(guān)電阻陣列和片上高精度電容組成的RC并聯(lián)陣列進(jìn)行充放電；