[發明專利]用于集成自測試振蕩器與注入鎖定緩沖器的裝置和方法

有效

• 申請號: 201910857036.4
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN111048504B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: A·巴拉蘇布拉曼尼亞;A·貝拉沃爾
• 申請（專利權）人: 格芯美國公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/06;H04B1/16
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 賀月嬌;楊曉光

本發明涉及用于集成自測試振蕩器與注入鎖定緩沖器的裝置和方法。本公開提供一種裝置，其包括：一對信號注入晶體管，每個信號注入晶體管具有耦合到差分參考信號的柵極端子；以及一對交叉耦合的放大器晶體管，其被配置為放大差分參考信號的電壓，以在混頻器的本地振蕩器(LO)端口處產生電壓放大的參考信號；與注入鎖定緩沖器并聯的電子振蕩器，其具有耦合到混頻器的LO端口的振蕩輸出節點，并且被配置為基于施加到電子振蕩器的背柵偏置電壓而產生用于傳輸到輸出節點的振蕩器輸出；以及存取晶體管，其具有耦合到開關節點的柵極以及耦合到背柵偏置電壓的背柵端子，其中存取晶體管被配置為允許或禁止電流流過與注入鎖定緩沖器并聯的電子振蕩器。

技術領域

本公開的實施例一般地涉及用于無線接收器的裝置和方法。更具體地，本公開涉及用于將自測試振蕩器集成到放大器中的裝置和方法。

背景技術

在大范圍內使用多個互連設備(俗稱“物聯網”或“IOT”)是電子工程學中的快速發展的領域。IOT布置中的每個互連設備可以包括用于相對于同一網絡中其它設備提供信號發送和接收的一個或多個射頻(RF)部件。在這種布置中的相互連接的設備的數量龐大，伴隨著電子系統的信號處理負擔的顯著增加。用于確定符合消費者和技術需求的最重要的程序之一是RF部件測試。在產品部署之后必須進行一些測試，例如在產品正在維修、升級等的情況下。在這種情況下，設備本身必須包括用于發送和測量測試信號的電路。

對于信號處理應用(例如，汽車雷達和其它毫米波應用)，需要具有內建自測試(BIST)的能力以確保產品中的電路在使用時的功能。BIST和冗余電路用于確保產品的安全性和性能。在傳統結構中，在設備中形成分立的測試電路，測試電路與其它硬件分離，以便產生用于測試有源部件的電信號。這些增加的電路消耗更多電力并占用額外的面積。迄今為止，BIST電路的這些屬性限制了電路性能，增加了制造成本，同時增加了總設備功耗。

發明內容

本公開的第一方面提供了一種裝置，包括：注入鎖定緩沖器，其包括：一對信號注入晶體管，每個信號注入晶體管具有耦合到差分參考信號的柵極端子，以及一對交叉耦合的放大器晶體管，其被配置為放大所述差分參考信號的電壓，以在混頻器的本地振蕩器(LO)端口處產生電壓放大的參考信號；電子振蕩器，其與所述注入鎖定緩沖器并聯并具有耦合到所述混頻器的所述LO端口的振蕩輸出節點，并且被配置為基于施加到所述電子振蕩器的背柵偏置電壓而產生用于傳輸到所述輸出節點的振蕩器輸出；以及存取晶體管，其具有耦合到開關節點的柵極，以及耦合到所述背柵偏置電壓的背柵端子，其中所述存取晶體管被配置為允許或禁止電流流過與所述注入鎖定緩沖器并聯的所述電子振蕩器。

本公開的第二方面提供了一種用于操作和測試電子電路中的接收器的方法，所述方法包括：提供一種結構，所述結構包括：注入鎖定緩沖器，其包括：一對信號注入晶體管，每個信號注入晶體管具有柵極端子；以及一對交叉耦合的放大器晶體管，其被耦合在所述一對信號注入晶體管和混頻器的本地振蕩器(LO)端口之間；電子振蕩器，其與所述注入鎖定緩沖器并聯并具有耦合到所述混頻器的所述LO端口的振蕩輸出節點，并且被配置為基于施加到所述電子振蕩器的背柵偏置電壓而產生用于傳輸到所述輸出節點的振蕩器輸出；以及存取晶體管，其具有耦合到開關節點的柵極，以及耦合到所述背柵偏置電壓的背柵端子，其中所述存取晶體管被配置為允許或禁止電流流過與所述注入鎖定緩沖器并聯的所述電子振蕩器；將差分參考信號傳輸到所述一對信號注入晶體管的所述柵極端子以使所述差分參考信號的電壓從初始電壓放大，從而產生電壓放大的參考信號，其中在所述傳輸期間禁止電流流過所述存取晶體管；結束所述差分參考信號的傳輸；以及在結束所述差分參考信號的傳輸之后，允許電流流過所述電子振蕩器以繞開所述注入鎖定緩沖器，其中所述電子振蕩器產生將通過所述混頻器的所述LO端口輸出的測試信號。