[發明專利]恒定擺率的信號驅動系統

在審

• 申請號: 202011572415.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112737564A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 李智;趙建中;周玉梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王江選

本公開提供一種恒定擺率的信號驅動系統，包括：階梯電壓產生單元，用于提供多路等差遞變的電壓信號；多路選擇器，一輸入端與所述階梯電壓產生單元相連以接收所述多個等差遞變的電壓信號，另一輸入端與一控制信號產生單元相連，用于在所述控制信號產生單元發出的控制信號控制下對多路等差遞變的電壓信號進行選擇性輸出；電壓跟隨單元，與所述多路選擇器相連，起隔離作用并提高驅動能力；輸出跟隨單元，與所述電壓跟隨單元相連，用于驅動后接的負載單元。

技術領域

本公開涉及電路設計技術領域，尤其涉及一種恒定擺率的信號驅動系統。

背景技術

集成電路中低速數字接口普遍采用高低電平來表示信號的邏輯狀態，如TTL(transistor transistor logic)電平、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor PMOS+NMOS)電平、低壓TTL電平、低壓CMOS電平等。當信號邏輯電平發生變化時，信號上升沿下降沿非常陡峭，輸出擺率極小，這樣會引起電路瞬時功耗過高，引起電源完整性問題，輸出擺率的波動還會引起信號傳輸過程中的阻抗不連續，產生電磁干擾，最終會引起電路功能失效或者導致整個系統無法正常工作，這種現象隨著集成電路工藝尺寸的遞減越來越明顯。

因此，亟需能提供緩慢變化、輸出擺率恒定的邏輯信號驅動電路以解決上述問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

基于上述問題，本公開提供了一種恒定擺率的信號驅動系統，以緩解現有技術中輸出擺率過小導致電路瞬時功耗過高或輸出擺率波動引起信號傳輸過程中的阻抗不連續，產生電磁干擾，導致電路功能失效或者導致整個系統無法正常工作等技術問題。

(二)技術方案

本公開提供一種恒定擺率的信號驅動系統，包括：階梯電壓產生單元，用于提供多路等差遞變的電壓信號；多路選擇器，一輸入端與所述階梯電壓產生單元相連以接收所述多個等差遞變的電壓信號，另一輸入端與一控制信號產生單元相連，用于在所述控制信號產生單元發出的控制信號控制下對多路等差遞變的電壓信號進行選擇性輸出；電壓跟隨單元，與所述多路選擇器相連，起隔離作用并提高驅動能力；輸出跟隨單元，與所述電壓跟隨單元相連，用于驅動后接的負載單元。

在本公開實施例中，所述階梯電壓產生單元包括串接的電流源、多個等值電阻、以及信號三極管模塊。

在本公開實施例中，所述信號三極管模塊的集電極與基極相連，射極接地。

在本公開實施例中，所述電壓跟隨單元為電壓跟隨器形式的運放，其輸入電壓與輸出電壓一致。

在本公開實施例中，所述輸出跟隨單元為驅動三極管模塊以及偏置電流源構成的電流源偏置的射極跟隨器。

在本公開實施例中，所述輸出跟隨單元的輸入端連接驅動三極管模塊的基極，輸出端連接驅動三極管模塊的射極，具有驅動重負載能力。

在本公開實施例中，滿足所述驅動三極管模塊與信號三極管模塊的單元個數值之比為M₁/M₀與所述偏置電流源及電流源的電流值比值I₁/I₀相等，即：

使得信號三極管模塊的發射結電壓與驅動三極管模塊的發射結電壓相同。

在本公開實施例中，所述控制信號產生單元包括上升沿檢測模塊、下降沿檢測模塊以及可逆計數器，通過檢測輸入信號的上升沿或下降沿產生多路選擇器所需的控制信號。