一种自适应占空比检测调整接收器制造技术

本实用新型专利技术一种自适应占空比检测调整接收器，能够消除接收器输出信号的占空比问题。所述接收器包括依次连接的偏置电路，第一级放大电路，第二级放大电路和占空比动态检测电路；第一级放大电路包括依次连接的偏置管、输入对管和负载电阻阵列；偏置管的栅端连接偏置电路；负载电阻阵列包括始终接入输入对管漏端的主负载电阻和选择性接入输入对管漏端的可编程电阻阵列；占空比动态检测电路包括依次连接的占空比检测电路、数字编码比较器和解码器；解码器输出两路分别采用正向编码和反向编码的控制码连接可编程电阻阵列，正向编码和反向编码的控制码分别控制输入对管两个漏端上的可编程负载电阻阵列的接入或短路。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及应用于动态随机存取存储器接收器中的占空比调节技术，具体为一种自适应占空比检测调整接收器。
技术介绍
DRAM(Dynamic Random Access Memory)，即动态随机存取存储器，最为常见的系统内存。DRAM只能将数据保持很短的时间。为了保持数据，DRAM使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次，如果存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。但是电容不可避免的存在漏电现象，如果电荷不足会导致数据出错，因此电容必须被周期性的刷新(预充电)，这也是DRAM的一大特点。而且电容的充放电需要一个过程，刷新频率不可能无限提升(频障)，这就导致DRAM的频率很容易达到上限，即便有先进工艺的支持也收效甚微。既然存储单元的频率(简称内核频率，也就是电容的刷新频率)不能无限提升，那么就只有在I/O(输入输出)方面做文章，通过改进I/O单元，这就诞生了DDR1/2/3/4、GDDR1/2/3/4/5等形形色色的内存种类。但是随着时钟频率的提升，DRAM控制器输出阻抗(ODT)，传输信道之间的布线和阻抗失配，以及芯片制作工艺，电源电压和工作环境温度等差异引起的DRAM芯片的输入信号占空比发生恶化，共模电压发生偏离等，而共模电压偏离也会引起DRAM接收器的输出信号产生更加严重的占空比恶化，而这种情况在高频情况下由于信号传输能量的损失显现的更为严重。现有的DRAM芯片通过延迟锁相环(DLL)实现输出时钟的占空比校准，但是随着时钟频率的提升DRAM输入信号的恶化，当时钟还未到达DLL时时钟脉冲就可能已经消失，或者在到达DLL之前占空比已经恶化到DLL无法校准的程度，这样都会引起DRAM芯片的功能失效。因此需要我们在信号进入DRAM芯片时就能够得到信号完整性的修复，只有这样才能保证整个DRAM芯片在高的时钟频率下正常工作。如图1所示，现有DRAM中接收器的结构示意图，由接收器偏置电路和接收器主体电路组成。偏置电路中的分压电路和负反馈回路将接收器的第一级输出共模电平通过偏置电压(VBIAS)限制在一个固定范围内。现有的接收器结构，能够正常接收输入信号，但是对输入信号占空比的偏差无法进行修正调节。并且当接收器的偏置电路和接收器主体电路存在失配，接收器本身也会引入信号占空比偏差，这样就使得输出信号的占空比更加恶化，而接收器本身又无法检测到这样的变化，因此无法对接收器进行调整，从而导致接收器输出信号占空比存在严重问题。而信号完整性的恶化会直接影响后续信号处理的功能，数据的有效时间窗口，更严重者会导致系统功能失败(setup/hold fail，pulse fail)和芯片量产时的良率，尤其是在高数据率的DDR4/LPDDR4中，时钟频率在2GHz以上。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种自适应占空比检测调整接收器，消除了由于各种非理想因素引入的占空比偏差，保证了系统的正常工作。本技术是通过以下技术方案来实现：一种自适应占空比检测调整接收器，包括依次连接的偏置电路，第一级放大电路，第二级放大电路和占空比动态检测电路；第一级放大电路包括依次连接的偏置管、输入对管和负载电阻阵列；偏置管的栅端连接偏置电路；负载电阻阵列包括始终接入输入对管漏端的主负载电阻和选择性接入输入对管漏端的可编程电阻阵列；占空比动态检测电路包括依次连接的占空比检测电路、数字编码比较器和解码器；解码器输出两路分别采用正向编码和反向编码的控制码连接可编程电阻阵列，正向编码和反向编码的控制码分别控制输入对管两个漏端上的可编程负载电阻阵列的接入或短路。优选的，占空比动态检测电路上接入有使能输入信号，使能输入信号用于控制自适应占空比检测和固定时序条件下的占空比检测。优选的，占空比检测电路包括依次连接在第二级放大电路输出端的相位分离电路、正/负脉宽产生及时序控制电路和高脉冲宽度-数字编码转换器；正/负脉宽产生及时序控制电路输出端输出的两条单独的正脉宽支路和负脉宽支路；正脉宽支路和负脉宽支路上分别连接高脉冲宽度-数字编码转换器，两个高脉冲宽度-数字编码转换器分别输出正/负脉冲宽度信息对应的数字编码信息；数字编码比较器用于对输出的两个数字编码信息进行编码比较，并输出比较结果；解码器用于将比较结果解码为两路控制码。优选的，输入对管上每个漏端的负载电阻依次串联，每个负载电阻均并联有开关管，开关管的开闭由控制码控制。优选的，解码器上接入有控制方式信号，用于选择对可编程电阻阵列中进行仅控制一个输入端上负载电阻的单边控制或同时控制两个输入端上负载电阻的双边控制。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术通过在第二级放大电路输出端设置的占空比动态检测电路，对第一级放大电路中设置的负载电阻阵列进行控制，形成反馈回路，从而能够消除由于DRAM控制器输出阻抗(ODT)，传输信道之间的布线和阻抗失配，以及芯片制作工艺，电源电压和工作环境温度等差异引起的接收器输出信号的占空比问题，使得接收器的输出信号经过接收器占空比检测环路后恢复成较为理想的数据时钟信号。通过对第二级放大电路输出的实时采集，实时检测调整和追踪输入信号占空比的变化，也可以在固定系统时序内进行检测校准，实现了DRAM接收器输出信号的占空比动态校准，并满足不同系统设计要求。进一步的，通过可编程电阻阵列的设置，以及对占空比信号的处理，实现了可编程的动态调节方式，在不影响接收器的稳定性前提下，对占空比动态检测环路的输出控制编码进行了可编程设计，既能够进行对电阻阵列进行单边控制，又可以对电阻阵列进行双边控制，从而能够满足不同设计规格对占空比动态检测范围的要求。附图说明图1是现有技术中接收器的结构示意图。图2是本技术实例中所述接收器的结构示意图框图。图3是本技术实例中所述占空比动态检测电路的结构示意图框图。图4是本技术实例中所述占空比动态检测电路的原理示意图。图5是本技术实例中所述解码电路输出编码的控制方式。图6是本技术实例中所述的负载电路阵列的结构示意图。图中：10为偏置电路，20为第一级放大电路，30为负载电阻阵列，31为可编程电阻阵列，32为主负载电阻，40为第二级放大电路，50为占空比动态检测电路。具体实施方式下面结合具体的实施例对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。本技术解决输入信号在接收器(Receiver)中的信号完整性修复问题，提供一种对DRAM输入信号占空比进行修正的检测调整电路和方法。本技术一种自适应占空比检测调整接收器，如图2所示，其至少包括偏置电路10，第一级放大电路20，第二级放大电路40和占空比动态检测电路50；第一级放电电路20中的负载电阻设置为负载电阻阵列30；偏置电路10由片上有源电路产生的偏置电压信号，连接于接收器的第一级放大电路20和第二级放大电路40，为其提供直流偏置。第一级放大电路20是由输入对管，偏置管和负载电阻构成。负载电阻设置为负载电阻阵列30，负载电阻阵列30又分割成为主负载电阻32和可编程电阻阵列31，主负载电阻32保证接收器的功能完整性，可编程负载阵列31实现信号占空比的校准功能。第二级放大电路40的输出端与占空比动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应占空比检测调整接收器，其特征在于，包括依次连接的偏置电路(10)，第一级放大电路(20)，第二级放大电路(40)和占空比动态检测电路(50)；所述的第一级放大电路(20)包括依次连接的偏置管、输入对管和负载电阻阵列(30)；偏置管的栅端连接偏置电路(10)；负载电阻阵列(30)包括始终接入输入对管漏端的主负载电阻(32)和选择性接入输入对管漏端的可编程电阻阵列(31)；所述的占空比动态检测电路(50)包括依次连接的占空比检测电路、数字编码比较器和解码器；解码器输出两路分别采用正向编码和反向编码的控制码连接可编程电阻阵列(31)，正向编码和反向编码的控制码分别控制输入对管两个漏端上的可编程负载电阻阵列的接入或短路。

【技术特征摘要】
1.一种自适应占空比检测调整接收器，其特征在于，包括依次连接的偏置电路(10)，第一级放大电路(20)，第二级放大电路(40)和占空比动态检测电路(50)；所述的第一级放大电路(20)包括依次连接的偏置管、输入对管和负载电阻阵列(30)；偏置管的栅端连接偏置电路(10)；负载电阻阵列(30)包括始终接入输入对管漏端的主负载电阻(32)和选择性接入输入对管漏端的可编程电阻阵列(31)；所述的占空比动态检测电路(50)包括依次连接的占空比检测电路、数字编码比较器和解码器；解码器输出两路分别采用正向编码和反向编码的控制码连接可编程电阻阵列(31)，正向编码和反向编码的控制码分别控制输入对管两个漏端上的可编程负载电阻阵列的接入或短路。2.根据权利要求1所述的一种自适应占空比检测调整接收器，其特征在于，占空比动态检测电路(50)上接入有使能输入信号，使能输入信号用于控制自适应占空比检测和固定时序条件下的占空比检测。3.根据权利要求1所述的一种自适应占空比...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫秦啸，
申请(专利权)人：西安紫光国芯半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61