参数监视器及监视集成电路上的被动元件的参数的方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种参数监视器及监视集成电路上的被动元件的参数的方法。其中该参数监视器用于监视集成电路上的被动元件的参数，并且包括：至少一个计数器，用于测量具有该被动元件的振荡电路的振荡的第一时间周期，以产生第一数字计数值，以及测量不具有该被动元件的该振荡电路的振荡的第二时间周期，以产生第二数字计数值；以及代码产生电路，用于根据该第一数字计数值与该第二数字计数值，产生代码来指示该被动元件的值或者该被动元件的值的变化。本发明专利技术实施例，能够提高系统的准确性。

Parameter monitors and methods for monitoring parameters of passive components on integrated circuits

The embodiment of the present invention provides a parameter monitor and a method for monitoring parameters of passive elements on integrated circuits. The parameter monitor is used to monitor the parameters of a passive element on an integrated circuit and includes at least one counter for measuring the first time period of oscillation of an oscillating circuit with the passive element to generate a first digital count value and for measuring the oscillation of the oscillating circuit without the passive element. A second time period to generate a second digital count value; and a code generation circuit for generating a code to indicate the value of the passive element or the change of the value of the passive element based on the first digital count value and the second digital count value. The embodiment of the invention can improve the accuracy of the system.

【技术实现步骤摘要】
参数监视器及监视集成电路上的被动元件的参数的方法
本专利技术涉及参数监视领域，尤其涉及一种参数监视器及监视集成电路上的被动元件的参数的方法。
技术介绍
参数监视器(parametermonitor)用于集成电路中，以监视被动电路元件的工艺变异(processvariation)。参数监视器旨在监视基本的工艺参数以确保其值的准确性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种参数监视器及监视集成电路上的被动元件的参数的方法。本专利技术实施例提供了一种参数监视器，用于监视集成电路上的被动元件的参数，该参数监视器包括：至少一个计数器，用于测量具有该被动元件的振荡电路的振荡的第一时间周期，以产生第一数字计数值，以及测量不具有该被动元件的该振荡电路的振荡的第二时间周期，以产生第二数字计数值；以及代码产生电路，用于根据该第一数字计数值与该第二数字计数值，产生代码来指示该被动元件的值或者该被动元件的值的变化。其中，进一步包括：控制电路，用于控制该至少一个计数器，以及/或，控制该振荡电路。其中，该振荡电路包括：第一振荡器，具有该被动元件；以及第二振荡器，不具有该被动元件。其中，该至少一个计数器分别对该第一振荡器和该第二振荡器进行测量以得到该第一时间周期和该第二时间周期。其中，该至少一个计数器包括：计数器，用于测量该第一时间周期与该第二时间周期。其中，该至少一个计数器包括：第一计数器，用于测量该第一时间周期，以及第二计数器，用于测量该第二时间周期。其中，该振荡电路包括：振荡器和至少一个开关，该至少一个开关用于将该被动元件包含在该振荡器中或者从该振荡器中移除该被动元件。其中，该被动元件的值是基于该代码而被补偿。其中，该被动元件的值是基于该代码与期望的代码值之间的差而被补偿。本专利技术实施例提供了一种参数监视器，用于监视集成电路上的被动元件的参数，该参数监视器包括：振荡电路；以及电路，用于：测量具有该被动元件的振荡电路的振荡的第一时间周期，以产生第一数字计数值；测量不具有该被动元件的该振荡电路的振荡的第二时间周期，以产生第二数字计数值；以及根据该第一数字计数值与该第二数字计数值，产生代码来指示该被动元件的值或者该被动元件的值的变化。其中，该振荡电路包括：第一振荡器，具有该被动元件；以及第二振荡器，不具有该被动元件；其中，该被动元件的值是基于该代码而被补偿。其中，该被动元件的值是基于该代码与期望的代码值之间的差而被补偿。本专利技术实施例提供了一种监视集成电路上的被动元件的参数的方法，该方法包括：测量具有该被动元件的振荡电路的振荡的第一时间周期，以产生第一数字计数值；测量不具有该被动元件的该振荡电路的振荡的第二时间周期，以产生第二数字计数值；以及根据该第一数字计数值与该第二数字计数值产生指示该被动元件的值或者该被动元件的值的变化的代码。其中，进一步包括：基于该代码与期望的代码值之间的差补偿该被动元件的值。其中，通过确定该第一数字计数值与该第二数字计数值之间的差来产生该代码。其中，该振荡电路包括：振荡器，该方法进一步包括：将该被动元件添加至该振荡器中或者将该被动元件从该振荡器中移除。其中，通过对时钟脉冲进行计数来统计该第一和第二时间周期。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例，通过利用参数监视器，可以提高系统的准确性。附图说明在附图中，采用相似的附图标记来表示在各图中示出的每个相同或几乎相同的元件。为了清楚起见，并非每个元件都标注在每张图中。附图不一定按比例绘制，重点在于示出本文描述的技术和设备的各个方面。其中：图1示出了连接至集成被动电路元件的参数监视器的示例；图2A示出了参数监视器的实施例；图2B示出了参数监视器的操作方法；图3示出了具有两个定时分支(timingbranch)的参数监视器的实施例；图4示出了具有一个定时分支的参数监视器的实施例；图5示出了具有和不具有参数监视器的仿真结果的示例。具体实施方式在许多现代的电路系统中，存在积极的工艺缩放和小型化的趋势。随着半导体工艺依赖越来越小的制造节点，重要的工艺变异以多种方式变得有影响力。随着制造节点的尺寸减小，诸如电阻、电容和电感之类的集成被动电路元件的值相对于期望的设计值具有越来越大的误差。误差的增加可能导致制造者接受更高的成品率损失以维持性能，质量保证工程师花费更多的时间和资金来校准和测试被动元件，及/或，设计者过度工程化设计以容忍更宽范围的值。被动元件的值的误差可能叠加并且降低整个系统的准确性。例如，一些系统在整个系统中利用基于带隙电压的缩放的参考电压。如果用来缩放带隙电压并得到参考电压的电阻具有不准确的值，那么参考电压会不正确并且系统的准确性或操作都将退化。在另一例子中，一些系统使用横跨参考电压的电阻来产生参考电流。流过电阻的参考电流等于参考电压除以电阻的阻值。如果电阻具有不准确的值，则参考电流具有不准确的值并且系统的准确性或操作都会退化。为了克服这些问题，一些系统使用精确的外部被动元件与比较器来克服被动元件不准确的问题。但是，现有的解决方案可能会导致使用昂贵的外部元件和额外的测试时间。一些系统使用带隙电压参考，这可能会导致实施额外的模拟至数字转换器，这些转换器使用额外的空间并且产生成本。一些系统使用电压域分析以导出工艺参数，这会导致使用额外的元件来进行电压缩放和参考以及使用模拟至数字转换器来产生用于补偿的控制代码，这会使用额外的空间和成本。专利技术者意识到需要改善的参数监视器。在一些实施例中，参数监视器可以监视与含有一个或者多个被动元件的电路相关的时间参数(temporalparameter)，诸如时间常数。通过测量该时间参数，可以导出该电路中的一个或者多个被动元件的元件值。在一些实施例中，基于该测量调整该被动元件的元件值。例如，测量的时间参数可以映射为指示被动元件的值或其与标称值的偏差的数字代码。基于该数字代码，调整被动元件的元件值，如下面进一步讨论的。图1示出了包括参数监视器110和应用电路130的系统100的实施例。该应用电路130包括：电路元件120。如上所述，该应用电路130可以为易受工艺、电压或温度变化影响的集成电路，其中该电路元件120具有期望被校正的变化的值。该电路元件120显示为图1中的电阻，但是其可以为任何的被动元件，如电阻、电容、或电感。通过测量含有电路元件120的电路的时间常数或者其他时间参数来监视电路元件120的值。参数监视器110可以为能够监视电路元件120的值并且产生代码来调整电路元件120的值的电路系统，将会在下面更加详细地描述。参数监视器110可以调整电路元件120的值以克服工艺、电压或温度变化的影响，从而使电路元件120的值更接近期望值。期望值在制造期间设置，或者可以在应用电路130的操作期间改变。参数监视器110示出在应用电路130的外部，但是可以理解的是，参数监视器110可以为应用电路130的一部分。图2A示出了参数监视器200的实施例。该参数监视器200用于监视并调整电路元件120的值。虽然电路元件120所示为电阻，但是可以理解的是，任意的被动元件或被动元件的组合均可以被监视及/或调整。参数监视器200可以包括：控制电路210，计数器220以及代码产生电路230。控制电路210可以包括：任意合适的电路，诸如逻辑电路，控制器，等等。控制电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种参数监视器，用于监视集成电路上的被动元件的参数，其特征在于，该参数监视器包括：至少一个计数器，用于测量具有该被动元件的振荡电路的振荡的第一时间周期，以产生第一数字计数值，以及测量不具有该被动元件的该振荡电路的振荡的第二时间周期，以产生第二数字计数值；以及代码产生电路，用于根据该第一数字计数值与该第二数字计数值，产生代码来指示该被动元件的值或者该被动元件的值的变化。

【技术特征摘要】
2017.04.24 US 62/488,886;2017.11.02 US 15/801,5311.一种参数监视器，用于监视集成电路上的被动元件的参数，其特征在于，该参数监视器包括：至少一个计数器，用于测量具有该被动元件的振荡电路的振荡的第一时间周期，以产生第一数字计数值，以及测量不具有该被动元件的该振荡电路的振荡的第二时间周期，以产生第二数字计数值；以及代码产生电路，用于根据该第一数字计数值与该第二数字计数值，产生代码来指示该被动元件的值或者该被动元件的值的变化。2.如权利要求1所述的参数监视器，其特征在于，进一步包括：控制电路，用于控制该至少一个计数器，及/或，控制该振荡电路。3.如权利要求1所述的参数监视器，其特征在于，该振荡电路包括：第一振荡器，具有该被动元件；以及第二振荡器，不具有该被动元件；其中，该至少一个计数器分别对该第一振荡器和该第二振荡器进行测量以得到该第一时间周期和该第二时间周期。4.如权利要求1所述的参数监视器，其特征在于，该至少一个计数器包括：计数器，用于测量该第一时间周期与该第二时间周期；或者，该至少一个计数器包括：第一计数器，用于测量该第一时间周期，以及第二计数器，用于测量该第二时间周期。5.如权利要求1所述的参数监视器，其特征在于，该振荡电路包括：振荡器和至少一个开关，该至少一个开关用于将该被动元件包含在该振荡器中或者从该振荡器中移除该被动元件。6.如权利要求1所述的参数监视器，其特征在于，该被动元件的值是基于该代码而被补偿。7.如权利要求6所述的参数监视器，其特征在于，该被动元件的值是基于该代码与期望的代码...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志源，连伟亮，杨志雄，王玉婷，廖进兴，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG