用于降低噪声的复制电路块交换的系统和方法技术方案

一种集成电路，包含：至少一个电路节点；多个复制电路块，其彼此极为接近地集成在所述集成电路上，每一复制电路块包含易受随机电报噪声(Random Telegraph Noise，RTN)影响的至少一个装置；以及开关电路，其在时钟信号的连续循环中交换所述复制电路块以一次一个的方式进行的与所述至少一个电路节点的电耦合。所述复制电路块可以是大的功能块，例如振荡器或比较器等等，或限于包含RTN敏感装置的电路，例如差分对等等。每一复制电路块可以包含任何数目个用于耦合到对应电路节点的连接。所述交换可以进一步包含斩波，其中在连续时钟循环中，多个输入彼此交换，同时多个输出彼此交换。

The system and method of block switching for reducing noise

【技术实现步骤摘要】
用于降低噪声的复制电路块交换的系统和方法
本专利技术大体上涉及电子电路降低噪声，且更具体地说，涉及依序替换或交换复制电路块以降低电子电路中的随机电报噪声(RandomTelegraphNoise，RTN)或“跳跃”噪声的系统和方法。
技术介绍
随机电报噪声(RandomTelegraphNoise，RTN)或“跳跃”噪声的特征在于半导体装置中两个或更多个离散层级之间的突然电压或电流转变。RTN的特征给以相对较长的时间常数操作且要求相对较高的准确性的电路和应用带来了挑战。例如，用于保持时间的时钟电路可能会遭受RTN影响，从而引发不合适的操作或错误结果。音频电路也可能会遭受RTN影响，从而产生寄生或不想要的可听噪声。在生产试验中，极难筛选出以相对较大的时间常数操作且由于RTN而无法符合规范的半导体部件，因为检测故障所需要的试验时间过长。因此，在生产试验期间筛检部件并不具有成本效益。
技术实现思路
根据实施例，一种集成电路包含：至少一个电路节点；多个复制电路块，其彼此极为接近地集成在集成电路上，每一复制电路块包含易受随机电报噪声(RandomTelegraphNoise，RTN)影响的至少一个装置；以及开关电路，其在时钟信号的连续循环中交换所述复制电路块以一次一个的方式进行的与所述至少一个电路节点的电耦合。在一个实施例中，至少一个电路节点可以是时序节点，且复制电路块可以是提供对应时序信号的复制振荡器。开关电路一次一个地将每个时序信号电耦合到时序节点。在另一实施例中，至少一个电路节点包含正输入节点、负输入节点和输出节点，且复制电路块可以是分别具有正比较器输入、负比较器输入和比较器输出的比较器。开关电路一次一个地将比较器电耦合到至少一个电路节点，并且在电耦合时，开关电路将选定比较器的正比较器输入电耦合到正输入节点，将选定比较器的负比较器输入电耦合到负输入节点，并将选定比较器的比较器输出电耦合到输出节点。在另一实施例中，至少一个电路节点包含正输入节点、负输入节点、正输出节点和负输出节点，且复制电路块是分别具有第一输入、第二输入、第一输出和第二输出的差分对。开关电路一次一个地将差分对电耦合到至少一个电路节点，并且在电耦合时，开关电路将选定差分对的第一输入电耦合到正输入节点，将选定差分对的第二输入电耦合到负输入节点，将选定差分对的第一输出电耦合到负输出节点，并将选定差分对的第二输出电耦合到正输出节点。每个差分对可包含共用源极节点。另外，开关电路可以将重置信号变为有效，以将每个未被选择的差分对的第一和第二输入电耦合到每个未被选择的差分对的共用源极节点。在另一实施例中，开关电路可以进一步在两个时钟循环中执行斩波。在第一时钟循环中，开关电路将选定差分对的第一输入电耦合到正输入节点，将选定差分对的第二输入电耦合到负输入节点，将选定差分对的第一输出电耦合到负输出节点，并将选定差分对的第二输出电耦合到正输出节点。在第二时钟循环中，开关电路将选定差分对的第一输入电耦合到负输入节点，将选定差分对的第二输入电耦合到正输入节点，将选定差分对的第一输出电耦合到正输出节点，并将选定差分对的第二输出电耦合到负输出节点。在另一实施例中，至少一个电路节点包含多个电路节点，且每个复制电路块包含多个块节点。在选择电路块进行电耦合时，开关电路将选定电路块的每个块节点电耦合到对应电路节点。复制电路块可以相对较长的时间常数操作，例如约至少一毫秒或更长。设想约数百毫秒或数秒或更长的时间常数。至少一个电路节点可以是用于生成时间参考的时钟电路的一部分。在另一实施例中，至少一个电路节点可包含第一和第二输入节点及第一和第二输出节点。复制电路块可以是具有第一和第二输入端子及第一和第二输出端子的对称电路，使得在电耦合时，第一和第二输入端子耦合到第一和第二输入节点，且第一和第二输出端子耦合到第一和第二输出节点。开关电路还可通过交换第一和第二输入端子与第一和第二输出端子的耦合来执行斩波。一种根据一个实施例的降低半导体电路上的噪声的方法包含：在半导体电路上设置至少一个电路节点；将多个复制电路块彼此极为接近地集成在半导体电路上，每一复制电路块包含易受随机电报噪声(RandomTelegraphNoise，RTN)影响的至少一个装置；以及在时钟信号的连续循环中交换复制电路块以一次一个的方式进行的与至少一个电路节点的电耦合。方法可包含：设置时序节点；集成复制振荡器以提供多个时序信号；以及一次一个地将每个时序信号电耦合到时序节点。方法可包含：设置正输入节点、负输入节点和输出节点；集成分别具有正比较器输入、负比较器输入和比较器输出的多个比较器；以及一次一个地将比较器电耦合到至少一个电路节点，使得在选定比较器被电耦合时，交换包含将选定比较器的正比较器输入电耦合到正输入节点、将选定比较器的负比较器输入电耦合到负输入节点及将选定比较器的比较器输出电耦合到输出节点。方法可包含：设置正输入节点、负输入节点、正输出节点和负输出节点；集成分别具有第一输入、第二输入、第一输出和第二输出的多个差分对；以及一次一个地将差分对电耦合到至少一个电路节点，使得在选定差分对被电耦合时，交换包含将选定差分对的第一输入电耦合到正输入节点、将选定差分对的第二输入电耦合到负输入节点、将选定差分对的第一输出电耦合到负输出节点及将选定差分对的第二输出电耦合到正输出节点。方法可包含：集成共用源极节点与每个复制电路块；以及将重置信号变为有效，以将每个未被选择的差分对的第一和第二输入电耦合到每个未被选择的差分对的共用源极节点。方法可包含：设置正输入节点、负输入节点、正输出节点和负输出节点；集成分别具有第一输入、第二输入、第一输出和第二输出的多个差分对，使得交换包含一次一个地将差分对电耦合到至少一个电路节点。在选定差分对被电耦合时，方法可进一步包含在两个时钟循环中执行斩波，所述时钟循环包含第一时钟循环，所述第一时钟循环包含将选定差分对的第一输入电耦合到正输入节点、将选定差分对的第二输入电耦合到负输入节点、将选定差分对的第一输出电耦合到负输出节点及将选定差分对的第二输出电耦合到正输出节点，所述时钟循环还包含第二时钟循环，所述第二时钟循环包含将选定差分对的第一输入电耦合到负输入节点、将选定差分对的第二输入电耦合到正输入节点、将选定差分对的第一输出电耦合到正输出节点及将选定差分对的第二输出电耦合到负输出节点。方法可包含：设置多个电路节点；集成多个块节点；以及在选择电路块进行电耦合时，将选定电路块的每个块节点电耦合到对应电路节点。方法可包含将每个复制电路块配置成以至少一毫秒的时间常数操作。方法可包含将至少一个电路节点配置成生成时间参考。方法可包含：设置第一和第二输入节点及第一和第二输出节点；设置具有第一和第二输入端子及第一和第二输出端子的对称电路，使得在电耦合时，第一和第二输入端子耦合到第一和第二输入节点，且第一和第二输出端子耦合到第一和第二输出节点。方法可进一步包含通过交换第一和第二输入端子与第一和第二输出端子的耦合来执行斩波。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路，其包括：/n至少一个电路节点；/n多个复制电路块，其彼此极为接近地集成在所述集成电路上，每一复制电路块包括易受随机电报噪声(random telegraph noise，RTN)影响的至少一个装置；以及/n开关电路，其在时钟信号的连续循环中交换所述多个复制电路块以一次一个的方式进行的与所述至少一个电路节点的电耦合。/n

【技术特征摘要】
20181213 US 16/219,1731.一种集成电路，其包括：
至少一个电路节点；
多个复制电路块，其彼此极为接近地集成在所述集成电路上，每一复制电路块包括易受随机电报噪声(randomtelegraphnoise，RTN)影响的至少一个装置；以及
开关电路，其在时钟信号的连续循环中交换所述多个复制电路块以一次一个的方式进行的与所述至少一个电路节点的电耦合。


2.根据权利要求1所述的集成电路，其中：
所述至少一个电路节点包括时序节点；
其中所述多个复制电路块包括提供对应多个时序信号的多个复制振荡器；且
其中所述开关电路一次一个地将所述多个时序信号中的每一个时序信号电耦合到所述时序节点。


3.根据权利要求1所述的集成电路，其中：
所述至少一个电路节点包括正输入节点、负输入节点和输出节点；
其中所述多个复制电路块包括分别具有正比较器输入、负比较器输入和比较器输出的多个比较器；且
其中所述开关电路一次一个地将所述多个比较器电耦合到所述至少一个电路节点，并且其中在选定比较器被电耦合时，所述开关电路将所述选定比较器的所述正比较器输入电耦合到所述正输入节点，将所述选定比较器的所述负比较器输入电耦合到所述负输入节点，并将所述选定比较器的所述比较器输出电耦合到所述输出节点。


4.根据权利要求1所述的集成电路，其中：
所述至少一个电路节点包括正输入节点、负输入节点、正输出节点和负输出节点；
其中所述多个复制电路块包括分别具有第一输入、第二输入、第一输出和第二输出的多个差分对；且
其中所述开关电路一次一个地将所述多个差分对电耦合到所述至少一个电路节点，并且其中在选定差分对被电耦合时，所述开关电路将所述选定差分对的所述第一输入电耦合到所述正输入节点，将所述选定差分对的所述第二输入电耦合到所述负输入节点，将所述选定差分对的所述第一输出电耦合到所述负输出节点，并将所述选定差分对的所述第二输出电耦合到所述正输出节点。


5.根据权利要求4所述的集成电路，其中：
所述多个差分对中的每一个差分对进一步包括共用源极节点；且
其中针对未被选择电耦合到所述至少一个电路节点的所述多个差分对中的每一个差分对，所述开关电路将重置信号变为有效，以将每个未被选择的差分对的所述第一输入和所述第二输入电耦合到每个所述未被选择的差分对的共用源极节点。


6.根据权利要求1所述的集成电路，其中：
所述至少一个电路节点包括正输入节点、负输入节点、正输出节点和负输出节点；
其中所述多个复制电路块包括分别具有第一输入、第二输入、第一输出和第二输出的多个差分对；且
其中所述开关电路一次一个地将所述多个差分对电耦合到所述至少一个电路节点，并且其中在选定差分对被电耦合时，所述开关电路进一步在两个时钟循环中执行斩波，所述两个时钟循环包括：
第一时钟循环，其中所述开关电路将所述选定差分对的所述第一输入电耦合到所述正输入节点，将所述选定差分对的所述第二输入电耦合到所述负输入节点，将所述选定差分对的所述第一输出电耦合到所述负输出节点，并将所述选定差分对的所述第二输出电耦合到所述正输出节点；以及
第二时钟循环，其中所述开关电路将所述选定差分对的所述第一输入电耦合到所述负输入节点，将所述选定差分对的所述第二输入电耦合到所述正输入节点，将所述选定差分对的所述第一输出电耦合到所述正输出节点，并将所述选定差分对的所述第二输出电耦合到所述负输出节点。


7.根据权利要求1所述的集成电路，其中：
所述至少一个电路节点包括多个电路节点；
其中所述多个复制电路块中的每一个复制电路块包括多个块节点；且
其中在选择电路块进行电耦合时，所述开关电路将选定电路块的所述多个块节点中的每一个块节点电耦合到所述多个电路节点中的对应电路节点。


8.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述多个复制电路块中的每一个复制电路块以至少一毫秒的时间常数操作。


9.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述至少一个电路节点是用于生成时间参考的时钟电路的部分。


10.根据权利要求1所述的集成电路，其中：
至少一个电路节点包括第一和第二输入节点及第一和第二输出节点；
其中所述多个复制电路块包括具有第一和第二输入端子及第一和第二输出端子的对称电路，使得在电耦合时，所述第一和第二输入端子耦合到所述第一和第二输入节点，且所述第一和第二输出端子耦合到所述第一和第二输出节点；且
其中所述开关电路还通过交换所述第一和第二输入端子与所述第一和第二输...

【专利技术属性】
技术研发人员：维托·佩瑞拉，亚罗普·穆克吉，
申请(专利权)人：矽利康实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US