一种IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统技术方案

本发明专利技术提供一种IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统，系统由SLEEP端口输入电路、烧写脉冲检测电路、基准与上电复位电路、编程数据解码电路、阵列熔丝参考基准电路以及N个M位阵列熔丝电路组成。可编程熔丝修调电路系统完成一次烧写后就与芯片的运作无关，故本发明专利技术的编程数据传输端口选择与SLEEP休眠控制端口进行复用，把不同幅值和脉宽的脉冲序列传送至SLEEP端口输入电路，通过烧写脉冲检测电路和编程数据解码电路，把脉冲序列解码为烧写地址信号、烧写数据信号和烧写使能信号，其具有低成本、可编程、高可靠且IO端口复用的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统
本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统。
技术介绍
随着集成电路CMOS、BICMOS、BCD工艺与设计技术的发展以及各种各样的产品应用需求，电路系统的性能指标也越来越高。但是，在集成电路制造过程中，各类工艺的非理想因素会影响到电路系统的性能指标，这些随机性误差主要表现在电流镜不对称、电阻电容绝对偏差、电阻电容的温漂效应、电阻电容失配、晶体管失配、输入失调电压等方面。电路系统的寄生效应在芯片级、晶圆级、封装级的生产过程中产生，在芯片与芯片之间，晶圆与晶圆之间、以及批次和批次之间，各类性能参数都会表现出差异性，无法通过EDA仿真工具进行有效的模拟仿真和设计即正确的预测。为了改善模拟集成电路的失调和温漂、提高芯片成品率，在芯片设计阶段引入修调技术，对芯片进行制造后调整，从而优化电路系统性能。集成电路修调技术主要包含激光修调、熔丝修调、二极管修调和存储器修调，被广泛应用于高精度、低失调、低温漂的模拟集成集成电路中，如运算放大器、参考基准源、射频电路、高性能模数/数模转换器以及高复杂度的数模混合芯片等。为了芯片产品的多样性，满足不同的应用需求，可以通过修调技术对其电路系统结构和电学参数进行编程配置，在同一块芯片上实现不同的功能选择和性能指标。激光修调在工艺兼容性、芯片面积和精度方面都有优势，但是其成本较高，需要专业的激光修调设备以及苛刻的外部环境才能完成，不易操作；二极管修调需要许多PAD端口支持，占用很大的芯片面积；存储器修调掩模成本高、工艺兼容性差，若是存储信息量太少，对于模拟集成电路，不建议使用；熔丝修调有金属熔丝修调、多晶硅熔丝修调、电子可编程熔丝修调，金属熔丝修调和多晶硅熔丝修调一般采用大电流烧断，与二极管修调类似，需要许多PAD端口支持，在晶圆级阶段使用探针PROBE引接大电流熔断，一旦熔断后就不可恢复，存在烧写良率问题，甚至有熔丝烧不断的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统，以提供一种低成本、可编程、高可靠且IO端口复用的熔丝修调电路系统。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统，其特征在于，包括：SLEEP端口输入电路、烧写脉冲检测电路、基准与上电复位电路、编程数据解码电路、阵列熔丝参考基准电路以及N个M位阵列熔丝电路，所述N和M为不小于2的正整数；所述SLEEP端口输入电路，用于通过所述SLEEP端口输入电路的休眠控制端口获取所需写入的脉冲序列；所述烧写脉冲检测电路和编程数据解码电路，用于把所述SLEEP端口输入电路采集到的脉冲序列解码为烧写地址信号、烧写数据信号和烧写使能信号；所述基准与上电复位电路，用于向所述SLEEP端口输入电路提供基准电流参考信号，向所述烧写脉冲检测电路提供第一基准电压参考信号，向所述编程数据解码电路提供上电复位信号；所述阵列熔丝参考基准电路，用于向M位阵列熔丝电路提供第二基准电压参考信号和第三基准电压信号；所述M位阵列熔丝电路用于提供烧写数据。可选的，上述IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统中，所述SLEEP端口输入电路，包括：第一镜像电路，所述第一镜像电路的第一输入端作为所述SLEEP端口输入电路的输入端，用于获取脉冲序列信号，所述第一镜像电路第一输出端和第二输出端接地；第二镜像电路，所述第二镜像电路的第一输入端和第二输入端与电源相连，所述第二镜像电路的第一输出端与所述第一镜像电路的第二输入端相连，所述第二镜像电路的输出端用于获取所述基准电流参考信号；第一施密特触发器，所述第一施密特触发器的输入端与所述第一镜像电路的第一输入端相连，所述第一施密特触发器的输出端用于输出控制IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统使能的使能信号；第二施密特触发器，所述第二施密特触发器的输入端与所述第一镜像电路的第二输入端相连，所述第二施密特触发器的输出端作为所述SLEEP端口输入电路的第一输出端，用于输出烧写脉冲检测电路的使能信号；第一开关管，所述第一开关管的输入端与电源相连，控制端与所述第二镜像电路的两个开关管的公共端相连；第二开关管，所述第二开关管的输入端与所述第一开关管的输出端相连，输出端与所述第二镜像电路的第一输出端相连，所述第二开关管的控制端与所述第二施密特触发器的输出端相连；第三开关管，所述第三开关管的输入端与电源相连，所述第三开关管的控制端与所述第一施密特触发器的输入端相连，所述第三开关管的输出端与所述第二施密特触发器的输入端相连；第四开关管和第五开关管，所述第四开关管的输入端与电源相连，所述第四开关管与所述第五开关管的控制端相连，所述第四开关管的输出端与所述第五开关管的输入端相连，所述第五开关管的输出端接地，所述第四开关管和所述第五开关管的公共端用于提供可控电源信号；第一三极管，所述第一三极管的基极和集电极相连，所述第一三极管的集电极与所述第一镜像电流源的第一输入端相连。可选的，上述IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统中，所述烧写脉冲检测电路，包括：第六开关管，所述第六开关的输入端与所述第一三极管的发射极相连；第一反相器，所述第一反相器的输入端与所述第二施密特触发器的输出端相连，所述第一反相器的输出端与所述第五开关管的控制端相连；第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述第五开关管的输出端相连，所述第一比较器的第二输入端与所述第四开关管的输出端相连；第三施密特触发器，所述第三施密特触发器的输入端与所述第一比较器的输出端相连；第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一比较器的第二输入端相连，所述第一电阻的第二端接地；第七开关管，所述第七开关管的输入端与所述第一电阻的第一端相连，所述第七开关管的输出端接地，所述第七开关管的控制端与所述第三施密特触发器的输出端相连；分压支路，所述分压支路的输入端与所述第六开关的输出端相连，所述分压支路的输出端与第八开关管的输入端相连；第八开关管，所述第八开关管的输入端与所述分压支路的输出端相连，所述第八开关管的输出端接地，所述第八开关管的控制端与所述第四开关管的输出端相连；第九开关管和第十开关管，所述第九开关管的输入端与所述分压支路的分压信号输出端相连，所述第九开关管的输出端与所述第十开关管的输入端相连，所述第九开关管的控制端与所述第十开关管的控制端相连，所述第十开关管的输出端与所述第三施密特触发器的输出端相连；第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述第九开关管的输出端相连，所述第二比较器的第二输入端用于获取所述第一基准电压参考信号；第二反相器，所述第二反相器的输入端与所述第二比较器的输出端相连；第三反相器，所述第三反相器的输入端与所述第二反相器的输出端以及所述第九开关管的控制端相连；第四施密特触发器，所述第四施密特触发器的输入端与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统，其特征在于，包括：/nSLEEP端口输入电路、烧写脉冲检测电路、基准与上电复位电路、编程数据解码电路、阵列熔丝参考基准电路以及N个M位阵列熔丝电路，所述N和M为不小于2的正整数；/n所述SLEEP端口输入电路，用于通过所述SLEEP端口输入电路的休眠控制端口获取所需写入的脉冲序列；/n所述烧写脉冲检测电路和编程数据解码电路，用于把所述SLEEP端口输入电路采集到的脉冲序列解码为烧写地址信号、烧写数据信号和烧写使能信号；/n所述基准与上电复位电路，用于向所述SLEEP端口输入电路提供基准电流参考信号，向所述烧写脉冲检测电路提供第一基准电压参考信号，向所述编程数据解码电路提供上电复位信号；/n所述阵列熔丝参考基准电路，用于向M位阵列熔丝电路提供第二基准电压参考信号和第三基准电压信号；/n所述M位阵列熔丝电路用于提供烧写数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统，其特征在于，包括：
SLEEP端口输入电路、烧写脉冲检测电路、基准与上电复位电路、编程数据解码电路、阵列熔丝参考基准电路以及N个M位阵列熔丝电路，所述N和M为不小于2的正整数；
所述SLEEP端口输入电路，用于通过所述SLEEP端口输入电路的休眠控制端口获取所需写入的脉冲序列；
所述烧写脉冲检测电路和编程数据解码电路，用于把所述SLEEP端口输入电路采集到的脉冲序列解码为烧写地址信号、烧写数据信号和烧写使能信号；
所述基准与上电复位电路，用于向所述SLEEP端口输入电路提供基准电流参考信号，向所述烧写脉冲检测电路提供第一基准电压参考信号，向所述编程数据解码电路提供上电复位信号；
所述阵列熔丝参考基准电路，用于向M位阵列熔丝电路提供第二基准电压参考信号和第三基准电压信号；
所述M位阵列熔丝电路用于提供烧写数据。


2.根据权利要求1所述的IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统，其特征在于，所述SLEEP端口输入电路，包括：
第一镜像电路，所述第一镜像电路的第一输入端作为所述SLEEP端口输入电路的输入端，用于获取脉冲序列信号，所述第一镜像电路第一输出端和第二输出端接地；
第二镜像电路，所述第二镜像电路的第一输入端和第二输入端与电源相连，所述第二镜像电路的第一输出端与所述第一镜像电路的第二输入端相连，所述第二镜像电路的输出端用于获取所述基准电流参考信号；
第一施密特触发器，所述第一施密特触发器的输入端与所述第一镜像电路的第一输入端相连，所述第一施密特触发器的输出端用于输出控制IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统使能的使能信号；
第二施密特触发器，所述第二施密特触发器的输入端与所述第一镜像电路的第二输入端相连，所述第二施密特触发器的输出端作为所述SLEEP端口输入电路的第一输出端，用于输出烧写脉冲检测电路的使能信号；
第一开关管，所述第一开关管的输入端与电源相连，控制端与所述第二镜像电路的两个开关管的公共端相连；
第二开关管，所述第二开关管的输入端与所述第一开关管的输出端相连，输出端与所述第二镜像电路的第一输出端相连，所述第二开关管的控制端与所述第二施密特触发器的输出端相连；
第三开关管，所述第三开关管的输入端与电源相连，所述第三开关管的控制端与所述第一施密特触发器的输入端相连，所述第三开关管的输出端与所述第二施密特触发器的输入端相连；
第四开关管和第五开关管，所述第四开关管的输入端与电源相连，所述第四开关管与所述第五开关管的控制端相连，所述第四开关管的输出端与所述第五开关管的输入端相连，所述第五开关管的输出端接地，所述第四开关管和所述第五开关管的公共端用于提供可控电源信号；
第一三极管，所述第一三极管的基极和集电极相连，所述第一三极管的集电极与所述第一镜像电流源的第一输入端相连。


3.根据权利要求2所述的IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统，其特征在于，所述烧写脉冲检测电路，包括：
第六开关管，所述第六开关的输入端与所述第一三极管的发射极相连；
第一反相器，所述第一反相器的输入端与所述第二施密特触发器的输出端相连，所述第一反相器的输出端与所述第五开关管的控制端相连；
第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述第五开关管的输出端相连，所述第一比较器的第二输入端与所述第四开关管的输出端相连；
第三施密特触发器，所述第三施密特触发器的输入端与所述第一比较器的输出端相连；
第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一比较器的第二输入端相连，所述第一电阻的第二端接地；
第七开关管，所述第七开关管的输入端与所述第一电阻的第一端相连，所述第七开关管的输出端接地，所述第七开关管的控制端与所述第三施密特触发器的输出端相连；
分压支路，所述分压支路的输入端与所述第六开关的输出端相连，所述分压支路的输出端与第八开关管的输入端相连；
第八开关管，所述第八开关管的输入端与所述分压支路的输出端相连，所述第八开关管的输出端接地，所述第八开关管的控制端与所述第四开关管的输出端相连；
第九开关管和第十开关管，所述第九开关管的输入端与所述分压支路的分压信号输出端相连，所述第九开关管的输出端与所述第十开关管的输入端相连，所述第九开关管的控制端与所述第十开关管的控制端相连，所述第十开关管的输出端与所述第三施密特触发器的输出端相连；
第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述第九开关管的输出端相连，所述第二比较器的第二输入端用于获取所述第一基准电压参考信号；
第二反相器，所述第二反相器的输入端与所述第二比较器的输出端相连；
第三反相器，所述第三反相器的输入端与所述第二反相器的输出端以及所述第九开关管的控制端相连；
第四施密特触发器，所述第四施密特触发器的输入端与所述第三反相器的输出端相连。


4.根据权利要求3所述的IO端口复用的可编程熔丝修调电路系统，其特征在于，所述基准与上电复位电路，包括：
电流镜互偏置的偏置电路、启动电路以及比较电路；
所述偏置电路包括：
第三镜像电路，所述第三镜像电路的输入端与所述第四开关管的输出端相连；
第十一开关管和第十二开关管，所述第十一开关管的控制端与所述第三镜像电路的第一输出端相连，所述第十二开关管的控制端与所述第三镜像电路的第二输出端相连，所述第十一开关管和第十二开关管的输入端和输出端均接地；
第十三开关管和第十四开关管，所述第十三开关管的输入端与所述第三镜像电路的第一输出端相连，所述第十三开关管的输出端接地；所述第十四开关管的输入端分别与所述第十三开关管的控制端、所述第三镜像电路的第二输出端以及所述第二比较器的第二输入端相连，所述第十四开关管的输出端接地；
所述启动电路包括：
第十五开关管，所述第十五开关管的输入端与所述第三镜像电路的输入端相连，所述第十五开关管的控制端接地；
第十六开关管，所述第十六开关管的输入端与所述第十五开关管的输出端相连，所述第十六开关管的输出端与所述第三镜像电路的第二输出端相连；
第十七开关管和第十八开关管，所述第十七开关管的输入端与所述第二镜像电路的第二输出端相连，所述第十七开关管、第十八开关管的控制端互联，所述第十七开关管、第十八开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆友威，陈岚，
申请(专利权)人：佛山中科芯蔚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44