能防止产生多次反射的半导体装置及其驱动和设置方法制造方法及图纸

一种半导体装置含有形成在一个驱动器中的一个电阻器，用于将一个驱动器件连接到一条传输线上，而此传输线把驱动器连接到一个接收器上。在该电阻器使驱动器输出阻抗匹配于传输线阻抗的情况下，该电阻器的电阻远大于驱动器件的接通态电阻。传输线的长度是这样确定的，使得来自传输线的接收器侧端的反射波抵达驱动器上，此时提供给驱动器的驱动信号具有逻辑高或低电平。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体装置，尤其涉及一种包含一驱动器件以及一用传输线连接的被驱动器件的半导体装置。
技术介绍
一种相关的半导体装置包含一驱动器(或驱动器件)、一接收器(或被驱动器件)以及一条连接于驱动器和接收器之间的传输线(或母线)。此驱动器具有输出阻抗Zout，而传输线的阻抗为Z0。假如驱动器、接收器和传输线是理想的话，驱动器的输出信号在传输线上传送到接收器就不会被衰减。然后，信号就全部被接收器(或在传输线的接收器侧端处)所反射，并返回到驱动器而没有被衰减。假如输出阻抗Zout等于阻抗Z0，反射信号就在传输线的驱动器侧端(或在传输线和驱动器之间的连接点处)被端接(或被吸收)。然而，输出阻抗Zout实际上取决于输出信号的电压，因为驱动器并不是理想的。因而，部分被反射的信号会被驱动器(或在传输线的驱动器侧端处)进一步被反射并再次向接收器传送。这样，驱动器的输出信号是被接收器和驱动器反复地反射的。为了抑制上述驱动器和接收器之间的多次反射，另一种相关的半导体装置装有一个端接电阻器，连接到传输线的接收器侧端上。然而，这种端接电阻器无用地消耗着电能。就是说，含有端接电阻器的半导体装置是高电耗的。再者，这种端接电阻器增加了半导体装置的制造工序，因而增加了半导体装置的生产成本。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是要提供一种能够防止在连接一驱动器和一接收器的传输线上出现多次反射，而不增加电耗和生产成本的半导体装置。本专利技术的另一目的将随着解说而会变得清楚。按照本专利技术的第一方面，一种半导体装置具有一带有一驱动器件的驱动器和连接到驱动器的输出侧的传输线。驱动器具有输出阻抗。驱动器件具有接通态电阻。传输线具有阻抗。半导体装置包含在驱动器中形成的一电阻器，以便将驱动器件连接到传输线上。在驱动器的输出阻抗与传输线的阻抗相匹配的情况下，电阻器的电阻大于接通态电阻。按照本专利技术的第二方面，一种半导体装置具有带有一驱动器件的驱动器，和连接到驱动器输出侧的传输线。驱动器具有输出阻抗和电流电压特性。驱动器件具有接通态电阻。传输线具有阻抗。半导体装置含有一处在驱动器中的电阻器，以便将驱动器件连接到传输线上，并使输出阻抗与传输线阻抗相匹配。电阻器具有大于接通态的电阻值，以便使电流电压特性接近于线性特性。按照本专利技术的第三方面，是驱动半导体装置的一种驱动方法，通过利用在逻辑高电平与逻辑低电平之间变化的驱动信号实现。此半导体装置具有带有驱动器件的驱动器，和连接到驱动器上的传输线。驱动器具有电流电压特性和输出阻抗。驱动器件具有接通态电阻。此传输线具有阻抗，及一个末端，它反射来自驱动器的输出信号，作为反射波。此驱动方法包含如下步骤，先在驱动器中安置一个电阻器，以便将驱动器件连接到传输线上，使得当驱动信号具有逻辑高电平或逻辑低电平时输出阻抗匹配于传输线的阻抗，电阻器的电阻大于接通态电阻，以便使电流电压特性接近线性特性，并将具有预定数据率的驱动信号提供给驱动器，此预定数据率是这样确定的，使得当反射波抵达所述驱动器时驱动信号具有逻辑高电平或逻辑低电平。按照本专利技术的第四方面，半导体装置含有一驱动器，该驱动器具有一MOS晶体管，驱动信号就加到它的栅上，并具有一电阻器，其两端连接到传输线的一端和MOS晶体管的源或漏上。一接收器被连接到传输线的另一端上。电阻器的电阻基本上是使驱动器的输出阻抗匹配于传输线的阻抗，而驱动信号是逻辑高或低电平。按照本专利技术的第五方面，是一种设置方法，是用以设置半导体装置的，这个装置含有一驱动器和一接收器。驱动器有一MOS晶体管，一驱动信号加于其栅上，以及一电阻器，其两端连接到传输线的一端和MOS晶体管的源或漏上。接收器被连接到传输线的另一端上。此设置方法含有如下步骤，先不带电阻器找出半导体装置的电特性，及在电特性的基础上设定电阻器的阻值，使得在驱动信号是逻辑高或低电平时驱动器的输出阻抗基本上与传输线的阻抗相匹配。附图说明图1是相关的半导体装置的电路图；图2是用以说明在图1的相关半导体装置中所采用的驱动器的输出阻抗特性曲线图；图3A示出图1中的相关半导体装置的一个理想等效电路；图3B是用以描述在图3A中的理想等效电路的信号传输图；图4是说明一个实际驱动器的输出阻抗特性的曲线图；图5A示出图1中相关半导体装置的实际等效电路；图5B是用以描述在图3B实际等效电路中的信号传输图；图6是另一相关半导体装置的电路图；图7是按本专利技术优选实施方案的半导体装置的电路图；图8A示出图7的半导体装置的等效电路；图8B是用以描述在图3B的等效电路中的输出信号的传输图；图9A是说明适用于图7的半导体装置的一个NMOS晶体管的电流电压特性图；图9B是说明适用于图7的半导体装置的CMOS倒相器的输出阻抗特性图；图10是说明在图7中半导体装置的驱动器输出阻抗特性曲线图；图11是说明在图7中半导体装置的驱动器工作情况的时间分配图；图12是按照本专利技术的另一实施方案的一个CMOS倒相器电路图。具体实施例方式参照图1至5，首先是对一种相关的半导体装置的描述，以便更好地了解本专利技术。在图1中，相关的半导体装置含有一驱动器(或一驱动器件)11、一接收器(或一接收器件)12，以及把驱动器11连接到接收器12的一条传输线(或一条母线)13。驱动器11和接收器12各含有一CMOS倒相器，它有一p沟MOS晶体管和一n沟MOS晶体管。传输线13含有例如铝线。假如驱动器11是一理想的线性驱动器，它的输出阻抗Zout如图2所示。就是说，输出阻抗Zout可以被看成是具有电阻为Rout的固定电阻器，而与输出电平(或电压)Vout无关。此时，图1中的半导体装置的理想等效电路如图3A所示。当驱动器11的输出阻抗Zout(＝Rout)等于传输线13的阻抗Z0时，驱动器11就产生一具有Vddq/2伏的输出电平的输出信号，如图3B所示。假如在传输线上传送的信号波不被传输线所漏掉，则驱动器11的输出信号传到接收器12时不会受到衰减。因为接收器12是被视为一开端，驱动器11的输出信号会在那里被全部反射。换句话说，输出信号是在传输线13的接收器侧端被全部反射的。因此，输出信号就作为反射波而返回到驱动器11。接收器12接收到一Vddq伏的输入信号，因为驱动器11的输出信号与接收器12所反射回来的反射波在那里相重叠。正如前面所说的，驱动器11的输出信号作为接收器12所反射的反射波又回到驱动器11。因为在这种情况下输出阻抗Zout(＝Rout)等于特性阻抗Z0(＝Rout)，所以反射波完全不会被驱动器11所反射。换句话说，反射波在传输线13的驱动器侧端被端接或吸收了。然而，驱动器11实际上具有如图4所示的输出特性。就是说，驱动器11的输出阻抗Zout依栅电压Vgate而变化，而且驱动器11的输出电压Vout并不总是等于传输线13的特性阻抗Z0的。因而，图1中的半导体装置的实际等效电路正如图5A所示。在图5A的半导体装置中，接收器12所反射的反射波回到驱动器11。如图5B所示，驱动器11部分地反射来自接收器12的反射波，这是由于输出阻抗Zout和传输线13的阻抗Z0之间的阻抗失配所造成的。由驱动器11所反射的反射波再在传输线13上传送到接收器12。这样，反射波就反复地被驱动器11和接收器12所反射，并在驱动器11和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，它含有带有驱动器件的一驱动器和连接于所述驱动器的输出侧的一传输线，所述驱动器具有输出阻抗，所述驱动器件具有接通态电阻，所述传输线具有阻抗，所述半导体装置含有： 在所述驱动器中形成的一电阻器，用于将所述驱动器件连接到所述传输线，其中 在所述驱动器的所述输出阻抗与所述传输线的所述阻抗相匹配的情况下，所述电阻器的电阻大于所述接通态电阻。

【技术特征摘要】
JP 2001-8-23 252434/011.一种半导体装置，它含有带有驱动器件的一驱动器和连接于所述驱动器的输出侧的一传输线，所述驱动器具有输出阻抗，所述驱动器件具有接通态电阻，所述传输线具有阻抗，所述半导体装置含有在所述驱动器中形成的一电阻器，用于将所述驱动器件连接到所述传输线，其中在所述驱动器的所述输出阻抗与所述传输线的所述阻抗相匹配的情况下，所述电阻器的电阻大于所述接通态电阻。2.如权利要求1的半导体装置，所述驱动器由一个在逻辑高电平和逻辑低电平之间变化的驱动信号驱动，其中所述接通态电阻值和所述电阻器的所述电阻是这样确定的，使得当所述驱动信号具有所述逻辑高电平或所述逻辑低电平时，所述输出阻抗与所述传输线的所述阻抗相匹配。3.如权利要求2的半导体装置，所述驱动信号具有一预定的数据率、上升时间和下降时间，所述驱动器响应所述驱动信号在所述传输线上传输一输出信号，所述传输线有一个末端，为所述驱动器反射所述输出信号作为一个反射波，其中所述传输线的长度是在所述驱动信号的所述预定数据率、所述上升时间和所述下降时间的基础上确定的，使得所述反射波抵达所述驱动器，此时所述驱动信号具有所述逻辑高电平或所述逻辑低电平。4.一种半导体装置，它具有带有一驱动器件的驱动器，和连接到所述驱动器的输出侧上的一传输线，所述驱动器具有输出阻抗和一电流电压特性，所述驱动器件具有接通态电阻，所述传输线具有阻抗，所述半导体装置含有处在所述驱动器内的一电阻器，用以连接所述驱动器件到所述传输线，以便使所述输出阻抗与所述传输线的所述阻抗相匹配，其中所述电阻器的电阻大于所述接通态电阻，以便使所述电流电压特性接近于线性特性。5.如权利要求4的半导体装置，所述驱动器由一在逻辑高电平和逻辑低电平之间变化的驱动信号驱动，其中所述接通态电阻和所述电阻器的所述电阻是这样确定的，使得当所述驱动信号具有所述逻辑高电平或所述逻辑低电平时，所述输出阻抗与所述传输线的所述阻抗相匹配。6.如权利要求5的半导体装置，所述驱动信号具有一预定的数据率、上升时间和下降时间，所述驱动器响应所述驱动信号在所述传输线上传送一个输出信号，所述传输线有一个末端，为所述驱动器反射所述输出信号作为反射波，其中所述传输线的长度是在所述驱动信号的所述数据率、所述上升时间和所述下降时间的基础上确定的，使得所述反射波抵达所述驱动器，此时驱动信号具有所述逻辑高电平或所述逻辑低电平。7.如权利要求4的半导体装置，其中所述驱动器件含有CMOS倒相器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊佐聪，船场诚司，
申请(专利权)人：尔必达存储器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]