【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子电路，尤其涉及一种用于监测nmos管阈值电压的电路。
技术介绍
1、金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor，mosfet或mos)是集成电路中常用的半导体器件。其中，阈值电压vth是mos管的重要参数之一。该阈值电压vth是指当si和sio2界面处的少数载流子的浓度等于所掺杂的多数载流子的浓度时(即，mos器件处于临界导通的状态时)，该mos器件的栅极电压。一般情况下，该阈值电压vth与衬底的掺杂浓度、氧化层的厚度、氧化层和界面的陷阱密度(取决于所俘获的电荷数)、环境温度等因素有关。在mos管工作过程中，所俘获的电荷数、环境温度都会引起该阈值电压vth的实时变化，而且现有方法很难实时且准确的监测出mos管阈值电压的变化。
技术实现思路
1、本申请提供了一种用于监测nmos管阈值电压的电路。该电路包括：
2、依次连接的奇数个波动电路，其中奇数个波动电路被配置为利用输入信号在进行相邻两次电平转换时监测第一待测nmos管的阈值电压的变化并产生振荡信号，其中振荡信号的振荡周期指示第一待测nmos管的阈值电压的变化；
3、其中在输入信号由第一电平转换为第二电平时，奇数个波动电路监测第一待测nmos管的阈值电压的变化并产生指示由第一电平转换为第二电平所需时长的第一信号；输入信号由第二电平转换为第一电平，奇数个波动电路监测第一待测nmos管的阈值电压的变化并产生指示
4、在一实施例中，若振荡信号的振荡周期超出预设周期范围的上限，则指示出第一待测nmos管的阈值电压超出预设电压范围的上限，若振荡信号的振荡周期超出预设周期范围的下限，则指示出第一待测nmos管的阈值电压超出预设电压范围的下限，若振荡信号的振荡周期处于预设周期范围内，则指示出第一待测nmos管的阈值电压处于预设电压范围内。
5、在一实施例中，若振荡信号的振荡周期超出预设周期范围的上限，则指示出第一待测nmos管的阈值电压超出预设电压范围的下限，若振荡信号的振荡周期超出预设周期范围的下限，则指示出第一待测nmos管的阈值电压超出预设电压范围的上限，若振荡信号的振荡周期处于预设周期范围内，则指示出第一待测nmos管的阈值电压处于预设电压范围内。
6、在一实施例中，在反相后的输入信号由第二电平转换为第一电平时，奇数个波动电路监测第二待测nmos管的阈值电压的变化并产生指示由第二电平转换为第一电平所需时长的第二信号，再将第二信号反馈至奇数个波动电路接收输入信号的输入端，以使输入信号由第二电平转换为第一电平，第二信号与反相后的输入信号同相位，其中第一待测nmos管和第二待测nmos管的阈值电压的变化情况相同。
7、在一实施例中，当第一待测nmos管的阈值电压发生变化时，第一信号由第一电平转换为第二电平所需的时长与由第二电平转换为第一电平所需的时长均会发生变化，从而改变振荡信号的振荡周期。
8、在一实施例中，奇数个波动电路中的每个波动电路均包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、及第二输出端；其中，奇数个波动电路中的第一个波动电路的第一输入端接收输入信号，第一个波动电路的第二输入端接收反相后的的输入信号，相邻的两个波动电路中的前一个波动电路的第一输出端连接后一个波动电路的第一输入端，相邻的两个波动电路中的前一个波动电路的第二输出端连接后一个波动电路的第二输入端，奇数个波动电路中的最后一个波动电路的第一输出端连接第一个波动电路的第二输入端以将第一信号反馈至第一个波动电路的第二输入端，最后一个波动电路的第二输出端连接第一个波动电路的第一输入端；最后一个波动电路的第一输出端最终输出振荡信号。
9、在一实施例中，奇数个波动电路中的第一波动电路包括：
10、第一监测电路，被配置为在所接收的输入信号发生电平转换时产生指示进行电平转换所需时长的第一监测信号；
11、第二监测电路，被配置为在所接收的反相后的输入信号发生电平转换时产生指示进行电平转换所需时长的第二监测信号；
12、第一放大器，与第一监测电路和第二监测电路连接，被配置为对第一监测信号和第二监测信号进行差分放大并产生输出信号；其中输出信号与第一监测信号同相位；及
13、第二放大器，与第一监测电路和第二监测电路连接，被配置为对第一监测信号和第二监测信号进行差分放大并产生反相后的输出信号，其中反相后的输出信号与第二监测信号同相位。
14、在一实施例中，第一监测电路包括依次连接的第一nmos管和第二nmos管，其中第一nmos管的漏极连接电源电压，第一nmos管的栅极连接输入信号，第二nmos管的栅极连接电源电压，第二nmos管的源极接地，第一nmos管的源极与第二nmos管的漏极连接以形成输出第一监测信号的输出端，其中，第二nmos管为第一待测nmos管；
15、第二监测电路包括依次连接的第三nmos管和第四nmos管，第三nmos管的漏极连接电源电压，第三nmos管的栅极连接反相后的输入信号，第四nmos管的栅极连接电源电压，第四nmos管的源极接地，第三nmos管的源极与第四nmos管的漏极连接以形成输出第二监测信号的输出端，其中，第四nmos管为第二待测nmos管。
16、在一实施例中，若第二nmos管的阈值电压超出预设电压范围的上限时，则在输入信号由第一电平转换为第二电平时，第一监测信号的电压增加且从输出端流向第一放大器和第二放大器的充电电流也增加以改变充电时间，从而改变第一监测信号由第一电平转换为第二电平所需时长，进而改变第一信号由第一电平转换为第二电平所需时长；在输入信号由第二电平转换为第一电平时，第一监测信号的电压增加且从第一放大器和第二放大器流向输出端的放电电流减小以改变放电时间，从而改变第一监测信号由第二电平转换为第一电平所需时长，进而改变第一信号由第二电平转换为第一电平所需时长。
17、在一实施例中，若第二nmos管的阈值电压超出预设电压范围的下限时，则在输入信号由第一电平转换为第二电平时，第一监测信号的电压减小且从输出端流向第一放大器和第二放大器的充电电流也减小以改变充电时间，从而改变第一监测信号由第一电平转换为第二电平所需时长，进而改变第一信号由第一电平转换为第二电平所需时长；在输入信号由第二电平转换为第一电平时，第一监测信号的电压减小且从第一放大器和第二放大器流向输出端的放电电流也增加以改变放电时间，从而改变第一监测信号由第二电平转换为第一电平所需时长，进而改变第一信号由第二电平转换为第一电平所需时长。
18、本申请中，该用于监测nmos管阈值电压的电路所产生的振荡信号的振荡周期可实时且准确地反映出待测管的阈值电压本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，所述电路包括：
2.根据权利要求1所述的用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，若所述振荡信号的所述振荡周期超出预设周期范围的上限，则指示出所述第一待测NMOS管的阈值电压超出预设电压范围的上限；若所述振荡信号的所述振荡周期超出所述预设周期范围的下限，则指示出所述第一待测NMOS管的阈值电压超出所述预设电压范围的下限；若所述振荡信号的所述振荡周期处于所述预设周期范围内，则指示出所述第一待测NMOS管的阈值电压处于所述预设电压范围内。
3.根据权利要求1所述的用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，若所述振荡信号的所述振荡周期超出预设周期范围的上限，则指示出所述第一待测NMOS管的阈值电压超出预设电压范围的下限；若所述振荡信号的所述振荡周期超出所述预设周期范围的下限，则指示出所述第一待测NMOS管的阈值电压超出所述预设电压范围的上限；若所述振荡信号的所述振荡周期处于所述预设周期范围内，则指示出所述第一待测NMOS管的阈值电压处于所述预设电压范围内。
4.根据权利要求1所述的用于监测
5.根据权利要求1所述的用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，当所述第一待测NMOS管的阈值电压发生变化时，所述第一信号由所述第一电平转换为所述第二电平所需的时长与由所述第二电平转换为所述第一电平所需的时长均会发生变化，从而改变所述振荡信号的所述振荡周期。
6.根据权利要求1所述的用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，所述奇数个波动电路中的每个波动电路均包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、及第二输出端；其中，所述奇数个波动电路中的第一个波动电路的第一输入端接收所述输入信号，所述第一个波动电路的第二输入端接收所述反相后的的输入信号，相邻的两个波动电路中的前一个波动电路的第一输出端连接后一个波动电路的第一输入端，相邻的两个波动电路中的前一个波动电路的第二输出端连接后一个波动电路的第二输入端，所述奇数个波动电路中的最后一个波动电路的第一输出端连接所述第一个波动电路的第二输入端以将第一信号反馈至所述第一个波动电路的所述第二输入端，所述最后一个波动电路的第二输出端连接所述第一个波动电路的所述第一输入端；所述最后一个波动电路的第一输出端最终输出所述振荡信号。
7.根据权利要求1所述的用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，所述奇数个波动电路中的第一波动电路包括：
8.根据权利要求7所述的用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，所述第一监测电路包括依次连接的第一NMOS管和第二NMOS管，其中所述第一NMOS管的漏极连接电源电压，所述第一NMOS管的栅极连接所述输入信号，所述第二NMOS管的栅极连接所述电源电压，所述第二NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的源极与所述第二NMOS管的漏极连接以形成输出所述第一监测信号的输出端，其中，所述第二NMOS管为所述第一待测NMOS管；
9.根据权利要求8所述的用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，若所述第二NMOS管的阈值电压超出预设电压范围的上限时，则在所述输入信号由所述第一电平转换为所述第二电平时，所述第一监测信号的电压增加且从所述输出端流向所述第一放大器和所述第二放大器的充电电流也增加以改变充电时间，从而改变所述第一监测信号由所述第一电平转换为所述第二电平所需时长，进而改变所述第一信号由所述第一电平转换为所述第二电平所需时长；在所述输入信号由所述第二电平转换为所述第一电平时，所述第一监测信号的电压增加且从所述第一放大器和所述第二放大器流向所述输出端的放电电流减小以改变放电时间，从而改变所述第一监测信号由所述第二电平转换为所述第一电平所需时长，进而改变所述第一信号由所述第二电平转换为所述第一电平所需时长。
10.根据权利要求8所述的用于监测NMOS管阈值电压的电路，其特征在于，若所述第二NMOS管的阈值电压超出预设电压范围的下限时，则在所述输入信号由所述第一电平转换为所述第二电平时，所述第一监测信号的电压减小且从所述输出端流向所述第一放大器和所述第二放大器的充电电...
【技术特征摘要】
1.一种用于监测nmos管阈值电压的电路，其特征在于，所述电路包括：
2.根据权利要求1所述的用于监测nmos管阈值电压的电路，其特征在于，若所述振荡信号的所述振荡周期超出预设周期范围的上限，则指示出所述第一待测nmos管的阈值电压超出预设电压范围的上限；若所述振荡信号的所述振荡周期超出所述预设周期范围的下限，则指示出所述第一待测nmos管的阈值电压超出所述预设电压范围的下限；若所述振荡信号的所述振荡周期处于所述预设周期范围内，则指示出所述第一待测nmos管的阈值电压处于所述预设电压范围内。
3.根据权利要求1所述的用于监测nmos管阈值电压的电路，其特征在于，若所述振荡信号的所述振荡周期超出预设周期范围的上限，则指示出所述第一待测nmos管的阈值电压超出预设电压范围的下限；若所述振荡信号的所述振荡周期超出所述预设周期范围的下限，则指示出所述第一待测nmos管的阈值电压超出所述预设电压范围的上限；若所述振荡信号的所述振荡周期处于所述预设周期范围内，则指示出所述第一待测nmos管的阈值电压处于所述预设电压范围内。
4.根据权利要求1所述的用于监测nmos管阈值电压的电路，其特征在于，在反相后的输入信号由所述第二电平转换为所述第一电平时，所述奇数个波动电路监测第二待测nmos管的阈值电压的变化并产生指示由所述第二电平转换为所述第一电平所需时长的第二信号，再将所述第二信号反馈至所述奇数个波动电路接收所述输入信号的输入端，以使所述输入信号由所述第二电平转换为所述第一电平，所述第二信号与所述反相后的输入信号同相位，其中所述第一待测nmos管和所述第二待测nmos管的阈值电压的变化情况相同。
5.根据权利要求1所述的用于监测nmos管阈值电压的电路，其特征在于，当所述第一待测nmos管的阈值电压发生变化时，所述第一信号由所述第一电平转换为所述第二电平所需的时长与由所述第二电平转换为所述第一电平所需的时长均会发生变化，从而改变所述振荡信号的所述振荡周期。
6.根据权利要求1所述的用于监测nmos管阈值电压的电路，其特征在于，所述奇数个波动电路中的每个波动电路均包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、及第二输出端；其中，所述奇数个波动电路中的第一个波动电路的第一输入端接收所述输入信号，所述第一个波动电路的第二输入端接收所述反相后的的输入信号，相邻的两个波动电路中的前一个波动电路的第一输出端连接后一个波动电路的第一输入端，相邻的两个波动电路中的前一个波动电路的第二输出端连接后一个波动电路的第二输入端，所述奇数个波动电路中的最后一个波动电...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷宁淳，
申请(专利权)人：河南省科学院集成电路研究所，
类型：发明
国别省市：
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