【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文档中所描述的设备及方法涉及电子电路设计。更明确地说,设备及方法涉及金属氧化物半导体电路,且涉及用于使所述电路断电的方法。
技术介绍
许多有源滤波器、模拟数字转换器(ADC)及用互补金属氧化物半导体(CMOS)装置制造的其它电路使用开关电容器技术来设计及实施。CMOS开关电容器电路可采用CMOS晶体管及电容器。在包括蜂窝电话的许多电子系统中,需要较高程度的系统集成,因为集成提供较低生产成本且允许将更多功能装填于较小占据面积及体积中。现代蜂窝电话除无线电话之外还具有例如游戏、视频及音乐等功能的特点。这些及其它功能可使用CMOS制造技术中的混合模拟/数字电路来实施。对高程度的集成、较低成本及较高速度的需要推动CMOS技术更深入纳米级尺度。此时,CMOS装置可使用65nm及甚至更小的特征尺寸装置来制造。CMOS装置的尺度在未来可能继续降低。当晶体管尺寸收縮到纳米级时,电源电压通常也减小以便保持电场强度恒定且确保在寿命中装置可靠性。在65 nm装置的状况下,其电源电压可降低到1.1伏且可能更低。使用低电源电压的原因在于当CMOS技术进步到较精细(或较薄)尺度/几何形状时,晶体管击穿电压减小。同时,某些设计块通常使用较高电源电压(其可为大约2.1伏或3.3伏)。所述块可包括高速通用串行总线(USB)及音频编码器解码器(CODEC)块。CODEC的最小电源电压可通过递送到扬声器的音频功率或通过由CODEC处理的最大输入信号电压来确定。USB接口块的最小电源电压可通过适用的USB规格来规定。因此,用于USB、 CODEC及其它块的电源电压的选择可受外部考虑事项的驱动 ...
【技术保护点】
一种运算放大器,其包含: 接地轨道; 第一电源轨道,其经配置以连接到第一电源,所述第一电源在所述第一电源轨道与所述接地轨道之间提供第一电源电压; 第二电源轨道,其经配置以连接到第二电源,所述第二电源在所述第二电源轨道与所述接地轨道之间 提供第二电源电压,所述第二电源电压小于所述第一电源电压;以及 多个金属氧化物半导体晶体管,其按照小于所述第一电源电压的可靠性电压极限制造; 其中: 所述多个晶体管包含第一P沟道晶体管、第二P沟道晶体管、第三P沟道晶体管、第四P沟道晶体 管、第一N沟道晶体管、第二N沟道晶体管、第三N沟道晶体管及第四N沟道晶体管,所述多个晶体管中的每一晶体管包含源极、漏极及栅极; 所述第一P沟道晶体管的所述源极耦合到所述第一电源轨道,所述第一P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第二P沟道晶体管 的所述源极,所述第二P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第一N沟道晶体管的所述漏极的所述漏极,所述第一N沟道晶体管的所述源极耦合到所述第二N沟道晶体管的所述漏极,且所述第二N沟道晶体管的所述源极耦合到所述接地轨道; 所述第三P沟道晶体管的所述 源极耦合到所述第一电源轨 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-3-30 60/909,409;US 2008-3-26 12/056,1371.一种运算放大器,其包含接地轨道;第一电源轨道,其经配置以连接到第一电源,所述第一电源在所述第一电源轨道与所述接地轨道之间提供第一电源电压;第二电源轨道,其经配置以连接到第二电源,所述第二电源在所述第二电源轨道与所述接地轨道之间提供第二电源电压,所述第二电源电压小于所述第一电源电压;以及多个金属氧化物半导体晶体管,其按照小于所述第一电源电压的可靠性电压极限制造;其中所述多个晶体管包含第一P沟道晶体管、第二P沟道晶体管、第三P沟道晶体管、第四P沟道晶体管、第一N沟道晶体管、第二N沟道晶体管、第三N沟道晶体管及第四N沟道晶体管,所述多个晶体管中的每一晶体管包含源极、漏极及栅极;所述第一P沟道晶体管的所述源极耦合到所述第一电源轨道,所述第一P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第二P沟道晶体管的所述源极,所述第二P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第一N沟道晶体管的所述漏极的所述漏极,所述第一N沟道晶体管的所述源极耦合到所述第二N沟道晶体管的所述漏极,且所述第二N沟道晶体管的所述源极耦合到所述接地轨道;所述第三P沟道晶体管的所述源极耦合到所述第一电源轨道,所述第三P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第四P沟道晶体管的所述源极,所述第四P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第三N沟道晶体管的所述漏极,所述第三N沟道晶体管的所述源极耦合到所述第四N沟道晶体管的所述漏极,且所述第四N沟道晶体管的所述源极耦合到所述接地轨道;所述第二P沟道晶体管、所述第四P沟道晶体管、所述第一N沟道晶体管及所述第三N沟道晶体管的所述栅极耦合到所述第二电源轨道。2. 根据权利要求1所述的运算放大器,其中所述第一电源电压在2.1与2.3伏之间;且所述第二电源电压在1.2与1.4伏之间。3. 根据权利要求2所述的运算放大器,其中所述第一电源轨道连接到所述第一电源且 所述第二电源轨道连接到所述第二电源,以使得所述第一电源电压存在于所述第一 电源轨道与所述接地轨道之间,且使得所述第二电源电压存在于所述第二电源轨道 与所述接地轨道之间。4. 根据权利要求2所述的运算放大器,其进一步包含第一米勒电容器及第二米勒电容 器,其中所述多个晶体管进一步包含第五P沟道晶体管、第六P沟道晶体管、第五N沟 道晶体管、第六N沟道晶体管及第七N沟道晶体管;所述第五P沟道晶体管及所述第六P沟道晶体管的所述源极耦合到所述第一电源 轨道,所述第五P沟道晶体管的所述栅极耦合到所述第六P沟道晶体管的所述栅极, 所述第五P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第五N沟道晶体管的所述漏极,所 述第六P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第六N沟道晶体管的所述漏极,所述 第五N沟道晶体管及所述第六N沟道晶体管的所述源极耦合到所述第七N沟道晶 体管的所述漏极,所述第七N沟道晶体管的所述栅极耦合到所述第二 N沟道晶体 管及所述第四N沟道晶体管的所述栅极,所述第一 P沟道晶体管的所述栅极耦合 到所述第六P沟道晶体管的所述漏极,所述第三P沟道晶体管的所述栅极耦合到所 述第五P沟道晶体管的所述漏极,所述第一米勒电容器耦合于所述第三P沟道晶体 管的所述栅极与所述第四P沟道晶体管的所述漏极之间,且所述第二米勒电容器耦 合于所述第一 P沟道晶体管的所述栅极与所述第二 P沟道晶体管的所述漏极之间。5. 根据权利要求4所述的运算放大器,其中所述多个晶体管中的所述每一晶体管为互 补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管且所述可靠性电压极限大体上与所述第二电 源电压相同。6. 根据权利要求5所述的运算放大器,其中所述每一晶体管以大约65纳米技术进行 制造。7. 根据权利要求l所述的运算放大器,其中所述第一电源电压小于所述第二电源电压的两倍。8. —种开关电容器网络,其包含共模轨道;第一电源轨道,其经配置以连接到第一电源,所述第一电源在所述第一电源轨道 与所述共模轨道之间提供第一预定电源电压;第一运算跨导放大器(OTA),其包含第一非反相输入、第一反相输入及第一输 出;多个开关;以及取样电容器,其包含第一取样电容器端子及第二取样电容器端子; 其中-所述多个开关中的每一开关包含互补NMOS/PMOS晶体管对,所述每一开关的 每一晶体管按照预定可靠性电压极限制造;所述第一 OTA连接到所述第一电源轨道及所述共模轨道以从所述第一电源获得 操作功率;且所述预定可靠性电压极限小于所述第一预定电源电压。9. 根据权利要求8所述的开关电容器网络,其进一步包含-第二OTA,所述第二OTA包含第二非反相输入、第二反相输入及第二输出,所 述第二 OTA连接到所述第一电源轨道及所述共模轨道以从所述第一电源获得操作 功率;其中所述第一 OTA进一步包含按照所述第一预定可靠性电压极限制造的第一多个晶 体管;且所述第二 OTA进一步包含按照所述预定可靠性电压极限制造的第二多个晶体 管。10. 根据权利要求9所述的开关电容器网络,其进一步包含第二电源轨道,其经配置以连接到第二电源,所述第二电源在所述第二电源轨道 与所述共模轨道之间提供第二预定电源电压;以及非重叠时钟产生器,其耦合到所述多个开关以控制所述多个开关,所述非重叠时钟产生器耦合到所述第二电源轨道及到所述共模轨道以从所述第二电源获得操作 功率; 其中所述多个开关连接到所述第二电源轨道及所述共模轨道以从所述第二电源获得 操作功率;所述多个开关包含第一开关、第二开关、第三开关及第四开关; 所述第一开关耦合于所述第二输出与所述第一取样电容器端子之间; 所述第二开关耦合于所述共模轨道与所述第一取样电容器端子之间; 所述第三开关耦合于所述共模轨道与所述第二取样电容器端子之间且 所述第四开关耦合于所述第二取样电容器端子与所述第一反相输入之间。11. 根据权利要求IO所述的开关电容器网络,其进一步包含第一电容器,其耦合于所述第一反相输入与所述第一输出之间;以及 第二电容器,其耦合于所述第二反相输入与所述第二输出之间。12. 根据权利要求11所述的开关电容器网络,其中-所述第一电源电压在2.1与2.3伏之间; 所述可靠性电压极限在1.2与1.4伏之间;且 所述第二电源电压在1.2与1.4伏之间。13. 根据权利要求11所述的开关电容器网络,其中所述第一电源电压小于所述可靠性 电压极限的两倍。14. 根据权利要求13所述的开关电容器网络,其中所述每一开关的所述每一晶体管为以65纳米技术制造的互补金属氧化物半导体 (CMOS)晶体管;所述第一多个晶体管中的每一晶体管为以65纳米技术制造的CMOS晶体管;且 所述第二多个晶体管中的每一晶体管为以65纳米技术制造的CMOS晶体管。15. 根据权利要求13所述的开关电容器网络,其中所述第一电源轨道连接到所述第一 电源以使得所述第一预定电源电压存在于所述第一电源轨道与所述共模轨道之间,且所述第二电源轨道连接到所述第二电源以使得所述第二预定电源电压存在于所 述第二电源轨道与所述共模轨道之间。16. —种开关电容器网络,其包含共模轨道;电源轨道,其经配置以连接到电源,所述电源在所述电源轨道与所述共模轨道之间提供预定电源电压;第一运算跨导放大器(OTA),其包含第一非反相输入、第一反相输入及第一输出,所述第一 OTA连接到所述电源轨道及所述共模轨道以从所述电源获得操作功 率;取样电容器,其包含第一端子及第二端子;以及包含互补NMOS/PMOS晶体管对的第一开关、第二开关、第三开关及第四开关; 其中所述第一及第二开关的每一晶体管为按照第一可靠性电压极限制造的厚氧化物 开关,所述第三及第四开关的每一晶体管为按照第二可靠性电压极限制造的薄氧化 物开关,所述第一可靠性电压极限高于所述第二可靠性电压极限,所述第二可靠性 电压极限小于所述预定电源电压。17. 根据权利要求16所述的开关电容器网络,其中所述第一OTA进一步包含按照所述 第二可靠性电压极限制造的第一多个晶体管。18. 根据权利要求17所述的开关电容器网络,其进一步包含第二 OTA,其包含第二非反相输入、第二反相输入、第二输出及按照所述第二 可靠性电压极限制造的第二多个晶体管,所述第二 OTA连接到所述电源轨道及所 述共模轨道以从所述电源获得操作功率;第一电容器,其耦合于所述第一反相输入与所述第一输出之间;以及第二电容器,其耦合于所述第二反相输入与所述第二输出之间;其中-所述第一开关耦合于所述第二输出与所述第一端子之间; 所述第二开关耦合于所述共模轨道与所述第一端子之间; 所述第三开关耦合于所述共模轨道与所述第二端子之间;且所述第四开关耦合于所述第二端子与所述第一反相输入之间。19. 根据权利要求18所述的开关电容器网络,其中所述预定电源电压在2.1与2.3伏之间; 所述第一可靠性电压极限在2.1与2.3伏之间;且 所述第二可靠性电压极限在1.2与1.4伏之间。20. 根据权利要求18所述的开关电容器网络,其中所述预定电源电压小于所述第二可 靠性电压极限的两倍。21. 根据权利要求20所述的开关电容器网络,其中所述第三及第四开关的每一晶体管为以65纳米技术制造的互补金属氧化物半导 体(CMOS)晶体管;所述第一多个晶体管中的每一晶体管为以65纳米技术制造的CMOS晶体管且 所述第二多个晶体管中的每一晶体管为以65纳米技术制造的CMOS晶体管。22. 根据权利要求20所述的开关电容器网络,其中所述电源轨道连接到所述电源以使 得所述预定电源电压存在于所述电源轨道与所述共模轨道之间。23. —种运算跨导放大器,其包含接地轨道;第一电源轨道,其经配置以连接到经配置以在所述电源轨道与所述接地轨道之间 提供预定电源电压的第一电源;第一多个金属氧化物半导体晶体管,其按照小于所述预定电源电压的可靠性电压 极限制造;第二多个金属氧化物半导体晶体管,其按照小于所述预定电源电压的可靠性电压 极限制造,所述第二多个晶体管介入于所述第一多个晶体管与所述接地轨道之间, 所述第二多个晶体管经配置以响应于第一断电信号而选择性地连接所述第一多个 晶体管与所述接地轨道及将其断开连接,所述第一断电信号在第一低电压电平与第 一高电压电平之间改变;电平移位电路,其经配置以从所述第一断电信号产生第二断电信号,所述第二断电信号响应于处于所述第一高电压电平的所述第一断电信号而处于第二低电压电 平,所述第二断电信号响应于处于所述第一高电压电平的所述第一断电信号而处于 第二低电压电平,第二高电压电平不同于所述第一高电压电平,所述第二低电压电 平不同于所述第一低电压电平;以及第三多个金属氧化物半导体晶体管,其按照小于所述预定电源电压的可靠性电压 极限制造,所述第三多个晶体管介入于所述第一多个晶体管与所述电源轨道之间, 所述第三多个晶体管经配置以响应于所述第二断电信号而选择性地连接所述第一 多个晶体管与所述电源轨道及将其断开连接;其中所述第一多个晶体管响应于处于所述第一低电压电平的所述第一断电信号 而与所述电源轨道及所述接地轨道断开连接。24. 根据权利要求23所述的运算跨导放大器,其中所述第二高电压电平等于大约所述预定电源电压;且 所述第二低电压电平等于大约所述可靠性电压极限。25. 根据权利要求24所述的运算跨导放大器,其中所述第一高电压电平等于大约所述可靠性电压极限;且 所述第一低电压电平等于大约接地电位。26. 根据权利要求25所述的运算跨导放大器,其中所述第一多个晶体管包含第一P沟道晶体管、第二P沟道晶体管、第三P沟道 晶体管、第四P沟道晶体管、第五P沟道晶体管、第六P沟道晶体管、第七P沟 道晶体管、第八P沟道晶体管、第九P沟道晶体管、第一N沟道晶体管、第二N 沟道晶体管、第三N沟道晶体管、第四N沟道晶体管、第五N沟道晶体管、第六 N沟道晶体管、第七N沟道晶体管、第八N沟道晶体管、第九N沟道晶体管及第 十N沟道晶体管;所述第二多个晶体管包含第十一N沟道晶体管、第十二N沟道晶体管、第十三 N沟道晶体管、第十四N沟道晶体管及第十五N沟道晶体管;所述第三多个晶体管包含第十P沟道晶体管、第十一 P沟道晶体管、第十二 P 沟道晶体管、第十三P沟道晶体管及第十四P沟道晶体管;所述第一、第二及第三多个晶体管中的每一晶体管包含源极、漏极及栅极;所述第十一、第十二、第十三、第十四及第十五N沟道晶体管的所述栅极经耦 合以接收所述第一断电信号;且所述第十、第十一、第十二、第十三及第十四P沟道晶体管的所述栅极耦合到所 述电平移位电路以接收所述第二断电信号。27.根据权利要求26所述的运算跨导放大器,其中所述第十、第十一、第十二、第十三及第十四P沟道晶体管的所述源极耦合到所 述电源轨道,所述第十四P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第七P沟道晶体管的 所述源极,所述第七P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第九P沟道晶体管的所述 源极,所述第九P沟道晶体管的所述漏极耦合到所述第九N沟道晶体管的所述漏 极,所述第九N沟道晶体管的所述源极耦合到所述第七N沟道晶体管的所述漏极, 所述第七N沟道晶体管的所述源极耦合到所述第五N沟道晶体管的所述漏极,所 述第五N沟道晶体管的所述源极耦合到所述第十五N沟道晶体管的所述漏极,所 述第十五N沟道晶体管的所述源极耦合到所述接地轨道,所述第十三P沟道晶体 管的所述漏极耦合到所述第六P沟道晶体管的所述源极,所述第六P沟道晶体管的 所述漏极耦合到所述第八P沟道晶体管的所述源极,所述第八P沟道晶体管的所述 漏极耦合到所述第八N沟道晶体管的所述漏极,所述第八N沟道晶体管的所述源 极耦合到所述第六N沟道晶体管的所述漏极,所述第六N沟道晶体管的所述源极 耦合到所述第五N沟道晶体管的所述漏极,所述第十二 P沟道晶体管的所述漏极 耦合到所述第四...
【专利技术属性】
技术研发人员:苗国庆,赛福拉巴扎亚尼,
申请(专利权)人:高通股份有限公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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