发明名称 低电压动态背闸顺偏前置分频器
摘要 本发明提出了一种用来产生动态背闸顺向偏压的偏压电路,并利用此偏压电路来实现一个新型CMOS动态背闸顺偏反相器。同时也提出了一个采用动态背闸顺偏方法的新型 D型正反器,以下称之为低电压动态背闸顺偏D型正反器,它非常适合于低操作电压的应用上。一个利用此正反器合成的低电压双模式除以64/65前置分频器已经用标准的0.35微米互补式金氧半制程制造出来。当供应电压为l伏特时,其最高工作频率大约为170MHz,消耗功率则为 O.9mW。
申请公布号 TW442951 申请公布日期 2001.06.23
申请号 TW088117342 申请日期 1999.10.07
申请人 行政院国家科学委员会 台北巿和平东路二段一○六号十八楼 发明人 刘深渊;许峻铭
分类号 H01L27/10 主分类号 H01L27/10
代理机构 代理人 陈井星 台北巿仁爱路四段一○七号十楼
主权项 1.一种可工作在1伏特之低电压下的双模式除以64/65(divide-by-64/65)动态背闸顺偏前置分频器,此双模式前置分频器是由两级所组成;第一级是一个同步除以4/5除频器(synchronous divide-by-4/5 frequency divider),第二级则是一个非同步除以16除频器(asynchronousdivide-by-16 frequency divider)加上一些静态逻辑闸以控制第一级之除频値;前置分频器之前有一前置放大器用来将接收到的高频小信号放大后再进入前置分频器。2.如申请专利范围第1项所述之前置分频器,其中第一级同步除以4/5除频器是由一个低电压动态背闸顺偏D型正反器(附图中之M1-M6)及两个低电压动态背闸顺偏逻辑正反器(附图中之M9-M15及M16-M22)所组成。3.如申请专利范围第2项所述之前置分频器,其中低电压动态背闸顺偏D型正反器,仅需由电晶体M1-M6所组成,藉着减少所需的电晶体数目,可以降低电路中的寄生电容;此D型正反器中并未使用任何叠接的电晶体,使得电路的等效电阻得以降低;且没有任何一颗电晶体会受到基板效应影响使得临界电压变大,因此非常适合低电压的电路设计;此D型正反器为负缘触发的形式,若经适当的调整亦可成为一个正缘触发的正反器。4.如申请专利范围第2项所述之前置分频器,其低电压动态背闸顺偏逻辑正反器,系将动态背闸顺偏D型正反器与一个及闸合并在一起以缩短电路的传播延迟。5.如申请专利范围第2项所述之前置分频器,其中所有的P通道电晶体都摆在同一个N型井中,只利用第一级同步除以4/5除频器M7.M8与电容C1组成的偏压电路适时地调整N型井的偏压,以提高PMOS电晶体之驱动能力,又不会增加PMOS的漏电流。图式简单说明:第一图动态背闸顺偏反相器1…传统反向器(conventional inverter)2…动态背闸顺偏反向器(BGFB inverter)第二图双模式前置分频器之方块图第三图低电压动态背闸顺偏D型正反器第四图低电压动态背闸顺偏D型正反器之工作原理(a)ck由低电位转变为高电位(b)ck变为低电位的瞬间输入信号D为高电位(c)ck变为低电位的瞬间输入信号D为低电位第五图低电压动态背闸顺偏逻辑正反器第六图低电压动态背闸顺偏双模式除以4/5前置分频器第七图(a)一般的前置放大器第七图(b)低电压前置放大器第八图背闸顺偏前置分频器在0.6 / 0.35 / 0.25-m之制程下比较(a)最高工作频率1..0.25um(BGFB) 2..0.25um3..0.35um(BGFB) 4..0.35um5..0.6u(BGFB) 6..0.6um(b)改良指数(improving factor)1..0.25um 2..0.35um 3..0.6um第九图温度与最高工作频率之关系1.0.35um(BGFB) 2.0.35um第十图低电压动态背闸顺偏前置分频器与单一相位时脉(TSPC)前置分频器之量测结果比较1.低电压动态背闸顺偏前置分频器最大操作频率2.单一相位时脉(TSPC)前置分频器最大操作频率3.低电压动态背闸顺偏前置分频器之消耗功率4.单一相位时脉(TSPC)前置分频器之消耗功率第十一图低电压动态背闸顺偏前置分频器的输入及输出信号1.输入信号(Input signal)2.除64的输出信号(Divide-by-64)3.除65的输出信号(Divide-by-65)第十二图低压动态背闸顺偏前置分频器的照片
地址 台北巿和平东路二段一○