[发明专利]芯片泄漏电流的检测和补偿的电路设备和方法

权利要求书

1.一种电路设备，包括：

输入晶体管，其在其栅极接收时钟输入，所述输入导通/截止所述输入晶体管；

中心有线路径，其将所述输入晶体管的漏极端连接到输出，并提供用于连接所述电路设备的其它部件的节点；

负载，其包括互连的电路部件，并包括至少初级负载晶体管；

其中，所述负载晶体管的源极端也连接到所述中心有线路径，以使得将由所述负载产生的泄漏电流传送到所述中心有线路径；

电路，用于使得自适应保持器能够检测并最佳补偿由在所述电路设备内的负载所产生的宽范围的芯片泄漏电流，所述电路包括两级电流镜。

2.如权利要求1所述的电路设备，其中，所述电路包括：

虚设单元，其具有与所述负载的典型单元相似的配置，所述虚设单元具有相应的初级负载晶体管，该初级负载晶体管具有也耦接到所述有线路径的源极端；

第一级电流镜(CM1)，其具有以第一配置交互地连接的CM1晶体管，其中所述晶体管之一的源极端耦接到所述虚设单元的部件上，其中检测来自所述虚设单元的等效泄漏电流。

3.如权利要求2所述的电路设备，其中，所述电路还包括：

自动自适应保持器，其包括：

第二级电流镜(CM2)，其具有以第二配置交互地连接的彼此相关的CM2晶体管，其中第二配置与所述第一配置相似，并且其中在所述第二级电流镜之内的第二CM2晶体管的漏极端耦接到在所述第一级电流镜之内的第二CM1晶体管的源极端；以及

反馈环路，其具有将所述第二级电流镜耦接到沿着所述有线路径的节点的部件。

4.如权利要求3所述的电路设备，其中，所述反馈环路包括：

反馈晶体管，其源极端连接到所述有线路径，其漏极端连接到所述第二级电流镜；以及

反馈(时钟控制的)NAND门，其具有连接到所述有线路径的第一输入端和耦接到延迟时钟输入的第二输入，所述延迟时钟输入是在所述输入晶体管处接收的输入时钟信号的延迟的版本，其中所述反馈NAND门还提供连接到所述反馈晶体管的栅极端的NAND输出。

5.如权利要求4所述的电路设备，其中：

当所述电路设备处于预充电阶段时，所述反馈晶体管降低泄漏电流效应，其中，通过来自所述有线路径、经过时钟控制的反馈NAND门的反馈信号来切换所述反馈晶体管，以使得所述反馈晶体管仅在所述预充电阶段导通。

6.如权利要求4所述的电路设备，其中：

通过所述虚设单元将所述自适应保持器电路对于提供所述负载的静态和动态电路部件的负载影响最小化，其中所述虚设单元作为泄漏电流监测器设备而操作，其从所述负载的动态电路部件中检测并匹配即时泄漏电流，以及其中所述虚设单元还将对在自适应保持器和所述电路设备内的第一级电流镜的负载的负载影响最小化。

7.如权利要求4所述的电路设备，其中：

所述两级电流镜提供泄漏放大，用于允许在所述反馈晶体管内的最佳电流强度，其中所述电流强度被用于稳定穿过所述有线路径的动态节点的电压，其中放大的泄漏电流在预充电阶段经过所述反馈晶体管，以对在所述有线路径上的动态节点进行充电，并补偿泄漏引起的在所述动态节点上的压降；

其中，所述泄漏放大的电平是由在所述两级电流镜的泄漏电流路径内的晶体管的尺寸来确定的；以及

其中，所述反馈晶体管允许所述放大的泄漏电流在所述电路设备的预充电阶段通过，其中所述放大的泄漏电流被用于补偿泄漏导致的在所述电路设备的输出处的压降，以实时地确保所述电路设备的鲁棒性。

8.如权利要求2所述的电路设备，其中：

所述负载是N路寄存器队列，并且所述有线路径是N路寄存器队列的局部位线(LBL)；

所述负载包括次级负载晶体管，其源极端耦接到所述初级负载晶体管；

所述虚设单元还包括次级负载晶体管，其源极端耦接到相应的初级负载晶体管，其基极端耦接到所述第一级电流镜；以及

所述输出包括具两个输入端的NAND门，其中第一输入端连接到所述LBL的有线路径。