[发明专利]用于时钟源的微调电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置，具体而言涉及适用于在微调电路中使用的半导体开关，尤其适用于如张弛振荡器的内部时钟源的频率调整。

专利号为7,005,933的美国专利描述了一种已知的张弛振荡器电路。流经电容器的电流产生电容器电压，该电容器电压是斜坡电压。比较器将已知参考电压和该斜坡电压相比较，二者相等时，比较器切换以生成时钟信号。为了使振荡器有效运行，该电路必须具备用于生成电容器电压的适当规格的电容器。

由于制造工艺使得电容器在其特性方面经常有变化。这种变化可以通过使用数字控制的微调元件来补偿。这些微调元件是共同操作以产生总电流的电流源，其用于控制总电流值，总电流值被提供给用于产生电容器电压的电容器，从而补偿电容器的一切由工艺产生的变化。

专利公开号为2009/0072804的美国专利描述了一个微调电路的例子。微调电路提供微调电压。微调电压由外部电压通过使用多个开关有选择地接通或断开多个电阻器中的一个或多个来产生，该多个开关由P-N对传输门组成。这些开关由解码器来控制。

专利号为7,956,679的美国专利描述了具有电压微调的电路的另一例子，其同样使用了成对的晶体管开关。每个开关由二进制微调代码的一个微调位来控制。特定数目的晶体管可根据用于晶体管栅极的特定微调代码来切换。专利号为6,317,069的美国专利描述了MOS器件的二进制加权晶体管阵列。这些器件提供开关功能并且根据相关二进制位输入的值可以在任何时候被使能。

半导体技术已经发展到使用下至90nm的亚微米几何尺寸或者更小。这一技术使得复杂功能集成到更小的区域内，更进一步地，亚微米器件的使用提供了更快的切换次数。但是由于它们的晶体管沟道长度更短，由于亚阈值导通，电流甚至在备用(非切换)状态也继续流通。这种导通导致电流泄漏。尤其是对于低电压阈值(LVT)器件来说，即使在器件没有被使能时漏极电流都是明显的。明显的漏极电流导致明显的电流泄漏。当LVT器件用在内部时钟源(如上文描述的张弛振荡器)的微调开关中时，电流泄漏能够严重影响时钟的精准性。

如果微调有效而精准的话，那么内部时钟源需要具有线性关系的微调代码。这样一来，具备能够线性微调内部时钟源的频率的微调电路将是有利的。

附图说明

通过参考详细的说明书和权利要求同时结合附图可以更全面地理解本发明的主题，附图中的附图标记指示权利要求中相似的元件。

图1是与本发明实施例相关的可包含微调开关的内部时钟源的示意性电路图。

图2、3和4是与本发明相关的以阵列排列的多个微调开关的示意图。

具体实施方式

下文的详细说明在本质上几平为说明性的，并且不限于所述主题的实施例或这些实施例的应用或使用。术语“典型的”在此使用表示作为一个例子、实例或说明。作为典型在这里描述的任何实现都不必理解为优选的或优于其他实现。进一步地，并非旨在受现有技术、背景技术或下述描述中任何直接的或隐含的理论所制约。

下面的描述涉及被“连接”或“耦合”在一起的电路元件。在此使用的术语“连接”或“耦合”表示一个元件被连接到另一元件，“或与另一元件通信”，该连接不必是机械的。这样，尽管图中所示的结构描述了元件的一种示例性布置，另外的介于其中的元件、器件、特征或组件也可在所描述的主题的实施例中呈现。

为了简洁起见，不在此介绍涉及系统功能方面的传统技术。进一步的，这里所包含的不同附图中显示的连接线旨在展示示例性功能关系和/或各个元件之间的物理耦合。需要注意的是，所述主题的实施例也可展现多种替换的或额外的功能关系或物理连接。此外，仅作参考目的，下面的介绍中可使用某些术语，这些术语并非限制性的，并且除在非上下文中明确指出，术语第一、第二以及涉及结构的其他数字术语并不表示序列或顺序。

按照本发明的一个方面，提供了一种包含至少一个PMOS器件的半导体开关，该PMOS器件与至少一个NMOS器件并联耦合。一个或多个此类开关可被布置为形成微调开关阵列。阵列中的每个开关都可由微调代码的一个位来控制。优选地，包含阵列开关的PMOS器件为二进制加权的，以使得微调位“0”所控制的开关中PMOS器件的数目就是1(1)，微调位“1”所控制的开关中的PMOS器件的数目就是2(2)，微调位“2”所控制的开关中的PMOS器件的数目就是4(4)，微调位“3”所控制的开关中的PMOS器件的数目就是8(8)，以此类推。