[发明专利]顺应高信号电平的输入/输出电路

说明书

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2009年7月22日、申请号为200980126571.7、发明名称为“顺应高信号电平的输入/输出电路”的发明专利申请案。

技术领域

本发明大体来说涉及输入/输出电路，且更确切地说，涉及与高信号电平兼容的输入/输出电路。

背景技术

各种电子装置的使用在现代社会已变得几乎无处不在。举例来说，办公室职员及专业人士在工作中通常每天都会使用桌上型及便携型电子装置。这些人往往会有规律地使用例如个人计算机系统、个人数字助理(PDA)、蜂窝式电话、寻呼机、数字声音及/或图像记录器等电子装置。这些电子装置往往会与例如外部显示装置、存储器装置、打印机、对接站、网络接口等一个或一个以上外围装置组合使用。然而，为了与外围装置恰当地介接，电子装置不仅应提供适当的物理连接及基本介接协议，且电子装置通常必须适应外围接口原生的信号电平(例如，电压电平)。

不同外围装置往往会在其相关联的外围接口处利用不同信号电平。举例来说，由某一家制造商提供及/或根据某一种标准操作的存储器装置可能利用约1.8V的外围接口信号电平，而由另一家制造商提供及/或根据另一种标准操作的类似存储器装置可能利用约2.6V或3.0V的外围接口信号电平。虽然前述实例最初可能并不显得是大的信号电平差异，但如果针对较低信号电平(例如，1.8V)设计且在较高信号电平(例如，2.6V或3.0V)下操作，则电子组件可能经历可靠性(组件在长时间段内操作而性能不降级的能力)问题。

个别电子组件(例如，晶体管)的可靠性可能以许多方式受损，例如，受到由跨越晶体管的端子长时间施加电场引起的电应力损坏。随着这些电场变高，电子组件的寿命缩短。举例来说，硅上金属氧化物(MOS)晶体管的可靠性限度取决于不同崩溃现象，包括时间相依电介质崩溃(TDDB)、热载流子注入(HCI)及负偏压温度不稳定性(NBTI)。45nm MOS(1.8V)电子组件的与前述现象中的每一者相关联的可靠性限度提供于下表中。从此表可容易地了解，使用2.6V或3.0V的信号电平的这些电子组件的操作可能存在可靠性问题。

已使用各种技术来试图适应具有相关联的不同信号电平的外围装置。图1展示示范性现有技术电子装置100，其具有多个输入/输出电路，每一输入/输出电路经配置以适应一特定信号电平。举例来说，输入/输出电路120可包含经设计以适应第一信号电平(例如，1.8V)的电子组件，而输入/输出电路130可包含经设计以适应第二信号电平(例如，2.6V)的电子组件。也就是说，输出路径121的电路及输入路径122的电路可适于与使用1.8V信号介接的外围装置一起可靠地操作。输出路径131的电路及输入路径132的电路因此可适于与使用2.6V信号介接的外围装置一起可靠地操作。主机电路101(例如，可提供装置100的核心操作功能的主机电路)可适于使用相应信号电平与输入/输出电路120及130介接。

展示于图1中的用于适应具有不同信号电平的外围装置的技术存在与大小及成本有关的问题。具体来说，所说明的实施例提供两个分开的输入/输出电路，因此需要额外物理区域来容纳所述电路。此外，在所说明的技术中招致与所添加的组件相关联的成本。

用于适应具有不同信号电平的外围装置的另一技术为利用经设计以通过使用较高信号电平介接的外围装置与使用较低信号电平(例如，1.8V)介接的外围装置两者来适应较高信号电平(例如，2.6V)的输入/输出电路(例如，图1的输入/输出电路130)。以低于装置经设计以使用的电子场的电子场来操作电子装置通常不会导致前述可靠性问题。然而，使用针对较高信号电平设计的电路通常不具能量效益且还使性能降级。具体来说，利用经设计以适应较高信号电平的电子组件来处理较低信号电平通常比利用适当设计的电子组件消耗更多能量。

如今的电子装置正变得越来越小，且电力管理变得至关重要。举例来说，为了使便携型装置中的电池寿命最大化，甚至相对小的电力消耗节省也可能是重要的。因此，在处理较低信号电平时利用经设计以适应较高信号电平的输入/输出电路虽然通常并不会存在可靠性问题，但会导致不合意的电力消耗。

发明内容