[发明专利]低功率设备的堆叠时钟分布

权利要求书

1.一种时钟分布设备，所述时钟分布设备包括：

堆叠时钟驱动器电路，配置为对在不同电压范围之间摆动的输入时钟信号执行时钟信号充电再循环，其中堆叠时钟驱动器电路包括多个堆叠驱动器电路，所述多个堆叠驱动器电路配置为生成在不同电压范围之间摆动的输出时钟信号；以及

负载电路，包括不同半导体类型的多个负载网络，其中每个负载网络配置为由输出时钟信号之一驱动。

2.根据权利要求1所述的时钟分布设备，其中堆叠驱动器电路包括：

第一半驱动器电路，配置为接收在电压阈值和电压阈值的一半之间摆动的第一输入时钟信号，并生成在电压阈值和电压阈值的一半之间摆动的第一输出时钟信号；以及

第二半驱动器电路，与第一半驱动器电路相连，并配置为接收在电压阈值的一半与零之间摆动的第二输入时钟信号，并生成在电压阈值的一半与零之间摆动的第二输出时钟信号。

3.根据权利要求2所述的时钟分布设备，其中第一半驱动器电路包括多个反相器，所述多个反相器与等于电压阈值的第一电源电压和等于电压阈值一半的第二电源电压相耦合。

4.根据权利要求3所述的时钟分布设备，其中第二半驱动器电路包括多个反相器，所述多个反相器与第二电源电压和地相耦合。

5.根据权利要求4所述的时钟分布设备，其中第一半驱动器电路和第二半驱动器电路的每个反相器包括PMOS晶体管和NMOS晶体管。

6.根据权利要求1所述的时钟分布设备，其中负载网络配置为将来自堆叠时钟驱动器电路的输出时钟信号转换为在大于所述不同电压范围中的每一个的电压范围之间摆动的时钟信号。

7.根据权利要求6所述的时钟分布设备，其中来自堆叠时钟驱动器电路的输出时钟信号是半摆幅信号，而转换后的时钟信号是全摆幅时钟信号。

8.根据权利要求6所述的时钟分布设备，其中来自堆叠时钟驱动器电路的输出时钟信号在电压阈值和电压阈值的一半以及在电压阈值的一半和零之间摆动，并且转换后的时钟信号在电压阈值和零之间摆动。

9.根据权利要求1所述的时钟分布设备，其中负载网络包括PMOS负载网络和NMOS负载网络。

10.根据权利要求8所述的时钟分布设备，其中PMOS负载网络包括至少一个PMOS晶体管，并且NMOS负载网络包括至少一个NMOS晶体管。

11.根据权利要求8所述的时钟分布设备，其中PMOS负载网络包括与等于电压阈值的电源电压相耦合的PMOS晶体管，并且NMOS负载网络包括与地相耦合的NMOS晶体管。

12.根据权利要求1所述的时钟分布设备，其中负载网络仅包括：仅具有PMOS晶体管的PMOS负载网络和仅具有NMOS晶体管的NMOS负载网络。

13.一种集成电路IC设备，包括权利要求1所述的时钟分布设备以及时钟源电路，所述时钟源电路配置为生成堆叠时钟驱动器电路的输入时钟信号。

14.根据权利要求13所述的IC设备，其中所述时钟源电路包括：

全摆幅时钟源，配置为生成全摆幅时钟信号；以及

全摆幅至半摆幅转换器，配置为将全摆幅时钟信号转换为堆叠时钟驱动器电路的输入时钟信号，所述堆叠时钟驱动器电路的输入时钟信号是半摆幅时钟信号。

15.一种时钟分布方法，所述方法包括：

对在不同电压范围之间摆动的输入时钟信号执行时钟信号充电再循环，包括生成在不同电压范围之间摆动的输出时钟信号；以及

由输出时钟信号之一来驱动不同半导体类型的多个负载网络中的每一个。

16.根据权利要求15所述的方法，其中生成输出时钟信号包括：

接收在电压阈值和电压阈值的一半之间摆动的第一输入时钟信号，并生成在电压阈值和电压阈值的一半之间摆动的第一输出时钟信号；以及

接收在电压阈值的一半与零之间摆动的第二输入时钟信号，并生成在电压阈值的一半与零之间摆动的第二输出时钟信号。

17.根据权利要求15所述的方法，其中驱动多个负载网络中的每一个包括：将输出时钟信号转换为在大于所述不同电压范围中的每一个的电压范围之间摆动的时钟信号。