[发明专利]用于降低噪声的复制电路块交换的系统和方法

说明书

一种集成电路，包含：至少一个电路节点；多个复制电路块，其彼此极为接近地集成在所述集成电路上，每一复制电路块包含易受随机电报噪声(Random Telegraph Noise，RTN)影响的至少一个装置；以及开关电路，其在时钟信号的连续循环中交换所述复制电路块以一次一个的方式进行的与所述至少一个电路节点的电耦合。所述复制电路块可以是大的功能块，例如振荡器或比较器等等，或限于包含RTN敏感装置的电路，例如差分对等等。每一复制电路块可以包含任何数目个用于耦合到对应电路节点的连接。所述交换可以进一步包含斩波，其中在连续时钟循环中，多个输入彼此交换，同时多个输出彼此交换。

技术领域

本发明大体上涉及电子电路降低噪声，且更具体地说，涉及依序替换或交换复制电路块以降低电子电路中的随机电报噪声(Random Telegraph Noise，RTN)或“跳跃”噪声的系统和方法。

背景技术

随机电报噪声(Random Telegraph Noise，RTN)或“跳跃”噪声的特征在于半导体装置中两个或更多个离散层级之间的突然电压或电流转变。RTN的特征给以相对较长的时间常数操作且要求相对较高的准确性的电路和应用带来了挑战。例如，用于保持时间的时钟电路可能会遭受RTN影响，从而引发不合适的操作或错误结果。音频电路也可能会遭受RTN影响，从而产生寄生或不想要的可听噪声。在生产试验中，极难筛选出以相对较大的时间常数操作且由于RTN而无法符合规范的半导体部件，因为检测故障所需要的试验时间过长。因此，在生产试验期间筛检部件并不具有成本效益。

发明内容

根据实施例，一种集成电路包含：至少一个电路节点；多个复制电路块，其彼此极为接近地集成在集成电路上，每一复制电路块包含易受随机电报噪声(Random TelegraphNoise，RTN)影响的至少一个装置；以及开关电路，其在时钟信号的连续循环中交换所述复制电路块以一次一个的方式进行的与所述至少一个电路节点的电耦合。

在一个实施例中，至少一个电路节点可以是时序节点，且复制电路块可以是提供对应时序信号的复制振荡器。开关电路一次一个地将每个时序信号电耦合到时序节点。

在另一实施例中，至少一个电路节点包含正输入节点、负输入节点和输出节点，且复制电路块可以是分别具有正比较器输入、负比较器输入和比较器输出的比较器。开关电路一次一个地将比较器电耦合到至少一个电路节点，并且在电耦合时，开关电路将选定比较器的正比较器输入电耦合到正输入节点，将选定比较器的负比较器输入电耦合到负输入节点，并将选定比较器的比较器输出电耦合到输出节点。

在另一实施例中，至少一个电路节点包含正输入节点、负输入节点、正输出节点和负输出节点，且复制电路块是分别具有第一输入、第二输入、第一输出和第二输出的差分对。开关电路一次一个地将差分对电耦合到至少一个电路节点，并且在电耦合时，开关电路将选定差分对的第一输入电耦合到正输入节点，将选定差分对的第二输入电耦合到负输入节点，将选定差分对的第一输出电耦合到负输出节点，并将选定差分对的第二输出电耦合到正输出节点。每个差分对可包含共用源极节点。另外，开关电路可以将重置信号变为有效，以将每个未被选择的差分对的第一和第二输入电耦合到每个未被选择的差分对的共用源极节点。

在另一实施例中，开关电路可以进一步在两个时钟循环中执行斩波。在第一时钟循环中，开关电路将选定差分对的第一输入电耦合到正输入节点，将选定差分对的第二输入电耦合到负输入节点，将选定差分对的第一输出电耦合到负输出节点，并将选定差分对的第二输出电耦合到正输出节点。在第二时钟循环中，开关电路将选定差分对的第一输入电耦合到负输入节点，将选定差分对的第二输入电耦合到正输入节点，将选定差分对的第一输出电耦合到正输出节点，并将选定差分对的第二输出电耦合到负输出节点。

在另一实施例中，至少一个电路节点包含多个电路节点，且每个复制电路块包含多个块节点。在选择电路块进行电耦合时，开关电路将选定电路块的每个块节点电耦合到对应电路节点。