具有低杂散噪声的输出驱动器体系结构制造技术

本发明专利技术涉及具有低杂散噪声的输出驱动器体系结构。在一个实施例中，集成电路包括：第一输入焊垫，用于接收射频(RF)信号；无线电接收器，用于处理该RF信号并输出数字化处理的信号；模拟滤波器，用于经由输入信号路径接收数字信号并经由输出信号路径输出驱动信号；和第一输出焊垫，耦合至输出信号路径以基于驱动信号输出经滤波的数字信号。

Output driver architecture with low spurious noise

The present invention relates to an output driver architecture with low spurious noise. In one embodiment, the integrated circuit comprises a first input pad for receiving radio frequency (RF) signal; radio receiver for processing the RF signal and output signal digital processing; analog filter, via the input signal path receives the digital signal and the driving signal output from the output signal and the first output welding path; the pad, coupled to the output signal path based on the driving signal output by the digital signal filtering.

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
在某些集成电路(IC)中，彼此接近的输入和输出信号路径的存在可能产生噪声问题。例如，数字焊垫(pad)驱动器可产生耦合至诸如RF输入信号路径的输入信号路径的射频(RF)能量。该能量能降低IC的RF性能，IC可包括接收并处理输入的RF信号的无线电接收器。通过该RF能量可能干扰该输入的RF信号。根据成本和空间考虑，对该问题的当前解决方案是无效的。
技术实现思路
在一个方面，装置包括：滤波器，用于经由第一输入信号路径接收输入信号和经由输出信号路径输出驱动信号，该滤波器具有耦合至输出信号路径的反馈输入；和数字输出焊垫，耦合至输出信号路径以输出经滤波的信号，该经滤波的信号包括数字信号。在示例中，装置还包括第一输入焊垫，该第一输入焊垫用于接收射频(RF)信号并提供RF信号至信号处理路径，该滤波器用于减少经滤波的信号的脉冲电流到第一输入焊垫中的耦合。该装置可防止经滤波的信号轨对轨摆动(rail-to-railswinging)。在示例中，滤波器包括运算放大器和低通滤波器。该滤波器可包括反馈回路，其具有：耦合在滤波器的输出和滤波器的第一输入端子之间的第一电容器；在第一节点处耦合至第二电阻器的第一电阻器，耦合至滤波器的第一输入端子的第二电阻器，和耦合在滤波器的输出和第一节点之间的第三电阻器；和耦合在第一节点和参考电压节点之间的第二电容器。在示例中，平滑电路可调节输入信号且将经调节的输入信号提供至滤波器。在示例中，装置可进一步包括耦合至滤波器的输出级。作为示例，该输出级包括：第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，具有用于接收驱动信号的栅极端子和用于输出经滤波的信号的第二端子；以及第二MOSFET，具有用于接收控制信号的栅极端子和耦合到第一MOSFET的第二端子的第二端子。控制电路可被配置成响应于输出级的输出电流大于预定阈值而基于输出级的输出电流和第一MOSFET的栅极端子处的经滤波的信号中的至少一个或多个生成控制信号，以将输出级的输出电流维持在预定水平和/或限制通过第二MOSFET的电流流动。在另一方面，集成电路包括：用于驱动数字输出焊垫的驱动器，该驱动器包括：有源滤波器，具有用于接收输入信号的第一输入、用于耦合至参考电压水平的第二输入以及用于输出驱动信号的输出；输出级，包括第一器件和补偿器件，该输出级耦合以接收驱动信号，并且至少部分地基于驱动信号输出经滤波的信号至数字输出焊垫；用于将输出级耦合至数字输出焊垫的传导路径；和用于限制输出级中的贯穿电流(shoot-throughcurrent)的控制电路。在示例中，控制电路用于生成控制信号以控制补偿器件，从而限制输出级中的贯穿电流。有源滤波器的第一输入可进一步包括用于接收经滤波的信号作为反馈信号的反馈输入。有源滤波器可包括运算放大器，该运算放大器具有第一输入和第二输入。集成电路可包括用于接收射频信号的射频输入。在又一方面，系统包括：第一集成电路(IC)，该第一集成电路包括：第一输入焊垫，用于接收RF信号；无线电接收器，用于处理RF信号并输出经数字处理的信号；模拟滤波器，用于经由输入信号路径接收数字信号并经由输出信号路径输出驱动信号，该模拟滤波器具有耦合在输出信号路径和输入信号路径之间的反馈回路；和第一输出焊垫，耦合到输出信号路径以基于驱动信号输出经滤波的数字信号。在示例中，系统可进一步包括：第二IC，用于接收并处理经数字处理的信号；和电路板，具有与其适配的第一IC和第二IC。电路板可具有迹线，该迹线用于在没有插入缓冲器的情况下直接耦合第一IC的第一输出焊垫至第二IC的输入焊垫。在示例中，第一IC可进一步包括：输出级，耦合到模拟滤波器以接收驱动信号并输出经滤波的数字信号；和控制电路，耦合至输出级以控制经滤波的数字信号基本不到达电源电压水平或者地电压水平。在示例中，模拟滤波器可充分减少RF信号频带中的数字信号的频率含量(frequencycontent)。附图说明图1是集成电路的一部分的框图。图2A-2C是在集成电路环境中的数字电压和电流干扰源的图示。图3是根据一个实施例的电路布置的高级视图(highlevelview)的框图。图4是根据一个实施例的有源滤波器的示意图。图5是根据一个实施例的滤波器的传递函数。图6是根据实施例将二阶滤波器结合到输出焊垫驱动器中的示意图。图7是根据实施例的另一电路的框图。图8是根据实施例的RC网络的示意图。图9A是根据实施例的另一输出电路的示意图。图9B是根据另一实施例的另一输出电路的示意图。图10是根据实施例的另一电路的示意图。图11是根据实施例的系统的一部分的框图。具体实施方式现在参考图1，示出了集成电路的一部分的框图。如图1中所示，IC10可以是一种给定类型的处理电路。在所示出的特定实施例中，假设IC10包括被配置成接收并处理经由天线75接收的RF信号的无线电接收器。如所看到的，输入的RF信号经由输入焊垫15被接收，作为示例，该输入的RF信号可以是AM/FM/DAB或者是其他地面或卫星RF信号，该输入焊垫15可以是集成电路插座的焊垫，其进而耦合至低噪声放大器(LNA)20。在一个实施例中，输入焊垫15和LNA20之间的该耦合可至少部分地借助于将焊垫15耦合至IC10的管芯的键合引线来实现。在LNA20中的放大以及其他模拟信号处理之后，下变频的RF信号在模数转换器(ADC)30中被转换且被提供至数字处理器40，该数字处理器40可执行各种数字处理、附加的音频处理等等。如进一步图示的，数字处理器40也可使信号从IC10被输出。在这点上，这种信号可经由输出路径被输出，该输出路径包括反相器50和55，至少反相器中的第二反相器可充当输出驱动器以驱动数字值至数字输出焊垫60(该输出驱动器可至少部分地经由键合引线耦合至数字输出焊垫60)。进而，该信号可被提供至其他电路，该其他电路例如适配于具有IC10的电路板上，电路板被表示为负载电容C。作为一个示例，假设该输出信号是数字输出时钟信号v(t)，其例如在37MHz的频率下操作且具有高和低(逻辑1和0)值的交替模式。该波形v(t)由于快速边沿(fastedge)而具有谐波含量。此外，电流波形i(t)也具有高谐波含量且可作为RF能量源磁性耦合到输入焊垫15中。该电路布置可能引起RF干扰，如图2A-2C中进一步图示的。特别地，图2A示出了要从集成电路作为v(t)而输出的时钟源的图形图示。由于边沿的速度和形状，这些边沿引起图2B中所示的电流波形i(t)。进而，在图2C中所示的频域中，该电流能使谐波含量作为噪声Vspur(f)被递送，借助于输入焊垫将该噪声引入到IC的电路中。取决于要在电路内被处理所需的给定RF信号，如图2C中所示的该谐波能量(例如，在频率1/T、2/T、3/T等下)可存在于所需的频道内或者接近于所需的频道，这可能产生不合期望地影响RF信号的干扰。本文中描述的实施例提供了一种滤波技术，该滤波技术用于对被驱动到集成电路的一个或多个数字输出焊垫的输出信号进行滤波。尽管在这点上不限制实施例，但是在一个示例中，二阶有源滤波器可用于提供对被提供至输出焊垫的信号的滤波。现在参考图3，示出了根据实施例的电路布置的高级视图的框图。如图3中所示，电路100可用于提供低干扰输出信号至输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：滤波器，用于经由第一输入信号路径接收输入信号和经由输出信号路径输出驱动信号，所述滤波器具有耦合到输出信号路径的反馈输入；和数字输出焊垫，耦合到输出信号路径以输出经滤波的信号，所述经滤波的信号包括数字信号。

【技术特征摘要】
2015.09.29 US 14/8684731.一种装置，包括：滤波器，用于经由第一输入信号路径接收输入信号和经由输出信号路径输出驱动信号，所述滤波器具有耦合到输出信号路径的反馈输入；和数字输出焊垫，耦合到输出信号路径以输出经滤波的信号，所述经滤波的信号包括数字信号。2.如权利要求1所述的装置，还包括用于接收射频(RF)信号并将该RF信号提供至信号处理路径的第一输入焊垫，滤波器用于减少经滤波的信号的脉冲电流到第一输入焊垫中的耦合。3.如权利要求1所述的装置，其中所述装置用于防止经滤波的信号轨对轨摆动。4.如权利要求1所述的装置，其中所述滤波器包括运算放大器和低通滤波器。5.如权利要求4所述的装置，还包括反馈回路，该反馈回路包括：第一电容器，耦合在滤波器的输出和滤波器的第一输入端子之间；在第一节点处耦合至第二电阻器的第一电阻器，耦合至滤波器的第一输入端子的第二电阻器，和耦合在滤波器的输出和第一节点之间的第三电阻器；以及第二电容器，耦合在第一节点和参考电压节点之间。6.如权利要求1所述的装置，还包括平滑电路，该平滑电路用于调节输入信号并将经调节的输入信号提供至滤波器。7.如权利要求1所述的装置，还包括耦合到滤波器的输出级，该输出级包括：第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，具有用于接收驱动信号的栅极端子和用于输出经滤波的信号的第二端子；和第二MOSFET，具有用于接收控制信号的栅极端子和耦合至第一MOSFET的第二端子的第二端子。8.如权利要求7所述的装置，还包括控制电路，控制电路用于基于输出级的输出电流生成控制信号。9.如权利要求7所述的装置，还包括控制电路，控制电路基于第一MOSFET的栅极端子处的经滤波的信号生成控制信号。10.如权利要求9所述的装置，其中控制电路用于响应于输出级的输出电流大于预定阈值，生成控制信号以限制通过第二MOSFET的电流流动。11.如权利要求9所述的装置，其中控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·梅，
申请(专利权)人：硅实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US