输出缓冲系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种输出缓冲系统及方法。根据一个实施例的系统包括：输入级电路，被配置为接收输入数据；输出级电路，被配置为基于所接收的输入数据来产生经缓冲的输出数据，输出级电路包括第一开关和第二开关，其中，第一开关包括被配置为通过反相选通信号控制第一开关的第一门，第二开关包括被配置为通过非反相选通信号控制第二开关的第二门；第一反馈反相器电路，被配置为基于对第一门的输入来使能第二门的上拉，第一反馈反相器电路进一步被配置为提供用于产生上拉使能的可调转变阈值；第二反馈反相器电路，被配置为基于对第二门的输入来使能第一门的下拉，第二反馈反相器电路进一步被配置为提供用于产生下拉使能的可调转变阈值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种输出缓冲器，更具体地讲，涉及ー种具有可调反馈以减少瞬态短路电流(crowbar current)的输出缓冲器。
技术介绍
缓冲电路被广泛用于许多数字系统，并通常在输入信号与其他电路(例如，与集成电路(IC)相关联的其他电路)之间提供阻抗匹配，边沿设置(edge setting)和电平调整功能。输出缓冲器可包括响应于输入信号进行开关的ー个或多个开关级。开关组合可能有时被同时接通或者在重叠的时间段内被接通，从而产生通过直接在供电电压与接地之间的这些开关路径的瞬态短路电流。缓冲器中的瞬态短路电流的存在可能不必要地増加了电 路的总体能耗，这可能又会引起电源噪声和电源变弱(droop)，限制电池寿命并造成热管理问题。
技术实现思路
总的来说，本专利技术提供了一种采用可调反馈技术来限制输出缓冲器开关的重叠接通时间的输出缓冲系统和方法。这减少了通过输出开关的瞬态短路电流(ICCT)，使得电路总体能耗減少、电源噪声減少以及电池寿命増加。有利地，本专利技术的输出缓冲系统在不需要固定延迟先断后通技术的情况下提供減少的ICCT。更确切地说，本专利技术的可调反馈技术使得门开关之间的延迟能够对输出开关上的负载状况的改变(其影响输出开关转变时间)进行调整和补偿。在ー个不例中，ー种输出缓冲系统，包括输入级电路，被配置为接收输入数据；输出级电路，被配置为基于所接收的输入数据来产生经缓冲的输出数据，所述输出级电路包括第一开关和第二开关，其中，所述第一开关包括被配置为通过反相选通信号控制所述第一开关的第一门，所述第二开关包括被配置为通过非反相选通信号控制所述第二开关的第二门；第一反馈反相器电路，被配置为基于对所述第一门的输入来使能所述第二门的上拉，所述第一反馈反相器电路进一歩被配置为提供用于产生所述上拉使能的可调转变阈值；以及第二反馈反相器电路，被配置为基于对所述第二门的输入来使能所述第一门的下拉，所述第二反馈反相器电路进一歩被配置为提供用于产生所述下拉使能的可调转变阈值。在另ー个示例中，ー种输出缓冲方法，包括从输入级电路接收输入数据；通过被配置为基于所接收的输入数据来产生经缓冲的输出数据的输出级电路产生所述经缓冲的输出数据，所述输出级电路包括第一开关和第二开关，其中，所述第一开关包括被配置为通过反相选通信号控制所述第一开关的第一门，所述第二开关包括被配置为通过非反相选通信号控制所述第二开关的第二门；将第一反馈反相器电路配置为基于对所述第一门的输入来使能所述第二门的上拉，所述第一反馈反相器电路进一歩被配置为提供用于产生所述上拉使能的可调转变阈值；将第二反馈反相器电路配置为基于对所述第二门的输入来使能所述第一门的下拉，所述第二反馈反相器电路进一步被配置为提供用于产生所述下拉使能的可调转变阈值。附图说明随着以下具体实施方式部分的描述并参照附图，要求保护的主题的实施例的特点和优点将变得清楚，在附图中，相同的数字描绘相同的部分，在附图中图I示出根据本专利技术的一个示例性实施例的逻辑框图；图2示出用于根据本专利技术的一个示例性实施例的输出缓冲器的真值表；图3示出根据本专利技术的一个示例性实施例的电路图；图4示出用于根据本专利技术的一个示例性实施例的输出缓冲器的时序图；图5示出根据本专利技术的一个示例性实施例的操作的流程图。尽管以下具体实施方式的描述将参照说明性实施例来进行，但其许多可替代物、修改和变形对本领域的技术人员而言将是显而易见的。具体实施例方式总的来说，本专利技术提供了一种采用可调反馈技术来限制输出缓冲器开关的重叠接通时间的输出缓冲系统和方法。这减少了通过输出开关的瞬态短路电流(ICCT)，使得电路总体能耗减少、电源噪声减少以及电池寿命增加。有利地，本专利技术的输出缓冲系统在不需要固定延迟先断后通技术的情况下提供减少的ICCT。更确切地说，本专利技术的可调反馈技术使得门开关之间的延迟能够对输出开关上的负载状况的改变(其影响输出开关转变时间)进行调整和补偿。图I示出根据本专利技术的一个示例性实施例的逻辑框图100。逻辑框图100通常包 括输入数据路径104、输出使能路径102和用于经缓冲的输出的输出焊盘(pad) 150。还分别示出正电源干线电压(rail voltage)VDD 160和负电源干线电压VSS 162。输出焊盘150的状态由输出开关MPOUT 140和MNOUT 142控制，所述开关MPOUT 140和MN0UT142又由稍后将解释的输入数据104和输出使能102控制。当MPOUT 140被接通而MNOUT被断开时，输出焊盘150将为表示逻辑I值的高(High) (VDD 160)。当MPOUT 140被断开而MN0UT142被接通时，输出焊盘150将为表示逻辑O值的低(Low) (VSS 162)。如果开关140、142均断开，则输出焊盘150将处于高阻抗状态。如果开关140、142均接通，则瞬态短路电流(ICCT)将从VDD 160通过开关140、142流到VSS162。通常期望减少最后两种情况(高阻抗和ICCT)中的任意一种可能发生的时间长度。通过反相器I_PFB124和I_NFB 130提供两条反馈路径以实现该期望，这将在下面进行解释。通过选通信号(gate signal) 144的反相版本(inverted version)来控制开关MPOUT 140。通过(非反相的)选通信号146来控制开关MNOUT 142。I_PFB124向开关MNOUT142的选通信号146反馈MPOUT选通信号144的反相版本，以用作反相上拉使能122。换句话说，当MPOUT被断开时，I_PFB 124将转变为低，这将使反相上拉使能122上拉开关MNOUT142的选通信号146，从而使MNOUT 142接通。类似地，I_NFB 130向开关MPOUT 140的选通信号144反馈将MNOUT选通信号146的反相版本，以用作下拉使能120。换句话说，当MNOUT 142被断开时，I_NFB 130将转变为高，这将使下拉使能120下拉开关MPOUT 140的选通信号144。由于MPOUT 140是通过选通信号144的反相版本控制的，因此选通信号144的下拉使MPOUT 140接通。因此，通过I_NFB 130和I_PFB 124的这些反馈路径可保证开关MP0UT140和MNOUT 142不被同时接通而导致不希望的ICCT。然而，这些反馈信号并非即时改变的。通常，存在可能取决于电路负载状况的斜升(ramp up)和斜降(ramp down)时间。在这些斜坡上还可以存在例如基于装置的物理几何而可被调整的电压阈值切换点。这些因素可被用于确定和调整输出缓冲器开关MPOUT 140和MNOUT 142的切换之间的相对延迟，下面将对此进行更详细的解释。在图I中还示出了另外的逻辑电路，包括与非(NAND)门110、或非(NOR)门112和反相器114。提供该逻辑电路的目的是为了处理输出使能信号102。在一些情况下，通过使输出焊盘150保持在高阻抗状态来禁用输入数据104到输出焊盘150的缓冲会是有用的。如果输出使能102变低，则不管输入数据的状态如何，(由于输出使能102被反相器114反相)与非门110变高且或非门112变低。在与非门110的输出为高的情况下，开关 MPOUT 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出缓冲系统，包括：输入级电路，被配置为接收输入数据；输出级电路，被配置为基于所接收的输入数据来产生经缓冲的输出数据，所述输出级电路包括第一开关和第二开关，其中，所述第一开关包括被配置为通过反相选通信号控制所述第一开关的第一门，所述第二开关包括被配置为通过非反相选通信号控制所述第二开关的第二门；第一反馈反相器电路，被配置为基于对所述第一门的输入来使能所述第二门的上拉，所述第一反馈反相器电路进一步被配置为提供用于产生所述上拉使能的可调转变阈值；以及第二反馈反相器电路，被配置为基于对所述第二门的输入来使能所述第一门的下拉，所述第二反馈反相器电路进一步被配置为提供用于产生所述下拉使能的可调转变阈值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·A·贝内特，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，快捷半导体公司，
类型：发明
国别省市：