目标专利:160具有副本偏置的高速的AC耦合的基于反相器的缓冲器
专利公开号:CN107771373B
专利权人:高通股份有限公司
无效请求书提交日期:2026年
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
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一种用于压控振荡器(VCO)的缓冲器,包括: 第一反相器级,具有被配置为接收差分对的第一互补信号的输入节点; 第二反相器级,具有被配置为接收所述差分对的第二互补信号的输入节点; 偏置级,复制所述第一反相器级或所述第二反相器级,其中所述偏置级的输出节点与所述偏置级的输入节点连接; 第一阻抗,耦合在所述第一反相器级的输入节点和所述偏置级的输入节点之间;以及 第二阻抗,耦合在所述第二反相器级的输入节点和所述偏置级的输入节点之间。
根据权利要求1所述的缓冲器,还包括: 交叉耦合的晶体管级,其耦合到所述第一反相器级和所述第二反相器级,并且被配置为生成所述缓冲器的输出信号。
根据权利要求2所述的缓冲器,还包括: 耦合在所述第一反相器级和所述交叉耦合的晶体管级之间的第三反相器级;以及 耦合在所述第二反相器级和所述交叉耦合的晶体管级之间的第四反相器级。
根据权利要求1所述的缓冲器,还包括: 第一电容元件,其耦合到所述第一反相器级的输入节点;以及 第二电容元件,其耦合到所述第二反相器级的输入节点,使得所述差分对是AC耦合的差分信号。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中: 在所述第一反相器级的输入节点和所述第一反相器级的输出节点之间缺少第一电阻元件;并且 在所述第二反相器级的输入节点和所述第二反相器级的输出节点之间缺少第二电阻元件。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中所述差分对以至少8GHz的频率振荡。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中: 所述偏置级被配置为将所述差分对的DC偏移移位到用于所述缓冲器的两个电源轨之间的电平;并且 所述两个电源轨被配置为对所述第一反相器级和所述第二反相器级供电。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中当所述差分对跨越工艺、电压和温度变化以10GHz的频率振荡时,在所述缓冲器的输出处的周期信号的占空比在45%至55%之间。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中所述偏置级的P型金属氧化物半导体PMOS晶体管和N型金属氧化物半导体NMOS晶体管具有与所述第一反相器级或所述第二反相器级的PMOS晶体管和NMOS晶体管相同的尺寸。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中所述偏置级的输出节点处的电压被配置为跟踪所述第一反相器级或所述第二反相器级中的晶体管的阈值电压的一个或多个工艺变化或温度漂移中的至少一个。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中: 所述偏置级包括P型金属氧化物半导体PMOS晶体管和N型金属氧化物半导体NMOS晶体管; 所述PMOS晶体管的漏极与所述NMOS晶体管的漏极连接,以形成所述偏置级的输出节点; 所述PMOS晶体管的栅极与所述NMOS晶体管的栅极连接,以形成所述偏置级的输入节点;并且 所述偏置级的输入节点和输出节点被短接在一起。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中所述第一阻抗和所述第二阻抗包括具有相等电阻的两个电阻元件。
根据权利要求1所述的缓冲器,其中所述第一反相器级具有与所述第二反相器级相同的组件和拓扑。
一种使用缓冲器对差分信号进行缓冲的方法,包括: 经由所述缓冲器的第一反相器级的输入节点接收差分对的第一互补信号; 经由所述缓冲器的第二反相器级的输入节点接收所述差分对的第二互补信号; 使用复制所述第一反相器级或所述第二反相器级的偏置级来将所述差分对的偏移电压移位,其中所述偏置级的输出节点与所述偏置级的输入节点连接;以及 基于所述差分对和经移位的偏移电压生成所述缓冲器的输出信号。
根据权利要求14所述的方法,还包括: 经由用于所述缓冲器的两个电源轨,在所述第一反相器级和所述第二反相器级处接收功率,其中所述移位包括将所述差分对的所述偏移电压移位到所述两个电源轨之间的电平。
根据权利要求14所述的方法,其中生成所述输出信号包括使用耦合到所述第一反相器级和所述第二反相器级的交叉耦合的晶体管级来生成所述输出信号。
根据权利要求16所述的方法,其中所述缓冲器还包括: 耦合在所述第一反相器级和所述交叉耦合的晶体管级之间的第三反相器级;以及 耦合在所述第二反相器级和所述交叉耦合的晶体管级之间的第四反相器级。
根据权利要求14所述的方法,其中所述差分对是AC耦合的差分信号,并且其中所述缓冲器还包括: 耦合到所述第一反相器级的输入节点的第一电容元件;以及 耦合到所述第二反相器级的输入节点的第二电容元件。
根据权利要求14所述的方法,其中所述缓冲器缺少: 耦合在所述第一反相器级的输入节点和所述第一反相器级的输出节点之间第一电阻元件;以及 耦合在所述第二反相器级的输入节点和所述第二反相器级的输出节点之间的第二电阻元件。
根据权利要求14所述的方法,其中所述偏置级包括具有与所述第一反相器级或所述第二个反相器级的P型金属氧化物半导体PMOS晶体管和N型金属氧化物半导体NMOS晶体管的相同尺寸的PMOS晶体管和NMOS晶体管。
根据权利要求14所述的方法,其中: 所述偏置级包括P型金属氧化物半导体PMOS晶体管和N型金属氧化物半导体NMOS晶体管; 所述PMOS晶体管的漏极与所述NMOS晶体管的漏极连接,以形成所述偏置级的输出节点; 所述PMOS晶体管的栅极与所述NMOS晶体管的栅极连接,以形成所述偏置级的输入节点;并且 所述偏置级的输入节点和输出节点被短接在一起。
根据权利要求14所述的方法,其中所述第一反相器级具有与所述第二反相器级相同的组件和拓扑。
根据权利要求14所述的方法,其中所述偏置级的所述输出节点处的电压被配置为跟踪所述第一反相器级或所述第二反相器级中晶体管的阈值电压的一个或多个工艺变化或温度漂移中的至少一个。
根据权利要求14所述的方法,其中所述缓冲器还包括: 耦合在所述第一反相器级的输入节点和所述偏置级的输入节点之间的第一阻抗;以及 耦合在所述第二反相器级的输入节点和所述偏置级的输入节点之间的第二阻抗。
根据权利要求24所述的方法,其中所述第一阻抗和所述第二阻抗包括具有相等电阻的两个电阻元件。
根据权利要求14所述的方法,其中所述差分对以至少8GHz的频率振荡。
根据权利要求14所述的方法,其中当所述差分对跨越工艺、电压和温度变化以10GHz的频率振荡时,所述缓冲器的输出信号的占空比在45%至55%之间。
一种用于对差分信号进行缓冲的装置,包括: 用于将差分对的第一互补信号反相的部件; 用于将所述差分对的第二互补信号反相的部件; 用于使用偏置级对所述差分对的偏移电压移位的部件,所述偏置级复制用于将所述第一互补信号反相的部件或用于将所述第二互补信号反相的部件,其中所述偏置级的输出节点与所述偏置级的输入节点连接;以及 用于基于所述差分对和经移位的偏移电压生成所述装置的输出信号的部件。