本發(fā)明涉及數(shù)模混合集成電路設(shè)計領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種IC參數(shù)一次可編程熔絲修調(diào)電路。
背景技術(shù):
在芯片制造過程中,受工藝偏差、電路失配以及芯片生產(chǎn)批次不同等因素的影響,生產(chǎn)芯片的參數(shù)與設(shè)計仿真的期望值有很大偏差。這給對參數(shù)要求較高的模擬電路設(shè)計帶來了很大的困難。因此,設(shè)計者在設(shè)計電路時,會在芯片中加入修調(diào)電路。芯片經(jīng)工藝線制造后,首先需要對芯片進行測試,對不符合電路要求的參數(shù)利用修調(diào)電路進行一次永久性編程,完成對電路的參數(shù)調(diào)整,使電路參數(shù)更接近預(yù)設(shè)值,從而符合設(shè)計要求。
保險絲主要有三種:以大電流融斷的金屬熔線和多晶硅熔線,或者以激光熔斷的金屬熔線。保險絲為電子產(chǎn)品中的關(guān)鍵性組件,提供可調(diào)整的電阻和電容特性,或用于集成電路中。
其中,以激光熔斷的金屬熔線實在封裝之前熔斷的,由于封裝產(chǎn)生的應(yīng)力會對校正后的參數(shù)產(chǎn)生影響,所以當(dāng)需要校正的參數(shù)精度要求比較高時,就需要在封裝之后熔斷。
在傳統(tǒng)的CP測試中,由于是在封裝前Trim,這樣會需要額外增加Trim Pad,就增大了電路的面積;而在封裝后FT測試中,只需要使用占電路面積很小的芯片管腳,就可以Trim,減小了電路的面積,大大的降低了成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種IC參數(shù)一次可編程熔絲修調(diào)電路,使用到了端口復(fù)用,減少了電路所占用面積,而且熔絲位的熔斷是可編程的,可以在封裝后根據(jù)給定不同的輸入信號熔斷目標(biāo)熔絲位。
本發(fā)明一種IC參數(shù)一次可編程熔絲修調(diào)電路所采用的技術(shù)方案是:
一種IC參數(shù)一次可編程熔絲修調(diào)電路,包括偏置電路模塊、邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊、譯碼電路模塊和熔絲調(diào)整電路模塊,其特征在于,偏置電路模塊根據(jù)輸入信號使能端口電壓和雙向端口電壓的波形產(chǎn)生至少一個邏輯電壓信號,其輸出端與邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊的輸入端相連,采用復(fù)用端口;所述邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊根據(jù)至少一個所述的邏輯電壓信號產(chǎn)生一個預(yù)譯碼邏輯電壓信號,其輸出端與譯碼電路模塊的輸入端相連;所述譯碼電路模塊根據(jù)預(yù)譯碼邏輯電壓信號產(chǎn)生至少一個熔絲熔斷信號,其輸出端與熔絲調(diào)整電路模塊的輸入端相連;所述熔絲調(diào)整電路模塊根據(jù)至少一個所述熔絲熔斷信號熔斷至少一個所需熔斷的熔絲位,并輸出至少一個電路修調(diào)信號。
偏置電路模塊由晶體管、基準(zhǔn)電流源、觸發(fā)器和反相器組成;所述偏置電路模塊將使能端口電壓和雙向端口電壓與電源電壓比較,輸出至少一個邏輯電壓信號。
偏置電路模塊包括:第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、基準(zhǔn)電流源I、第一觸發(fā)器SMT1、第二觸發(fā)器SMT2、第三觸發(fā)器SMT3、第一反向器INV1、第二反向器INV2、第三反向器INV3;基準(zhǔn)電流源I的一端連接第一NMOS管MN1的漏極和柵極、第二NMOS管MN2的柵極、第三NMOS管MN3的柵極、第四NMOS管MN4的柵極和第五NMOS管MN5的柵極,另一端連接第一PMOS管MP1的柵極、第二PMOS管MP2的源級和第五PMOS管MP5的源級;第一NMOS管MN1的源端連接第二NMOS管MN2的源級、第三NMOS管MN3的源級、第四NMOS管MN4的源級、第五NMOS管MN5的源級和地GND;第一PMOS管MP1的源級連接輸入端VOUT,第一PMOS管MP1的漏極連接第一觸發(fā)器SMT1的輸入端和第二NMOS管MV2的漏端;第二PMOS管MP2的柵極連接第二PMOS管MP2的漏極和第三PMOS管MP3的源級;第三PMOS管MP3的柵極連接第三PMOS管MP3的漏極、第四PMOS管MP3的柵極和第三NMOS管MN3的漏極;第四PMOS管MP4的源級連接輸入端EN和第五PMOS管MP5的源級,第四PMOS管MP4的漏級連接第二觸發(fā)器SMT2的輸入端和第四NMOS管MN4的漏極;第五PMOS管MP5的漏極連接第三觸發(fā)器SMT3的輸入端和第五NMOS管MN5的漏極;第一觸發(fā)器SMT1的輸出端連接第一反相器INV1的輸入端;第二觸發(fā)器SMT2的輸出端連接第二反相器INV2的輸入端;第三觸發(fā)器SMT3的輸出端連接第三反相器INV3的輸入端;第一反相器INV1的輸出端連接輸出端V1;第二反相器INV2的輸出端連接輸出端V2;第三反相器SMT3的輸出端連接輸出端V3。
邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊包括輸入端為V1、V2和V3,輸出端為預(yù)譯碼邏輯電壓信號V4,與非門,或非門和反相器;V1連接第一與非門NAND1的輸入端和第四反相器INV4的輸入端,V3連接第一與非門NAND1的另一個輸入端,第一與非門NAND1的輸出端連接第三與非門NAND3的輸入端,第二與非門NAND2的輸出端連接第三與非門NAND3的另一個輸入端和第七與非門NAND7的輸入端,第三與非門NAND3的輸出端連接第二與非門NAND2的輸入端,第七與非門NAND7的輸出端連接第六與非門NAND6的輸入端,第六與非門NAND6的輸出端連接第七與非門NAND7的另一個輸入端和或非門NOR的輸入端,第五反相器INV5的輸出端連接或非門NOR的另一個輸入端,或非門NOR的輸出端連接第六反相器INV6的輸入端,第六反相器INV6的輸出端為V4。第四反相器INV4的輸出端連接第五與非門NAND5的輸入端,第四與非門NAND4的輸出端連接第五與非門NAND5的另一個輸入端和第五反相器INV5的輸入端;連接第四與非門NAND4的輸入端,第五與非門NAND5的輸出端連接第四與非門NAND4的另一個輸入端。根據(jù)邏輯電壓信號V1、V2和V3,輸入一個預(yù)譯碼邏輯電壓信號V4。
邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊根據(jù)至少一個邏輯電壓信號,經(jīng)過邏輯門輸出預(yù)譯碼邏輯電壓信號。
譯碼電路模塊的輸入端為三個邏輯不同的信號V1、V2和V3,輸出端為N位的WR信號。在正常工作模式下,VOUT比VCC低,V1為低;工作在電路調(diào)整模式下,VOUT比VCC高,V1始終為高,由于輸入端EN的脈沖波形的脈沖個數(shù)確定要電路要調(diào)整熔斷的FUSE位的WR信號為高,最終由熔絲調(diào)整電路調(diào)整熔斷WR為高的那位FUSE。
譯碼電路模塊的輸入端為預(yù)譯碼邏輯電壓信號,譯碼電路模塊將預(yù)譯碼邏輯電壓信號轉(zhuǎn)換為熔絲熔斷信號來熔斷所需要的熔絲位,輸出端為至少一位熔絲熔斷信號。
熔絲調(diào)整電路模塊包括:輸入端WR0、WR1、……、WRN-1,熔絲位FUSE0、熔絲位FUSE1、……、熔絲位FUSEN-1,第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、……、第2N+5NMOS管MN2N+5,第四觸發(fā)器SMT4、第五觸發(fā)器SMT5、……、第N+3觸發(fā)器SMTN+3,輸入端FS0、FS1、……、FSN-1,偏置電壓Vbas1和Vbas2;FUSE0的輸入端連接輸入WR0,F(xiàn)USE0的輸出端連接第六NMOS管MN6的漏極和第四施密特觸發(fā)器SMT4的輸入端;第六NMOS管MN6的柵極連接偏置電壓Vbas1、第七NMOS管MN7柵極、第八NMOS管MN8柵極、……、第2N+5NMOS管MN2N+5的柵極;第N+6NMOS管MNN+6的源極連接第N+7NMOS管MNN+7的源極、第N+8NMOS管MNN+8的源極、……、第2N+5NMOS管MN2N+5的源極;第四觸發(fā)器SMT4的輸出端連接電路的輸出端FS0;FUSE1的輸入端連接輸入WR1,F(xiàn)USE1的輸出端連接第七NMOS管MN7的漏極和第五觸發(fā)器SMT5的輸入端;第七NMOS管MN7的源極連接第N+7NMOS管MNN+7的漏極;第五觸發(fā)器SMT5的輸出端連接電路輸出端FS1;FUSEN-1的輸入端連接輸入WRN-1,F(xiàn)USEN-1的輸出端連接第N+5NMOS管MNN+5的漏極和第N+3觸發(fā)器SMTN+3的輸入端;第N+5NMOS管MNN+5的源極連接第2N+5NMOS管MN2N+5的漏極;第N+3觸發(fā)器SMTN+3的輸出端連接電路輸出端FSN-1。
熔絲調(diào)整電路模塊根據(jù)至少一個熔絲熔斷信號將至少一個熔絲熔斷,并輸出至少一個電路修調(diào)信號。
所述VOUT在電路中是復(fù)用端口。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明在電路中使用雙向端口,減少了電路所占用的面積,其結(jié)構(gòu)簡單,成本低;如果端口沒有復(fù)用,那么電路會多一個輸入端口,電路所占用的面積會增大,成本就會增大。而且傳統(tǒng)的CP修調(diào)需要增加額外的Trim Pad,占用芯片空間,成本高,而本發(fā)明這種封裝后Trim的方式不需要額外的Trim Pad,大大減少了電路的面積,使成本降低。本發(fā)明中也使用到了至少一個可編程的熔絲位,與不可編程的熔絲位相比,減少了Trim所需要的輸入端口,減少了電路的面積,并可以在封裝后對參數(shù)進行修調(diào)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的基本原理圖;
圖2為圖1中的偏置電路模塊原理圖;
圖3為圖1中的邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊原理圖;
圖4為圖1中的熔絲調(diào)整電路模塊原理圖。
圖中,EN是使能端口電壓,VOUT是雙向端口電壓,VCC為整個電路的電源電壓,NM為NMOS晶體管,MP為PMOS晶體管,SMT為施密特觸發(fā)器,INV為反相器,GND為地,WR為熔絲熔斷信號,F(xiàn)USE為熔絲位,F(xiàn)S為電路調(diào)整信號輸出位,Vbas為偏置電壓。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明提供了一種IC參數(shù)一次可編程熔絲修調(diào)電路,包括偏置電路模塊、邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊、譯碼電路模塊和熔絲調(diào)整電路模塊。偏置電路模塊根據(jù)輸入信號使能端口電壓和雙向端口電壓的波形產(chǎn)生至少一個邏輯電壓信號,其輸出端與邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊的輸入端相連,采用復(fù)用端口;所述邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊根據(jù)至少一個所述的邏輯電壓信號產(chǎn)生一個預(yù)譯碼邏輯電壓信號,其輸出端與譯碼電路模塊的輸入端相連;所述譯碼電路模塊根據(jù)預(yù)譯碼邏輯電壓信號產(chǎn)生至少一個熔絲熔斷信號,其輸出端與熔絲調(diào)整電路模塊的輸入端相連;所述熔絲調(diào)整電路模塊根據(jù)至少一個所述熔絲熔斷信號熔斷至少一個所需熔斷的熔絲位,并輸出至少一個電路修調(diào)信號。
如圖1所示,本發(fā)明的基本原理圖:
EN和VOUT為偏置電路的輸入端,EN是使能端口電壓,VOUT是雙向端口電壓,VCC為整個電路的電源電壓,偏置電路模塊通過輸出三路邏輯不同的信號V1、V2和V3連接到邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊,邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊通過輸出預(yù)譯碼邏輯電壓信號V4連接到譯碼電路模塊,譯碼電路模塊通過輸出至少一路熔絲熔斷信號WR連接到熔絲調(diào)整電路,熔絲調(diào)整電路輸出至少一路電路調(diào)整信號FS。
正常工作模式下,VOUT作為輸出端,其電壓比VCC低。在電路調(diào)整模式下,VOUT是作為輸入端的,其電壓比VCC高,然后根據(jù)EN的輸入信號的波形,熔斷至少一路熔絲,達到調(diào)整電路的目的。
圖2為對應(yīng)于圖1的一種實施方式的邏輯轉(zhuǎn)換電路原理圖,具體如下:偏置電路模塊包括:第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、基準(zhǔn)電流源I、第一觸發(fā)器SMT1、第二觸發(fā)器SMT2、第三觸發(fā)器SMT3、第一反向器INV1、第二反向器INV2、第三反向器INV3;基準(zhǔn)電流源I的一端連接第一NMOS管MN1的漏極和柵極、第二NMOS管MN2的柵極、第三NMOS管MN3的柵極、第四NMOS管MN4的柵極和第五NMOS管MN5的柵極,另一端連接第一PMOS管MP1的柵極、第二PMOS管MP2的源級和第五PMOS管MP5的源級;第一NMOS管MN1的源端連接第二NMOS管MN2的源級、第三NMOS管MN3的源級、第四NMOS管MN4的源級、第五NMOS管MN5的源級和地GND;第一PMOS管MP1的源級連接輸入端VOUT,第一PMOS管MP1的漏極連接第一觸發(fā)器SMT1的輸入端和第二NMOS管MN2的漏端;第二PMOS管MP2的柵極連接第二PMOS管MP2的漏極和第三PMOS管MP3的源級;第三PMOS管MP3的柵極連接第三PMOS管MP3的漏極、第四PMOS管MP4的柵極和第三NMOS管MN3的漏極;第四PMOS管MP4的源級連接輸入端EN和第五PMOS管MP5的源級,第四PMOS管MP4的漏級連接第二觸發(fā)器SMT2的輸入端和第四NMOS管MN4的漏極;第五PMOS管MP5的漏極連接第三觸發(fā)器SMT3的輸入端和第五NMOS管MN5的漏極;第一觸發(fā)器SMT1的輸出端連接第一反相器INV1的輸入端;第二觸發(fā)器SMT2的輸出端連接第二反相器INV2的輸入端;第三觸發(fā)器SMT3的輸出端連接第三反相器INV3的輸入端;第一反相器INV1的輸出端連接輸出端V1;第二反相器INV2的輸出端連接輸出端V2;第三反相器SMT3的輸出端連接輸出端V3。
通過將VOUT和EN與VCC比較,通過施密特觸發(fā)器和反相器,輸出三個邏輯不同的信號V1、V2和V3。
圖3為對應(yīng)于圖1的一種實施方式的邏輯轉(zhuǎn)換電路原理圖,具體如下:邏輯轉(zhuǎn)換電路包括輸入端為V1、V2和V3,輸出端為預(yù)譯碼邏輯電壓信號V4,與非門,或非門和反相器。
V1連接第一與非門NAND1的輸入端和第四反相器INV4的輸入端,V3連接第一與非門NAND1的另一個輸入端,第一與非門NAND1的輸出端連接第三與非門NAND3的輸入端,第二與非門NAND2的輸出端連接第三與非門NAND3的另一個輸入端和第七與非門NAND7的輸入端,第三與非門NAND3的輸出端連接第二與非門NAND2的輸入端,第七與非門NAND7的輸出端連接第六與非門NAND6的輸入端,第六與非門NAND6的輸出端連接第七與非門NAND7的另一個輸入端和或非門NOR的輸入端,第五反相器INV5的輸出端連接或非門NOR的另一個輸入端,或非門NOR的輸出端連接第六反相器INV6的輸入端,第六反相器INV6的輸出端為V4。第四反相器INV4的輸出端連接第五與非門NAND5的輸入端,第四與非門NAND4的輸出端連接第五與非門NAND5的另一個輸入端和第五反相器INV5的輸入端;連接第四與非門NAND4的輸入端,第五與非門NAND5的輸出端連接第四與非門NAND4的另一個輸入端。根據(jù)邏輯電壓信號V1、V2和V3,輸入一個預(yù)譯碼邏輯電壓信號V4。
邏輯轉(zhuǎn)換電路模塊根據(jù)至少一個邏輯電壓信號,經(jīng)過邏輯門輸出預(yù)譯碼邏輯電壓信號。
譯碼電路模塊為普通常用的譯碼電路,如三八譯碼器,四十六譯碼器。
圖4為對應(yīng)于圖1的一種實施方式的熔絲調(diào)整電路原理圖,具體如下:
熔絲調(diào)整電路模塊包括:輸入端WR0、WR1、……、WRN-1,熔絲位FUSE0、熔絲位FUSE1、……、熔絲位FUSEN-1,第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、……、第2N+5NMOS管MN2N+5,第四觸發(fā)器SMT4、第五觸發(fā)器SMT5、……、第N+3觸發(fā)器SMTN+3,輸入端FS0、FS1、……、FSN-1,偏置電壓Vbas1和Vbas2。
FUSE0的輸入端連接輸入WR0,F(xiàn)USE0的輸出端連接第六NMOS管MN6的漏極和第四施密特觸發(fā)器SMT4的輸入端;第六NMOS管MN6的柵極連接偏置電壓Vbas1、第七NMOS管MN7柵極、第八NMOS管MN8柵極、……、第2N+5NMOS管MN2N+5的柵極;第N+6NMOS管MNN+6的源極連接第N+7NMOS管MNN+7的源極、第N+8NMOS管MNN+8的源極、……、第2N+5NMOS管MN2N+5的源極;第四觸發(fā)器SMT4的輸出端連接電路的輸出端FS0;FUSE1的輸入端連接輸入WR1,F(xiàn)USE1的輸出端連接第七NMOS管MN7的漏極和第五觸發(fā)器SMT5的輸入端;第七NMOS管MN7的源極連接第N+7NMOS管MNN+7的漏極;第五觸發(fā)器SMT5的輸出端連接電路輸出端FS1;FUSEN-1的輸入端連接輸入WRN-1,F(xiàn)USEN-1的輸出端連接第N+5NMOS管MNN+5的漏極和第N+3觸發(fā)器SMTN+3的輸入端;第N+5NMOS管MNN+5的源極連接第2N+5NMOS管MN2N+5的漏極;第N+3觸發(fā)器SMTN+3的輸出端連接電路輸出端FSN-1。
通過譯碼電路,輸出至少一個熔絲熔斷信號WR,熔斷至少一個熔絲,達到調(diào)整電路的目的,并輸出至少一個電路調(diào)整信號FS。
綜上所述,本發(fā)明中VOUT在電路中是復(fù)用端口,減少了電路所占用的面積,其結(jié)構(gòu)簡單,成本低;如果端口沒有復(fù)用,那么電路會多一個輸入端口,電路所占用的面積會增大,成本就會增大。而且傳統(tǒng)的CP修調(diào)需要增加額外的Trim Pad,占用芯片空間,成本高,而本發(fā)明這種封裝后Trim的方式不需要額外的Trim Pad,大大減少了電路的面積,使成本降低。本發(fā)明中也使用到了至少一個可編程的熔絲位,與不可編程的熔絲位相比,減少了Trim所需要的輸入端口,減少了電路的面積,并可以在封裝后對參數(shù)進行修調(diào)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和補充,這些改進和補充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。