[发明专利]电源补偿延迟单元

说明书

各个方面通常涉及减少高速信号传输中的延迟或相位抖动。电源到地电位的变化会改变传输电路系统引入到正在被传输的信号中的延迟量，从而导致传输的信号中的抖动或相位噪声。为了减少相位抖动或相位噪声，所公开的各个方面包括一种可变阻抗电路，其耦合到信号分配网络，响应于电源到地电位的变化而对可变阻抗电路的阻抗水平进行调整，使得阻抗所引入的延迟补偿了由于电源到地电位的变化而引起的延迟的改变，从而导致延迟基本上恒定。

背景技术

I.优先权要求

本专利申请要求于2018年4月18日提交的题为“电源补偿延迟单元”的申请号为15/956,026的优先权，该申请受让给本受让人并且本文中通过引用明确并入于此。

II.技术领域

本公开的各个方面大体上涉及信号分配网络，具体地涉及减少电源到地电位的变化所引入的抖动或相位噪声。

III.背景技术

片上系统(SoC)广泛用于诸如手机之类的现代移动电子设备。移动设备由电池供电，因此需要低功耗以延长设备可以在充电之间操作的时间长度。另外，在SoC中实现的现代电子电路在高达10GHz至20GHz的高频下操作。在时钟信号或数据信号的周期可能短至50ps的这些高频下，引入到信号中的任何抖动或相位噪声(甚至小到5ps)都可能对电路操作产生非常不利的影响。

时钟信号和数据信号以及射频(RF)收发器电路需要非常低水平的抖动或相位噪声。抖动或相位噪声可能由电路的电压源或地上的变化或噪声引起，从而引起电源电压与地之间的电位的变化。

图1是可以用于分配诸如时钟信号之类的信号的典型电路的图。在图1中，诸如时钟信号之类的输入信号102输入到驱动器104。驱动器104由电源电压VDD和地GND供电。驱动器104的输出耦合到分配线106，该分配线106用于将驱动器104的输出耦合到接收器电路108的输入。接收器电路108由电源电压VDD和地GND供电。接收器电路108的输出110将接收的信号分配给其他电路系统。分配线106包括第一电容器112，该第一电容器112从分配线106耦合到地GND。接收器电路108的输出110包括第二电容器114，该第二电容器114从输出110耦合到地GND。第一电容器112和第二电容器114可以分别是寄生电容器或物理电容器。

理想情况下，当信号行进通过驱动器和接收器电路时，接收器108的输出110是输入信号102的副本，其中输入信号102与输出信号110之间具有恒定延迟或恒定相移。然而，电源电压VDD与接地GND之间的电位变化会在输出信号110中引入抖动或相位噪声。驱动器电路102和接收器电路108的跨导与电源电压VDD与接地GND之间的电位成比例。跨导中的变化会增加或减小输出信号110的延迟。如图1所示，当VDD到地GND电位处于第一电平VDD时，输出信号110具有第一延迟122。当VDD到地GND电位处于低于第一电平VDD的第二电平VDD-ΔV时，输出信号110具有第二较长延迟126。如所图示的，当VDD到地GND为较高电位时，输出信号110的第一延迟122比第二延迟126小Δt 130，当VDD到地GND为较低电位时。电路操作可能会导致VDD到地GND电位中的变化。例如，在MOSFET电路中，随着晶体管的接通或关断，它们会吸收或多或少的电流，这可能导致VDD到地GND电位中的变化。另外，噪声可能通过SoC内其他电路系统的操作而引入到地GND中。

需要一种信号分配电路，该信号分配电路减小由于VDD到地GND电位中的变化而引起的抖动或相位噪声或使之恒定。

发明内容