傳輸線路驅動電路的製作方法

2023-12-10 06:42:02 2

專利名稱：傳輸線路驅動電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將半導體實-^fi等中的由傳輸線S射員,成的定時精度的 陶氐進行祝嘗的傳輸線路驅動電路。
背景技術：
在半導體實^^置中，需要在信號產生電路和被實驗的設備(後稱DUT") 之間傳送多個信號。為此，l頓比較細的同軸電纜、娜鵬多層布線S^J:的 細布線寬度的帶機或微帶線等來形成傳輸線路。在這些傳輸線路中，基於表皮 ^^所產生的導體損失和介電損失較大。但是，在實際的半導體實^^置中，在 這對專輸線路的損^ti:，還產生基於連接器和插座的損耗。因此，這些損耗導 致DUT端的信號波形的惡化。作為W嘗這種信號波形惡化的現有技術，公知的方 法有(例如，參見專利文獻l)，招剤言號發懇脾輸線路中的傳輸驅動器中，追 加由電阻和線圈構成的頻率州嘗電路、或由開關、電容、電流鏡電路等構成的躍 遷信號驅動單元。M3^f柳這些頻率州嘗電路和J^f信號驅動單元，與傳輸信號 的上升沿或下降沿定時相匹配生成峰值電流，由此防止DUT端的信號波形的惡 化。
專利文獻l:日本特開平10-190747的公開文本(第2-5頁、圖1-9) 可是，最近由於DUT的多針'高速化的發展，需要駄的損耗W嘗，為了解 決這個問題必然需要增大信號產生電路的最大輸出電壓。但是，高速信號的產生 和大振幅信號的產生是相反的，專利文獻1公開的方式中l^隹兩全。並且，專利 文獻l公開的方法中，由於不考慮傳輸信號的信號模式生成固定的峰值電流，所 以存在不能處理根據信號模式而變化的損耗的問題。

發明內容
本發明是&hii基礎i^行的發明，其目的是^f共一種能實現傳輸信號的高 速化，並能根據信號模式進行適當的損耗,hi嘗的傳輸線路驅動電路。 為了解決J^問題，本發明的傳輸線路驅動電路，具有
信號分析單元，分析輸入信號的信號模式的內條以及相位調整單元，根據 ，信號分析單元的分析結果輸出信號，該信號是為了消除基於±^輸入信號通 過傳輸線路時產生的損耗所造成的定時偏移而調整了上述輸入信號的相位的信 號，並且，將戰相位調整單元的輸出信號^miji^傳輸線路。在傳輸線路中
ffiil發生損耗時，ilil該傳輸線l 條收到的信號;M^低於規定的閾值電壓，引
起了定時變化，當根據模式從高電平至紙電平、^A人低電平到高電平完全^M 不S班時，接收端的上升沿定時禾嚇降沿定時是根據模式的變化而變化的。這樣， 育嫩在將信號輸入到傳輸線路之前進行相位調整，消P^^種定時變化，進行適當 的損耗補償。尤其是，由於不必為了損耗,M嘗而增大信號的振幅，所以能易於實 現傳輸信號的高速化。這樣就能根據輸入信號的信號模式的內容進行相位調整， 並能根據信號模式進行適當的損耗州嘗。
並且，i^信號分析單元最好旨樹輸入信號的頻率特性進行分析。考慮到輸 入信號的頻率特性進行相位調整，當在傳輸線路中傳送頻^^高的信號時，也就 是接收端的信號是從高電平測氐電平、^A人低電平至搞電平不完全5斑時，可以 調整信號M規定的電壓閾值的定時，還可以易於實現傳輸信號的高速化。
並且，上J^信號分析單元具有4^i入信號的J&頻減^M:的i^波器，相位調 整單元最好能根據濾波器的輸出電壓進行相位調整。這樣，就能容易地檢測出輸 入信號的頻率特性。
並且，J^信號分析單元具有^J^^輸入信號的低頻減分fflMJUh頻率 不同的多個濾波器；以及合^m多個^&波器的輸出電壓的合成單元，Jhii相位 調整單元根據由戰合成單元得到的合成電ffia行相位調整。這樣，可以根據實 際傳輸線路的損^it行適當的損耗彬嘗。
並且，J:^信號分析單元最好能具有增益調整單元，對媳波器的輸出電腿 行增益調整。尤其是，最好根據傳輸線路的信號損耗程度，設定用i^增益調整 單元調整得到的增益。這樣，就育瀏考慮了傳輸線路的特性的信號進行相位調整， 育,用通用的電路對各種各樣的傳輸線路進行損耗州嘗。
並且，戰相位調整單元最好是差動增幅器，期艮據信號分析單元的分析結 果改變參考電壓。或者，J^相位調整單^S好是電壓比較器，期艮據信號分析 單元的分析結果改變參考電壓。上述相位調整單7tl好是可mifi電路，期艮據 信號分析單元的分析結果改^E遲量。這樣，就能準確容易地改變傳超U傳輸線 路的信號的定時(信號附敝)變化。
並且，±^信號分析單元和相位調整單^5好被集成到形成裙俞出±^輸入 信號的電路的晶片或才莫塊中。這樣，就能實現包含傳輸線路驅動電路和輸出輸入 信號的電路的整體結構的小型化，同時能簡化制3^程^ >部#^ 節約成 本。


圖i是^一實;^式的傳輸線路驅動電路的結構的圖。 圖2是基於由傳輸線路的損耗而產生的信號衰減的說明圖。 圖3是彰於傳輸線路驅動電路的具體結構的局部電路圖。
圖4是說明第一電路工作的圖。 圖5是說明第二電路工作的圖。 符號的說明
1傳輸線路驅動電路 2傳輸線路 3驅動器
10、 20驅動器輸入電路 30低通微器(LPF) 40增益調整電路 50、 52加法電路 60驅動器輸出電路
100第一電路
102、104、120、 202、 204、220電晶體
106、206可變恆流電路
110、112、210、 212、 302、310、312、 314
114、214電容
122、222、304 恆流電路
200第二鬼路
具體實M^"式
下面，參照附圖對適用於本發明的一實M式的傳輸線路驅動電路進fi^細 說明。
圖l示出了一實施方式的傳輸線路驅動電路的結構。如圖1所示，本發明的 傳輸線路驅動電路l具有 一個驅動器輸入電路10;多個驅動器電路20;多M氐
通濾波器(LPF) 30 (30A、 30B、......)；多個增益調整電路40;多個加法器50，
一個加法器52; —個驅動器輸出電路60。該傳輸線路驅動電路1被設置在發生損
耗的傳輸線路2與設在其前級的、荊別言號發超猴輸線路2的驅動器3之間， 微行根據發想膀輸線路2的信號模式，對信號的定時對ta衍周整的工作。
驅動器輸入電路10中輸入從驅動器3輸出的信號，並fet該信號執行娜整 形後輸出同相信號。謝言號被輸Af岫差動增幅器構成的驅動器輸出電路60中。 並且，^^驅動器輸入電路20分別執行與驅動器輸入電路10相同的動作，輸出 與驅動器3輸出的驅動模式信號相同的信號。^H氐通濾波器30(30A、30B、......)
使相應的驅動器輸入電路20的輸出信號的低頻成分通過。M增益調整電路40 根據外部輸入的控制數據S1、 S2、......，可設定增益，並且用該設定的增益，將
與相應的低衝慮波器30輸出的低步贓分相當的電JBM灘幅録M^輸出。本發 明的實施例具有多組由上述驅動器輸入電路20、 ^!濾波器30、增益調整電路 40構成的處理系統。M加法器50將這些多組處理系統中包含的多個增益調整 電路40的輸出電壓相加。加法器52將由多個加法器50相加得到的電壓與規定的
電壓V^DC相加後，生^^考電壓VBB。將該參考電壓VBB輸入到驅動器輸出電
路60。在驅動器輸出電路60中，輸入從驅動器輸入電路10輸出的信號和從加法 器52輸出的參考電壓VBB的參考信號，並用戰兩個信號進行差動增幅。從驅動 器輸出電路60輸出的信號作為傳輸線路驅動電路1的輸出信號，通過傳輸線路2 發超嗾收機電路(圖中未示出)。
J^多^HKl濾波器30與信號分析單^t應， 一個加法器52、 一個驅動器輸 出電路60與相位調整單7W應，多個加法器50與合成單，應，多個增益調整 電路40與增益調整單7W應。
本實施例的傳輸線路驅動電路1具有這種結構，下面對其工作進fiH兌明。對 多刊SM濾波器30A、 30B、......中的每一個都設定不同的祉頻率，從而使不
同的頻率成分m。當船隹由一個濾波器對實際的傳輸線路的影響進行淨M嘗時，
M^且合M^濾波器的輸出可割介W嘗實際傳輸線路的影響。或者，還可艦切 換幾個微器細灘。
圖2是基於由傳輸線路2的損耗產生的信號衰減的說明圖。其中，圖2中為 說明信號的衰M^態而極端地示出了損耗較大的瞎況。圖2 (A)用虛線示出了將 高頻信號模式A的信號輸入到傳輸線路2的狀態。在傳輸線路2中，當損耗 時，在信號電壓從低電平向高電平、或者從高電平向低電平完全足班前，產生下 —個狀恭變化。這時的定時偏移是t10、 tll。並且，圖2 (B)中ffiii虛線示出了 低劍言號模式C的信號輸入到傳輸線路2的狀態。雖f^傳輸線路2中，當損耗 駄時，信號電壓從低電平向高電平、或者從高電平向低電平完全5斑時需要--定的時間，但是在信號模式C的情況下，由於高電平或低電平的期間較長，所以 信號就變到接近高電平或低電平的電壓電平。這時的定時偏移頓G0O t10)、 t21(-tl1)。如圖2 (C)所示，將圖2 (A)中所示的信號和圖2 (B)中所示的信 號適當組合後得到的信號，輸入到實際傳輸線路2中。在圖2 (C)所示的例子中， 此時信號的上升沿定時偏移t30等於圖2 (B)所示的信號模式C的上升沿定時偏 移t20，但是下降沿定時偏移t31就變為不等於圖2 (B)所示的信號模式C的下 降沿定時偏移t21。這樣，根據輸A^傳輸線路2的信號模式，上升沿定時或下降 沿定時的^I多M^動。
被設置在#^氐通濾波器30後級的^^增益調整電路40，相對於對應的i腿 濾波器30的輸出電壓，由根據控制繊(Sl、 S2、......)設定的增益進行信號
的增幅録減。對應於傳輸線路2的長度和糊犬等，特性(損耗的量與損耗的頻 率依存性)是不同的。為此，即j繊入信號相同經過傳輸線路2後衰減的禾號也 是不同的。為了與傳輸線路2的特性相對應，變更控制娜S1、 S2、......的內落
並可變地設定於增益調整電路40中的增益。例如，關於具有多W爭性的多個傳 輸線路2而言，可事先艦實驗和模擬求出控制繊S1、 S2、......設定為什麼值
時育腿行適當的W嘗，最別頓測定實際所4頓的傳輸線路2的特性後的與該測 定特胸應的控制娜S1、 S2、......。
在多個加法器50中，將多個增益調整電路40執份曾益調整之後的電壓相加。 另外，加法器52將由多個加法器50相加得至啲電壓加到規定的電壓VBM)c上， 生成參考電壓VBB的參考信號，並將這個生成的參考信號輸入到驅動器輸出電路 60。例如，將輸入信號的低電平和高電平的平均電壓(50%的電壓)作為規定的
電壓V臓來娜，用微器30對輸入信號的頻率進行分析，把分析得 到的最後級加法器50的輸出電壓動暖據電壓Vbbdc上，輸A^驅動器輸出電路 60。因此，可根據輸入信號的頻率^ltAJ鵬動器輸出電路60的參考信號的電壓 電平進行變化，可根據輸入信號的信號模式的內容，可調割乍為相對於該參考信 號的電壓電平的差分增益輸出而得到的信號的上升沿定時禾嚇降沿定時。
從而，本實方妨式的傳輸線路驅動電路l，可被俞/J帷輸線路2之前，以消 PMil傳輸線路2時發生損l^f生成的定時變化的方式，進行信號的相位調整並 進行適當的損耗州嘗。尤其是，不必增大用於損耗W嘗的信號的振幅，就可以很 容易地實現傳輸信號的高速化。此外，可根據輸入信號的信號模式的內容進行相 位調整，所以可進行對應信號模式的適當的損耗W嘗。
此外，MiS行對M^氐逾搶波器30A、 30B、......的輸出電壓的增益調整，
能在考慮了傳輸線路2的特性後進行信號的相位調整，對各種各樣的傳輸線路2， 可以用共用的傳輸線路驅動電路1進行損耗W嘗。進而，艦j頓作為驅動器輸 出電路60的差動增幅器，可確實並容易地變更發》帷輸線路2的信號的變化定 時(信號的相位)。
圖3是示出傳輸線路驅動電路1的具體結構的局部電路圖。圖3中所示的結 構是將圖1所示的從驅動器輸入電路20至叻口法器52的具體結構,為兩個處理 系統的結構。圖3中所示的結構包括與一個處理系糹樹應的第一電路兩；與 另夕卜一個鵬系艦應的第二電路200;產生規定的電壓V跟Dc的電晶體300、電 阻302和恆流電路304;將兩個鵬系統的輸出電壓力瞎U規定的電壓Vbboc中的 三個電阻310、 312、 314。
第一電路100具有構驢動增幅器的兩個電晶體102、 104;與該兩個晶體 管102、 104的激寸極共同連接的可變恆流電路106;作為與兩個電晶體102、 104 的電極分別賴jiai接的負載電阻的電阻110、 112;與一個電阻112並聯連 接的電容114;與電晶體104的集電l腿接的電晶體120和恆流電路122。
將驅動器3輸出的信號輸Ailj—個電晶體102的基極。將具有規定的參考電 壓(例如，輸入到電晶體102的信號的低電平和高電平的平均電壓)Vr的參考信 彌Ai拐一個電晶體104的St及。因此，從另一個電晶體104的集電極輸出與 輸入到一個電晶體102的信號同相位的信號。通過用控制數據 Sl變更可變恆流電 路106盼恆流輸出值，可改變這^f俞出信號的電壓電平。用由電阻112和電容114 構成的低通濾波器對電晶體104的集電極輸出的信號進行平滑，用這種因子常數
(電阻值和電容值)確定祉頻率，並艦電晶體120輸出mib頻率以下制^頻減
分。兩個電晶體102、 104對應於一個驅動器輸入電路20，電阻112、電容114對 應於低通濾波器30A,可變恆流電路106對應於一個增益調整電路40。
此外，第二電路200具有構成差動增幅器的兩個電晶體202、 204;與這兩 個電晶體202、204的激寸極共同連接的可變恆流電路206;作為與兩個電晶體202、 204的^^電極分別制i^接的負載電阻的電阻210、 212;與一個電阻212並 ^ii接的電容214;與電晶體204的集電^^接的電晶體220和匿流電路222。第 二電路200的結構及其各部件的工作基本上與第一 電路脂的結構及其工作相同， 只是由電阻212和電容214構成的低通濾波器30B的祉頻軒一樣。例如，將 由第一電路100所含的電阻112和電容114構成的低通搶波器30A的截止頻率設 定為高於由第二電路200所含的電阻212和電容214構成的低通濾波器30B的截 止頻率。由此，可在第一電路勤中檢測出直到輸入信號的高頻成分的於頻率 成分，並在第二電路200中檢測出輸入信號的低頻戚分。
第一電路100、第二電路200以及產生電壓Vbbdc的電晶體300的Mit出 端ffli!H個電阻310、 312、 314被連接，並從該連接點輸出將兩個處理系統的輸 出電壓動倒規定的電壓VBMc的參考電壓VBB的參考信號。
圖4是第一電路100的工作說明圖，示出了第二電路200在非工作狀態下生 成的參考電壓VBB的變化情況。為了在第一電路100中檢測出包含 11入信號的 高頻成分中的各頻率成分，而當輸入信號的電壓在低電平禾嘀電平之間被不ifb刀 換時， 反映該變化狀態的輸出電壓。因此，將繊出電壓劐倒參考電壓 V跟dc上得到的參考信號VBB的電壓，是隨 !1入信號電壓的不斷變化而變化的， 會彌整由驅動器輸出電路60輸出的模式A的信號的相位。
圖5是第二電路200的工作說明圖，示出了第一電路100在非工作狀態下生 成的參考電壓Vbb的変化情況。為了在第二電路200中檢測出輸入信號中的低頻 成分，而當輸入信號的電壓被長時間維持在低電平或高電平時，生成反映該狀態
的輸出電壓。因此，將輸出電壓動倒參考電壓V^dc上得到的參考信號，幾乎
不隨輸入信號的電壓的不斷變化而變化。
!l^卜，本發明並未被限定^m實驗式中，在本發明的宗旨範圍內可以有 各種^f義^ELh^實施例中，雖然4細由差動增幅器構成的驅動器輸出電路60來
進行信號附目位調整，但是也可以用電壓比較器和可頓遲電路來代替差動增幅 器。當〗頓電壓比較器時，可將驅動器輸入電路10的輸出信號輸入到正的輸A^， 將參考電壓VBB的參考信號輸入到負的輸入端。並且，當j頓可^ffi電路時， 可根據參考電壓VBB設定延遲量。
另外，itM實船式中，雖然用多^H氏通濾波器30A、 30B、......分析輸入
信號的信號模式的內容(頻率特性)，但是也可以用帶通濾波器和高通濾波器來替 換部分或全部的f腿漱皮器。並且，也可以事先準備濾波器之外的結構，例如預 先準備成為檢測，的多個信號模式(比較模式)，求出輸入信號與這些多個比較 模式的相類，分析輸入信號的信號模式的內容。
另外，戰實 式中，在傳輸線路驅動電路l內，雖然將驅動器輸入電路
10與驅動tl輸出電路60直接連接，但是也可以在驅動^l輸入電路10與驅動器輸 出電路60之間插入鵬電路。iiiU爵入延遲電路，可以調整驅動器輸入電路10 輸出的輸出信號的相位。
另外，^LhB實施例中，雖《被驅動器3和傳輸線路2之間設置了傳輸線路 驅動電路l，但是當作為一個晶片或一個模±央形膝驅動器3 (將輸入信號進行輸出 的電路)和在其前級設置的各種電路(圖中未示出)時，也可以榭專輸線路驅動 電路l集成到這種晶片或模塊中。通31&種方式，可以實現包含傳輸線路驅動電 路1和驅動器3等的電路的小型化，同時還可以簡化製造步驟和削減部fj^數而 節約成本。 XMk上的實用性
基於本發明，可^i入到傳輸線路前，進行信號的相位調整，以取消i貌時 變化，由lt腿行誠的損耗祝嘗。尤其是，由於不必增大用於損耗W嘗的信號的 振幅，所以能很容易地實現傳輸信號的高速化。這樣，可以根據輸入信號的信號 模式的內容，進行相位調整，並可進行對應於信號模式的魏的損耗W嘗。
權利要求
1.一種傳輸線路驅動電路，具有信號分析單元，分析輸入信號的信號模式的內容；以及相位調整單元，根據上述信號分析單元的分析結果輸出信號，該信號是為了消除基於上述輸入信號通過傳輸線路時產生的損耗所造成的定時偏移而調整了上述輸入信號的相位的信號，並且，將上述相位調整單元的輸出信號發送到上述傳輸線路。
2. 根據權利要求1所述的傳輸線路驅動電路，其中，，信號分析單元分析上述輸入信號的頻率特性。
3. 根據權利要求1所述的傳輸線路驅動電路，其中， 上述信號分析單元具有使上述輸入信號的低頻成分通過的濾波器， 上述相位調整單元根據上述濾波器的輸出電壓進行相位調整。
4. 根據權利要求1所述的傳輸線路驅動電路，其中，上述信號分析單元具有使上述輸入信號的低頻成分通過且截止頻率不同的 多個濾波器；以及合成上述多個濾波器的輸出電壓的合成單元，上述相位調整單元根據由戰合成單元得到的合成電壓行相位調整。
5. 根據權利要求3所述的傳輸線路驅動電路，其中，上述信號分析單元具有用於對上述波器的輸出電壓進行增益調整的增益調整單元。
6. 根據權利要求5所述的傳輸線路驅動電路，其中，由，增益調整單元調整的增益是根據上述傳輸線路所產生的信號損耗的程 棘設定的。
7. 根據權利要求4所述的傳輸線路驅動電路，其中，上述信號分析單元具有用於對上述濾波器的輸出電壓進行增益調整的增益調整單元。
8. 根據權利要求7所述的傳輸線路驅動電路，由上述增益調整單元調整的增益是根據上述傳輸線路所產生的信號損耗的程
9. 根據權利要求1所述的傳輸線路驅動電路，其中，上述相位調整單元是差動增幅器，其根據上述信號分析單元的分析結果來變更參考電壓。
10. 根據權利要求1所述的傳輸線路驅動電路，其中，上述相位調整單元是電壓比較器，期艮據J^M言號分析單元的分析結果來變 更參考電壓。
11. 根據權利要求l戶脫的傳輸線路驅動電路，其中，，相位調整單元是可^EiH電路，期艮據J^信號分析單元的分析結果來頓延遲量。
12. —種傳輸線路驅動電路，上述信號分析單元和i^相位調整單元被集成到形成W^出，輸入信號的 電路的晶片^ii央中。
全文摘要
一種傳輸線路驅動電路，能實現傳輸信號的高速化且能進行對應於信號模式的合適的損耗補償。該傳輸線路驅動電路(1)包括作為分析輸入信號的信號模式的內容的信號分析單元的多個驅動器輸入電路(20)；多個低通濾波器(30)；多個增益調整電路(40)；多個加法器(50)；加法器(52)；和驅動器輸出電路(60)，根據信號分析結果輸出信號，該信號是為了消除基於輸入信號通過傳輸線路時產生的損耗所造成的定時偏移而調整了相位的信號。來自驅動器輸出電路(60)的輸出信號被發送到輸出線路(2)。
文檔編號H04L25/02GK101208920SQ20068001910
公開日2008年6月25日 申請日期2006年5月18日 優先權日2005年6月1日
發明者中村隆之, 關野隆 申請人:株式會社艾德溫特斯特