低電壓多級交織器系統(tǒng)、裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低電壓多級交織器。該交織器至少包括第一交織器級和第二交織器級。第一交織器級截止或在飽和區(qū)工作。第一交織器級促進(jìn)包括偏置電流在內(nèi)的DC電流的消除，使得第二交織器級不接收DC電流輸入。第二交織器級截止或在線性區(qū)工作，以允許第二交織器級作為無源電流開關(guān)發(fā)揮作用。
【專利說明】低電壓多級交織器系統(tǒng)、裝置和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年3月26日提交的標(biāo)題為低電壓多級交織器系統(tǒng)、裝置和方法(LOW VOLTAGE MULT1-STAGE INTERLEAVER SYSTEMS, APPARATUS AND METHODS)的美國專利申請序列號13/429,527的優(yōu)先權(quán)。其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明大體上涉及低電壓電路設(shè)計(jì)，特別涉及低電壓多級電流模式交織器(interleaver)。

【背景技術(shù)】
[0004]多級電流模式交織器用于在共享媒體對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用。多級電流模式交織器的一種應(yīng)用是高速模數(shù)轉(zhuǎn)換。在高速模數(shù)轉(zhuǎn)換中，輸入模擬信號可以被分配或交織到多路低速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(multiple low speed analog to digital convers1n)。通過交織模擬信號，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以以高速實(shí)現(xiàn)模擬輸入到數(shù)字輸出的轉(zhuǎn)換。
[0005]傳統(tǒng)電流模式交織器在高速應(yīng)用中常常不實(shí)用或不可取。這種傳統(tǒng)電流模式交織器需要高供給電壓，通常比晶體管的飽和電壓大幾倍。許多現(xiàn)代技術(shù)，諸如深亞微米技術(shù)(deep sub-micron technology),需要供給電壓為IV左右或以下。較高的供給電壓,諸如那些傳統(tǒng)電流模式交織器所需的供給電壓，可能損壞電路元件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了提供對本發(fā)明的某些方面的基本理解，下面給出簡化的總結(jié)。該總結(jié)不是所公開發(fā)明的詳盡綜述。其既不旨在標(biāo)識出所公開發(fā)明的關(guān)鍵或重要元素，也不旨在界定本發(fā)明的范圍。其唯一目的在于以簡化形式給出所公開的發(fā)明的一些概念作為之后給出的更詳細(xì)的【具體實(shí)施方式】的前序。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多級電流模式交織器至少包括第一交織器級和第二交織器級。第一交織器級和第二交織器級都包括充當(dāng)電流模式開關(guān)的晶體管。第一交織器級在晶體管的飽和區(qū)(有源狀態(tài))工作以促進(jìn)有源電流模式切換(switching、開關(guān)切換)。第一交織器級通過使用輸入DC偏置電流(biasing current)而工作。
[0008]在第一交織器級在飽和區(qū)工作之后，DC偏置電流隨后被消除，使得第二交織器級接收零(或幾乎零)輸入DC電流。因此，第二交織器級和隨后的所有交織器級可以在晶體管的線性(歐姆)區(qū)工作，以促進(jìn)無源電流切換。第一交織器級和/或第二交織器級可以選擇性地被截止。
[0009]下面的【具體實(shí)施方式】和附圖詳細(xì)闡述了本發(fā)明的某些例示方面。然而，這些方面指示可以使用創(chuàng)新原理的幾個(gè)不同方式。本發(fā)明意在包括所有這種方面和它們的等效物。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和區(qū)別性特征將從下面對本創(chuàng)新的詳細(xì)說明中變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]參考下面的附圖，對本發(fā)明的非限制性和非窮舉實(shí)施例進(jìn)行說明，在附圖中，除非另外規(guī)定，貫穿各個(gè)視圖相同附圖標(biāo)記指代相同部分。
[0011]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的兩級的多級電流模式交織器的示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的三級的多級電流模式交織器的示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的第一交織器級內(nèi)的交織器電路的示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的第二交織器級內(nèi)的交織器電路的示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有兩個(gè)交織器級的多級電流模式交織器的示意圖。
[0016]圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有三個(gè)交織器級的多級電流模式交織器的示意圖。
[0017]圖7是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的采用多級電流模式交織器進(jìn)行電流切換的方法的示意性工藝流程圖。
[0018]圖8是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于促進(jìn)高速低電壓交織的方法的示意性工藝流程圖。
[0019]圖9是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于使具有兩個(gè)交織器級的多級電流模式交織器工作的方法的示意性工藝流程圖。
[0020]圖10是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于使具有三個(gè)交織器級的多級電流模式交織器工作的方法的示意性工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]在下面的說明中，闡述多個(gè)特定細(xì)節(jié)，以提供對本發(fā)明的實(shí)施例透徹理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到本文說明的實(shí)施例可以在不需要一個(gè)或者多個(gè)特定細(xì)節(jié)或者使用其他方法、組件、材料等的情況下來實(shí)踐。在其他實(shí)例中，沒有示出或者詳細(xì)說明熟知的結(jié)構(gòu)、材料或者操作，以避免模糊特定方面。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本文中所說明的是一種多級電流模式交織器。與傳統(tǒng)的多級電流模式交織器的整體供給電壓要求相比，該多級電流模式交織器具有較低的整體供給電壓要求。
[0023]如本文中所說明的，多級電流模式交織器至少包括兩級:第一交織器級和第二交織器級。第一交織器級包括作為電流開關(guān)的晶體管。第一交織器級中的晶體管在飽和區(qū)(有源模式)作為“有源電流開關(guān)”工作或者截止。為了在飽和區(qū)工作，第一交織器級接收將第一交織器級的晶體管偏置到其各自的飽和區(qū)(有源模式)內(nèi)的工作點(diǎn)的DC偏置電流。第一交織器級促進(jìn)DC偏置電流的消除，使得第二交織器級不接收DC偏置電流。DC偏置電流的消除(或基本消除)使第二級以及所有相繼(successive)的級的晶體管在線性或歐姆(或歐姆)區(qū)中作為電流開關(guān)工作(“無源電流開關(guān)”)。第二交織器級的晶體管可以選擇性地被截止。
[0024]現(xiàn)在參考圖1，示出的是多級電流模式交織器100的示意圖。多級電流模式交織器100需要的供給電壓比常規(guī)的電流模式交織器所需的供給電壓低。多級電流模式交織器100例如可以利用在高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，但不限于此。
[0025]該多級電流模式交織器100至少包括第一交織器級102和第二交織器級104。多級電流模式交織器100還包括負(fù)載106。雖然圖1中只示出了兩個(gè)級102和104和負(fù)載106，但這僅僅是為了說明的簡單性。應(yīng)當(dāng)理解，該多級交織器100可以包括任何數(shù)量的級(至少兩個(gè))和任何數(shù)量的負(fù)載(至少一個(gè))。負(fù)載106可以是任何電路元件，包括運(yùn)算放大器電路、電容器等。
[0026]各個(gè)交織器級102和104本身可以包括任何數(shù)量的單獨(dú)的交織器電路。各個(gè)交織器級102和104繪制為具有一個(gè)輸入部和一個(gè)輸出部的一個(gè)框，這僅僅是為了說明的簡單性。應(yīng)當(dāng)理解，各個(gè)交織器級102和104可以包括與該級內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)的交織器電路(至少一個(gè))對應(yīng)的輸入部和輸出部。
[0027]每個(gè)單獨(dú)的交織器電路包括至少一個(gè)晶體管。該至少一個(gè)晶體管可以是任何類型的場效應(yīng)晶體管(FET:field-effect transistor)。例如,該晶體管可以是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS:metal oxide semiconductor)型場效應(yīng)晶體管。MOSFET可以充當(dāng)模擬開關(guān),諸如電流開關(guān)。MOSFET可以在“導(dǎo)通”(無論是在飽和區(qū)(有源模式)還是在線性(歐姆)區(qū))時(shí)，以低電阻使電流或其他模擬信號通過，并且在“關(guān)斷”(截止)時(shí)由于高阻抗可以截止電流或其他模擬信號。
[0028]多級電流模式交織器100根據(jù)電流模式的方法而工作。第一交織器級102促進(jìn)有源電流切換(switching)。第一交織器級102包括至少兩個(gè)在飽和區(qū)(有源模式)工作時(shí)充當(dāng)電流模式開關(guān)的晶體管。第二交織器級104促進(jìn)無源電流切換。第二交織器級104包括至少兩個(gè)在線性(歐姆)區(qū)域工作時(shí)充當(dāng)電流模式開關(guān)的晶體管。
[0029]第一交織器級102是“以a計(jì)的交織器”。“以a計(jì)的交織器”具有一個(gè)輸入部和“a”個(gè)數(shù)量的分開的輸出部(在本文中使用時(shí)，輸入部和/或輸出部可以是單端的或差分的)。值“a”是至少為二的整數(shù)值。每個(gè)單獨(dú)的交織器電路包括至少一個(gè)晶體管。在工作期間，第一交織器級102被截止或在飽和區(qū)中工作。當(dāng)?shù)谝唤豢椘骷?02在飽和區(qū)中工作時(shí)，是指在有源模式下工作。在飽和區(qū)中，第一交織器級102的交織器電路內(nèi)的晶體管充當(dāng)作有源電流開關(guān)。本文中，第一交織器級102充當(dāng)作有源電流開關(guān)是“第一交織器級102的交織器電路內(nèi)的晶體管充當(dāng)作有源電流開關(guān)”的簡記。
[0030]第二交織器級是“以b計(jì)的交織器”?！耙詁計(jì)的交織器”具有一個(gè)輸入部和“b”個(gè)數(shù)量的分開的輸出部。值“b”是至少為二的整數(shù)值。b個(gè)單獨(dú)的交織器電路各自包括至少一個(gè)晶體管。在工作期間，第二交織器級104被截止或在線性(或歐姆)區(qū)中工作。當(dāng)?shù)诙豢椘骷?04在線性(或歐姆)區(qū)中工作時(shí)，是指在無源模式下工作。在線性(或歐姆)區(qū)中，第二交織器級104的交織器電路內(nèi)的晶體管充當(dāng)作無源電流開關(guān)。在本文中，第二交織器級104充當(dāng)作無源電流開關(guān)是“第二交織器級104的交織器電路內(nèi)的晶體管充當(dāng)作無源電流開關(guān)”的簡記。
[0031]第一交織器級102接收輸入DC電流(Idc不等于O)。輸入DC電流起因于DC偏置電流(Ibias)。DC偏置電流(Ibias)將第一交織器級102中的晶體管驅(qū)動到晶體管的飽和區(qū)(有源模式)內(nèi)的工作點(diǎn)。當(dāng)?shù)谝唤豢椘骷?02接收非零DC電流輸入時(shí)，第一交織器級上的DC壓降(Vdc)為非零。由于該電流，DC壓降大于0.1V(Vdc)0.1V)。在一些實(shí)施例中，DC壓降在0.2V和0.3V之間。
[0032]第一交織器級102在飽和區(qū)中工作，并采用一種機(jī)制以消除DC電流(Idc)。因此，第二交織器級104接收零(或接近零)輸入DC電流。當(dāng)在本文中說明時(shí)，術(shù)語“DC電流(Idc)的消除”、“接收零輸入DC電流”等包括接近零的電流或基本消除的可能性。消除不需要是完美的。到第一交織器級的后續(xù)級的輸入DC電流接收遠(yuǎn)低于使該晶體管在飽和區(qū)(有源模式)工作的水平并且低到足以使該晶體管在線性(歐姆)區(qū)工作的輸入DC電流。
[0033]通過未接收到任何能夠在飽和區(qū)內(nèi)創(chuàng)建工作點(diǎn)的輸入DC電流，第二交織器級104以及所有相繼的交織器級，在線性(或歐姆)區(qū)中工作。在線性或歐姆區(qū)中的工作不需要偏置電流。
[0034]如圖1所示，偏置電流(Ibias)在第一交織器級102和第二交織器級104之間在再次被減去。該轉(zhuǎn)換(invers1n)促進(jìn)DC偏置電流的消除，使得第一交織器級102的后續(xù)級，諸如第二交織器級104，不經(jīng)歷DC電流(Idc = O)。DC偏置電流可以以任何數(shù)量的方式來消除。在一個(gè)實(shí)例中，CMOS晶體管和互補(bǔ)CMOS (complementary CMOS)晶體管可以用于消除DC偏置電流，因此DC偏置電流不被提供作為到第二交織器級的輸入。
[0035]第二交織器級104從第一交織器級102(Idc = 0)接收零DC電流(Idc)作為輸入。此外，該第二交織器級104不將DC電流(Idc)輸出到負(fù)載106 (Idc = 0)。在無輸入DC電流且無輸出DC電流的狀態(tài)下，第二交織器級104不經(jīng)歷壓降(Vdc = 0)。
[0036]由于第二交織器級104 (和后續(xù)的所有交織器級)在其各自的輸入和輸出電壓之間不存在壓降，這使得用于多級電流模式交織器100的整體供給電壓與傳統(tǒng)的電流模式交織器相比得到減小。傳統(tǒng)的電流模式交織器在第一交織器級之后不能消除DC電流，因此傳統(tǒng)的電流模式交織器的相繼級經(jīng)歷壓降。這些壓降要求傳統(tǒng)的電流模式交織器采用一個(gè)晶體管的飽和電壓的幾倍的供給電壓，以補(bǔ)償壓降。由于第二交織器級104和相繼的交織器級具有無電壓降地在線性區(qū)工作的能力，多級電流模式交織器100至少部分地要求與傳統(tǒng)的電流模式交織器相比遠(yuǎn)低的供給電壓。
[0037]現(xiàn)在參考圖2，示出多級電流模式交織器200的示意圖。多級電流模式交織器200在包括第一交織器級102、第二交織器級104和負(fù)載106這一點(diǎn)上類似于多級電流模式交織器100。然而，交織器200還包括附加的第三交織器級202。第三交織器級202是“以c計(jì)的交織器”。以c計(jì)的交織器具有一個(gè)輸入部以及“c”個(gè)數(shù)量的分開的輸出部。值“c”是至少為二的整數(shù)值。c個(gè)單獨(dú)的交織器電路各自包括至少一個(gè)晶體管。
[0038]在工作期間，如第二交織器級104那樣，第三交織器級202被截止或者在線性或歐姆區(qū)中工作。當(dāng)?shù)谌豢椘骷?02在線性(或歐姆)區(qū)中工作時(shí)，是指在無源模式下工作。在線性(或歐姆)區(qū)中，第三交織器級202的交織器電路內(nèi)的晶體管充當(dāng)作無源電流開關(guān)。在本文中，第三交織器級202充當(dāng)作無源電流開關(guān)是“第三交織器級202的交織器電路內(nèi)的晶體管充當(dāng)作無源電流開關(guān)”的簡記。由于第二交織器級104、第三交織器級202和任何相繼的交織器級具有在交織器級上無壓降的線性區(qū)工作的能力，多級電流模式的交織器200至少部分地要求遠(yuǎn)低的供給電壓。
[0039]現(xiàn)在參考圖3，示出第一交織器級102的交織器電路的示意電路圖。第一交織器電路包括晶體管302和互補(bǔ)晶體管304。第一交織器級102可以包括任何數(shù)量的與圖3所示的交織器電路相同的交織器電路。第二交織器電路的一個(gè)示例用虛線示出。
[0040]在工作期間，第一交織器級102的晶體管302被截止或在飽和區(qū)(有源模式)中工作。為了使晶體管302在飽和區(qū)中工作，晶體管302的飽和區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)由偏置電流(Ibias)設(shè)定。晶體管302上的壓降(Vdc)不為零。例如，晶體管302上的電壓(Vdc)大于0.1V。作為另一個(gè)示例，晶體管302上的電壓(Vdc)介于0.2V和0.3V之間。
[0041]第一交織器級102的互補(bǔ)晶體管304促進(jìn)偏置電流(Ibias)的消除?；パa(bǔ)晶體管304是促進(jìn)偏置電流(Ibias)的消除的一種方法的示例。消除偏置電流(Ibias)的其他方法也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。偏置電流的消除使相繼的交織器級諸如第二交織器級104不接收偏置電流作為DC電流輸入(Idc = O)。由于相繼的級不接收偏置電流(Ibias)作為輸入，相繼的級不表現(xiàn)出壓降。這使得多級交織器以與傳統(tǒng)的電流模式晶體管所需的供給電壓相比更低的供給電壓工作。
[0042]現(xiàn)在參考圖4，示出來自第二交織器級104的交織器電路的示意電路圖。該第二交織器級104包括至少一個(gè)晶體管402。由于第二交織器級104沒有DC電流輸入(Idc =O)時(shí)，第二交織器級104不被偏置到飽和區(qū)中的工作點(diǎn)。因此，第二交織器級104中的晶體管，諸如晶體管402，在線性(或歐姆)區(qū)中工作。
[0043]第二交織器級104也不輸出DC電流(Idc = O)并且不經(jīng)歷晶體管諸如晶體管402上的DC壓降(Vdc = O)。相繼的交織器級(例如，202)內(nèi)的晶體管不經(jīng)歷DC電流輸入(Idc=O)。相繼的交織器級內(nèi)的晶體管不被偏置到其各自的飽和區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)，因此這些晶體管在線性或歐姆區(qū)中工作。后續(xù)的交織器級內(nèi)的晶體管不輸出DC電流(Idc = O)，因此負(fù)載(例如，106)也不經(jīng)歷DC電流輸入(Idc = O)。
[0044]第二交織器級104以及所有相繼的交織器級(例如，106,202)工作為無源電流開關(guān)。第二交織器級104以及所有相繼的交織器級內(nèi)的晶體管在線性區(qū)(或歐姆范圍)中工作，因此這些晶體管不經(jīng)歷晶體管上的壓降(Vdc = O)。因此，這些晶體管可以被稱為無源電流開關(guān)。相反地，來自第一交織器級102的晶體管在飽和區(qū)(有源模式)工作，因此這些晶體管可以被稱為有源電流開關(guān)。
[0045]現(xiàn)在參考圖5，示出具有兩個(gè)交織器級的多級電流模式交織器500的示意圖。多級電流模式交織器500示出第一交織器級102和第二交織器級KM1和1042。應(yīng)當(dāng)理解，交織器500可以具有任何數(shù)量的交織器級(至少兩個(gè))。第一交織器級102被示出為包括兩個(gè)單獨(dú)的交織器電路502、504。如圖所示，第一交織器級102是以2計(jì)的交織器，或“int by2”。然而，應(yīng)當(dāng)理解，第一交織器級102可以包括任何數(shù)量的交織器電路(至少2個(gè))并且這兩個(gè)交織器電路僅僅是為了說明的簡單性而繪制的，并非為限制性的。
[0046]第二交織器級KM1和1042被示出為兩個(gè)框，但是應(yīng)當(dāng)理解第二交織器級KM1和1042可以包括任何數(shù)量的交織器電路(至少兩個(gè))。例如，第二交織器級KM1和1042可以是以六計(jì)的交織器，或“int by 6”。另外，應(yīng)當(dāng)理解，多級電流模式交織器500可以包括任何數(shù)量的級(至少兩個(gè))和任何數(shù)量的負(fù)載(至少一個(gè))。
[0047]第一交織器級102在第一交織器級102的每個(gè)交織器電路內(nèi)的晶體管502、504的飽和區(qū)中工作。第一交織器級102內(nèi)的晶體管502、504用DC電流(I)偏置，使得晶體管502、504被驅(qū)動而在其各自的飽和區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)工作。在使第一交織器級102的晶體管502,504在飽和區(qū)中工作之后，DC電流(I)被消除。每個(gè)晶體管502和504與相反極性的晶體管配對以促進(jìn)DC電流(I)的消除。
[0048]因此，沒有DC電流被輸入到第二交織器級KM1和1042 (Idc = O)。這使得第二交織器級KM1和1042內(nèi)的晶體管在線性(或歐姆)區(qū)工作。在線性(或歐姆)區(qū)中，不存在壓降(Vdc = O)，并且沒有電流被輸入或輸出(Idc = O)。因此，第二交織器級川七和1042可以作為無源電流開關(guān)發(fā)揮作用。當(dāng)?shù)诙豢椘骷壊唤?jīng)歷壓降時(shí)，經(jīng)歷壓降(V>0.1V)的唯一的交織器級是第一交織器級。因此，供給電壓(Vin)僅需要大到足以補(bǔ)償?shù)谝唤豢椘骷?02中的壓降，并且不必補(bǔ)償相繼的交織器級例如第二交織器級KM1和1042中的壓降。這使得交織器500以比傳統(tǒng)的電流模式交織器低的供給電壓(Vin)工作。
[0049]現(xiàn)在參考圖6，示出具有三個(gè)交織器級的多級電流模式交織器600的示意圖。多級電流模式交織器600示出第一交織器級102、第二交織器級KM1和1042、第三交織器級202r2028以及負(fù)載106^106^如圖所示，第一交織器級102是以2計(jì)的交織器，或int by
2;第二交織器級KM1和1042是以8計(jì)的交織器，或int by 8 ;第三交織器級202^2028是以16計(jì)的交織器，或int by 16。應(yīng)當(dāng)理解，第一交織器級102、第二交織器級KM1和1042以及第三交織器級202^20?可以具有任何數(shù)量的交織器電路(至少2個(gè))并且不被示出的數(shù)字所限制。雖然示出了十六個(gè)負(fù)載1e1-1oe16，但應(yīng)當(dāng)理解，多級電流模式交織器600可以具有任何數(shù)量的單獨(dú)的負(fù)載(至少I個(gè))。
[0050]圖7、8、9和10示出以流程圖示出的方法。為了簡化說明，這些方法被描繪或說明為一系列動作。然而，這些方法不被示出的動作和動作的順序所限制。例如，這些動作可以以各種順序和/或同時(shí)發(fā)生，并且用此處未給出和說明的其他動作來實(shí)現(xiàn)。此外，并非所有示出的動作都需要實(shí)現(xiàn)該方法。此外，還應(yīng)當(dāng)理解，這些方法可以在制品(例如，交織器)上來實(shí)現(xiàn)，以促進(jìn)傳輸和轉(zhuǎn)移(transport and transfer)這些方法。
[0051]現(xiàn)在參考圖7，示出的是采用交織器進(jìn)行電流切換的方法700的示意性工藝流程圖。在元件702處，在飽和區(qū)工作以促進(jìn)有源電流模式切換的第一交織器級中消除偏置電流(Idc)。偏置電流可以通過從輸出DC電流減去輸入DC偏置電流而消除。偏置電流還可以通過采用第一交織器級中的具有相反極性的晶體管來消除。應(yīng)當(dāng)理解，偏置電流可以以能使相繼的交織器級不經(jīng)受任何偏置電流(Idc = O)的任何其他方式消除。偏置電流(Idc)的消除使得所有相繼的交織器級作為無源電流開關(guān)工作。
[0052]在元件704處，電流在第二交織器級無源地切換。第二交織器級不從第一交織器級接收任何輸入偏置電流(Idc = O)作為輸入。這使得第二交織器級在線性(或歐姆)區(qū)域工作。在線性(或歐姆)區(qū)中的工作使得第二交織器級沒有壓降。雖然在本文中僅說明了兩個(gè)交織器級，但應(yīng)當(dāng)理解，交織器可以具有大于或等于2的任何數(shù)量的交織器級。每個(gè)附加的交織器級在線性區(qū)中工作而不經(jīng)歷任何偏置電流(Idc)，這類似于第二交織器級。
[0053]現(xiàn)在參考圖8，示出用于促進(jìn)高速低電壓交織的方法800的示意性工藝流程圖。多級電流模式交織器包括至少兩個(gè)級。在元件802處，第一交織器級在第一交織器級內(nèi)的晶體管的飽和區(qū)中工作。DC偏置電流要求確保第一交織器級在飽和區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)工作。在元件804處，DC偏置電流被消除，使得相繼的交織器級不經(jīng)受輸入DC電流。DC偏置電流可以例如，通過采用具有與第一交織器級內(nèi)的晶體管相反極性的晶體管而被消除。
[0054]在元件806處，第二交織器級在第二交織器級內(nèi)的晶體管的線性(或歐姆)區(qū)中工作。第二交織器級不接收輸入DC電流并且不產(chǎn)生輸出DC電流。因此，第二交織器級上不存在壓降。在無壓降的狀態(tài)下，第二交織器級和后續(xù)的交織器級在線性(或歐姆)區(qū)中工作，因此唯一具有壓降的交織器中的級是第一交織器級。由于唯一的壓降是在第一交織器級，所以供給電壓只需要大到足以補(bǔ)償?shù)谝唤豢椘骷壷械膲航担皇侨缭趥鹘y(tǒng)的電流模式交織器中那樣需要補(bǔ)償相繼的級的壓降。因此，本發(fā)明的多級電流模式交織器100、200、500或600所需的供給電壓比傳統(tǒng)的電流模式交織器所需的供給電壓小幾倍。
[0055]現(xiàn)在參考圖9，示出用于使具有兩個(gè)交織器級的多級電流模式交織器工作的方法900的示意性工藝流程圖。在元件902處，至少等于所述第一交織器級的飽和電壓的電壓被供給到第一交織器級。在元件904處，第一交織器級偏置以在飽和區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)工作。飽和區(qū)(或有源模式)中的工作使得第一交織器級作為有源電流開關(guān)發(fā)揮作用。
[0056]在元件906處，用于將第一交織器級驅(qū)動到飽和區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)的偏置電流(Idc)被消除，使得相繼的交織器級不經(jīng)受偏置電流(Idc = O)。偏置電流可通過從輸出DC電流減去輸入DC電流而被消除。偏置電流還可以通過采用具有相反極性的晶體管來消除。應(yīng)當(dāng)理解，偏置電流可以以能使相繼的交織器級不經(jīng)受任何偏置電流(Idc = O)的任何其他方式被消除。偏置電流(Idc)的消除使得所有相繼的交織器級作為無源電流開關(guān)工作。
[0057]在元件908處，第二交織器級和所有其他的交織器級可以在其各自的線性區(qū)中工作。交織器可以有大于或等于2的任何數(shù)量的級。交織器級在線性區(qū)中的工作使得所有后續(xù)的交織器級具有等于其各自的輸入DC電勢的輸出DC電勢，這使得后續(xù)的交織器級作為無源電流開關(guān)工作。
[0058]在無壓降的狀態(tài)下，第二交織器級和后續(xù)的交織器級在線性(或歐姆)區(qū)中工作，因此唯一具有壓降的交織器中的級是第一交織器級。由于唯一的壓降是在第一交織器級，所以供給電壓只需要大到足以補(bǔ)償?shù)谝唤豢椘骷壷械膲航?，而不是如在傳統(tǒng)的電流模式交織器中那樣需要補(bǔ)償相繼的級上的壓降。因此，多級電流模式交織器所需的供給電壓比傳統(tǒng)的電流模式交織器所需的供給電壓小幾倍。
[0059]現(xiàn)在參考圖10，示出用于使具有三個(gè)交織器級的多級電流模式交織器工作的方法1000的示意性工藝流程圖。在元件1002處，至少等于所述第一交織器級的飽和電壓的電壓被供給到第一交織器級。在元件1004處，第一交織器級偏置以在第一交織器級內(nèi)的晶體管的飽和區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)工作。飽和區(qū)(或有源模式)中的工作使得第一交織器級作為有源電流開關(guān)發(fā)揮作用。
[0060]在元件1006處，用于將第一交織器級驅(qū)動到飽和區(qū)內(nèi)的工作點(diǎn)的偏置電流(Idc)被消除，使得相繼的交織器級不經(jīng)歷偏置電流(Idc = O)。偏置電流可通過從輸出DC電流減去輸入DC電流而被消除。偏置電流還可以通過采用具有相反極性的晶體管來消除。應(yīng)當(dāng)理解，偏置電流可以以能使相繼的交織器級不經(jīng)歷任何偏置電流(Idc = O)的任何其他方式被消除。偏置電流(Idc)的消除使得所有相繼的交織器級作為無源電流開關(guān)工作。
[0061]在元件1008處，第二交織器級在線性區(qū)中工作。在元件1010處，第三交織器級在線性區(qū)中工作。所有其他后續(xù)的交織器級，只要有的話，可以在線性區(qū)中工作。交織器可以有任何數(shù)量的級(至少2個(gè))。交織器級在線性區(qū)中的工作使得所有后續(xù)的交織器級具有等于輸入DC電勢的輸出DC電勢。這使得后續(xù)的交織器級作為無源電流開關(guān)工作。
[0062]在無壓降的狀態(tài)下，第二交織器級和后續(xù)的交織器級在線性(或歐姆)區(qū)中工作，因此唯一具有壓降的交織器中的級是第一交織器級。由于唯一的壓降是在第一交織器級，所以供給電壓只需要大到足以補(bǔ)償?shù)谝唤豢椘骷壷械膲航?，而不是如傳統(tǒng)的電流模式交織器中那樣需要補(bǔ)償相繼的級上的壓降。因此，本發(fā)明的多級電流模式的交織器所需的供給電壓比傳統(tǒng)的電流模式交織器所需的供給電壓小幾倍。
[0063]上述對所示實(shí)施例的說明，包括在摘要中所說明的，并不旨在窮盡本發(fā)明的實(shí)施例，或?qū)⑵湎拗茷樗_的精確形式。雖然具體的實(shí)施例和示例在本文中用于例示的目的，但是可以在這種實(shí)施例和示例的范圍之內(nèi)考慮各種修改，正如相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn)識到的那樣。
[0064]如本文所用，在本文中使用的術(shù)語“示例”意指示例、實(shí)例或例示。為避免疑義，本文中所說明的發(fā)明不受這些示例的限制。此外，本文中說明為“示例”的任何方面或設(shè)計(jì)并不一定要被解釋為優(yōu)選的或勝過其他方面或設(shè)計(jì)，也并非意在排除已知的那些本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的等效的結(jié)構(gòu)和技術(shù)。此外，就術(shù)語“包括”、“具有”、“包含”和其他類似的詞語在【具體實(shí)施方式】或權(quán)利要求書中使用時(shí)，這些術(shù)語旨在以類似于開放性的過渡詞“包括”那樣的方式包括，而不排除任何附加或其他元素。
[0065]在這方面，盡管結(jié)合各種實(shí)施例和相應(yīng)的附圖-只要適用-對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但可以理解，在不脫離所公開的發(fā)明的情況下，也可以使用其他相似的實(shí)施例或者可以對所說明的實(shí)施例進(jìn)行用于執(zhí)行所公開的發(fā)明的相同、相似、替換、或替代功能的修改和增力口。因此，所公開的發(fā)明不應(yīng)限于本文所述的任何單個(gè)實(shí)施例，而是應(yīng)當(dāng)根據(jù)所附的權(quán)利要求的廣度和范圍被解釋。
【權(quán)利要求】
1.一種交織器電路，其包括: 第一交織器級，其在飽和區(qū)工作或截止； 第二交織器級，其在線性區(qū)工作或截止， 其中所述第二交織器級具有等于輸出DC電勢的輸入DC電勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交織器電路，其中所述第一交織器級包括η個(gè)晶體管，其中η至少為2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交織器電路，其中所述第二交織器級包括η個(gè)晶體管，其中η至少為2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交織器電路，其還包括在線性區(qū)工作或截止的第三交織器級。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交織器電路，其中所述第三交織器級包括η個(gè)晶體管，其中η至少為2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交織器電路，其還包括作為負(fù)載的第四級。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交織器電路，其中所述第二交織器級配置成充當(dāng)無源電流開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交織器電路，其中所述第一交織器級促進(jìn)偏置電流的消除。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交織器電路，其中所述第二交織器級配置成充當(dāng)無源電流開關(guān)。
10.一種交織器，其包括: 第一交織器級，其促進(jìn)偏置電流的消除； 第二交織器級，其配置成充當(dāng)無源電流開關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的交織器，其中所述第一交織器級在飽和區(qū)工作或截止。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的交織器，其中所述第二交織器級在線性區(qū)工作或截止。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的交織器，其中所述第二交織器級具有等于輸出DC電勢的輸ADC電勢。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的交織器，其中所述第一交織器級包括η個(gè)晶體管，其中η至少為2。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的交織器，其中所述第二交織器級包括η個(gè)晶體管，其中η至少為2。
16.一種方法，其包括如下步驟: 在第一交織器級消除偏置電流；和 在第二交織器級無源地切換電流。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其還包括如下步驟:在第三交織器級無源地切換電流。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其還包括如下步驟:將供給電壓供給到交織器電路，其中所述供給電壓至少是用于第一交織器級的飽和電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一交織器級在飽和區(qū)工作或截止。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第二交織器級在線性區(qū)工作或截止。
【文檔編號】H04K1/10GK104380638SQ201380027359
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】E·旺代爾 申請人:Sem技術(shù)公司