具有降低的保留電壓的觸發(fā)器的制造方法
【專利說明】具有降低的保留電壓的觸發(fā)器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年4月12日提交的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)N0.13/862，015的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過援引納入于此。
[0003]領(lǐng)域
[0004]本公開一般涉及觸發(fā)器。
[0005]相關(guān)技術(shù)描述
[0006]技術(shù)進(jìn)步已產(chǎn)生越來越小且越來越強(qiáng)大的計(jì)算設(shè)備。例如，當(dāng)前存在各種各樣的便攜式個(gè)人計(jì)算設(shè)備，包括較小、輕量且易于由用戶攜帶的無線計(jì)算設(shè)備，諸如便攜式無線電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)以及尋呼設(shè)備。更具體地，便攜式無線電話(諸如蜂窩電話和網(wǎng)際協(xié)議(IP)電話)可通過無線網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)語音和數(shù)據(jù)分組。此外，許多此類無線電話包括被納入于其中的其他類型的設(shè)備。例如，無線電話還可包括數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)字記錄器以及音頻文件播放器。同樣，此類無線電話可處理可執(zhí)行指令，包括可被用于訪問因特網(wǎng)的軟件應(yīng)用，諸如web瀏覽器應(yīng)用。如此，這些無線電話可包括顯著的計(jì)算能力。
[0007]在移動(dòng)設(shè)備中，電池壽命是能夠使一個(gè)品牌有別于其他品牌的特征。在移動(dòng)設(shè)備中，能量消耗的源頭之一是待機(jī)功率(即，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備處于待機(jī)模式時(shí)或者當(dāng)該設(shè)備的特定組件在后臺(tái)時(shí)停滯所消耗的能量)。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備處于待機(jī)模式中時(shí)，移動(dòng)設(shè)備關(guān)掉該移動(dòng)設(shè)備的特定電路以節(jié)約電池壽命。然而，這些特定電路的一些邏輯狀態(tài)(例如，控制信息)在待機(jī)模式期間必須被留存，從而在該移動(dòng)設(shè)備退出待機(jī)模式時(shí)使該移動(dòng)設(shè)備正常工作。觸發(fā)器電路被典型地用以在待機(jī)模式期間留存邏輯狀態(tài)。觸發(fā)器電路在待機(jī)模式期間消耗功率。
[0008]為了降低觸發(fā)電路的功率，現(xiàn)有系統(tǒng)一般通過使用特定類型的觸發(fā)器(即，保留觸發(fā)器)來降低保留電壓(例如，在待機(jī)模式期間供應(yīng)到觸發(fā)器電路的電壓)。盡管保留觸發(fā)器能夠在較低電壓操作，但保留觸發(fā)器一般增加面積開銷，從而限制它們的應(yīng)用。
[0009]概述
[0010]保留觸發(fā)器在在保留操作模式期間消耗功率。由此，移動(dòng)設(shè)備內(nèi)的保留觸發(fā)器對(duì)該移動(dòng)設(shè)備的電池壽命有所影響。本文中所描述的系統(tǒng)和方法可有利地使得保留觸發(fā)器能夠降低功耗。
[0011]例如，常規(guī)重置觸發(fā)器(例如，保留觸發(fā)器)一般包括主控級(jí)和從動(dòng)級(jí)。從動(dòng)級(jí)可包括傳輸門、反相器、多個(gè)nMOS晶體管、和多個(gè)PMOS晶體管。在保留操作模式期間，去往重置觸發(fā)器的電源電壓被降低，從而重置觸發(fā)器中的晶體管并不切換狀態(tài)(由此保留了諸晶體管在進(jìn)入保留操作模式之前的狀態(tài))。然而，每個(gè)重置晶體管在保留操作模式期間由于與該重置晶體管相關(guān)聯(lián)的漏泄電流而消耗功率。當(dāng)電源電壓被降低到低于重置晶體管在保留操作模式期間消耗的漏泄電流的水平之時(shí)，該重置晶體管可能會(huì)丟失狀態(tài)。晶體管狀態(tài)的丟失可引發(fā)數(shù)據(jù)損壞。
[0012]在特定實(shí)施例中，重置觸發(fā)器可使用時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)延遲版本和該時(shí)鐘信號(hào)的反相經(jīng)延遲版本來控制主控級(jí)和從動(dòng)級(jí)。時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)延遲版本和該時(shí)鐘信號(hào)的反相經(jīng)延遲版本可經(jīng)由或非(NOR)邏輯門和反相器來生成。通過避免使用來自從動(dòng)級(jí)的重置晶體管(以及避免來自重置晶體管的漏泄電流)，重置觸發(fā)器可降低保留操作模式期間的功耗。
[0013]在另一特定實(shí)施例中，重置觸發(fā)器包括主控級(jí)、耦合到該主控級(jí)的從動(dòng)級(jí)、以及耦合到重置信號(hào)輸入的反相器。該從動(dòng)級(jí)包括與非(NAND)邏輯門，并且該與非邏輯門被耦合到該反相器。
[0014]在另一特定實(shí)施例中，重置觸發(fā)器可使用時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)延遲版本和該時(shí)鐘信號(hào)的反相經(jīng)延遲版本來控制主控級(jí)和從動(dòng)級(jí)。時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)延遲版本和該時(shí)鐘信號(hào)的反相經(jīng)延遲版本可經(jīng)由或非邏輯門和反相器來生成。該重置觸發(fā)器可以響應(yīng)于耦合到反相器的設(shè)置信號(hào)輸入。該重置觸發(fā)器也可以具有在該主控級(jí)中的與非邏輯門。
[0015]在特定實(shí)施例中，一電路包括響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)且響應(yīng)于控制信號(hào)的或非邏輯門。該電路還包括觸發(fā)器的主控級(jí)。該電路進(jìn)一步包括該觸發(fā)器的響應(yīng)于該主控級(jí)的從動(dòng)級(jí)。該電路進(jìn)一步包括響應(yīng)于該或非邏輯門并且配置成輸出該時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)延遲版本的反相器。該或非邏輯門的輸出和該時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)延遲版本被提供到該觸發(fā)器的主控級(jí)和從動(dòng)級(jí)。該主控級(jí)響應(yīng)于該控制信號(hào)以控制該從動(dòng)級(jí)。
[0016]在另一特定實(shí)施例中，一電路包括觸發(fā)器的主控級(jí)。該電路還包括該觸發(fā)器的響應(yīng)于主控級(jí)的從動(dòng)級(jí)。該觸發(fā)器處于單功率域中。該主控級(jí)配置成在保留操作模式期間向從動(dòng)級(jí)的輸入提供高阻抗輸出。
[0017]在特定實(shí)施例中，一種方法包括以在或非邏輯門的第二輸入處的控制信號(hào)來選擇性地門控在該或非邏輯門的第一輸入處的時(shí)鐘信號(hào)以在該或非邏輯門的輸出處生成該時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)選擇性地門控的反相版本。該方法還包括生成該時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)選擇性地門控的版本。該方法進(jìn)一步包括向觸發(fā)器的主控級(jí)和該觸發(fā)器的從動(dòng)級(jí)提供該時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)選擇性地門控的反相版本和該時(shí)鐘信號(hào)的經(jīng)選擇性地門控的版本。
[0018]在另一特定實(shí)施例中，一種方法包括在正常操作模式期間將觸發(fā)器的主控級(jí)的輸出提供至該觸發(fā)器的從動(dòng)級(jí)的輸入。該觸發(fā)器處于單功率域中。該方法還包括在保留操作模式期間向該從動(dòng)級(jí)的輸入提供高阻抗輸出。
[0019]由至少一個(gè)所公開的實(shí)施例提供的一個(gè)特定優(yōu)勢(shì)在于降低重置觸發(fā)器的保留電壓并且由此節(jié)省能量并延展電池壽命的能力。本公開的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將在閱讀了整個(gè)申請(qǐng)后變得明了，整個(gè)申請(qǐng)包括下述章節(jié):附圖簡(jiǎn)述、詳細(xì)描述以及權(quán)利要求。
[0020]附圖簡(jiǎn)述
[0021]圖1是解說異步重置觸發(fā)器的特定實(shí)施例的邏輯圖；
[0022]圖2是解說異步重置觸發(fā)器的另一特定實(shí)施例的邏輯圖；
[0023]圖3是解說異步重置觸發(fā)器的另一特定實(shí)施例的邏輯圖；
[0024]圖4是解說觸發(fā)器的實(shí)施例的邏輯圖，該觸發(fā)器可操作以在保留操作模式期間向觸發(fā)器的從動(dòng)級(jí)的輸入提供高阻抗輸出；
[0025]圖5是解說在異步重置觸發(fā)器處的操作方法的特定實(shí)施例的流程圖；
[0026]圖6是解說在異步重置觸發(fā)器處的操作方法的另一特定實(shí)施例的流程圖；以及
[0027]圖7是包括圖1-4中的異步重置觸發(fā)器中的一者或多者的通信設(shè)備的框圖。
[0028]詳細(xì)描述
[0029]圖1解說了異步重置觸發(fā)器100。異步重置觸發(fā)器100可包括主控級(jí)101和從動(dòng)級(jí)102。異步重置觸發(fā)器100可配置成接收時(shí)鐘信號(hào)103、控制信號(hào)104、和控制信號(hào)105-107。異步重置觸發(fā)器100可進(jìn)一步包括晶體管111-118、反相器109、110和120、NAND邏輯門119、信號(hào)輸出135、136、以及或非邏輯門133。晶體管111-114可形成第一晶體管堆棧，并且晶體管115-118可形成第二晶體管堆棧。這兩個(gè)四晶體管堆棧111-118可響應(yīng)于控制信號(hào)105-107以向主控級(jí)101提供輸出。
[0030]主控級(jí)101可包括傳輸門121、或非邏輯門122、兩個(gè)η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(nMOS)晶體管123和124、以及兩個(gè)p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(pMOS)晶體管125和126。傳輸門121的輸入可被耦合到這兩個(gè)四晶體管堆棧111-118的輸出，并且傳輸門121的輸出可被耦合到由晶體管126和123以及或非邏輯門122形成的鎖存器的輸入。nMOS晶體管124和pMOS晶體管125可作為隔離器件來操作以減少經(jīng)由傳輸門121接收到的數(shù)據(jù)的鎖存期間的爭(zhēng)用?；蚍沁壿嬮T122可以具有耦合到傳輸門121的輸出的第一輸入以及耦合到控制信號(hào)104的第二輸入?；蚍沁壿嬮T122的輸出可以將主控級(jí)101的輸出信號(hào)提供至從動(dòng)級(jí)102的傳輸門127 (例如，傳送門)并且提供至nMOS晶體管123和pMOS晶體管126。或非邏輯門122以及晶體管123-126可操作以在控制信號(hào)104為邏輯零時(shí)鎖存主控級(jí)101的輸出處的數(shù)據(jù)值，以及在控制信號(hào)104為邏輯一時(shí)輸出邏輯零值。
[0031]從動(dòng)級(jí)102可以包括傳輸門127、反相器128、nMOS晶體管129、130以及pMOS晶體管131、132。傳輸門127可具有響應(yīng)于主控級(jí)101的或非門122的輸出的輸入，并且可具有耦合到由反相器128和nMOS晶體管129及pMOS晶體管132形成的鎖存器的輸入的輸出。nM