[发明专利]延迟电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种延迟电路，且特别是有关于一种可补偿制程的变动与电压影响的延迟电路。

背景技术

图1是显示传统延迟电路100的电路图。传统延迟电路100包括反相器120与130、电阻106以及电容108。

反相器120是耦接于输入端IN与节点N1之间。电阻106是耦接于节点N1与节点N2之间。电容108是以NMOS晶体管实现，NMOS晶体管的栅极是耦接至节点N2且NMOS晶体管的基体(body)是耦接至接地点GND。反相器130是耦接于节点N2与输出端OUT之间。

反相器120包括晶体管102与104。晶体管102具有耦接至电压源VDD的源极、耦接至节点N1的漏极以及栅极。晶体管104具有耦接至节点N1的漏极、耦接至接地点GND的源极以及栅极。晶体管102的栅极与晶体管104的栅极是共同耦接至输入端IN，用以接收输入信号。值得注意的是，晶体管102是为PMOS(P型金属氧化物半导体晶体管)晶体管而晶体管104是为NMOS(N型金属氧化物半导体晶体管)晶体管。

反相器130包括晶体管110与112。晶体管110具有耦接至电压源VDD的源极、耦接至输出端OUT的漏极以及栅极。晶体管112具有耦接至输出端OUT的漏极、耦接至接地点GND的源极以及栅极。晶体管110的栅极与晶体管112的栅极是共同耦接至节点N2。

在传统延迟电路100中是将晶体管102与晶体管104当作电阻使用(MOS电阻)，电容108是为MOS电容，且电阻106是为高阻抗多晶硅电阻(Hi-R)。然而，MOS电阻、MOS电容与Hi-R的特性参数随制程的变动会产生漂移，分别约受到10％、10％与20％的影响。再者，MOS电阻(晶体管102与晶体管104)是反比于电压的平方。

根据晶体管特性漂移的范围定义晶体管的参数变异范围。分别对NMOS及PMOS定义三组参数(S：slow，T：typical，F：fast)。根据制程的变动，NMOS与PMOS可分别偏向三组参数的任一个。图2是显示NMOS与PMOS随制程的变动可能的参数组合，分别为FF、FS、SF、SS与TT，其中前者代表NMOS的特性参数，而后者代表PMOS的特性参数。例如，FS代表NMOS的特性参数为F而PMOS的特性参数为S。

当MOS具有较低的临界电压(V_th)时，通常MOS的栅极氧化层(gate oxide)变薄，因此电流与电容皆会上升，此时MOS的特性参数为F。而当MOS具有较高的临界电压(V_th)时，通常MOS的栅极氧化层变厚，因此电流与电容皆会下降，此时MOS的特性参数为S。

以MOS的特性参数偏向FS为例，也就是NMOS的特性参数为F而PMOS的特性参数为S。当输入端IN的输入为1时，晶体管104为导通而晶体管102不导通，如此一来，电容108是经由电阻106而透过晶体管104放电。由于NMOS的特性参数为F，使得以NMOS晶体管所实现的电容108也会随着制程的变动而上升。另外，NMOS的特性参数为F代表临界电压(V_th)下降，因此晶体管104的电阻是与电压平方关系曲线下降。由于电容108与MOS电阻104皆增加，因此充电RC延迟会增加。

以MOS的特性参数偏向SF为例，也就是NMOS的特性参数为S而PMOS的特性参数为F。当输入端IN的输入为1时，晶体管104为导通而晶体管102不导通，如此一来，电容108是经由电阻106而透过晶体管104放电。由于NMOS的特性参数为S，使得以NMOS晶体管所实现的电容108也会随着制程的变动而下降。另外，NMOS的特性参数为S代表临界电压(V_th)上升，因此晶体管104的电阻是与电压平方关系曲线上升。由于电容108与MOS电阻104皆减少，因此RC延迟会减少。

图1所示的延迟电路在放电时由于不同的制程变动而使得所产生的RC延迟的范围过大。由于RC延迟受到制程的变动与电压的影响太大，在应用时会影响其他电路的正常运作，因此需要一种可补偿制程的变动与电压影响的延迟电路。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种延迟电路，包括第一反相器、电阻、第一电容以及第二电容。第一反相器具有输入端以及第一节点，输入端是用以接收输入信号。电阻是耦接于第一节点与第二节点之间。第一电容是耦接于第二节点以及电压源之间。第二电容是耦接于第二节点以及接地点之间。