[发明专利]具有减小的阈值电流的缓冲器系统

说明书

技术领域

本公开涉及缓冲器系统，且更具体而言，涉及具有减小的阈值电流的缓冲器系统。

背景技术

缓冲器电路被广泛地用在很多数字系统中，且一般提供输入信号和其他电路系统（例如与集成电路（IC）相关的其他电路系统）之间的阻抗匹配和边缘设置功能。在数字混合信号系统中，输入缓冲器可以包括响应于输入信号而开关的一个或更多开关级。尽管切换缓冲器中的状态实际所需的阈值电流可以相对低，当发生IC和其他电路系统之间的通信时，输入缓冲器中的阻抗可能导致大的持续的电流消耗（current draw）。例如，如果输入缓冲器由比输入信号的电压大的电压供电，则缓冲器电路可以在状态之间切换时消耗大阈值电流，且在输入声明为高时具有连续的电流消耗。缓冲器中大阈值电流的存在可能不必要地增加IC的总功率消耗，这进而可能限制了电池寿命且形成热管理问题。用于降低阈值电流的常规方法包括使用大电阻器和/或大面积晶体管来电流限制缓冲器或其一部分。然而，这些方法需要IC管芯面积的增加实现且可能不利地（且不可预知地）影响IC的缓冲器和/或电路系统的带宽。

发明内容

本发明一方面涉及一种输入缓冲器系统，包含：

第一反相器级电路系统，配置成反转在状态之间切换的输入数字信号；以及

第一电流源电路系统，包含耦合在电压轨和第一反相器级电路系统之间的第一电流源，该第一电流源配置成产生第一参考电流以向第一反相器级电路系统供应功率，该第一电流源电路系统还配置成基于第一参考电流限制第一反相器级电路系统的阈值电流。

本发明另一方面涉及一种用于减小缓冲器系统中的阈值电流的方法，包含：

使用第一电流源限制缓冲器系统的第一级的阈值电流；

使用第二电流源延迟缓冲器系统的第二级的开关转变。

本发明再一方面涉及一种系统，包含：

第一反相器级电路系统，配置成反转在状态之间切换的输入数字信号；

第一电流源电路系统，包含耦合在电压轨和第一反相器级电路系统之间的第一电流源，该第一电流源配置成产生第一参考电流以向第一反相器级电路系统供应功率，该第一电流源电路系统还配置成基于第一参考电流限制第一反相器级电路系统的阈值电流；

第二反相器级电路系统，与第一反相器级电路系统串联耦合在一起，该第二反相器级电路系统配置成反转第一反相器级电路系统的输出；

第二电流源电路系统，配置成产生第二参考电流以向第二反相器级电路系统供应功率，该第二参考电流还配置成限制第二反相器级电路系统的阈值电流且在由第二反相器级电路系统切换的输入数字信号上引入延迟；以及

迟滞电路系统，耦合到第一反相器级电路系统，配置成控制由第一反相器级电路系统进行的、输入数字信号的开关转变阈值，使得低向高的开关转变阈值大于高向低的开关转变阈值。

附图说明

从符合所要求保护的主题的实施例的下面的详细描述将显见所要求保护的主题的特征和优点，应当参考附图考虑其描述，其中：

图1说明符合本公开的各个实施例的输入缓冲器系统；

图2说明符合本公开的一个实施例的、与输入缓冲器系统相关的阈值电流的信号图；

图3说明符合本公开的一个实施例的输入缓冲器系统的输入和输入信号之间的延迟时间的信号图；

图4说明符合本公开的各个实施例的另一输入缓冲器系统；以及

图5说明根据本公开的一个实施例的操作的流程图。

尽管参考说明性实施例继续下面的详细描述，本领域技术人员将显见其很多备选、修改和变型。

具体实施方式

一般而言，本公开提供缓冲器系统（和方法）以在减小操作期间缓冲器消耗的阈值电流（Icct）的同时缓冲数字输入信号。阈值电流一般定义为在从低向高或从高向低的转变阈值期间开关器件或开关器件的集合所消耗的电流。低功率电流源电路系统可以用于对缓冲器的所选级供电，使得缓冲器的最大阈值电流（Icct）至多是电流源的值，因而提供优于使用较高功率电压轨的阈值电流的显著减小。另外，可以使用迟滞电路系统，使得缓冲器中的状态之间的转换较不受噪声影响。有利地，本公开的缓冲器系统提供减小的Icct而无需大电阻器和/或大晶体管，因而增加了操作带宽且减小了总管芯面积。