TSPC触发器和TSPC寄存器的制作方法

allin2025-06-10  84


本公开的实施例涉及集成电路,尤其涉及一种tspc触发器和tspc寄存器。


背景技术:

1、触发器电路一般要求互补的输入时钟信号,但很多场景下期望仅用单相的时钟信号来驱动触发器电路,这可以避免两个信号间的同步问题。真单相时钟(true singlephase clock,tspc)触发器不仅可以仅用单相的时钟信号来驱动,而且功耗极低。tspc触发器电路在工作过程中,其内部的节点在一些状态下悬空,而如果节点悬空时间过长,节点电压可能发生变化,从而导致逻辑错误。

2、现有技术中,通常限定tspc触发器电路的使用频率,避免其应用于低频场景以避免出现逻辑错误。如此,tspc触发器电路无法应用于低频场景,导致tspc触发器电路的应用场景受限。


技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种tspc触发器和tspc寄存器,能够扩大tspc触发器的应用场景。

2、第一方面,本公开提供了一种tspc触发器,包括:第一级电路、第二级电路、第三级电路、第四级电路和反馈电路。

3、所述第一级电路被配置为,基于时钟信号对输入信号进行采样,确定第一节点的电压。所述第二级电路被配置为,基于所述时钟信号和所述第一节点的电压,确定第二节点的电压。所述第三级电路被配置为,基于所述时钟信号和所述第二节点的电压,确定第三节点的电压。所述第四级电路被配置为,基于所述第三节点的电压确定输出信号。所述反馈电路被配置为,拉低或拉高节点的电压,所述节点包括所述第一节点、所述第二节点和所述第三节点中的至少一个。

4、在本公开的一些实施例中,所述第一级电路的第一输入端、所述第二级电路的第一输入端和所述第三级电路的第一输入端连接所述时钟信号,所述第一级电路的第二输入端连接输入信号,所述第一级电路的输出端连接所述第二级电路的第二输入端,所述第二级电路的输出端连接所述第三级电路的第二输入端,所述第三级电路的输出端连接所述第四级电路的输入端,所述第四级电路的输出端连接所述tspc触发器的输出端。

5、所述第一级电路的电源端、所述第二级电路的电源端、所述第三级电路的电源端、所述第四级电路的电源端和所述反馈电路的电源端连接电源电压,所述第一级电路的接地端、所述第二级电路的接地端、所述第三级电路的接地端和所述第四级电路的接地端接地。

6、所述第一级电路的输出端与所述第二级电路的第二输入端的连接点为所述第一节点,所述第二级电路的输出端与所述第三级电路的第二输入端的连接点为所述第二节点,所述第三级电路的输出端与所述第四级电路的输入端的连接点为所述第三节点,所述反馈电路的输出端连接所述第一节点、所述第二节点和所述第三节点中的至少一个节点。

7、在本公开的一些实施例中,所述第一级电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管。

8、所述第一开关管的第一端连接所述电源电压,所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端,所述第二开关管的第二端连接所述第三开关管的第二端、所述第一节点和所述反馈电路的第一输出端,所述第三开关管的第一端接地。所述第一开关管的控制端和所述第三开关管的控制端连接所述输入信号,所述第二开关管的控制端连接所述时钟信号。

9、所述反馈电路进一步被配置为,当所述时钟信号为高电平信号且所述输入信号为低电平信号时,拉高所述第一节点的电压。

10、在本公开的一些实施例中,所述反馈电路包括第一晶体管。

11、所述第一晶体管的第一端连接所述电源电压,所述第一晶体管的第二端连接所述第一节点,所述第一晶体管的控制端连接所述第二节点。

12、在本公开的一些实施例中,所述第二级电路包括第四开关管、第五开关管和第六开关管。

13、所述第四开关管的第一端连接所述电源电压,所述第四开关管的第二端连接所述第五开关管的第二端、所述反馈电路的第二输出端和所述第二节点,所述第五开关管的第一端连接所述第六开关管的第二端,所述第六开关管的第一端接地。所述第四开关管的控制端和所述第六开关管的控制端连接所述时钟信号,所述第五开关管的控制端连接所述第一节点。

14、所述反馈电路进一步被配置为,当所述时钟信号和所述输入信号均为低电平信号时,拉高所述第二节点的电压。

15、在本公开的一些实施例中,所述反馈电路包括第二晶体管。

16、所述第二晶体管的第一端连接所述电源电压,所述第二晶体管的第二端连接所述第二节点,所述第二晶体管的控制端连接所述第三节点。

17、在本公开的一些实施例中,所述第三级电路包括第七开关管、第八开关管和第九开关管。

18、所述第七开关管的第一端连接所述电源电压,所述第七开关管的第二端连接所述第八开关管的第二端、所述反馈电路的第三输出端和所述第三节点,所述第八开关管的第一端连接所述第九开关管的第二端,所述第九开关管的第一端接地。所述第七开关管的控制端和所述第九开关管的控制端连接所述第二节点,所述第八开关管的控制端连接所述时钟信号。

19、所述反馈电路进一步被配置为,当所述时钟信号为低电平信号时,拉高或者拉低所述第三节点的电压。

20、在本公开的一些实施例中,所述反馈电路包括第三晶体管和第四晶体管。

21、所述第三晶体管的第一端连接所述电源电压,所述第三晶体管的第二端连接所述第三节点和所述第四晶体管的第二端,所述第四晶体管的第一端接地,所述第三晶体管的控制端和所述第四晶体管的控制端连接所述第四级电路的输出端。

22、在本公开的一些实施例中,所述第四级电路包括第十开关管和第十一开关管。

23、所述第十开关管的第一端连接所述电源电压,所述第十开关管的第二端连接所述第十一开关管的第二端和所述tspc触发器的输出端,所述第十一开关管的第二端接地,所述第十开关管的控制端和所述第十一开关管的控制端连接所述第三节点。

24、第二方面,本公开提供了一种tspc寄存器,包括第一方面提供的任一tspc触发器。

25、本公开实施例的技术方案中,tspc触发器包括第一级电路、第二级电路、第三级电路、第四级电路和反馈电路,第一级电路可以基于时钟信号对输入信号进行采样,确定第一节点的电压,第二级电路可以基于时钟信号和第一节点的电压,确定第二节点的电压,第三级电路可以基于时钟信号和第二节点的电压,确定第三节点的电压,第四级电路可以基于第三节点的电压确定输出信号,反馈电路可以拉低或拉高节点的电压,节点包括第一节点、第二节点和第三节点中的至少一个,如此,可以避免至少部分节点悬空,降低逻辑错误的风险,同时无需限制应用场景,从而能够扩大tspc触发器的应用场景。

26、上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。



技术特征:

1.一种tspc触发器,其特征在于,包括:第一级电路、第二级电路、第三级电路、第四级电路和反馈电路;

2.根据权利要求1所述的tspc触发器,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的tspc触发器,其特征在于,所述第一级电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管;

4.根据权利要求3所述的tspc触发器,其特征在于,所述反馈电路包括第一晶体管;

5.根据权利要求2所述的tspc触发器,其特征在于,所述第二级电路包括第四开关管、第五开关管和第六开关管;

6.根据权利要求5所述的tspc触发器,其特征在于,所述反馈电路包括第二晶体管;

7.根据权利要求2所述的tspc触发器,其特征在于,所述第三级电路包括第七开关管、第八开关管和第九开关管;

8.根据权利要求7所述的tspc触发器,其特征在于,所述反馈电路包括第三晶体管和第四晶体管;

9.根据权利要求2所述的tspc触发器,其特征在于,所述第四级电路包括第十开关管和第十一开关管;

10.一种tspc寄存器,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的tspc触发器。


技术总结
本公开的实施例提供一种TSPC触发器和TSPC寄存器。该TSPC触发器包括第一级电路、第二级电路、第三级电路、第四级电路和反馈电路,第一级电路可以基于时钟信号对输入信号进行采样,确定第一节点的电压,第二级电路可以基于时钟信号和第一节点的电压,确定第二节点的电压,第三级电路可以基于时钟信号和第二节点的电压,确定第三节点的电压,第四级电路可以基于第三节点的电压确定输出信号,反馈电路可以拉低或拉高节点的电压,节点包括第一节点、第二节点和第三节点中的至少一个。该TSPC触发器可以避免至少部分节点悬空,降低逻辑错误的风险,同时无需限制应用场景,从而能够扩大TSPC触发器的应用场景。

技术研发人员:隋成旭
受保护的技术使用者:哈尔滨圣邦微电子有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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