一种减小电源网络电阻影响的DDR2 DRAM ODT结构

摘要

本发明提出一种减小电源网络电阻影响的DDR2 DRAM ODT结构，克服现有技术在不同电阻模式下存在电阻偏差的问题。该DDR2 DRAM ODT结构中设置有电压比较模块和信号转换电路，电压比较模块取得电源网络上的电阻Rvddq的分压，通过信号转换电路使得所述分压转换为与其他阻值的电阻模块中固定电阻R0单独并联的补偿电阻，所述补偿电阻的阻值随着所述分压的增大而减小。本发明利用电源网络上的电阻Rvddq上的分压对其他电阻模式的电阻进行反馈调节，使得其他模式对应的电阻模块的电阻随Rvddq增加而减小，从而消除在不同电阻模式下因Rvddq带来的差异。

说明书

技术领域

本发明涉及一种DDR2 DRAM终端电阻的电路结构。

背景技术

在DDR2 DRAM中，为了提高信号完整性，每个数据接口模块都会提供终端电阻(ODT:On Die Termination)，其中ODT电阻包括上拉电阻和下拉电阻，本专利申请主要针对上拉电阻的情况。其中上拉电阻可提供3种模式的电阻值：100欧姆或150欧姆或300欧姆。

传统的设计如图1所示，包括三片完全一样的电阻模块(电阻模块1、电阻模块2、电阻模块3)，其中每一个电阻模块都包括一个固定的电阻(R0)和一个可调电阻(Rx)。另外还包括一个电阻配置模块，例如通过电阻配置模块可设置电阻模式为300欧姆或150欧姆或100欧姆。还包括一个电阻调节模块，电阻调节模块主要为了为补偿工艺偏差以及电源网络上的电阻(Rvddq)。Rvddq为电源(vddq)网络上的电阻，一般在5～10欧姆左右，其包括的封装连线电阻，芯片内金属连线电阻和过孔电阻。

当设置成300欧姆模式时，通过电阻配置模块，en1设置为高电平，电阻模块1被选用；en2和en3设置成低电平，电阻模块2和电阻模块3被禁用(电阻无穷大)。

当设置成150欧姆模式时，通过电阻配置模块，en1和en2设置为高电平，电阻模块1和电阻模块2被选用；en3设置成低电平，电阻模块3被禁用(电阻无穷大)。

当设置成100欧姆模式时，通过电阻配置模块，en1和en2及en3设置为高电平，电阻模块1和电阻模块2及电阻模块3都被选用。

电阻模块1和电阻模块2及电阻模块3中包括的固定电阻(R0)结构完全一样，都是很稳定的线性电阻。

电阻模块1和电阻模块2及电阻模块3中包括的可调电阻(Rx)结构完全一样，电阻值可通过电阻调节模块来调节。电阻调节模块具体是基于最大电阻模式(即300欧姆模式)下，通过信号sel<5:0>，把电阻精确的调节到300欧姆，即Rvddq+Rx+R0＝300欧姆。

如图1所示的这种传统的电路结构虽然能保证300欧姆模式下电阻的准确性，但当设置成150欧姆时，电阻值为Rvddq加上电阻模块1和电阻模块2的并联电阻,即Rvddq+(Rx+R0)/2＝Rvddq/2+Rvddq/2+(Rx+R0)/2＝Rvddq/2+(Rvddq+Rx+R0)/2＝Rvddq+75(通过电阻调节模块后Rvddq+Rx+R0＝300欧姆)，所以在150欧姆时电阻偏大Rvddq/2。

同理，但当设置成100欧姆时，电阻值为Rvddq加上电阻模块1和电阻模块2和电阻模块3的并联电阻,即Rvddq+(Rx+R0)/3＝Rvddq*2/3+Rvddq/3+(Rx+R0)/3＝Rvddq*2/3+(Rvddq+Rx+R0)/3＝Rvddq+50(通过电阻调节模块后Rvddq+Rx+R0＝300欧姆)，所以在75欧姆时电阻偏大Rvddq*2/3。

发明内容

本发明提出一种减小电源网络电阻影响的DDR2 DRAM ODT结构，旨在克服现有技术在不同模式下存在电阻偏差的问题。

本发明的解决方案如下：

该DDR2 DRAM ODT结构与传统结构相同的部分是，都包括电阻配置模块、电阻调节模块和不同阻值的并联的若干个电阻模块，每一电阻模块均由等值的固定电阻R0和不同阻值的可调电阻Rx串联构成；所述电阻配置模块通过对电阻模块的组合选通实现不同的电阻模式，所述电阻调节模块基于最大电阻模式调节电源网络上的电阻Rvddq，即选通所述若干个电阻模块中最大阻值的电阻模块R_max，调节电阻Rvddq使得最大电阻模式的标准阻值＝Rvddq+R_max；有别于传统结构的是：

该DDR2 DRAM ODT结构还包括电压比较模块和信号转换电路，电压比较模块取得电源网络上的电阻Rvddq的分压，通过信号转换电路使得所述分压转换为与其他阻值的电阻模块中固定电阻R0单独并联的补偿电阻，所述补偿电阻的阻值随着所述分压的增大而减小。

上述信号转换电路及其连接结构的具体形式可以是：信号转换电路包括多个NMOS管，各个NMOS管分别与所述其他阻值的电阻模块一一对应，每个NMOS管与相应电阻模块中的固定电阻R0并联；全部NMOS管的栅门均接电压比较模块的输出端(即所述分压)。

考虑到目前实际的产品情况，上述若干个电阻模块可为第一电阻模块、第二电阻模块和第三电阻模块，分别对应于300欧姆模式、150欧姆模式和100欧姆模式，第二电阻模块和第三电阻模块的固定电阻R0分别与NMOS管N3和NMOS管N2并联，NMOS管N3和NMOS管N2的栅门共接至电压比较模块的输出端；其中，NMOS管N3的尺寸为NMOS管N2的尺寸的2倍。

本发明具有以下技术效果：

利用电源网络上的电阻Rvddq上的分压对其他电阻模式的电阻进行反馈调节(动态补偿)，使得其他模式对应的电阻模块的电阻随Rvddq增加而减小，从而消除在不同电阻模式下因Rvddq带来的差异。

本发明结构简明，利用极少且常规的元器件，取得了满意的效果。

附图说明

图1为传统方案的结构示意图。

图2为本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

本实施例是一种解决150欧姆和100欧姆模式下的电阻偏差的方案。当ODT开启后，VDDQ通过电源网络电阻Rvddq后变成vddq_local，VDDQ和vddq_local之间产生电压差，这个电压差随着Rvddq增加而增加。

如图2所示，通过电压比较模块把VDDQ和vddq_local之间电压差转变为电压信号vout。在电阻模块2的固定电阻(R0)侧边上并联一个NMOS管(N2),同时在电阻模块3的固定电阻(R0)侧边上并联一个NMOS管(N3)。NMOS管N3的尺寸为NMOS管N2的尺寸(沟道宽度)的2倍左右。NMOS管N3和N2的栅门都接到vout。

当设置成150欧姆模式时，电阻模块1和电阻模块2导通，电阻模块3禁止。由于Rvddq的存在，VDDQ上产生压降VDDQ‐vddq_local，通过电压比较模块转换为vout，vout随Rvddq增加而增加，所以NMOS管N2的门电压也随Rvddq增加而增加，NMOS管N2的导通电阻Ron也随Rvddq增加而减小。电阻模块2的电阻相当于固定电阻R0并上N2的导通电阻Ron、再加上可调电阻Rx。所以电阻模块2的电阻随Rvddq增加而减小。这样保证在150欧姆模式时，电阻值在150欧姆，而不随Rvddq变化。

当设置成100欧姆模式时，电阻模块1和电阻模块2和电阻模块3导通。由于Rvddq的存在，VDDQ上产生压降VDDQ‐vddq_local，通过电压比较模块放大成vout，vout随Rvddq增加而增加，所以NMOS管N2的门电压也随Rvddq增加而增加，NMOS管N2的导通电阻Ron也随Rvddq增加而减小。电阻模块2的电阻相当于固定电阻R0并上N2的导通电阻Ron、再加上可调电阻Rx。所以电阻模块2的电阻随Rvddq增加而减小。同样NMOS管N3的门电压也随Rvddq增加而增加，所以NMOS管N3的导通电阻Ron也随Rvddq增加而减小。电阻模块3的电阻相当于固定电阻R0并上N3的导通电阻Ron、再加上可调电阻Rx。所以电阻模块3的电阻随Rvddq增加而减小。这样保证在100欧姆模式时，电阻值在100欧姆，而不随Rvddq变化。