具有可变电阻器电路的电流源
阅读：214发布：2020-05-14
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1.一种电流源电路，其特征在于，包括：
第一可变电阻器电路，其中所述第一可变电阻器电路包括电阻材料和被配置成设定所述第一可变电阻器电路的电阻的第一多个抽头输入；
被配置成提供电流的输出，其中能够通过改变所述第一可变电阻器电路的所述电阻来调整所述电流；
第二可变电阻器电路，其中：
所述第二可变电阻器电路包括与所述第一可变电阻器电路的所述电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料，
所述第二可变电阻器电路包括被配置成设定所述第二可变电阻器电路的电阻的第二多个抽头输入，其中所述第二可变电阻器电路的每个抽头电阻与所述第一可变电阻器电路的对应抽头电阻成比例，且
所述第二可变电阻器电路的第一端耦合到第一测试端口且所述第二可变电阻器电路的第二端耦合到第二测试端口以允许在测试模式期间对所述第二可变电阻器电路进行电阻测量；以及
非易失性存储电路，其被配置成存储在所述测试模式期间产生的对应于针对所述第二多个抽头输入的一组选择信号值的抽头值，所述抽头值提供如在所述测试模式期间确定的所述第二可变电阻器电路的所要电阻；且被配置成基于存储于所述非易失性存储电路中的所述抽头值提供针对所述第一多个抽头输入的一组选择信号值。
2.根据权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，在正常操作期间将基于存储于所述非易失性存储电路中的所述抽头值的针对所述第一多个抽头输入的所述一组选择信号值提供到所述第一可变电阻器电路。
3.根据权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述电流源电路被表征为跨导电流源。
4.根据权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述第一多个抽头输入中的每个抽头输入使得沿着所述第一可变电阻器电路的电阻器堆栈的对应抽头节点能够短接到供应电压端。
5.根据权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述第一可变电阻器电路和所述第二可变电阻器电路中的每一个的所述电阻材料具有同一布局结构。
6.根据权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述电流源电路形成于集成电路中，且其中所述第一可变电阻器电路和所述第二可变电阻器电路的所述电阻材料形成于所述集成电路的同一层中。
7.根据权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述第一可变电阻器电路与所述第二可变电阻器电路中的每一个的所述电阻材料类型被表征为多晶硅。
8.一种逐次逼近寄存器模/数转换器电路，其特征在于，包括：
锁存比较器；
比较器级，所述比较器级具有耦合到所述锁存比较器的输出；以及
根据权利要求1所述的电流源电路，所述电流源电路被耦合成将所述电流提供到所述比较器级。
9.一种操作电流源电路的方法，所述电流源电路包括第一可变电阻器电路和被配置成提供电流的输出，所述电流能够通过改变所述第一可变电阻器电路的电阻来进行调整，其特征在于，所述方法包括：
在测试模式期间，调整第二可变电阻器电路的抽头输入以改变所述第二可变电阻器电路的电阻直到达成所述第二可变电阻器电路的所要电阻为止，且存储对应于产生所述第二可变电阻器电路的所述所要电阻的所述抽头输入的所得抽头值；和
在正常操作期间，基于所存储的所述所得抽头值设定所述第一可变电阻器电路的抽头输入，其中所述电流源电路将通过所述第一可变电阻器电路的电流提供到输出，其中所述第二可变电阻器电路包括与所述第一可变电阻器电路的电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料。
10.一种电流源电路，其特征在于，包括：
可变电阻器电路，其中所述可变电阻器电路包括电阻材料和被配置成设定所述可变电阻器电路的电阻的第一多个抽头输入；
被配置成提供电流的输出，其中能够通过改变所述可变电阻器电路的所述电阻来调整所述电流；
复制可变电阻器电路，其中：
所述复制可变电阻器电路包括与所述可变电阻器电路的所述电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料，
所述复制可变电阻器电路包括被配置成设定所述复制可变电阻器电路的电阻的第二多个抽头输入，其中所述复制可变电阻器电路的每个抽头电阻与所述可变电阻器电路的对应抽头电阻为同一抽头电阻，且
所述复制可变电阻器电路耦合到测试端口，使得在测试模式期间，测试器能够确定所述复制可变电阻器电路的所要电阻，其中针对所述第二多个抽头输入的一组选择信号值对应于所述所要电阻；以及
非易失性存储电路，所述非易失性存储电路被配置成存储在所述测试模式期间产生的对应于针对所述第二多个抽头输入的所述一组选择信号值的抽头值，其中在正常操作模式期间，所述第一多个抽头输入接收基于存储于所述非易失性存储电路中的所述抽头值的一组选择信号值以便将所述可变电阻器电路的所述电阻设定为与所述所要电阻相同的电阻。
具有可变电阻器电路的电流源
技术领域
[0001] 本发明大体上涉及用于提供电流的电流源。
背景技术
[0002] 电流源可用于为集成电路的电路系统提供电流。
发明内容
[0003] 根据本发明的第一方面，提供一种电流源电路，包括：
[0004] 第一可变电阻器电路，其中所述第一可变电阻器电路包括电阻材料和被配置成设定所述第一可变电阻器电路的电阻的第一多个抽头输入；
[0005] 被配置成提供电流的输出，其中能够通过改变所述第一可变电阻器电路的所述电阻来调整所述电流；
[0006] 第二可变电阻器电路，其中：
[0007] 所述第二可变电阻器电路包括与所述第一可变电阻器电路的所述电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料，
[0008] 所述第二可变电阻器电路包括被配置成设定所述第二可变电阻器电路的电阻的第二多个抽头输入，其中所述第二可变电阻器电路的每个抽头电阻与所述第一可变电阻器电路的对应抽头电阻成比例，且
[0009] 所述第二可变电阻器电路的第一端耦合到第一测试端口且所述第二可变电阻器电路的第二端耦合到第二测试端口以允许在测试模式期间对所述第二可变电阻器电路进行电阻测量；以及
[0010] 非易失性存储电路，其被配置成存储在所述测试模式期间产生的对应于针对所述第二多个抽头输入的一组选择信号值的抽头值，所述抽头值提供如在所述测试模式期间确定的所述第二可变电阻器电路的所要电阻；且被配置成基于存储于所述非易失性存储电路中的所述抽头值提供针对所述第一多个抽头输入的一组选择信号值。
[0011] 在一个或多个实施例中，所述第二可变电阻器电路的每个抽头电阻与所述第一可变电阻器电路的每个对应抽头电阻具有相同的抽头电阻。
[0012] 在一个或多个实施例中，所述电流源电路进一步包括：
[0013] 电流镜，其中所述电流镜的支路包括所述第一可变电阻器电路。
[0014] 在一个或多个实施例中，在正常操作期间将基于存储于所述非易失性存储电路中的所述抽头值的针对所述第一多个抽头输入的所述一组选择信号值提供到所述第一可变电阻器电路。
[0015] 在一个或多个实施例中，在正常操作期间，所述电流源电路提供通过所述第一可变电阻器电路的电流而并不提供通过所述第二可变电阻器电路的电流。
[0016] 在一个或多个实施例中，所述电流源电路被表征为跨导电流源。
[0018] 在一个或多个实施例中，所述第二多个抽头输入中的每个抽头输入使得沿着所述第二可变电阻器电路的电阻器堆栈的对应抽头节点能够短接到测试端口。
[0019] 在一个或多个实施例中，所述第一可变电阻器电路和所述第二可变电阻器电路中的每一个的所述电阻材料具有同一布局结构。
[0020] 在一个或多个实施例中，所述电流源电路形成于集成电路中，且其中所述第一可变电阻器电路和所述第二可变电阻器电路的所述电阻材料形成于所述集成电路的同一层中。
[0022] 根据本发明的第二方面，提供一种逐次逼近寄存器模/数转换器电路，包括：
[0023] 锁存比较器；
[0024] 比较器级，所述比较器级具有耦合到所述锁存比较器的输出；以及
[0025] 根据本发明的第一方面所述的电流源电路，所述电流源电路被耦合成将所述电流提供到所述比较器级。
[0026] 根据本发明的第三方面，提供一种操作电流源电路的方法，所述电流源电路包括第一可变电阻器电路和被配置成提供电流的输出，所述电流能够通过改变所述第一可变电阻器电路的电阻来进行调整，所述方法包括：
[0027] 在测试模式期间，调整第二可变电阻器电路的抽头输入以改变所述第二可变电阻器电路的电阻直到达成所述第二可变电阻器电路的所要电阻为止，且存储对应于产生所述第二可变电阻器电路的所述所要电阻的所述抽头输入的所得抽头值；和
[0028] 在正常操作期间，基于所存储的所述所得抽头值设定所述第一可变电阻器电路的抽头输入，其中所述电流源电路将通过所述第一可变电阻器电路的电流提供到输出，[0029] 其中所述第二可变电阻器电路包括与所述第一可变电阻器电路的电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料。
[0030] 在一个或多个实施例中，所述第二可变电阻器电路的每个抽头电阻与所述第一可变电阻器电路的对应抽头电阻成比例。
[0031] 在一个或多个实施例中，所述第二可变电阻器电路的每个抽头电阻等于所述第一可变电阻器电路的对应抽头电阻。
[0032] 在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：
[0033] 在所述测试模式期间，将测试器耦合到所述第二可变电阻器电路的每个端部，其中由所述测试器执行所述调整。
[0034] 在一个或多个实施例中，将所述所得抽头值存储于非易失性存储电路中。
[0035] 在一个或多个实施例中，在正常操作期间，并不提供通过所述第二可变电阻器电路的电流。
[0036] 根据本发明的第四方面，提供一种电流源电路，包括：
[0037] 可变电阻器电路，其中所述可变电阻器电路包括电阻材料和被配置成设定所述可变电阻器电路的电阻的第一多个抽头输入；
[0038] 被配置成提供电流的输出，其中能够通过改变所述可变电阻器电路的所述电阻来调整所述电流；
[0039] 复制可变电阻器电路，其中：
[0040] 所述复制可变电阻器电路包括与所述可变电阻器电路的所述电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料，
[0041] 所述复制可变电阻器电路包括被配置成设定所述复制可变电阻器电路的电阻的第二多个抽头输入，其中所述复制可变电阻器电路的每个抽头电阻与所述可变电阻器电路的对应抽头电阻为同一抽头电阻，且
[0042] 所述复制可变电阻器电路耦合到测试端口，使得在测试模式期间，测试器能够确定所述复制可变电阻器电路的所要电阻，其中针对所述第二多个抽头输入的一组选择信号值对应于所述所要电阻；以及
[0043] 非易失性存储电路，所述非易失性存储电路被配置成存储在所述测试模式期间产生的对应于针对所述第二多个抽头输入的所述一组选择信号值的抽头值，其中在正常操作模式期间，所述第一多个抽头输入接收基于存储于所述非易失性存储电路中的所述抽头值的一组选择信号值以便将所述可变电阻器电路的所述电阻设定为与所述所要电阻相同的电阻。
[0044] 在一个或多个实施例中，在正常操作期间，所述电流源电路提供通过所述可变电阻器电路的电流而并不提供通过所述复制可变电阻器电路的电流。
[0046] 通过参考附图，可以更好地理解本发明，并且使得本领域的技术人员清楚本发明的多个目的、特征和优点。
[0047] 图1为根据本发明的一个实施例的模/数转换器电路的框图。
[0048] 图2为示出根据本发明的一个实施例的电流源和测试器的电路图。
[0049] 图3为根据本发明的一个实施例的电流源的电路图。
[0050] 图4为根据本发明的一个实施例的可变电阻器电路的电路图。
[0051] 图5为根据本发明的一个实施例的可变电阻器电路的电路图。
[0052] 图6为根据本发明的一个实施例的用于设定复制可变电阻器电路的电阻的测试操作模式的流程图。
[0053] 图7为根据本发明的一个实施例的集成电路的部分剖视俯视图。
[0054] 图8为根据本发明的另一个实施例的集成电路的部分剖视俯视图。
[0055] 除非另外指出，否则在不同附图中使用相同附图标号指示相同的物件。图式未必按比例绘制。
具体实施方式
[0056] 下文阐述用于执行本发明的模式的详细描述。描述旨在示出本发明且不应被视为限制性的。
[0057] 在本文中所描述的一些实施例中，电流源电路包括用于提供电流的输出且包括第一可变电阻器电路。可通过改变第一可变电阻器电路的电阻来调整由所述输出提供的电流的量。所述第一可变电阻器电路接收抽头选择信号以用于设定第一可变电阻器电路的电阻。所述电流源电路包括第二可变电阻器电路。所述第二可变电阻器电路包括与所述第一可变电阻器电路的电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料。所述第二可变电阻器电路包括耦合到第一测试端口的第一端部和耦合到第二测试端口的第二端部以允许在测试模式期间对第二可变电阻器电路的电阻进行测量。所述第二可变电阻器电路包括用以在测试模式期间接收抽头选择信号以用于设定第二可变电阻器的电阻的选择输入。所述电流源电路包括用以存储在测试模式期间产生的抽头值的非易失性存储电路。提供到第一可变电阻器电路的抽头选择信号基于存储于非易失性存储电路中的抽头值。
[0058] 图1为根据本发明的一个实施例的模/数转换器(ADC)电路101的框图。在一个实施例中，ADC电路101为逐次逼近寄存器(successive approximation register，SAR)模/数转换器。ADC电路101包括用于比较模拟输入信号(ANALOG INPUT)与不同参考电压电平的比较级103、105、107和109。经锁存输出111提供所述模拟输入信号的数字表示(DOUT)。
[0059] 在一个实施例中，级103、105、107和109各自分别包括电流镜/参考104、106、108和110。每个电流镜/参考104、106、108和110接收偏置电流以用于其操作。在一个实施例中，电流镜/参考104从PMOS电流源113接收偏置电流IBP且电流镜/参考106、108和110分别从NMOS电流源115接收偏置电流IBN1、IBN2和IBN3。在一个实施例中，电流源113和115经设定大小以实现恒定跨导gm偏置以便相对于过程和温度变化改进级(103、105、107和109)的准确度。
[0060] 通过设定提供偏置电流的电流源的可变电阻器电路(图2中的217和图3中的311)的电阻而对偏置电流(IBP、IBN)进行微调。如随后将描述，在测试模式期间设定可变电阻器电路的电阻，其中通过外部测试器测量每个电流源的复制可变电阻器电路的电阻。电路101包括用于将抽头选择信号(TAP SELECT P、TAP SELECT N)分别提供到电流源113和115，以用于设定电流源的可变电阻器电路的电阻值的控制器119和121。
[0061] 图2为根据本发明的一个实施例的NMOS电流源115和控制器121的电路图。图2还示出电流源115和控制器121在测试模式期间如何耦合到外部测试器221以用于测量复制可变电阻器电路219的电阻且用于将信号提供到控制器121以在测试模式期间设定可变电阻器电路219的电阻。
[0062] 电流源115包括晶体管201、203、205、207、209、211和213且包括可变电阻器电路217，可调整可变电阻器电路217的电阻以调整分别提供到比较级105、107和109的电流镜/参考106、108和110的NMOS晶体管(未示出)的偏置电流IBN1、IBN2和IBN3。在所示实施例中，电流源115为恒定跨导(gm)电流源，其中跨导(gm)为可变电阻器电路217的电阻的倒数且大体上不因电压、温度和过程而变化。通过PMOS晶体管201和203的电流镜与NMOS晶体管205和
207的电流镜的正反馈而获得恒定传导率属性。在一个实施例中，电流源113和115被表征为β乘法器电流源。电流源115产生通过晶体管203和207的电流镜支路和可变电阻器电路217的电流IS。电流IS分别与晶体管209、211和213的电流镜路径中的电流IBNl、IBN2和IBN3成镜像。
在一个实施例中，电流IBN1、IBN2和IBN3等于电流Is，然而，在其它实施例中，电流IBNl、IBN2和IBN3为电流Is的倍数。在一些实施例中，电流源115可包括与可变电阻器电路217串联的固定电阻器(未示出)。在利用恒定gm电流源的情况下，在一些实施例中，可以允许产生以下偏置电流：可在单个温度下进行微调，同时保证比较器(103，105，107，109)增益和频宽相对于广泛的过程、电压和温度条件仍然是相对恒定的。在其它实施例中，晶体管201、203、205、207、
209、211、213可以级联配置实施。
207的电流镜的正反馈而获得恒定传导率属性。在一个实施例中，电流源113和115被表征为β乘法器电流源。电流源115产生通过晶体管203和207的电流镜支路和可变电阻器电路217的电流IS。电流IS分别与晶体管209、211和213的电流镜路径中的电流IBNl、IBN2和IBN3成镜像。
在一个实施例中，电流IBN1、IBN2和IBN3等于电流Is，然而，在其它实施例中，电流IBNl、IBN2和IBN3为电流Is的倍数。在一些实施例中，电流源115可包括与可变电阻器电路217串联的固定电阻器(未示出)。在利用恒定gm电流源的情况下，在一些实施例中，可以允许产生以下偏置电流：可在单个温度下进行微调，同时保证比较器(103，105，107，109)增益和频宽相对于广泛的过程、电压和温度条件仍然是相对恒定的。在其它实施例中，晶体管201、203、205、207、
209、211、213可以级联配置实施。
[0063] 电流源115包括复制可变电阻器电路219。在一个实施例中，复制可变电阻器电路219包括与可变电阻器电路217相同类型的电阻材料。在另一实施例中，可变电阻器电路217和复制电阻器电路219各自具有彼此成比例的对应抽头电阻值。抽头电阻值为由可变电阻器电路提供的对应于特定抽头没定的电阻值。在一个实施例中，成比例的对应抽头电阻为相同的。在另一实施例中，成比例的对应抽头电阻为所有对应抽头电阻的常数倍(例如，5、
2.0、3.0)。在一个实施例中，每个电阻器电路217和219具有10个抽头。抽头6表示目标电阻，抽头10表示用以补偿过程内的最小电阻偏差的最大电阻目标。抽头1表示用以补偿过程的最大电阻偏差的最小电阻目标。根据过程，抽头2到5均匀地补偿高于目标电阻且抽头7到9补偿低于目标电阻。通过均匀地间隔开跨越抽头2到9的抽头电阻且因此排除电阻对β乘法器电流的影响而确定抽头电阻的值。在一个实施例中，所有抽头电阻彼此均匀间隔开。在其它实施例中，间隔并不均匀。
2.0、3.0)。在一个实施例中，每个电阻器电路217和219具有10个抽头。抽头6表示目标电阻，抽头10表示用以补偿过程内的最小电阻偏差的最大电阻目标。抽头1表示用以补偿过程的最大电阻偏差的最小电阻目标。根据过程，抽头2到5均匀地补偿高于目标电阻且抽头7到9补偿低于目标电阻。通过均匀地间隔开跨越抽头2到9的抽头电阻且因此排除电阻对β乘法器电流的影响而确定抽头电阻的值。在一个实施例中，所有抽头电阻彼此均匀间隔开。在其它实施例中，间隔并不均匀。
[0064] 控制器121包括用于设定可变电阻器电路217和复制可变电阻器电路219两者的电阻的一组抽头选择信号线(TAP SELECT N)。在一个实施例中，对特定抽头选择线的确证选择可变电阻器电路217的特定抽头和可变电阻器电路219的对应抽头以提供所要电阻。在其它实施例中，控制器121将包括两组抽头选择信号线输出，每组抽头选择信号线输出用于每个可变电阻器电路。
[0065] 控制器121包括用于存储指示在正常操作模式期间将由可变电阻器电路217使用的所要抽头的抽头值的非易失性存储电路(NVM)223。在一个实施例中，NVM 223为一次性可编程非易失性存储器装置，例如一组熔丝。然而，在其它实施例中，NVM 223可为其它类型的非易失性存储器装置，例如快闪存储器、EEPROM、MRAM或ReRAM装置。
[0066] 在一些实施例中，NVM 223存储指示待用于提供所要电阻的可变电阻器电路的特定抽头数目的二进制数。在一个实施例中，控制器121包括用于解码存储于NVM 223中的值以确证TAP SELECT N线中的适当的选择线的解码器(未示出)。在其它实施例中，抽头值为由抽头选择信号提供的实际值。在一个此类实施例中，NVM 223将包括用于每个抽头选择线的熔丝，其中将熔断一个熔丝以选择特定抽头电阻。
[0067] 图2示出外部测试器221在测试模式期间如何连接到电流源115和控制器121以用于确定可变电阻器电路217的所要抽头设定。在测试模式期间，测试器221连接到ADC转换器电路101的集成电路的测试端口225、抽头值端口227和控制端口229以测量复制可变电阻器电路219的电阻(经由测试端口225)且调整电阻器电路219的电阻直到所述电阻达到所要电阻为止。具体地说，测试器221从连接到电阻器电路219的端部的测试端口225测量可变电阻器电路219的电阻。在所示实施例中，测试器221通过经由抽头端口227改变抽头值而调整电路219的电阻。通过连接到端口229的线将控制器121置于测试模式下。在所示实施例中，抽头值端口227和控制端口229各自为单线端口，其中经由抽头端口229串行传送抽头值。然而，在其它实施例中，测试器221可按照其它配置连接到集成电路。例如，在一些实施例中，可通过并行总线(未示出)将控制信息和抽头值提供到控制器121。在一些实施例中，测试端口225中的一个为供应电压(VDD，接地)测试端口。在一个实施例中，测试器为泰瑞达公司(TERADYNE)的ULTRAFLEX测试系统。
[0068] 图3为PMOS电流源113和控制器119的电路图。电流源113包括晶体管301、303、305、307和309且包括可变电阻器电路311和复制电阻器电路313。电流源113将偏置电流IBP提供到比较器级103的电流镜/参考104的PMOS晶体管(未示出)。来自控制器119的抽头选择信号线(TAP SELECT P)判定电路311的哪一个抽头将用于提供所要电阻。控制器121包括用于存储指示在正常操作模式期间将由可变电阻器电路311使用的所要抽头的值的非易失性存储电路(NVM)317。端口325用于连接到外部测试器(图3中未示出)以测量电阻器电路313的电阻。端口327和329用于接收来自外部测试器的抽头值和控制信号。以与可变电阻器电路217类似的方式设定可变电阻器电路311的所要电阻。在一些实施例中，ADC电路101将包括单个控制器以设定可变电阻电路217和可变电阻电路311两者的所要电阻。
[0069] 图4示出根据一个实施例的图2的可变电阻器电路217的电路图。在所示实施例中，电路217包括电阻材料元件407、409、411、413和415的堆栈，其中每个元件用于提供抽头之间的电阻。每个抽头连接到抽头节点(421)且包括选择晶体管(401，403，405)，所述抽头的输入受来自控制器121的抽头选择信号线(TSN1-M)控制。电阻元件407连接到晶体管207。
[0070] 通过使用经确证抽头选择线选择适当的抽头调整由电路217提供的电阻，以使选择晶体管(401，403，405)中的一个为导电的以将抽头节点短接到地面。例如，如果通过确证选择信号线TSNM-1使晶体管403导电，那么抽头节点421短接到地面。因此，由电路217提供的抽头电阻包括电阻材料元件407、409和411但不包括电阻元件413和415。最大可能电阻为在未确证选择性抽头信号线，使得抽头电阻包括电阻材料元件407、409、411、413和415的值的情况下的电阻。最小电阻为在确证抽头信号线TSNM，使得抽头电阻值仅包括电阻材料元件407的情况下的电阻。
[0071] 复制可变电阻器电路219被配置成类似于电路217，除图4中所示的系统接地连接到测试端口225中的一个且元件407连接到另一测试端口225以外。
[0072] 图5示出根据一个实施例的图3的可变电阻器电路311的电路图。在所示实施例中，电路311包括电阻材料元件507、509、511、513和515的电阻器堆栈，每个电阻材料元件507、509、511、513和515用于提供抽头之间的电阻。每个抽头包括抽头节点(512)和选择晶体管(501，503，505)，所述抽头的输入受来自控制器119的选择信号线(TSP1-M)控制。电阻元件
515连接到晶体管303。
515连接到晶体管303。
[0073] 如同图4的电路，抽头选择线TSP1到TSPM的值确定由电路311提供的电阻的量。当确证抽头选择信号线TSP1时，电路311具有为R1+R2+RM-1+RM的电阻。当确证抽头选择线TSPM时，电路313具有为RM的电阻。
[0074] 可变电阻器电路313类似于电路311，除图3中的VDD端连接到测试端口325中的一个且元件515连接到测试端口325中的另一个以外。
[0075] 图6阐述根据本发明的一个实施例的用于设定电流源115的可变电阻器电路217的电阻值的测试模式的流程图。在一个实施例中，图6的测试方法执行为集成电路的制造的部分或在利用集成电路的系统的制造期间执行。
[0076] 在操作603中，测试器221连接到测试端口225、抽头值端口227，和控制端口229。在操作605中，控制器121进入测试模式。在一个实施例中，响应于测试器221经由控制端口229对控制信号的确证而进入测试模式。
[0077] 在操作607中，确定将实现复制可变电阻器电路219中的所要测量电阻的抽头值。在一个实施例中，此操作由测试器221执行，从而将各种抽头值经由端口227提供到控制器
121，其中控制器121将对应于抽头值的抽头选择信号值提供到电阻器电路219。对于所提供的每个抽头值，测试器221测量复制可变电阻器电路219的电阻且将所述电阻与所要电阻值进行比较以确定哪一抽头值提供所要电阻。在其它实施例中，在确证来自控制端口229的控制信号后，控制器121循环遍及所有选择信号设定且在测试器221指示提供所要电阻的选择设定(经由抽头值端口327或控制端口329)时停止循环。在一些实施例中，可以连续数值顺序测试不同抽头值或测试可作为对分搜索模式(例如，开始于中间抽头值且基于所测量电阻高于所要电阻还是低于所要电阻而向上或向下)的部分进行。在一个实施例中，在经控制温度(例如，20℃)下执行操作607。
121，其中控制器121将对应于抽头值的抽头选择信号值提供到电阻器电路219。对于所提供的每个抽头值，测试器221测量复制可变电阻器电路219的电阻且将所述电阻与所要电阻值进行比较以确定哪一抽头值提供所要电阻。在其它实施例中，在确证来自控制端口229的控制信号后，控制器121循环遍及所有选择信号设定且在测试器221指示提供所要电阻的选择设定(经由抽头值端口327或控制端口329)时停止循环。在一些实施例中，可以连续数值顺序测试不同抽头值或测试可作为对分搜索模式(例如，开始于中间抽头值且基于所测量电阻高于所要电阻还是低于所要电阻而向上或向下)的部分进行。在一个实施例中，在经控制温度(例如，20℃)下执行操作607。
[0078] 当测试器221在操作607中确定提供所要测量电阻的抽头值时，在操作609中将提供所要电阻的抽头值存储于NVM 223中。在一个实施例中，控制器121将抽头值写入到NVM 223。在其它实施例中，外部编程器可用于将抽头值写入到NVM 223。
[0079] 在操作611中，测试模式结束，且在操作613中，从测试器221去除集成电路。随后，在正常操作模式615中，由选择线N提供的选择信号对应于NVM 223中所存储的抽头值以将偏置电流IBN1-3设定为其适合的值。电流源113的可变电阻器电路311也可以类似方式编程。
[0080] 图7示出集成电路700的部分俯视剖视图。集成电路700包括为集成电路的电流源(未示出)的部分的可变电阻器电路701(类似于电阻器电路217)，和复制可变电阻器电路703(类似于电阻器电路219)。
[0081] 图7示出用于电阻器电路701和703的电阻材料。在所示实施例中，用于电阻器电路701和703的电阻材料为位于集成电路700的衬底702上的多晶硅区段。电路701包括布置于电阻器堆栈中的多晶硅区段705、707、708和709。电路703包括布置于电阻器堆栈中的多晶硅区段711、713、714和715。多晶硅区段通过位于多晶硅元件上方的互连层中的互连结构(未示出)而连接在一起并连接到抽头线和选择晶体管(未示出)。在一个实施例中，多晶硅元件位于集成电路700的栅极多晶硅层中。然而，在其它实施例中，多晶硅元件可位于其它层中。
[0082] 图7中示出的每个多晶硅区段位于抽头节点(例如，图4的421)之间，使得根据抽头选择信号值，由可变电阻器电路提供的电阻可包括或排除电阻元件。在一个实施例中，每个多晶硅区段(705)经大小设定且掺杂有导电性掺杂物以提供所要电阻。
[0083] 在所示实施例中，复制电路703的每个电阻材料区段对应于电路701的电阻材料区段。例如，区段715对应于区段709。在所示实施例中，电路701的电阻材料的结构布局与电路703的电阻材料的结构布局匹配，这是由于每个元件与其对应元件具有相同长度、宽度、厚度、掺杂浓度和定向。在此布局配置情况下且在具有相同电阻材料的情况下，元件的电阻值将与其对应电阻值匹配，无论过程变化(例如，掺杂、厚度等等的变化)如何。在一些实施例中，在两个可变电阻器电路之间，对应互连件(未示出)也具有相同大小和定向。在一些实施例中，电路701的电阻元件可与电路703的电阻元件交替排列。
[0084] 图8示出根据本发明的另一个实施例的包括可变电阻器电路802的集成电路800的部分剖视俯视图。可变电阻器电路802包括经掺杂以按照长度提供所要量的电阻的多晶硅条带803。在所示实施例中，条带803被表征为电阻器堆栈。与条带803电接触的掺杂阱804、805、807和809在条带803下方的各个位置间隔开。这些阱充当用于选择电路802将提供的电阻的量的抽头选择晶体管(例如，401、403和405)的源极区域。未示出选择晶体管的漏极区域(其耦合到VDD或地面)，也未示出耦合到抽头选择信号线的选择晶体管的栅极。复制可变电阻器电路(未示出)与电路802将具有类似形状和形式。
[0085] 在其它实施例中，可利用其它类型的可变电阻电路。例如，可变电阻电路可包括其它类型的电阻材料，例如衬底中的经掺杂单晶材料或互连层中的电阻材料。
[0086] 在一个实施例中，提供复制可变电阻器以用于在测试模式期间测量电阻以产生抽头值且接着使用抽头值设定电流源的可变电阻器电路的电阻值在一些实施例中可以实现通过调整可变电阻器微调电流源的电流而外部测试器不必测量电流源的可变电阻器电路的电阻的能力。在此配置情况下，电流源不必包括用于耦合和解耦可变电阻器电路与外部测试器的装置。因此，可调整可变电阻器电路的电阻以微调由电流源产生的电流而无需使可变电阻器电路包括耦合装置。
[0087] 举一些例子，耦合装置，例如晶体管、互连件或其它类型的开关可将电阻添加到可变电阻器电路的镜支路，这可更改由电流源产生的偏置电流的所要恒定跨导。此更改可影响利用偏置电流，例如ADC转换器的比较级的电流镜/参考(104)的电路系统的操作。此外，此耦合电路系统可产生泄漏电流或添加寄生电容。利用复制可变电阻器电路可实现在不影响电流源的所要跨导的情况下微调跨导电流源。
[0088] 在本文中关于一个实施例所示出或描述的特征可与本文中所示出或描述的其它实施例一起实施。
[0089] 在一个实施例中，电流源电路包括第一可变电阻器电路。第一可变电阻器电路包括电阻材料和被配置成设定第一可变电阻器电路的电阻的第一多个抽头输入。电流源电路包括被配置成提供电流的输出。可通过改变第一可变电阻器电路的电阻来调整电流。电流源电路包括第二可变电阻器电路。第二可变电阻器电路包括与第一可变电阻器电路的电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料。第二可变电阻器电路包括被配置成设定第二可变电阻器电路的电阻的第二多个抽头输入。第二可变电阻器电路的每个抽头电阻与第一可变电阻器电路的对应抽头电阻成比例。第二可变电阻器电路的第一端耦合到第一测试端口且第二可变电阻器电路的第二端耦合到第二测试端口以允许在测试模式期间对第二可变电阻器电路进行电阻测量。电流源电路包括非易失性存储电路，其被配置成存储在测试模式期间产生的对应于针对第二多个抽头输入的一组选择信号值的抽头值，所述抽头值提供如在测试模式期间确定的第二可变电阻器电路的所要电阻；且被配置成基于存储于非易失性存储电路中的抽头值提供针对第一多个抽头输入的一组选择信号值。
[0090] 另一实施例包括操作电流源电路的方法。电流源电路包括第一可变电阻器电路和被配置成提供电流的输出，可通过改变第一可变电阻器电路的电阻来调整电流。所述方法包括在测试模式期间，调整第二可变电阻器电路的抽头输入以改变第二可变电阻器电路的电阻直到达成第二可变电阻器电路的所要电阻为止，且存储对应于产生第二可变电阻器电路的所要电阻的抽头输入的所得抽头值。所述方法包括在正常操作期间，基于所存储的所得抽头值设定第一可变电阻器电路的抽头输入，其中电流源电路将通过第一可变电阻器电路的电流提供到输出。第二可变电阻器电路包括与第一可变电阻器电路的电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料。
[0091] 在另一实施例中，电流源电路包括可变电阻器电路。可变电阻器电路包括电阻材料和被配置成设定可变电阻器电路的电阻的第一多个抽头输入。电流源电路包括被配置成提供电流的输出。可通过改变可变电阻器电路的电阻来调整电流。电流源电路包括复制可变电阻器电路。复制可变电阻器电路包括与可变电阻器电路的电阻材料属于同一电阻材料类型的电阻材料。复制可变电阻器电路包括被配置成设定复制可变电阻器电路的电阻的第二多个抽头输入。复制可变电阻器电路的每个抽头电阻与可变电阻器电路的对应抽头电阻为相同抽头电阻。复制可变电阻器电路耦合到测试端口，使得在测试模式期间，测试器能够确定复制可变电阻器电路的所要电阻。针对第二多个抽头输入的一组选择信号值对应于所要电阻。电流源电路包括被配置成存储在测试模式期间产生的对应于针对第二多个抽头输入的所述一组选择信号值的抽头值的非易失性存储电路。在正常操作模式期间，第一多个抽头输入接收基于存储于非易失性存储电路中的抽头值的一组选择信号值以便将可变电阻器电路的电阻没定为与所要电阻相同的电阻。
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