Brevet FR2665037A1 — publié le 19920124

CIRCUIT D'ECRETAGE L'invention concerne un circuit d'écrêtage utilisable notamment à l'entrée de circuits intégrés de type VLSI (Very Large Scale Integration). Dans les transmissions entre circuits VLSI, les signaux sont affectés par des allers-retours sur la ligne de transmission, plus précisément par des suroscillations provoquées par les selfs des boîtiers des circuits VLSI. Ces suroscillations présentent des amplitudes de plus en plus importantes avec l'augmentation actuelle de la fréquence utilisée dans les circuits intégrés Les oscillations sont particulièrement nuisibles autour du niveau "bas", en particulier dans des circuits réalisés en technologie T 2 L o le seuil de déclenchement se situe à 1,4 volt. Il est connu d'utiliser dans des circuits VLSI des diodes écrêtant une partie des oscillations parasites pour en réduire les effets Toutefois cette solution ne donne pas entièrement satisfaction dans la mesure o les diodes courantes ne commencent à conduire qu'à partir d'une tension de seuil VBE de l'ordre de 0,8 volt On utilise de préférence des diodes Schottky présentant une tension de seuil VBE de l'ordre de 0, 4 volt Cependant les procédés de fabrication des diodes Schottky sont coûteux et aujourd'hui quasiment incompatibles avec la technologie MOS (Métal-Oxyde-Silicium). L'invention a pour objet d'éliminer cet inconvénient et de proposer un circuit susceptible notamment d'absorber à la réception d'un signal pratiquement l'essentiel des suroscillations parasites à un des niveaux de travail ("basl/101 ou "haut"/"l") du signal. A cet effet, l'invention propose un circuit d'écrêtage monté en dérivation à l'entrée d'un dispositif récepteur, caractérisé en ce qu'il comporte un transistor d'écrêtage de type bipolaire T commandé par un transistor de charge M du type MOS dont la grille est connectée à ladite entrée. Avantageusement, le transistor de charge M est du type PMOS Cette dernière caractéristique est utilisée pour l'élimination des tensions parasites "négatives" en niveau "bas" du signal. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le transistor bipolaire T de type n p N a son émetteur connecté à la borne d'entrée du circuit récepteur et son collecteur connecté à la masse du circuit (tension de référence zéro) Par ailleurs, le transistor T est connecté par sa base au drain du transistor PMOS M. Un tel circuit selon l'invention est particulièrement intéressant en ce qu'il est de structure simple, facile à réaliser notamment dans des circuits Bi CMOS et compatible avec la technologie T 2 L. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 représente l'allure générale d'un signal Vs apparaissant dans une ligne de transmission entre deux circuits VLSI non équipée du circuit d'écrêtage selon l'invention, la figure 2 représente un schéma du circuit d'écrêtage selon l'invention. La figure 1 montre l'allure générale (schématique et volontairement déformée) d'un signal en tension Vs représentatif d'une impulsion rectangulaire dans une ligne de transmission reliant deux circuits intégrés du type VLSI non équipés de circuits d'écrêtage On peut remarquer que chaque front de l'impulsion est suivi de suroscillations parasites dues aux selfs des boîtiers des VLSI, en particulier pour le front descendant de suroscillations caractéristiques de tensions "négatives" (dans la mesure o le niveau vs = " O " est représentatif de la tension de référence zéro) Comme mentionné ci-dessus, l'écrêtage de l'oscillation "négative" réalisé à l'aide d'une diode passive (ligne VDP) n'est pas satisfaisant dans la mesure o la tension de seuil de cette diode (VBE voisin de 0,8 volt) décale par contruction la référence zéro du circuit de 0,8 volt. La figure 2 montre un dispositif émetteur E délivrant un signal Vs sur une ligne de transmission 10 pour être reçu par un ou plusieurs dispositifs récepteurs R 1, R 2 tels que, à titre d'exemple non limitatif, des amplificateurs tampons disposés en entrée dans des circuits intégrés de type VLSI Chaque dispositif récepteur Ri, R 2 est connecté de façon indépendante par sa borne d'entrée 12, 14 à la ligne de transmission 10 Selon l'invention, chaque dispositif récepteur Ri (R 2) est doté d'un circuit d'écrêtage Cl (C 2), convenablement monté en dérivation à l'entrée 12 ( 14) dudit dispositif récepteur Ri (R 2) et destiné, par exemple, à améliorer le niveau "bas" (ou niveau " O ") du signal Vs à cette entrée 12 ( 14), en particulier à éliminer les tensions négatives parasites. Le circuit d'écrêtage Cl se compose essentiellement d'un transistor d'écrêtage de type bipolaire T commandé à sa base par un transistor de charge M de type MOS dont la grille est connectée à l'entrée 12 Dans l'exemple illustré à la figure 2, le transistor M est du type PMOS dont la source est connectée à une tension d'entrée VDD et dont le drain est connecté à la base du transistor T Ce transistor T du type n p N a son émetteur connecté à la borne d'entrée 12 et son collecteur connecté à la masse du circuit (tension de référence zéro) Dans la suite de l'exposé, Vs représente le niveau de tension présent à l'entrée 12 du circuit récepteur Rl et par voie de conséquence à la grille du transistor M et à l'émetteur du transistor T, I représente le courant circulant de l'émetteur du transistor T vers l'entrée 12 et IB représente le courant de base du transistor T. Le circuit d'écrêtage Cl qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante Lorsque le signal Vs = " 1 ", la tension positive présente à la grille du transistor M bloque ce transistor M Le transistor T est également bloqué de telle sorte que le circuit Cl ne génère aucun courant I susceptible d'avoir un effet sur la tension instantanée Vs à l'entrée 12 Lorsque le signal Vs = " O ", le transistor M est débloqué Toutefois, aussi longtemps que la tension Vs à l'entrée 12 reste au niveau zéro, le courant IB reste très faible ainsi que le courant I (pratiquement limité au courant de fuite) Lorsque Vs devient "négatif" (c'est à dire inférieur au niveau zéro), en cas d'oscillations parasites à l'entrée 12, la variation de tension de grille du transistor M entraine un accroissement du courant IB Le transistor T est alors débloqué et produit un fort courant I L'augmentation rapide du courant I issu du transistor T provoque à l'entrée 12 un retour brutal de Vs au niveau " O ". De façon pratique, l'invention est mise en oeuvre notamment en technologie Bi CMOS dans des circuits VLSI incorporant, entre autres, les dispositifs récepteurs Ri et R 2 et leurs circuits d'écrêtage. n'est pas limitée au traitement des L'invention oscillations parasites autour du niveau "bas" du signal Vs mais s'applique également au niveau "haut" A cet effet, dans une variante non représentée du circuit d'écrêtage selon l'invention le transistor M est du type NMOS tandis que le transistor T du type p n p a sa base connectée à la borne source du transistor M et son émetteur connecté à la borne d'entrée du dispositif récepteur. REVENDICATIONS 1 Circuit d'écrêtage Cl pour circuit intégré monté en dérivation à l'entrée 12 d'un dispositif récepteur Ri, caractérisé en ce qu'il comporte un transistor d'écrêtage de type bipolaire T commandé par un transistor de charge M du type MOS dont la grille est connectée à ladite entrée 12. 2 Circuit d'écrêtage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transistor de charge M est du type PMOS. 3 Circuit d'écrêtage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transistor bipolaire T est du type n p N avec son émetteur connecté à la borne d'entrée 12 du dispositif récepteur et son collecteur connecté à la masse du circuit (tension de référence zéro). 4 Circuit d'écrêtage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le transistor bipolaire T est connecté par sa base au drain du transistor M de type PMOS. Circuit d'écrêtage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transistor bipolaire T est du type p n p connecté d'une part par sa base à la borne source du transistor M de type NMOS, d'autre part par son émetteur à la borne d'entrée du dispositif récepteur.