发明名称 电流交换逻辑电路
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.09.11
申请号 TW097106922 申请日期 2008.02.27
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 黄弘一;洪均在;朱元华
分类号 H03K19/00 主分类号 H03K19/00
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 一种电流交换逻辑电路,包括:一电流感知器,包括:一第一电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至一第一电压,其闸极耦接至一预充致能讯号;一第二电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一电晶体的第二源/汲极,其闸极耦接至一第一输出端,其第二源/汲极耦接至一第二输出端;一第三电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一电晶体的第二源/汲极,其闸极耦接至该第二输出端,其第二源/汲极耦接至该第一输出端;一第四电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第二输出端,其闸极耦接至该第一输出端;以及一第五电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一输出端,其闸极耦接至该第二输出端;以及一逻辑树,耦接该电流感知器,用以依据一第一输入讯号以及一第二输入讯号产生一第一电流,并用以依据一第三输入讯号以及一第四输入讯号产生一第二电流。如申请专利范围第1项所述之电流交换逻辑电路,其中该电流感知器依据该第一电流以及该第二电流分别在该第一输出端产生一第一输出讯号,并在该第二输出端产生一第二输出讯号。如申请专利范围第1项所述之电流交换逻辑电路,其中该逻辑树包括:至少一第六电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极以及基极,其第一源/汲极耦接至该第四电晶体的第二源/汲极,其闸极用以接收该第一输入讯号,其基极用以接收该第二输入讯号,其第二源/汲极耦接至一第二电压;以及至少一第七电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极以及基极,其第一源/汲极耦接至该第五电晶体的第二源/汲极,其闸极用以接收该第三输入讯号,其基极用以接收至少该第四输入讯号,其第二源/汲极耦接至该第二电压。如申请专利范围第1项所述之电流交换逻辑电路,其中该电流感知器更包括:一第八电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第二输出端,其闸极接收该预充致能讯号,其第二源/汲极耦接至一第二电压;以及一第九电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一输出端,其闸极接收该预充致能讯号,其第二源/汲极耦接至该第二电压。如申请专利范围第3项所述之电流交换逻辑电路,其中该第六电晶体以及该第七电晶体的数量多于一个时,该些第六电晶体以及该些第七电晶体分别以并连方式耦接。如申请专利范围第4项所述之电流交换逻辑电路,其中该第八电晶体以及该第九电晶体则在该预充致能讯号致能时导通,使该第二输出端以及该第一输出端皆被预充到该第二电压。如申请专利范围第1项所述之电流交换逻辑电路,其中在该预充致能讯号禁能时,该电流感知器藉以比较该第一电流以及该第二电流的大小,产生该第一输出电压以及该第二输出电压,其中该第一输出电压与该第二输出电压的电压准位相反。如申请专利范围第3项所述之电流交换逻辑电路其中该第一电晶体、该第二电晶体以及该第三电晶体为P型电晶体,而该第四电晶体、该第五电晶体、该第六电晶体以及该第七电晶体为N型电晶体,且该第一电压为系统电压,该第二电压为接地电压。如申请专利范围第3项所述之电流交换逻辑电路其中该第一电晶体、该第二电晶体以及该第三电晶体为N型电晶体,而该第四电晶体、该第五电晶体、该第六电晶体以及该第七电晶体为P型电晶体,且该第一电压为接地电压,该第二电压为系统电压。如申请专利范围第1项所述之电流交换逻辑电路,更包括至少一推举电路,该推举电路具有第一输入端、第二输入端及输出端,其第一输入端用以接收一第五输入讯号,其第二输入端接收一第六输入讯号,该第五输入讯号与该第六输入讯号相反,其输出端输出该第二输入讯号或该第四输入讯号,其中该推举电路包括:一电容,具有第一端及第二端,其第一端耦接该推举电路的第一输入端;一第一开关,具有输入端、输出端以及致能端,其输入端耦接至该推举电路的第一输入端,其致能端耦接至该推举电路的第二输入端;一第二开关,具有输入端、输出端以及致能端,其输入端耦接至该电容的第二端,其致能端耦接至该推举电路的第二输入端,其输出端耦接至该第一开关的输出端;以及一第十电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其闸极耦接至该第二开关的输出端,其第一源/汲极以及该电容的第二端耦接至该推举电路的输出端,其第二源/汲极耦接至一第三电压,其中该推举电路依据该第六讯号禁/致能该第一开关以及该第二开关,并藉由该电容升压该第五输入讯号,产生该第二输入讯号或该第四输入讯号。如申请专利范围第10项所述之电流交换逻辑电路,其中该电容包括:一第十一电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其中该第十一电晶体的第一源/汲极、第二源/汲极及基极耦接至该电容的第一/二端,其闸极耦接至该电容的第二/一端。如申请专利范围第10项所述之电流交换逻辑电路,其中该第一开关包括:一第十二电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其闸极耦接至该第一开关的致能端,其第一源/汲极及其基极耦接至该第一开关的输入端,其第二源/汲极耦接至该第一开关的输出端。如申请专利范围第10项所述之电流交换逻辑电路,其中该第二开关包括:一第十三电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其闸极耦接至该第二开关的致能端,其第一源/汲极及其基极耦接至该第二开关的输入端,其第二源/汲极耦接至该第二开关的输出端。如申请专利范围第10项所述之电流交换逻辑电路,其中该第十电晶体以及该第十三电晶体为N型电晶体,该第十二电晶体为P型电晶体,且该第三电压为接地电压。如申请专利范围第10项所述之电流交换逻辑电路,其中该第十电晶体以及该第十三电晶体为P型电晶体,该第十二电晶体为N型电晶体,且该第三电压为系统电压。一种电流交换逻辑电路,包括:一电流感知器,包括:一第一电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至一第一电压,其闸极耦接至一第一输出端,其第二源/汲极耦接至一第二输出端;一第二电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一电压,其闸极耦接至该第二输出端,其第二源/汲极耦接至该第一输出端;一第三电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第二输出端,其闸极耦接至一预充致能端与该第一输出端的其中之一;以及一第四电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一输出端,其闸极耦接至该预充致能端与该第二输出端的其中之一;以及一逻辑树,耦接在该第三电晶体的第二源/汲极、该第四电晶体的第二源/汲极与一第二电压间,并具有第一控制端与第二控制端,其第二控制端耦接至该预充致能端与该第一输出端的其中之一,其第一控制端耦接至该预充致能端与该第二输出端的其中之一。如申请专利范围第16项所述之电流交换逻辑电路,其中该逻辑树用以产生一第一电流及一第二电流,该电流感知器依据该第一电流及该第二电流在该第一输出端产生一第一输出讯号,并在该第二输出端产生一第二输出讯号。如申请专利范围第17项所述之电流交换逻辑电路,其中更包括:一第七电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一电压,其第二源/汲极耦接至该第二输出端,其闸极耦接至该预充致能讯号;一第八电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一电压,其第二源/汲极耦接至该第一输出端,其闸极耦接至该预充致能讯号;其中该第七电晶体以及该第八电晶体用以在该预充致能讯号致能时,分别预充该第二输出讯号及该第一输出讯号至该第一电压。如申请专利范围第18项所述之电流交换逻辑电路,其中该第七电晶体及该第八电晶体为P型电晶体。如申请专利范围第17项所述之电流交换逻辑电路,其中更包括:一第九电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第二电压,其第二源/汲极耦接至该第二输出端,其闸极耦接至该预充致能讯号;一第十电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第二电压,其第二源/汲极耦接至该第一输出端,其闸极耦接至该预充致能讯号;其中该第九电晶体以及该第十电晶体用以在该预充致能讯号致能时,分别预充该第二输出讯号及该第一输出讯号至该第二电压。如申请专利范围第20项所述之电流交换逻辑电路,其中该第九电晶体及该第十电晶体为N型电晶体。如申请专利范围第16项所述之电流交换逻辑电路,其中该逻辑树包括:至少一第五电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极以及基极,其第一源/汲极耦接至该第三电晶体的第二源/汲极,其闸极耦接至该第一控制端,其基极用以接收一第一输入讯号,其第二源/汲极耦接至该第二电压;以及至少一第六电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极以及基极,其第一源/汲极耦接至该第四电晶体的第二源/汲极,其闸极耦接至该第二控制端,其基极用以接收一第二输入讯号,其第二源/汲极耦接至该第二电压;其中当该第五电晶体的数量超过一时,该些第五电晶体相互并连耦接,当该第六电晶体的数量超过一时,该些第六电晶体相互并连耦接。如申请专利范围第16项所述之电流交换逻辑电路其中该第一电晶体以及该第二电晶体为P型电晶体,而该第三电晶体、该第四电晶体、该第五电晶体以及该第六电晶体为N型电晶体,该第一电压为系统电压,该第二电压为接地电压。如申请专利范围第16项所述之电流交换逻辑电路其中该第一电晶体以及该第二电晶体为N型电晶体,而该第三电晶体、该第四电晶体、该第五电晶体以及该第六电晶体为P型电晶体,且该第一电压为接地电压,该第二电压为系统电压。如申请专利范围第24项所述之电流交换逻辑电路,更包括至少一推举电路,该推举电路具有第一输入端、第二输入端及输出端,其第一输入端用以接收一第三输入讯号,其第二输入端接收一第四输入讯号,其输出端输出该第一输入讯号或该第二输入讯号,其中该推举电路包括:一电容,具有第一端及第二端,其第一端耦接该推举电路的第一输入端;一第一开关,具有输入端、输出端以及致能端,其输入端耦接至该推举电路的第一输入端,其致能端耦接至该推举电路的第二输入端;一第二开关,具有输入端、输出端以及致能端,其输入端耦接至该电容的第二端,其致能端耦接至该推举电路的第二输入端,其输出端耦接至该第一开关的输出端;以及一第十电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其闸极耦接至该第二开关的输出端,其第一源/汲极以及该电容的第二端耦接至该推举电路的输出端,其第二源/汲极耦接至一第三电压,其中该推举电路依据该第四讯号禁/致能该第一开关以及该第二开关,并藉由该电容升压该第三输入讯号,产生该第二输入讯号或该第四输入讯号。如申请专利范围第25项所述之电流交换逻辑电路,其中该电容包括:一第十一电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其中该第十一电晶体的第一源/汲极、第二源/汲极及基极耦接至该电容的第一/二端,其闸极耦接至该电容的第二/一端。如申请专利范围第25项所述之电流交换逻辑电路,其中该第一开关包括:一第十二电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其闸极耦接至该第一开关的致能端,其第一源/汲极及其基极耦接至该第一开关的输入端,其第二源/汲极耦接至该第一开关的输出端。如申请专利范围第27项所述之电流交换逻辑电路,其中该第二开关包括:一第十三电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其闸极耦接至该第二开关的致能端,其第一源/汲极及其基极耦接至该第二开关的输入端,其第二源/汲极耦接至该第二开关的输出端。如申请专利范围第28项所述之电流交换逻辑电路,其中该第十电晶体以及该第十三电晶体为N型电晶体,该第十二电晶体为P型电晶体,且该第三电压为接地电压。如申请专利范围第28项所述之电流交换逻辑电路,其中该第十电晶体以及该第十三电晶体为P型电晶体,该第十二电晶体为N型电晶体,且该第三电压为系统电压。一种电流交换逻辑电路,包括:一电流感知器,包括:一第一电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第一第一电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至一第一电压,其闸极耦接至一第一输出端,其第二源/汲极耦接至一第二输出端;一第二电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一电压,其闸极耦接至该第二输出端,其第二源/汲极耦接至该第一输出端;一第三电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其闸极耦接一预充致能端与该第一输出端的其中之一,其第二源/汲极耦接至一第二电压;以及一第四电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其闸极耦接至该预充致能端与该第二输出端的其中之一,其第二源/汲极耦接至该第二电压;以及一逻辑树,耦接至该第三电晶体的第一源/汲极、该第四电晶体的第一源/汲极、该第一输出端以及该第二输出端间,并具有第一控制端与第二控制端,其第二控制端耦接至该预充致能端与该第一输出端的其中之一,其第一控制端耦接至该预充致能端与该第二输出端的其中之一。如申请专利范围第31项所述之电流交换逻辑电路,其中该逻辑树用以产生一第一电流及一第二电流,该电流感知器依据该第一电流及该第二电流在该第一输出端产生一第一输出讯号,并在该第二输出端产生一第二输出讯号。如申请专利范围第32项所述之电流交换逻辑电路,其中更包括:汲极,其第一源/汲极耦接至该第一电压,其第二源/汲极耦接至该第二输出端,其闸极耦接至该预充致能讯号;一第八电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第一电压,其第二源/汲极耦接至该第一输出端,其闸极耦接至该预充致能讯号;其中该第七电晶体以及该第八电晶体用以在该预充致能讯号致能时,分别预充该第二输出讯号及该第一输出讯号至该第一电压。如申请专利范围第33项所述之电流交换逻辑电路,其中该第七电晶体及该第八电晶体为P电晶体。如申请专利范围第32项所述之电流交换逻辑电路,其中更包括:一第九电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第二电压,其第二源/汲极耦接至该第二输出端,其闸极耦接至该预充致能讯号;一第十电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其第一源/汲极耦接至该第二电压,其第二源/汲极耦接至该第一输出端,其闸极耦接至该预充致能讯号;其中该第九电晶体以及该第十电晶体用以在该预充致能讯号致能时,分别预充该第二输出讯号及该第一输出讯号至该第二电压。如申请专利范围第35项所述之电流交换逻辑电路,其中该第九电晶体及该第十电晶体为N电晶体。如申请专利范围第31项所述之电流交换逻辑电路,其中该逻辑树包括:至少一第五电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极以及基极,其第一源/汲极耦接至该第三电晶体的第二源/汲极,其闸极耦接至该第一控制端,其基极用以接收一第一输入讯号,其第二源/汲极耦接至该第二电压;以及至少一第六电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极以及基极,其第一源/汲极耦接至该第四电晶体的第二源/汲极,其闸极耦接至该第二控制端,其基极用以接收一第二输入讯号,其第二源/汲极耦接至该第二电压;其中当该第五电晶体的数量超过一时,该些第五电晶体相互并连耦接,当该第六电晶体的数量超过一时,该些第六电晶体相互并连耦接。如申请专利范围第37项所述之电流交换逻辑电路其中该第一电晶体以及该第二电晶体为P型电晶体,而该第三电晶体、该第四电晶体、该第五电晶体以及该第六电晶体为N型电晶体,该第一电压为系统电压,该第二电压为接地电压。如申请专利范围第37项所述之电流交换逻辑电路其中该第一电晶体以及该第二电晶体为N型电晶体,而该第三电晶体、该第四电晶体、该第五电晶体以及该第六电晶体为P型电晶体,且该第一电压为接地电压,该第二电压为系统电压。如申请专利范围第31项所述之电流交换逻辑电路,更包括至少一推举电路,该推举电路具有第一输入端、第二输入端及输出端,其第一输入端用以接收一第三输入讯号,其第二输入端接收一第四输入讯号,其输出端输出该第一输入讯号或该第二输入讯号,其中该推举电路包括:一电容,具有第一端及第二端,其第一端耦接该推举电路的第一输入端;一第一开关,具有输入端、输出端以及致能端,其输入端耦接至该推举电路的第一输入端,其致能端耦接至该推举电路的第二输入端;一第二开关,具有输入端、输出端以及致能端,其输入端耦接至该电容的第二端,其致能端耦接至该推举电路的第二输入端,其输出端耦接至该第一开关的输出端;以及一第十电晶体,具有闸极、第一源/汲极以及第二源/汲极,其闸极耦接至该第二开关的输出端,其第一源/汲极以及该电容的第二端耦接至该推举电路的输出端,其第二源/汲极耦接至一第三电压,其中该推举电路依据该第四讯号禁/致能该第一开关以及该第二开关,并藉由该电容升压该第三输入讯号,产生该第二输入讯号或该第四输入讯号。如申请专利范围第40项所述之电流交换逻辑电路,其中该电容包括:一第十一电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其中该第十一电晶体的第一源/汲极、第二源/汲极及基极耦接至该电容的第一/二端,其闸极耦接至该电容的第二/一端。如申请专利范围第40项所述之电流交换逻辑电路,其中该第一开关包括:一第十二电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其闸极耦接至该第一开关的致能端,其第一源/汲极及其基极耦接至该第一开关的输入端,其第二源/汲极耦接至该第一开关的输出端。如申请专利范围第42项所述之电流交换逻辑电路,其中该第二开关包括:一第十三电晶体,具有闸极、第一源/汲极、第二源/汲极及基极,其闸极耦接至该第二开关的致能端,其第一源/汲极及其基极耦接至该第二开关的输入端,其第二源/汲极耦接至该第二开关的输出端。如申请专利范围第43项所述之电流交换逻辑电路,其中该第十电晶体以及该第十三电晶体为N型电晶体,该第十二电晶体为P型电晶体,且该第三电压为接地电压。如申请专利范围第43项所述之电流交换逻辑电路,其中该第十电晶体以及该第十三电晶体为P型电晶体,该第十二电晶体为N型电晶体,且该第三电压为系统电压。
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