具可控NMOS电流源及单边负载之电压峰値检知器PEAK VOLTAGE DETECTOR HAVING CONTROLLABLE NMOS CURRENT SOURCE AND ONE-SIDED TRANSISTOR LOAD

摘要

本创作提出一种新颖架构之具可控NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor，N通道金属氧化物半导体)电流源及单边负载之电压峰值检知器，其系由一差动放大器(1)、一充电电晶体(2)、一控制电路(3)以及一电容器(C)所组成，其中，该差动放大器(1)系做为比较器使用，该充电电晶体(2)系做为充电器使用，用以提供电容器(C)所需之充电电流，且该差动放大器(1)之两输入端系分别接受输入电压信号及电压峰值检知器之输出电压回授信号，并提供适当之充电电流给充电电晶体，以便取得输入电压波形之峰值做为输出电压信号，该差动放大器(1)系包括一第一PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor，P通道金属氧化物半导体)电晶体(MP1)、一第一NMOS电晶体(MN1)、一第二NMOS电晶体(MN2)以及一由NMOS电晶体(MN)所组成之电流源(IP)，其中，该第一NMOS电晶体(MN1)和第二NMOS电晶体(MN2)系做为驱动器(driver)使用，该第一PMOS电晶体(MP1)系做为一单边负载电晶体使用，且该单边负载电晶体与该充电电晶体(2)共同构成一电流镜，而该NMOS电晶体(MN)所组成之电流源(IP)系受该控制电路(3)以控制其为导通(on)或关闭(off)状态，当该NMOS电晶体所组成之电流源(IP)为导通状态时可提供一电流给该差动放大器(1)使用，而当该NMOS电晶体所组成之电流源(IP)为关闭状态时，则禁能(disable)该差动放大器(1)，以便有效地减少功率消耗。本创作所提出之具可控NMOS电流源及单边负载之电压峰值检知器，不但能精确地检测出输入信号之峰值电压，并且兼具电路结构简单、使用的电晶体数量较少以及有利于装置之小型化等多重功效，同时亦能有效地减少功率消耗。

主权项

1.一种具可控NMOS电流源及单边负载之电压峰値检 知器,用以检测输入电压信号之峰値,其包括: 一输入端,用以提供一输入电压信号; 一输出端,用以输出该输入电压信号之峰値电压; 一电源供应电压,用以提供电压峰値检知器所需之 电源电压和参考接地; 一具单边负载电晶体之差动放大器(1),用以接受并 比较输入电压信号及电容器上之电压信号,并提供 充电电流信号给充电电晶体; 一充电电晶体(2),用以根据该差动放大器(1)之单边 负载电晶体所流过之电流量,而提供一充电电流给 电容器; 一控制电路(3),用以接受该输入电压信号,并控制 该差动放大器(1)系为导通(on)或关闭(off)状态;以及 一电容器(C),该电容器之一端连接至充电电晶体(2) ,以便接受该充电电晶体(2)所供应之充电电流,而 另一端则连接至参考接地; 其中,该具单边负载电晶体之差动放大器(1)更包括 : 一单边负载电晶体,其系由第一PMOS电晶体(MP1)所组 成,该第一PMOS电晶体(MP1)之源极连接至电源电压, 闸极与汲极连接在一起,并连接至充电电晶体(2)之 闸极; 一第一NMOS电晶体(MN1),其源极与第二NMOS电晶体(MN2) 之源极以及PMOS电晶体(MP)之源极相连接,闸极用以 接受输入电压信号,而汲极则与该充电电晶体(2)之 闸极以及该第一PMOS电晶体(MP1)之汲极相连接; 一第二NMOS电晶体(MN2),其源极与第一NMOS电晶体(MN1) 之源极以及PMOS电晶体(MP)之源极相连接,闸极用以 接受电容器上之电压信号,而汲极则连接至电源电 压;以及 一电流源(IP),该电流源(IP)系由一NMOS电晶体(MN)所 组成,其闸极系连接至该控制电路(3)之输出,汲极 系连接至该第一NMOS电晶体(MN1)和该第二NMOS电晶体 (MN2)之源极,而源极则接地。 2.如申请专利范围第1项所述之具可控NMOS电流源及 单边负载之电压峰値检知器,其中该充电电晶体(2) 系由第二PMOS电晶体(MP2)所组成,该第二PMOS电晶体( MP2)之源极连接至电源电压,闸极与第一PMOS电晶体( MP1)之闸极以及第一NMOS电晶体(MN1)之汲极相连接, 而汲极则与该电容器之一端以及第二NMOS电晶体(MN 2)之闸极相连接。 3.如申请专利范围第1项所述之具可控NMOS电流源及 单边负载之电压峰値检知器,其更包括: 一开关,该开关系与该电容器并联连接,用以提供 一放电路径,以便将电容器上所储存之电荷放电, 俾利于下次输入电压信号之峰値检测。 4.如申请专利范围第3项所述之具可控NMOS电流源及 单边负载之电压峰値检知器,其中该开关系由一金 氧半电晶体所组成。 5.如申请专利范围第1项所述之具可控NMOS电流源及 单边负载之电压峰値检知器,其中该控制电路(3)系 由一第一CMOS反相器(INV1)和一第二CMOS反相器(INV2) 串联所组成。 图式简单说明: 第1图系显示第一先前技艺中电压峰値检知器之电 路图; 第2图系显示第一图电压峰値检知器之输入电压信 号及输出电压信号之暂态分析时序图; 第3图系显示第二先前技艺中电压峰値检知器之电 路图; 第4图系显示第三图电压峰値检知器之输入电压信 号及输出电压信号之暂态分析时序图; 第5图系显示中国台湾公告案号第517161号专利案电 压峰値检知器之电路图; 第6图系显示本创作较佳实施例之电压峰値检知器 之电路图; 第7图系显示本创作较佳实施例之输入电压信号及 输出电压信号之暂态分析时序图;