发明名称 电压对电流转换电路及使用此电路之运算互导放大器
摘要 一种由具有相同极性之MOSFETs构成的电压至电流转换电路及一种使用此电路之具有简单结构之轨-对-轨的OTA系被揭露。该电压至电流转换电路包含一第一MOSFET、一具有与该第一MOSFET之极性相同之极性的第二MOSFET、及一差异电流运作电路,一固定的汲极-源极电压系全时间被施加到该第一MOSFET,该第一MOSFET产生一输入电压的第一电流讯号,该固定之汲极-源极电压系全时间被施加到该第二MOSFET,该第二MOSFET产生该输入电压之与该第一电流讯号互补的第二电流讯号,该差异电流运作电路执行在该第一电流讯号与该第二电流讯号之间之相减的运作,藉此一输出电流系根据该输入电压来被产生。
申请公布号 TWI270249 申请公布日期 2007.01.01
申请号 TW091113381 申请日期 2002.06.19
申请人 半导体理工学研究中心股份有限公司 发明人 佐藤隆英;藤井信生;高木茂孝;和田和千
分类号 H03F3/195(2006.01) 主分类号 H03F3/195(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种根据一输入电压来产生一输出电流的电压 至电流转换电路,包含一第一MOSFET,一固定的汲极- 源极电压系全时间被施加到该第一MOSFET,该第一 MOSFET产生该输入电压的第一电流讯号: 一第二MOSFET,其具有与该第一MOSFET之极性相同的极 性,该固定的汲极-源极电压系全时间被施加到该 第二MOSFET,该第二MOSFET产生该输入电压之与该第一 电流讯号互补的第二电流讯号;及 一差异电流运作电路,其执行在该第一电流讯号与 该第二电流讯号之间之相减的运作。 2.如申请专利范围第1项所述之电压至电流转换电 路,其中,该输入电压系被施加到该第一MOSFET的闸 极,而且 该电压至电流转换电路更包含一闸极电压产生电 路,该闸极电压产生电路藉由把该输入电压从是为 该第二MOSFET之临界电压两倍之电压与该固定之汲 极-源极电压之总和减去来产生要被施加到该第二 MOSFET之闸极的电压。 3.如申请专利范围第1项所述之电压至电流转换电 路,其中,该输入电压系被施加到该第一MOSFET的闸 极,该输入电压系被施加到该第二MOSFET的源极;且 一固定的闸极电压,其是为该是为第二MOSFET之临界 电压两倍之电压与该固定之汲极-源极电压的总和 ,系被施加到该闸极;且 其中,该电压至电流转换电路更包含一个产生一汲 极电压的汲极电压产生电路,该汲极电压是为该固 定之汲极-源极电压与该输入电压的总和,而且系 被施加到该第二MOSFET的汲极。 4.如申请专利范围第3项所述之电压至电流转换电 路,更包含一闸极偏压产生电路,该闸极偏压产生 电路产生要被施加到该第二MOSFET之闸极之固定的 闸极电压。 5.一种根据在一第一输入电压与一第二输入电压 之间之差异电压来产生一输出电流的OTA,包含一第 一电压至电流转换电路,该第一电压至电流转换电 路系根据该第一输入电压来产生一第一输出电流; 一第二电压至电流转换电路,该第二电压至电流转 换电路系根据该第二输入电压来产生一第二输出 电流;及 一差异输出运作电路,该差异输出运作电路执行计 算在该第一输出电流与该第二输出电流之间之差 异电流的运作,且 其中,该第一电压至电流转换电路与该第二电压至 电流转换电路中之每一者包含一第一MOSFET、一具 有与该第一MOSFET之极性相同之极性的第二MOSFET、 及一差异电流运作电路,该固定的汲极-源极电压 系全时间被施加到该第一MOSFET,该第一MOSFET产生该 输入电压的第一电流讯号,该固定之汲极-源极电 压系全时间被施加到该第二MOSFET,该第二MOSFET产生 该输入电压之与该第一电流讯号互补的第二电流 讯号,该差异电流运作电路执行在该第一电流讯号 与该第二电流讯号之间之相减的运作。 6.如申请专利范围第5项所述之OTA,其中,该输入电 压系被施加到该第一MOSFET的闸极,且 该电压至电流转换电路更包含一闸极电压产生电 路,该闸极电压产生电路藉由把该输入电压从是为 该第二MOSFET之临界电压两倍之电压与该固定之汲 极-源极电压之总和减去来产生要被施加到该第二 MOSFET之闸极的电压。 7.如申请专利范围第5项所述之OTA,其中,该输入电 压系被施加到该第一MOSFET的闸极,该输入电压系被 施加到该第二MOSFET的源极;且一固定的闸极电压, 其是为该是为第二MOSFET之临界电压两倍之电压与 该固定之汲极-源极电压的总和,系被施加到该闸 极;且 其中,该电压至电流转换电路更包含一个产生一汲 极电压的汲极电压产生电路,该汲极电压是为该固 定之汲极-源极电压与该输入电压的总和,而且系 被施加到该第二MOSFET的汲极。 8.如申请专利范围第7项所述之OTA,更包含一闸极偏 压产生电路,该闸极偏压产生电路产生要被施加到 该第二MOSFET之闸极之固定的闸极电压。 图式简单说明: 第1图是为显示在一OTA之电路图中所使用之一般符 号的图示; 第2图是为显示具有轨-对-轨之OTA之习知例子的图 示,其是为一p通道MOSFET之OTA电路与一n通道MOSFET之 OTA电路的组合; 第3图是为显示本发明之电压至电流转换电路之基 极结构的图示; 第4A和4B图是为分别显示实现本发明之电压至电流 转换电路之第一特征之基本电路结构和运作原理 的图示; 第5A和5B图是为分别显示实现本发明之电压至电流 转换电路之第二特征之基本电路结构和变化之例 子的图示; 第6图是为显示第一实施例中之电压至电流转换电 路之电路结构的图示,其是为利用n通道MOSFETs实现 之本发明之第一特征之电压至电流转换电路; 第7图是为显示要在本发明之实施例中使用之一2VT 产生电路之电路结构之例子的图示; 第8图是为显示一个使用第一实施例中之两个电压 至电流转换电路之OTA之概略结构的图示; 第9图是为显示在第8图中所示之OTA之电路结构的 图示; 第10图是为显示第二实施例中之电压至电流转换 电路之电路结构的图示,其是为利用p通道MOSFETs实 现之本发明之第一特征之电压至电流转换电路; 第11图是为显示第三实施例中之电压至电流转换 电路之概略结构的图示,其是为利用n通道MOSFETs实 现之本发明之第二特征之电压至电流转换电路; 第12图是为显示第三实施例中之电压至电流转换 电路之电路结构的图示; 第13图是为显示第三实施例中之电压至电流转换 电路之输入电压对输出电流特性的图示; 第14图是为显示第三实施例之变化例子之电压至 电流转换电路之电路结构的图示; 第15图是为显示一个使用两个第三实施例中之电 压至电流转换电路之OTA之概略结构的图示; 第16图是为显示在第15图中所示之OTA之电路结构之 一部份的图示; 第17A和17B图是为显示在第15图中所示之OTA之电路 结构之一部份的图示; 第18图是为显示在第15图中所示之OTA之电路结构之 一部份的图示; 第19图是为显示在第15图中所示之OTA之电路结构之 一部份的图示; 第20图是为显示第四实施例中之电压至电流转换 电路之电路结构的图示,其是为利用p通道MOSFETs实 现之本发明之第二特征之电压至电流转换电路。
地址 日本