电流电压转换器

摘要

本发明提供一种当转换具有宽电流范围之电流输入信号成为电压输出信号时，无视于电流强度能够确实输出一电压输出信号之电流电压转换器。在电流输入信号Iin之电流值小的情况中，二极体D101和D102之小电流区域被使用并且第一亿压电流IB1和IB2之电流值被设定为小值。因而，小电流区域可被使用作为一种处理电压相对于电流之大改变率的区域，并且即使对于微电流方可得到有效的电压改变。在电流输入信号Iin之电流值是大的情况中，在固定电流电路13之偏压电流IB1和IB2的电流值增加至第二偏压电流以得到使转换电压VM和参考电压VP相对于电流输入信号Iin被压缩之特性。为得到压缩特性，二极体 D101和D102之特性被使用而使得他们相对于电流之端点-至-端点电压单调地增加而形成一种凸状。因而，输出电压可在宽电流范围中保持着被压缩差分电压。因此，差分放大器电路AMP101不需要改变其动态范围。

主权项

1.一种电流电压转换器,其转换输入电流成为对应 至在反应于输入电流之被输出转换电压及参考电 压之间的差量电压之输出电压,该转换器包含: 一组第一电流电压转换部份,其输出从参考电流被 导出之参考电压;以及 一组第二电流电压转换部份,其具有如第一电流电 压转换部份同样的一组电流电压转换特性并且输 出反应于输入电流之转换电压, 其中该第一电流电压转换部份以及该第二电流电 压转换部份之电流电压转换特性,在输入电流是同 样的或者较高于预定电流値之情况中,被改变以压 缩输出电压相对于输入电流之转换速率。2.依据 申请专利范围第1项之电流电压转换器,其中 第一偏压电流被输入至该第一电流电压转换部份 作为参考电流以便输出参考电压,并且输入电流及 该第一偏压电流被配合且被输入至该第二电流电 压转换部份,以便当该输入电流是相同或者较低于 预定电流値时输出转换电压;并且 第二偏压电流,其电流値是较高于该第一偏压电流 ,被输入至该第一电流电压转换部份作为参考电流 以便输出参考电压,并且输入电流及该第二偏压电 流被配合上被输入至该第二电流电压转换部份,以 便当输入电流是相同或者较高于预定电流値时输 出转换电压。3.依据申请专利范围第2项之电流电 压转换器,其中该第一电流电压转换部份和该第二 电流电压转换部份分别地包含一组非线性元件,其 端点-至-端点电压相对于导通电流具有凸状单调 增加特性并且由于该非线性元件,相同或较高于该 第二偏压电流之电流的电流电压转换特性具有凸 状单调增加特性。4.依据申请专利范围第3项之电 流电压转换器,其中该非线性元件包含一组二极体 元件。5.依据申请专利范围第4项之电流电压转换 器,其中该二极体元件是一组接合型二极体元件。 6.依据申请专利范围第4项之电流电压转换器,其中 该二极体元件是利用MOS电晶体所构成的一组二极 体元件。7.依据申请专利范围第3项之电流电压转 换器,其中该非线性元件包含一组有基极接地结构 的双极性电晶体以至于导通电流在集极端点和射 极端点之间流动并且在基极端点和射极端点之间 的电压对应至该端点-至-端点电压。8.依据申请专 利范围第3项之电流电压转换器,其中该非线性元 件包含一组闸极接地结构之MOS电晶体以至于导通 电流在排极端点和源极端点之间流动并且在闸极 端点和源极端点之间的电压对应至该端点-至-端 点电压。9.依据申请专利范围第3项之电流电压转 换器,其中该第一电流电压转换部份和该第二电流 电压转换部份分别地包含: 一组非线性元件,当该第二偏压电流被输入时该输 入电流主要地流动至该非线性元件,以及 一组电阻元件,其平行地被连接到该非线性元件之 一组电流通道并且当该第一偏压电流被输入时,该 输入电流主要地流动至该电阻元件。10.依据申请 专利范围第9项之电流电压转换器,其中参考至由 于该电阻元件之电压降的一组电压源是不同于参 考至由于该非线性元件之电压降的一组电压源。 11.依据申请专利范围第2项之电流电压转换器,其 进一步地包含一组第一检测部份,其检测出在转换 电压和参考电压之间的差量电压是相同或较高于 一预定电压値,其中,取代该第一偏压电流,该第二 偏压电流依据该第一检测部份所得到的检测结果 被输入至第一电流电压转换部份以及第二电流电 压转换部份。12.依据申请专利范围第2项之电流电 压转换器,其进一步地包含一组差分放大部份,其 差分输入信号对应至在参考电压扣转换电压之间 差分电压,以及一组第二检测部份,其检测从差分 放大部份被输出之一组差分输出信号或者与该差 分输出信号具有相关性之差分信号的差分电压是 相同或较高于一预定电压値,其中,取代该第一偏 压电流,该第二偏压电流依据该第二检测部份之所 得到的检测结果被输入至该第一电流电压转换部 份及该第二电流电压转换部份。13.依据申请专利 范围第11项之电流电压转换器,其中该第一检测部 份包含一组比较器,其将预定电压値作为抵补电压 。14.依据申请专利范围第11项之电流电压转换器, 其中在该预定电压値下该输入电流与该预定电流 値是一致的。15.依据申请专利范围第11项之电流 电压转换器,其进一步地包含: 一组第一电流源,其供应该第一偏压电流或者第二 偏压电流之任何一组至该第一电流电压转换部份; 一组第二电流源,其供应该第一偏压电流或者第二 偏压电流之任何一组至该第二电流电压转换部份; 以及 一组控制部份,其输出一组用以控制将被该第一电 流源和该第二电流源输出之偏压电流的控制信号 。16.依据申请专利范围第15项之电流电压转换器, 其中该控制部份包含一组锁定部份,其依据由该第 一检测部份所得到之检测结果被设定并且在输入 电流停止时开始之预定时间经过之后被重置。17. 依据申请专利范围第15项之电流电压转换器,其中 该控制信号是一组数位信号,其切换该第一电流源 和该第二电流源应该输出之偏压电流种类。18.依 据申请专利范围第15项之电流电压转换,其中该控 制信号是一组类比信号,其切换该第一电流源和该 第二电流源应该输出之偏压电流种类。图式简单 说明: 第1图是展示针对第一实施例之电流电压转换器之 一种电路方块图; 第2图是展示针对第二实施例之电流电压转换器之 一种电路方块图; 第3图是展示针对第二实施例之电流电压转换器特 定范例之一种电路方块图; 第4图是展示针对第一和第二实施例之电流电压转 换器之操作波形图; 第5图是展示针对第三实施例之电流电压转换器之 一种电路方块图; 第6图是展示针对第三实施例之电流电压转换器特 定范例的一种电路方块图; 第7图是展示针对第三实施例之电流电压转换器之 操作波形图; 第8图是展示针对第四实施例之电流电压转换器的 一种电路方块图; 第9图是展示针对第四实施例之电流电压转换器之 操作波形图; 第10图是展示重置信号产电路之特定范例的电路 图; 第11图是展示针对重置信号产生电路之特定范例 之操作波形图; 第12图是展示底部保持电路之特定范例之电路图; 第13图是展示针对第一相关技术之电流电压转换 器之电路图;以及 第14图是展示针对第二相关技术之电流电压转换 器之电路图。