近似双载子接面电晶体电路

摘要

大多数双载子接面电晶体在类比讯号处理方面的应用是基于其指数函数的特性关系，所以部份应用很难以金氧半场效电晶体来取代，像可变增益放大器、转移线性函数的讯号处理器和近年来发展的对数滤波器等。虽然在互补式金氧半场效电晶体技术里，侧生电晶体与弱反转区电晶体能提供部份的替代方法，但因为其特性较差，所以有许多近似指数电路的发展，然而这些近似指数电路很难当成单独的双载子接面电晶体般的运用，所以虽然这些近似指数电路可以成功地应用在可变增益放大器，却很难应用在大部份转移线性函数的讯号处理器和对数滤波器上。本发明提出一组近似双载子接面电晶体，它是以互补式金氧半场效电晶体技术来制作，而且可以模拟成双载子接面电晶体来使用，因此不管是可变增益放大器、转移线性函数的讯号处理器和对数滤波器都可以用此近似双载子接面电晶体来实现。

主权项

1.一种近似双载子接面电晶体电路,包括:两个金氧半场效电晶体,其操作于饱和区中,并且其汲极与源极彼此并联连接,以模拟成一般双载子接面电晶体的集极与射极,而其闸极分别具有大小相同之直流偏压,其中一第一闸极固定不再加任何讯号,一第二闸极模拟成该双载子接面电晶体的基极。2.如申请专利范围第1项之近似双载子接面电晶体电路,更包括:两个相同之平方器,其具有相同之偏压条件,其中一个平方器不加输入讯号,另一个平方器加输入讯号,再将两个平方器的输出相加,以近似指数函数的二阶泰勒展开式。3.如申请专利范围第1项之近似双载子接面电晶体电路,更包括一个固定电流源与一PMOS电晶体,其中该固定电流源之一端连接到该第一闸极与该PMOS电晶体之源极,而该PMOS电晶体之闸极是连接到该金氧半场效电晶体之源极,以使固定直流偏压不受源极电压变动之影响。4.如申请专利范围第1项之近似双载子接面电晶体电路,更包括第一PMOS电晶体、第二PMOS电晶体、第三PMOS电晶体及第四PMOS电晶体,其中该第一PMOS电晶体及该第二PMOS电晶体之闸极是连接到该金氧半场效电晶体之源极,该第三PMOS电晶体之汲极是连接到该第一闸极与该第一PMOS电晶体之源极,而该第四PMOS电晶体之汲极是连接到该第二闸极与该第二PMOS电晶体之源极。5.如申请专利范围第1项之近似双载子接面电晶体电路,其中该金氧半场效电晶体为NMOS电晶体。6.如申请专利范围第1项之近似双载子接面电晶体电路,其中该金氧半场效电晶体为PMOS电晶体。图式简单说明:第一图A、第一图B、第一图C系显示出依据本发明之近似双载子接面电晶体电路的图示;第二图A系显示出第一图A之近似双载子接面电晶体电路之输入电压-输出电流图式;第二图B系显示出使用分离式电晶体元件(CD4007)之第一图A之近似双载子接面电晶体之输入电压-输出电流图式;第三图系显示出一转移线性函数之四象限乘法器;第四图系显示出第三图之四象限乘法器之输入电流-输出电流图式;第五图系显示出一简单之一阶对数低通滤波器;第六图A系显示出第五图之滤波器之的频率响应图式;第六图B系显示第五图之低通滤波器之谐波失真图式;第七图系显示出一种改良式之一阶对数高通滤波器;第八图系显示出第七图之高通滤波器之频率响应图式;第九图A、第九图B系显示出一带通滤波器之频率响应图式;第十图系显示出藉由适当调整一带通滤波器的增益且将其输入与输出连接,所形成之一电流控制振荡器;第十一图A系显示出暂态响应结果图式;以及第十一图B系显示出振荡器之振荡频率与电容大小的关系图。