发明名称 具有双闸极电晶体装置之定电流CMOS输出驱动器电路
摘要 本项发明之一特点是输出驱动器电路有一输出端子作业上耦合至一个电阻终端负载,包含有:一个双闸极PFET件,由一源极电晶体及一汲极电晶体构成,每一电晶体皆有一闸极端子、源极端子及汲极端子;源极电晶体的源极端子作业上耦合至电压源V,源极电晶体的汲极端子作业上耦合至汲极电晶体的源极端子,汲极电晶体的汲极端子作业上耦合至输出驱动器电路的输出端子;一个双闸极nFET元件由一源极电晶体及一汲极电晶体构成,每一个电晶体各有一个闸极端子、一个源极端子以及一个汲极端子,源极电晶体的源极端子作业上耦合至接地电位,源极电晶体的汲极端子作业上耦合至汲极电晶体的源极端子,汲极电晶体的汲极端子作业上耦合至输出驱动器电路的输出端。第一切换装置作业上耦合至双闸极pFET元件的源极电晶体的闸极端,开启及关闭电流自电压源V流过双闸极pFET元件的源极电晶体。第一切换装置作业上耦合至双闸极nFET元件的源极电晶体的闸极端,开启及关闭电流经由双闸极nFET元件的汲极电晶体至接地电位。偏压产生装置具有一第一输出端子作业上耦合至双闸极pFET元件的汲极电晶体的闸极端,并且提供一第一偏压给汲极电晶体,其为与电阻式终端负载有关之参考电压之函数且实质上控制了双闸极pFET元件的汲极电晶体提供给电阻式终端负载的电流,偏压产生装置也有第二个输出端作业上耦合至双闸极nFET元件的源极电晶体的闸极端,并且提供第二个偏压给汲极电晶体,这是与电阻式终端负载有关的参考电压之函数,并且实质控制了电阻式终端负载所能提供给双闸极nFET元件的汲极电晶体之电流大小。
申请公布号 TW388981 申请公布日期 2000.05.01
申请号 TW087112054 申请日期 1998.07.23
申请人 西门斯股份有限公司 发明人 哈特慕特里兹奇
分类号 H01L27/00 主分类号 H01L27/00
代理机构 代理人 郑自添 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种输出驱动器电路,具有一输出端作业上耦合至一个电阻终端负载,此电路包含:一双闸极pFET元件,包含一源极电晶体和一汲极电晶体,每个电晶体各有一闸极端,一源极端以及一汲极端,源极电晶体的源极端操作上耦合至电压源V,源极电晶体的汲极端作业上耦合至汲极电晶体的源极端,汲极电晶体的汲极端作业上耦合至输出驱动器电路的输出端;一双闸极nFET元件包含一源极电晶体及一汲极电晶体,每个电晶体各含有一个闸极端,一源极端及一汲极端,源极电晶体的源极端作业上耦合至接地电位,源极电晶体的汲极端作业上耦合至汲极电晶体的源极端,汲极电晶体的汲极端作业上耦合至输出驱动器电路的输出端;第一个切换开关作业上耦合至双闸极pFET元件的源极电晶体的闸极端,用以导通或切断由电压源V流经双闸极pFET元件的源极电晶体的电流;第二个切换开关作业上耦合至双闸极nFET元件的源极电晶体的闸极端,用以导通或切断经由双闸极nFET元件的源极电晶体流至接地电位的电流;偏压产生器具有一第一输出端作业上耦合至双闸极pFET元件的汲极电晶体的闸极端,且供给第一偏压给汲极电晶体,它是与电阻终端负载相关的参考电压的函数,并且实质上控制了双闸极pFET元件之汲极电晶体能够供应给电阻终端负载的电流量;偏压产生器的具有一第二输出端作业上耦合至双闸极nFET元件的汲极电晶体的闸极端,供给第二偏压给汲极电晶体,它也是与电阻终端负载相关的参考电压的函数,并且控制了由电阻终端负载提供给双闸极nFET元件的汲极电晶体的电流大小。2.如申请专利范围第1项之输出驱动器电路,其中第一切换开关含有一个切换反相器。3.如申请专利范围第1项之输出驱动器电路,其中第二切换开关含有一个切换反相器。4.如申请专利范围第1项之输出驱动器电路,其中源极和汲极电晶体是CMOS电晶体。5.如申请专利范围第1项之输出驱动器电路,其中偏压产生器更包含第一级电路,其中包括:一nFET元件,对于第一电压源反应且允许电流流经第一级;一运算放大器,对于电阻终端负载有关的电流通过参考电压反应电流通过第一级并调节此参考电压的变动;一pFET元件,对于已调节的参考电压反应并允许电流通过第一级电路;一第一电阻,对于流经第一级电路的电流反应并提供第一个电位差;一第二电阻,对于流经第一级的电流反应,并提供第二个电位差。6.如申请专利范围第5项之输出驱动器电路,其中pFET元件还包含一个源极电晶体串联接至一汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,其中源极电晶体的闸极端是接至地而汲极电晶体的闸极端连接至被调节参考电压。7.如申请专利范围第5项之输出驱动器电路,其中nFET元件还包含一个源极电晶体串联接至一个汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,且都连接至第一电压源。8.如申请专利范围第5项之输出驱动器电路,其中第一个电压源是一个带隙参考电压源。9.如申请专利范围第5项之输出驱动器电路,其中偏压产生器还包含第二级电路,包括:一pFET元件,对调节过参考电压反应,且让电流通过第二级电路,电流大小等于流过第一级电路之电流;一运算放大器,对第一级电路的第二个电阻器的跨电压降反应,也对第二级电路的电流反应;一nFET元件,对运算放大器以及内部电压源反应且允许电流通过第二级电路;以及一电阻器,对流过第二级电路的电流反应且供给一个电位差,大小相等于第一级电路的第一及第二电阻器的电压降总合;另外第二个运算放大器产生第一个偏移电压。10.如申请专利范围第9项之输出驱动器电路,其中pFET元件还包含一个源极电晶体串联接至一个汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,源极电晶体的闸极端接地,而汲极电晶体的闸极端连接至已调节参考电压。11.如申请专利范围第9项之输出驱动器电路,其中nFET元件还包含一个源极电晶体串联接至一个汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,源极电晶体的闸极端连接至内部电压源,而汲极电晶体的闸极端连接至第二个偏压。12.如申请专利范围第9项之输出驱动器电路,其中偏压产生器还包含第三级电路,包括:一nFET元件,对第二级运算放大器和内部电压源反应且允许电流通过第三级;一运算放大器,对跨越第一级电路的第一个电阻器的电位差以及经过第三级电路的电流反应;一pFET元件,对第三级运算放大器反应,且允许电流通过第三级电路;一电阻器,对通过第三级电路的电流反应,且提供一个电压降,大小相等于第一级电路的第一个和第二个电阻器的电位差总合;另外第三个运算放大器产生第二个偏压。13.如申请专利范围第12项之输出驱动器电路,其中pFET元件还包含一个源极电晶体串联接至汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,源极电晶体的闸极端接地,而汲极电晶体的闸极端连接至第一偏电压。14.如申请专利范围第12项之输出驱动器电路,其中nFET元件还包含一个源极电晶体串联接至汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,源极电晶体的闸极端连接至内部电压源,而汲极电晶体的闸极端连接至第二个偏电压。15.一种输出驱动器电路,具有一输出端作业上耦合至电阻终端机终端负载,此电路包含:一双闸极pFET元件,含源极电晶体和汲极电晶体,这两个电晶体各有一闸极端,一源极端以及一汲极端,源极电晶体的源极端操作上耦合至电压源V,源极电晶体的汲极端作业上耦合至汲极电晶体的源极端,汲极电晶体的汲极端作业上耦合至输出驱动器电路的输出端;一双闸极nFET元件,含源极电晶体和汲极电晶体,这两个电晶体各含有一闸极、一源极、以及一汲极,源极电晶体的源极端作业上耦合至接地电位,源极电晶体的汲极端作业上耦合至汲极电晶体的源极端,汲极电晶体的汲极端作业上耦合至输出驱动器电路的输出端;第一切换开关,作业上耦合至双闸极pFET元件的汲极电晶体的闸极端,用以开启或关闭双闸极pFET元件的源极电晶体释出的电流;第二个切换开关,作业上耦合至双闸极nFET元件的汲极电晶体的闸极端,用以开启或关闭到达双闸极nFET元件的源极电晶体之电流;以及偏压产生器,它的第一输个出端作业上耦合至双闸极pFET元件的汲极电晶体的闸极端,且提供第一偏压给源极电晶体,其是与电阻式终端负载有关的参考电压的函数,并且实质上控制了供给并通过双闸极pFET元件之汲极电晶体且到达于电阻式终端负载的电流;偏压产生装置有第二输出端操作上耦合至双闸极nFET元件的源极电晶体的闸极端,且提供第二偏压给源极电晶体,它是与电阻式终端负载有关的参考电压的函数,且实质控制了由电阻式终端负载提供给且通过双闸极nFET元件的汲极电晶体的电流大小。16.如申请专利范围第15项之输出驱动器电路,其中第一切换开关包含一个切换反相器。17.如申请专利范围第15项之输出驱动器电路,其中第二切换开关包含一个切换反相器。18.如申请专利范围第15项之输出驱动器电路,其中源极和汲极电晶体是CMOS电晶体。19.如申请专利范围第15项之输出驱动器电路,其中偏压产生装置还包括第一级电路,含有:一nFET元件,对一第一电压源反应,并允许电流通过第一级;一运算放大器,对于电阻式终端负载以及流经第一级电路的电流有关之参考电压反应,并调节参考电压的变动;一pFET元件,对调节参考电压反应,并允许电流通过第一级电路;第一个电阻器,对通过第一级电路的电流反应,并提供第一个电位差;以及第二个电阻器,对通过第一级电路的电流反应,并提供第二个电位差。20.如申请专利范围第19项之输出驱动器电路,其中pFET元件还包含一个源极电晶体串联接至汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,汲极电晶体的闸极端接地,而源极电晶体的闸极端连接至调节参考电压。21.如申请专利范围第19项之输出驱动器电路,其中nFET元件还包含一个源极电晶体串联接至汲极电晶体,两个电晶体各有一个闸极端,源极电晶体与汲极电晶体之闸极端皆连结至第一电压源。22.如申请专利范围第19项之输出驱动器电路,其中第一个电压源是一个带隙参考电压源。23.如申请专利范围第19项之输出驱动器电路,其中偏压产生器还包含第二级电路,含有:一pFET元件,对已调节参考电压反应,且允许电流通过第二级电路,大小相等于流过第一级的电流;一运算放大器,对第一级电路的第二个电阻器的电位差以及流经第二级电路的电流反应;一nFET元件,对运算放大器以及内部电压源反应且允许电流通过第二级电路;一电阻,对通过第二级电路的电流反应,且提供一个电压降,大小相等于第一级电路的第一个电阻和第二个电阻的电位差总合;其中第二个运算放大器产生第一个偏移电压。24.如申请专利范围第23项之输出驱动器电路,其中pFET元件还包含一个源极电晶体串联接至汲极电晶体,每一个电晶体各有一个闸极端,汲极电晶体的闸极端接地,而源极电晶体的闸极端连结至已调节参考电压。25.如申请专利范围第23项之输出驱动器电路,其中nFET元件还包含一个源极电晶体串联连结至汲极电晶体,每一个电晶体各有一个闸极端,汲极电晶体的闸极端连结至内部电压源,而源极电晶体的闸极端连接至第二个偏电压。26.如申请专利范围第23项之输出驱动器电路,其中偏压产生器还包括第三级电路,含有:一nFET元件,对第二级运算放大器以及内部电压源反应,且允许电流通过第三级;一运算放大器,对第一级电路的第一个电阻器的第一电位差以及流过第三级的电流反应;一pFET元件,对第三级运算放大器反应,且允许电流通过第三级;一电阻器,对通过第三级电路的电流反应,且提供一个电压降,实质上等于第一级电路的第一个电阻和第二个电阻的电位差总合;第三个运算放大器产生第二个偏电压。27.如申请专利范围第26项之输出驱动器电路,其中pFET元件还包含一个源极电晶体串联连结至汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,汲极电晶体的闸极端接地,而源极电晶体的闸极端连接至第一偏电压。28.如申请专利范围第26项之输出驱动器电路,其中nFET元件还包含一个源极电晶体串联连结至汲极电晶体,这两个电晶体各有一个闸极端,汲极电晶体的闸极端连接至内部电压源,而源极电晶体的闸极端连结至第二个偏电压。图式简单说明:第一图是一个传统的高频应用资料传输系统,使用了一个外部的终端电阻器。第二图是本发明的输出驱动器电路实施例的示意图。第三图A是输出驱动器电路的偏压产生器实施例的示意图。第三图B是输出驱动器电路的偏压产生器另一实施例的示意图。第四图A及第四图B是输出驱动器电路输出电流的绘图表示。第五图是输出驱动器电路的另一种实施例示意图。第六图A是输出驱动器电路的偏压产生器的另一实施例之示意图。第六图B是第六图A偏压产生器的另一种实施例电路的示意图。第七图A与第七图B是输出驱动器电路的输出电流的绘图表示。
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