发明名称 正电压至负电压转换器电路及其操作方法
摘要 本发明揭示一种电路10和方法用来将ON/OFF逻辑信号从一个媒体变换成在另一个不同媒体上之有用之ON/ OFF信号。该电路10特别适合于用来从正电压位准转换成负电压位准。该电路10包括有电压控制位准用来精确的控制成为温度之函数之电压,在变换电路只使用正电压位准。本发明亦揭示一种电路20和方法用来提供被精确控制成为温度之函数之偏压位准。该电路20被配置成用来使一个精确之带隙调节电压和一个温度补偿电路混合,用来提供所需之输出。温度补偿电路被配置成用来模拟在输出电路之对温度敏感之组件。
申请公布号 TW199244 申请公布日期 1993.02.01
申请号 TW080105053 申请日期 1991.06.29
申请人 德州仪器公司 发明人 耶提斯
分类号 H03F1/00 主分类号 H03F1/00
代理机构 代理人 蔡中曾 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1.一种正电压至负电至转换电路,可以在一个温度范围内提供精确之电压,该电路包含有:第一输入,用来接收第一温度稳定电压;第二输入,用来接收被补偿成匹配外部组件之温度系数之该第一温度稳定电压;一电路,包括有第一电晶体被连接在该第二输入和该外部组件之间,其基极至射极接面电压至少部份的产生一个被减小之电压输出;补偿电路,用来补偿由于温度之变化在该基极至射极接面电压所产生之任何变化,该电路可以由该接改到之温度稳定电压来操作。2.如上述申请专利范围第1项所述之电路,其中该补偿电路包括有:第二电晶体,被配置成联合该第一电晶体使流经该第一电晶体之基极/射极接面之电流亦从该第二电晶体之集极流动到射极;和分压电路,用来将一个比例之电压从该电压稳定输入供给到该第二电晶体之基极。3.如上述申请专利范围第2项所述之电路,其中该温度稳定电压由一个偏压电路来提供,该偏压电路包括有:带隙调节器电路,具有电压输出,该电压输出具有一个精确温度其在一宽广之温度范围内保持一定;补偿网路,其操作用来模拟连接到该偏压电路之输出之电路之电压/温度特性;和放大和混合电路,用来放大和混合该带隙电路与该补偿网路之输出藉以提供该偏压输出。4.如上述申请专利范围第3项所述之电路,其中该补偿网路之该模拟包括有一个模拟电路适于用来模拟跨越在二个零晶体之成为温度之函数之电压,该二个电晶体被连接在输出电路。5.如上述申请专利范围第3项所述之电路,其中该放大和混合电路包括有:微分电晶体对偶;电流镜对偶,其一个电晶体用来设定该微分电晶体对偶之偏压位准,定电流电源,制于指定之供烚电压用来维持定电流位准;和输出射极随动器电晶体,连接到该定电流电源和该微分电晶体对偶之第一电晶体之基极,用来提供与温度有关之固定输出位准,但是与连接到该偏压电路之输出电路之数目无关。6.如上述申请专利范围第3项所述之电路,其中该偏压电路之输出是每℃变化大约—4.89mv。7.如上述申请专利范围第3项所述之电路,其中来自该带隙调节器之该电压电阻性的连接到该微分电晶体对偶之第二电晶体之基极。8.如上述申请专利范围第6项所述之电路,其中来自该补偿网路之该电压被连接到该微分电晶体对偶之该第一电晶体之基极。9.一种方法,用来在一个温度范围内提供精确之电压,该精确之电压被控制成经由减小已知电压而成,该方法所包含之步骤有:在第一输入接收第一温度稳定电压;在第二输入接收被补偿成匹配外部组件之温度系数之该第一温度稳定电压;产生一个减小之电压输出,该产生步骤包括将第一电晶体连接在该第二输入和该外部组件之间,其VBE至少部份的产生该减小电压;和补偿由于温度之变化至该VBE所产生之任何变化,该补偿步骤可以由该接收到之温度稳定电压来操作,藉以由原来之温度补偿过之电压产生减小之电压,而不会产生与温度有关之电压变化。10.如上述申请专利范围第9项所述之方法,,其中该补偿步骤所包括之步骤有:配置一个第二电晶体使其联合该第一电晶体促成流经该第一电晶体之基极/射极接面之电流亦从该第二电晶体之集极流动到射极;和经由分压电路将一个比例之电压从该电压稳定输入供给到该第二电晶体之基极。11.一种用以将CMOS逻辑ON/OFF输入位准转换至ECL逻辑输出位准之电路,此电路包含:第一及第二参考电压,各参考电压对地位准测量为正电压,且其中第一参考电压较第二参考电压为高;复数个电晶体开关,其在介于地与第一参考电压间之电压范围操作;一个输出节点,其上具有负电阻电压电位;复数个电晶体,其在介于第一及第二参考电压与输出节点之间连接,用以控制自上述参考电压选择一个参考电压以提供予输出节点。12.如申请专利范围第11项之电路,其中输出节点参考电压之提供包含至少一个电阻性电压降以及复数个精确控制之电压降。13.如申请专利范围第12项之电路,其中各个精确控制之电压降系一个电晶体基极至射极接面之电压降。14.一种用以将第一组逻辑ON/OFF输入电压位准转换至第二组逻辑ON/OFF输出电压位准之电路,此电路包含:第一及第二参考电压,各参考电压对地位准测量为正电压,且其中第一参考电压较第二参考电压为高;复数个电子开关,其在介于地与第一参考电压间之电压范围操作;一个输出节点,其上具有负电阻电压电位;复数个开关,其在介于第一及第二参考电压与输出节点之间连接,用以控制自上述参考电压选择一个参考电压以提供予输出节点。15.如申请专利范围第14项之电路,其中输出节点参考电压之提供包含至少一个电阻性电压降以及复数个精确控制之电压降。16.如申请专利范围第15项之电路,其中各精确控制之电压降系一个电晶体基极至射极接面之电压降。17.如申请专利范围第16项之电路,其中开关系电晶体,一对此等电晶体之射极连接在一起且集极连接在一起并且此对电晶体之第二电晶体之基极与第二参考电压连接以及此对电晶体之第一电晶体之基极可与第一参考电压及输入连接以便接受输入之ON/OFF逻辑位准从而将上述参考电压之一或另一参考电压经由上述电压降而提供予输出节点。18.如申请专利范围第17项之电路,其中电路从包含一输入控制电路,此电路包含多数个电晶体开关,此等开关可操作用以将第一参考电压或地切换至上述电晶体对之第二电晶体之基极上以分别回应上述ON或OFF之输入信号。19.如申请专利范围第18项之电路,其中该等电晶体之至少两个电晶体总是在〝ON〞状态。20.一种用以将CMOS逻辑ON/OFF输入位准转换至ECL逻辑输出位准之方法,此方法包含诸步骤:建立第一及第二参考电压,各参考电压对地位准测量为正电压,且其中第一参考电压较第二参考电压为高;在介于地与第一参考电压间之电压范围操作复数个电晶体开关;建立一个输出节点,此节点上具有负电阻电压电位;在第一及第二参考电压与输出节点之间连接复数个电晶体;以及在上述连接之复数个电晶体之控制下控制自上述参考电压选择一个参考电压以提供予输出节点。21.如申请专利范围第20项之方法,其中输出节点之参考电压步骤包含至分一个电阻性电压降以及复数个精确控制之电压降。22.如申请专利范围第21项之方法,其中各个精确控制之电压降系一个电晶体基极至射极接面之电压降。23.如申请专利范围第22项之方法,其中电晶体连接步骤包含建立一对该等电晶体其系将射极连接在一起且将集极连接在一起并且路此对电晶体之第二电晶体之基极与第二参考电压连接以及此对电晶体之第一电晶体之基极可与第一参考电压及输入连接以便接受输入之ON/OFF逻辑位准从而将上述参考电压之一或另一参考电压经由上述电压降而提供予输出节点。24.如申请专利范围第23项之方法,其中电晶体连接步骤复包含建立一个输入控制电路之步骤,此控制电路包含多数个电晶体开关,此等开关可操作用以将第一参考电压或地切换至上述电晶体对之第二电晶体之基极上以分别回应上述ON或OFF之输入信号。25.如申请专利范围第24项之方法,其申该等电晶体之至少两个电晶体总是在〝ON〞状态。26.一种偏压电路用以提供被控制成为温度之函数之电压输出,该电路包含:一个带隙调节器电路,其具有一个电压输出,此电压输出具有一个精确温度其在一宽广之温度范围内保持一定;一个补偿网路,其操作用来模拟与偏压电路之输出连接之电路之电压/温度特性;以及一个电路,其用来放大并混合带隙电路与补偿网路之输出以提供偏压输出。27.如申请专利范围第26项之电路,其中补偿网路之模拟包含一个模拟电路其适用于模拟跨越两个电晶体之电压,该两个电晶体与输出电路连接且为温度之函数。28.如申请专利范围第27项之电路,其中补偿网路包含:一电流源,其用来对于指定之供给电压维持定电流位准,以及一对电晶体,其在上述定电流之控制下予以偏压,此等电晶体系规划为用以提供一电压降,此电压降系为温度之函数且正好如同由输出电路之电晶体所产生者。29.一种用以提供被控制成为温度之函数之电压输出之方法,此方法包含:产生一第一电压,然电压具有一个精确温度其在一宽度之温度范围内保持一定;产生一第二电压,此电压系操作用来模拟与偏压电路之输出连接之电路之电压/温度特性;以及放大与混合上述第一与第二电压以提供电压输出,此电压输出具有一每℃大约—4.89毫伏之温度系数。30.如申请专利范围第29项之方法,其中模拟包含诸步骤:对于指定之供给电压维持定电流位准;以及在上述定电流位准控制下偏压之一对电晶体之控制下,提供一电压降,此电压降系为温度之函数且正好如同由输出电路之电晶体所产生者。31.如申请专利范围第30项之方法,其中放大与混合步骤包含诸步骤:建立一个微分电晶体对;在一个电流镜对中设置一对电晶体,其中一个电晶体系用来设定微分电晶体对偏压位准;对于指定之供给电压维持定电流位准;以及提供一个输出射极随动器电晶体,此电晶体与上述定电流电源及微分电晶体对之第一电晶体之基极连接,用来建立与温度之固定输出位准,但是与连接到偏压电路之输出电路之数目无关。32.如申请专利范围第31项之方法,复包含步骤:将来自带隙调节器之电压连接到第一电晶体之基极。33.如中请专利范围第32项之方法,复包含步骤:将来自补偿网路之电压连接到微分电晶体对之第二电晶体之基极
地址 美国
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