[發(fā)明專利]電位轉(zhuǎn)換器以及運(yùn)算放大器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210427437.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN103795397A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝宜政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 晨星軟件研發(fā)（深圳）有限公司;晨星半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/0175
• 分類號(hào): H03K19/0175;H03F3/45
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)于一種電位轉(zhuǎn)換器(level?shifter)以及運(yùn)算放大器，特別有關(guān)于具有使其內(nèi)的開關(guān)元件能關(guān)閉且快速增加電流的電位轉(zhuǎn)換器以及運(yùn)算放大器。

背景技術(shù)

在已知的電路中，會(huì)使用一電位轉(zhuǎn)換器來調(diào)整信號(hào)的電位，使得后續(xù)的元件能夠有正常的表現(xiàn)。舉例來說，使用數(shù)位信號(hào)的數(shù)位元件需要信號(hào)在1.2V以上時(shí)才能正確判斷信號(hào)的邏輯值，然而信號(hào)本身的電位可能只有250mv，因此需要電位轉(zhuǎn)換器來調(diào)整信號(hào)的電位值使數(shù)位元件能夠正常運(yùn)作。

圖1繪示了已知技術(shù)的電位轉(zhuǎn)換器100。電位轉(zhuǎn)換器100包含了一電位調(diào)整模塊101以及一信號(hào)接收模塊103。信號(hào)接收模塊103用以接收一差動(dòng)輸入信號(hào)，此差動(dòng)輸入信號(hào)由第一輸入信號(hào)V_in+以及第二輸入信號(hào)V_in-所形成。而電位調(diào)整模塊101根據(jù)此差動(dòng)輸入信號(hào)產(chǎn)生調(diào)整后輸出信號(hào)V_o。電位調(diào)整模塊101具有一第一晶體管Tr₁以及一第二晶體管Tr₂，第一晶體管Tr₁的控制端T_CTr1，第二晶體管Tr₂的控制端T_CTr2以及第二端T_2Tr2共同耦接于一連接點(diǎn)T。信號(hào)接收模塊103包含一第一開關(guān)SW₁以及一第二開關(guān)SW₂，第一開關(guān)SW₁的控制端T_CSW1以及第二開關(guān)SW₂的控制端T_CSW2分別接收第一、第二輸入信號(hào)V_in+以及V_in-，且第一開關(guān)SW₁和第二開關(guān)SW₂的導(dǎo)通與否是由第一、第二輸入信號(hào)V_in+以及V_in-分別來控制。

然而，在這樣的電路結(jié)構(gòu)下，第二晶體管Tr₂會(huì)一直處于導(dǎo)通的狀態(tài)，會(huì)有電流一直流過。圖2繪示了已知技術(shù)的電位轉(zhuǎn)換器的電流狀況示意圖，其中橫軸代表時(shí)間，縱軸代表流過第一晶體管Tr₁或第二晶體管Tr₂的電流I的電流值。如圖2所示，虛線標(biāo)示的電流曲線C_I表示理想狀況下的電流I的電流值，而實(shí)線標(biāo)示的電流曲線C_R表示實(shí)際狀況下的電流I的電流值。于理想狀況下，電流I會(huì)很快的上升至預(yù)定電流值I_W，且很快的下降至零。然而，在實(shí)際狀況時(shí)，第二晶體管Tr₂無法快速的接到地電位，因此連接點(diǎn)T也無法快速的下降到地電位，電流上升和下降速度會(huì)因而較慢而有延遲現(xiàn)象。此外，第一晶體管T_r1未導(dǎo)通時(shí)，仍會(huì)有較小的電流I_r持續(xù)流過第二晶體管Tr₂。因?yàn)殡娏魃仙拖陆邓俣容^慢且有固定電流持續(xù)流過第二晶體管Tr₂，因此單位時(shí)間內(nèi)流過第一晶體管Tr₁或第二晶體管Tr₂的電流總和較大(圖2中斜線標(biāo)示的面積)。如熟知此項(xiàng)技術(shù)者所知悉，元件功率消耗會(huì)跟流過元件的電流總和有關(guān)，因此在圖1的電路結(jié)構(gòu)下電位調(diào)整模塊101會(huì)有較大的功率消耗。而且，在此種電路結(jié)構(gòu)下，電流上升和下降的延遲現(xiàn)象也會(huì)降低電路的整體表現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一目的為提供一種能使其內(nèi)的開關(guān)元件關(guān)閉且快速增加電流的電位轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明的另一目的為提供一種能使其內(nèi)的開關(guān)元件關(guān)閉且快速增加電流的運(yùn)算放大器。

本發(fā)明的一實(shí)施例揭示了一種電位轉(zhuǎn)換器，用以產(chǎn)生一調(diào)整后輸出信號(hào)，包含：一信號(hào)接收模塊，具有至少一信號(hào)輸入端以接收至少一輸入信號(hào)，且根據(jù)該輸入信號(hào)導(dǎo)通或不導(dǎo)通；一電位調(diào)整模塊，根據(jù)該輸入信號(hào)產(chǎn)生該調(diào)整后輸出信號(hào)，該電位調(diào)整模塊包含一第一連接端以及一第二連接端，其中該第二連接端耦接該信號(hào)接收模塊；以及一開關(guān)模塊，具有一第一端耦接該第一連接端以及一第二端耦接該第二連接端，當(dāng)該開關(guān)模塊導(dǎo)通時(shí)，一電流路徑透過該開關(guān)模塊形成于該第一連接端以及該第二連接端以及該信號(hào)接收模塊之間，當(dāng)該開關(guān)模塊不導(dǎo)通時(shí)，一電流無法從該第一連接端流至該第二連接端。

前述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不限于使用在電位轉(zhuǎn)換器，亦可使用在運(yùn)算放大器。

根據(jù)前述的實(shí)施例，電位調(diào)整模塊中與開關(guān)模塊耦接的晶體管可以被關(guān)閉，且電位調(diào)整模塊提供的電流可以快速上升，可改善已知技術(shù)中的問題。