、M18、M22和M26 (全部在輸出級(jí)130-0中，并且在其他輸出級(jí)130中復(fù)制)的共射共基電壓發(fā)生器，并且使:其負(fù)輸入端與M14的源極和M44的漏極(均在輸出級(jí)130-0中，并且在其他輸出級(jí)130中復(fù)制)耦合；其正輸入端與M5的柵極耦合；以及其輸出端與M14、M18、M22和M26的柵極耦合。放大器A3是共射共基晶體管M15、M19、M23和M27(全部在輸出級(jí)130-0中，并且在其他輸出級(jí)130中復(fù)制)的共射共基電壓發(fā)生器，并且使:其負(fù)輸入端與M15的源極和M16的漏極(均在輸出級(jí)130-0中，并且在其他輸出級(jí)130中復(fù)制)耦合；其正輸入端與M6的柵極耦合；以及其輸出端與M15、M19、M23和M27的柵極耦合。
[0031]輸出級(jí)130-0是多個(gè)輸出級(jí)130(130-0至130-N)的第一輸出級(jí)。在一個(gè)實(shí)施例中，輸出級(jí)130-0包括多個(gè)電流鏡從晶體管、多個(gè)共射共基晶體管和多個(gè)開(kāi)關(guān)，但是沒(méi)有包括用于電荷生成的任何電容器。在一些實(shí)施例中，沒(méi)有輸出級(jí)130包括任何電容器。沒(méi)有電容器的多個(gè)輸出級(jí)的構(gòu)造允許電荷發(fā)生器110中的電容器的單個(gè)集合足以產(chǎn)生電荷，其然后在具有晶體管的輸出級(jí)中被鏡像或者被鏡像和縮放。因此，這些輸出狀態(tài)沒(méi)有使用附加集成電路不動(dòng)產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)用于產(chǎn)生電荷的附加電容器。與實(shí)現(xiàn)在常規(guī)實(shí)施例中使用的電容器的尺寸所需的集成電路中的空間量相比，晶體管能夠在集成電路中的極小的空間量中實(shí)現(xiàn)。這允許按照本文所述的方式來(lái)產(chǎn)生許多輸出電荷，同時(shí)與常規(guī)電荷源產(chǎn)生技術(shù)中會(huì)使用的相比，使用集成電路中要小許多的空間。應(yīng)當(dāng)理解，在其他實(shí)施例中，可利用其他類型的晶體管。例如，輸出狀態(tài)130-0中的所示MOSFET可以僅通過(guò)較小修改采用BJT來(lái)取代。
[0032]與其他輸出級(jí)130 (例如130-N和任何其他輸出級(jí))相似，輸出級(jí)130_0包括多個(gè)電流鏡從動(dòng)(經(jīng)柵連接到電流鏡主控M5的M44、M45、M20、M24和/或經(jīng)柵耦合到電流鏡主控 M6 的 M16、M17、M21 和 M25)。M44、M45、M20 和 M24 的源極連接到 VDD，而 M16、M17、M21 和M25的源極與VSS連接。電流鏡從晶體管進(jìn)行操作，以將從其相應(yīng)電流鏡主晶體管接收的電荷鏡像和縮放為縮放鏡像電荷OutO，其作為來(lái)自輸出級(jí)130-0的輸出來(lái)提供?？s放量由個(gè)體電流鏡從晶體管的大小以及電流鏡從晶體管的哪一些通過(guò)開(kāi)關(guān)S0-S3耦合到OutO來(lái)控制。在一個(gè)實(shí)施例中，電流鏡從晶體管相互之間經(jīng)過(guò)二進(jìn)制加權(quán)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，M24和M25與M5和M6是相同大小，M20和M21是M24和M25的大小的兩倍，M45和M17是M20和M21的大小的兩倍，以及M44和M16是M45和M17的大小的兩倍。在其中M44是M24的大小的八倍的二進(jìn)制加權(quán)設(shè)置中，16個(gè)不同的二進(jìn)制加權(quán)(0、1Χ...15Χ)可采用電流鏡從動(dòng)Μ44、Μ45、Μ20和Μ25來(lái)取得。應(yīng)理解，其他加權(quán)方案是可能的，例如在一個(gè)實(shí)施例中，電流鏡從晶體管全部為大小完全相同。在一個(gè)實(shí)施例中，所有電流鏡從晶體管可與Μ5和Μ6是相同大小。
[0033]與其他輸出級(jí)130 (例如130-Ν和任何其他輸出級(jí))相似，輸出級(jí)130_0也包括多個(gè)共射共基晶體管，其改進(jìn)輸出的質(zhì)量。共射共基晶體管Μ14、Μ18、Μ22和Μ26分別對(duì)應(yīng)于電流鏡從晶體管Μ44、Μ45、Μ20和Μ26的相應(yīng)漏極，并且使它們的相應(yīng)源極連接到電流鏡從晶體管Μ44、Μ45、Μ20和Μ26的相應(yīng)漏極；而共射共基晶體管Μ15、Μ19、Μ23和Μ27分別對(duì)應(yīng)于電流鏡從晶體管Μ16、Μ17、Μ21和Μ25的相應(yīng)漏極，并且使它們的相應(yīng)源極連接到電流鏡從晶體管Μ16、Μ17、Μ21和Μ25的相應(yīng)漏極。在一個(gè)實(shí)施例中，共射共基晶體管相互之間按照與其對(duì)應(yīng)電流鏡從晶體管的二進(jìn)制加權(quán)相同的方式經(jīng)過(guò)二進(jìn)制加權(quán)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，Μ26和Μ27是相同大小，Μ22和Μ23是Μ26和Μ27的大小的兩倍，Μ18和Μ19是Μ22和Μ23的大小的兩倍，以及Μ14和Μ15是Μ18和Μ19的大小的兩倍。在這樣一種實(shí)施例中，Μ5、Μ6、Μ24、Μ26、Μ27和Μ25全部是彼此相同的大小。應(yīng)理解，其他加權(quán)方案是可能的，例如在一個(gè)實(shí)施例中，共射共基晶體管全部為大小完全相同。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)電流鏡從晶體管按照除了二進(jìn)制加權(quán)之外的某種方式來(lái)加權(quán)時(shí)，各共射共基晶體管可按照與其對(duì)應(yīng)電流鏡從晶體管相同的方式(例如相同大小)來(lái)加權(quán)。
[0034]輸出級(jí)130-0中所示的實(shí)現(xiàn)是雙向的，并且因而輸出雙向縮放鏡像電荷。單向?qū)崿F(xiàn)會(huì)省略輸出級(jí)130-0中的所示晶體管的上半部或下半部。也就是說(shuō)，可省略PM0S晶體管Μ14、Μ18、Μ22、Μ26、Μ44、Μ45、Μ20 和 Μ24，或者可省略 NM0S 晶體管 Μ15、Μ19、Μ23、Μ27、Μ16、Ml7、M21和Μ25，以在OutO創(chuàng)建單向電荷輸出。在實(shí)現(xiàn)單向輸出級(jí)130中，也可對(duì)公共電流傳送器120A進(jìn)行對(duì)應(yīng)變更，以消除提供單向輸出級(jí)130不需要的信號(hào)的多余部分。
[0035]應(yīng)當(dāng)理解，在各個(gè)實(shí)施例中，可采用更多或更少數(shù)量的電流鏡從晶體管。例如，在雙向?qū)嵤├?，M24和M25及其對(duì)應(yīng)共射共基晶體管M26和M27可以是所采用的僅有晶體管，而在另一個(gè)實(shí)施例中，可采用附加電流鏡從晶體管和對(duì)應(yīng)的共射共基晶體管。
[0036]開(kāi)關(guān)SO、Sl、S2和S3用來(lái)選擇哪些電流鏡從晶體管耦合(通過(guò)其相應(yīng)共射共基晶體管)到OutO，以及哪些耦合到其輸出本來(lái)設(shè)置在那里的VCM。如所示，開(kāi)關(guān)S0-S3是單極雙擲開(kāi)關(guān)，其具有與共射共基晶體管的漏極連接的公共端子、以及將那些共射共基晶體管漏極耦合到VCM的一極和將那些共射共基晶體管漏極耦合到OutO的另一極。如所示，S0的公共端子與M26和M27的漏極耦合；S1的公共端子與M22和M23的漏極耦合；S2的公共端子與M18和M19的漏極耦合，以及S3的公共端子與M14和M15的漏極耦合。在采用更少(與所示相比)的加權(quán)晶體管一個(gè)實(shí)施例中，將采用比所示更少的開(kāi)關(guān)。同樣，在采用更多(與所示相比)數(shù)量的加權(quán)晶體管的一個(gè)實(shí)施例中，采用比所示更多的數(shù)量的開(kāi)關(guān)。
[0037]在所示實(shí)施例中，選擇線131上的信號(hào)能夠用來(lái)改變開(kāi)關(guān)S0-S3的每個(gè)的定位。如所示，所有開(kāi)關(guān)S0-S3處于“斷開(kāi)位置”，在那里它們將所接收電荷耦合到VCM，并且因而OutO沒(méi)有值，以及輸出級(jí)130-0相對(duì)耦合到OutO的任何電路實(shí)際上“斷開(kāi)”。通過(guò)使用選擇線131，開(kāi)關(guān)S0-S3的一個(gè)或多個(gè)能夠重新定位，使得其對(duì)應(yīng)晶體管的漏極與OutO連接。在其中S0控制最低有效位而S3控制最高有效位的二進(jìn)制加權(quán)實(shí)施例中，在選擇線131上提供的1111的控制信號(hào)會(huì)在OutO產(chǎn)生縮放鏡像電荷，其被縮放通過(guò)選擇線131上的0001的控制信號(hào)所產(chǎn)生的電荷的大小的15倍。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)電荷發(fā)生器110中的所有反相器斷開(kāi)或靜寂時(shí)，與開(kāi)關(guān)S0-S3的設(shè)定無(wú)關(guān)，在OutO沒(méi)有電荷產(chǎn)生。能夠看到，通過(guò)改變作為對(duì)開(kāi)關(guān)S0-S3的輸入來(lái)接收的控制信號(hào)，在OutO所產(chǎn)生的縮放鏡像電荷量可采用四位的可變性來(lái)改變。在一個(gè)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)、控制邏輯等通過(guò)提供選擇線131上的控制信號(hào)以指導(dǎo)開(kāi)關(guān)S0-S3的設(shè)定來(lái)控制這種變化。應(yīng)當(dāng)理解，通過(guò)與縮放性的每個(gè)位關(guān)聯(lián)的組件的簡(jiǎn)單增加或減少，可縮放性的位可以從圖1A所示的那樣來(lái)增加或減少，使得η位的可縮放性可以實(shí)現(xiàn)(其中η是一或更大的值，并且表示設(shè)立于輸出級(jí)130中的可縮放性的位數(shù))。因此，雖然示出4位的可縮放性，但是在各個(gè)實(shí)施例中，縮放性可限制到1位、2位或3位，或者可能多于4位。
[0038]在一些實(shí)施例中，在OutO所產(chǎn)生的縮放鏡像電荷的幅值可以是固定的。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)S0-S3可在制造時(shí)或者由選擇線131上的預(yù)設(shè)不可調(diào)控制信號(hào)來(lái)不可調(diào)整地定位，或者開(kāi)關(guān)S0-S3可由至OutO的硬連線連接來(lái)取代。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，輸出級(jí)130-N和任何其他輸出級(jí)130類似地配置并且與公共電流傳送器120A耦合。選擇線131或類似選擇線可與其他輸出級(jí)130中的開(kāi)關(guān)耦合。這樣，其他輸出級(jí)130 (除了 130-1之外)可同時(shí)并且獨(dú)立地產(chǎn)生縮放鏡像電荷作為輸出(例如輸出狀態(tài)130-N的OutN);以及在輸出級(jí)130的輸出端的這些電荷可與在OutO所產(chǎn)生的電荷相同、與在OutO所產(chǎn)生的電荷不同、或者甚至在OutO產(chǎn)生非零電荷的同時(shí)設(shè)置為零。
[0040]能夠充分理解，多種電路要求電荷源作為輸入。電荷源能夠用來(lái)提供閉環(huán)電路中的反饋，能夠用來(lái)添加電荷、減去電荷或者抵銷電荷。作為舉例而不是限制，在圖2A、圖2B、圖3、圖5、圖6和圖7中示出和描述一些這類電路，包括電荷分配器100、電荷分配器100的輸出級(jí)或者簡(jiǎn)單地結(jié)合從電荷分配器100所接收的電荷輸出。
[0041]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，存在任何數(shù)量的不同電路，其可用來(lái)實(shí)現(xiàn)公共電流傳送器120。用于公共電流傳送器120的一種這樣的電路在圖1A中示為公共電流傳送器120A。公共電流傳送器120的兩個(gè)其他示例實(shí)現(xiàn)(120B和120C)分別在圖1B和圖1C中示出。
[0042]圖1B示出按照一實(shí)施例的電荷分配器100B。圖1B中，電荷發(fā)生器110和輸出級(jí)130(130-(>..130-Ν)與圖1Α的電荷發(fā)生器110和輸出級(jí)130 (130-0…130-Ν)是完全相同的。公共電流傳送器120Β包括所有相同組件，并且實(shí)現(xiàn)與公共電流傳送器120Α相同的功能。但是，在公共電流傳送器120Β中，M3和Μ4的源極相互連接，但是沒(méi)有如圖1Α中那樣連接到放大器Α1的負(fù)輸入端；而是放大器Α1的負(fù)輸入端與Ml和M2的源極耦合。這樣，來(lái)自電荷發(fā)生器110的電荷119通過(guò)電阻器Rs作為Vin耦合在Ml和M2的源極上以及放大器A1的反相輸入端上。
[0043]圖1C示出按照一實(shí)施例的電荷分配器100C。圖1C中，電荷發(fā)生器110和輸出級(jí)130(130-(>..130-Ν)與圖1Α的電荷發(fā)生器110和輸出級(jí)130 (130-0…130-Ν)是完全相同的。公共電流傳送器120C包括晶體管Μ5、Μ6、Μ78和Μ79、電流源II (示為1 μ Α，但是在其他實(shí)施例中可具有其他值)、放大器A2和A3以及跨導(dǎo)放大器GM1。在一些實(shí)施例中，公共電流傳送器120C中的晶體管全部是金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)(例如，η溝道MOSFET (NM0S)和/或ρ溝道MOSFET (PM0S)晶體管的某個(gè)組合)。例如，如所示，M6和M79是NM0S晶體管，而M5和M78是PM0S晶體管。應(yīng)當(dāng)理解，在其他實(shí)施例中，可利用其他類型的晶體管，例如晶體管M5、M6、M78和M79可通過(guò)極少修改采用雙極結(jié)晶體管(BJT)來(lái)取代。
[0044]如圖1C所示，M5和M6接收在其相應(yīng)漏極上注入的電荷119。電荷119也在跨導(dǎo)放大器GM1的負(fù)電壓輸入端上提供，其中VCM在GM1的正電壓輸入端上提供。M79的源極和M78的漏極作為輸入耦合到GM1。電流源II的第一側(cè)與VDD耦合。M79的漏極和M78的源極相互耦合，并且與提供偏置電流的電流源II的第二側(cè)耦合。M28的柵極采用Pbias來(lái)偏置，而M79的柵極采用Nbias來(lái)偏置。如同圖1A和圖1B中一樣，M5和M6是電流鏡主控，其各自提供采取來(lái)自其相應(yīng)柵極的電流的形式的電荷，電荷在輸出級(jí)130-0至130-N中被鏡像。M5的源極與...