專利名稱：半導(dǎo)體電路及減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體電路，特別是關(guān)于一種能夠減輕因所接 收輸入信號(hào)的變動(dòng)而導(dǎo)致不良影響的半導(dǎo)體電路。
背景技術(shù)：
在大多數(shù)模擬電路中，電流源是決定整體電路性能的最基本元 件之一，因此，在模擬電路中，通常需要一個(gè)具有較大輸出阻抗的
電流源。互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體電路(CMOS)中， 一簡單的電流 源如圖1所示。N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管MA的源極與柵極分 別連接于恒定電壓，漏極是電流源的輸出節(jié)點(diǎn)。如此簡單電路不能 提供足夠大的輸出阻抗，進(jìn)而，如圖2所示，另一個(gè)N型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管MB是被疊加(cascaded)至電流源(即MA)，通 過箝位(clamping)N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管MA的電壓來提高 輸出阻抗。另外，如圖3所示，同樣也可采用將增益提升 (gain-boosting)電路應(yīng)用到電流源中。
盡管如此，上述方案會(huì)消耗電壓余量(headroom),因此，以上 方案并不能適應(yīng)新型的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體處理技術(shù)對低電 壓的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為有效解決以上存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種半 導(dǎo)體電路及減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法。
本發(fā)明揭示一種半導(dǎo)體電路，包括主電路，接收輸入信號(hào)， 主電路包括第一電流源耦接于第一節(jié)點(diǎn)與第一電源電壓間，并依 據(jù)偏壓，產(chǎn)生第一電流；以及復(fù)制電路，耦接于主電路，用于復(fù)制 因輸入信號(hào)的變動(dòng)引起的在第 一 節(jié)點(diǎn)處的電壓變動(dòng)，并依據(jù)復(fù)制的電壓變動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整偏壓，以使第 一電流是被維持在恒定值。
本發(fā)明揭示一種半導(dǎo)體電路，包括主電路，接收輸入信號(hào)， 主電路包括第 一 電流源耦接于第 一 節(jié)點(diǎn)與第 一 電源電壓間，并依 據(jù)偏壓，產(chǎn)生第一電流；以及復(fù)制電路，耦接于主電路，用于復(fù)制 因輸入信號(hào)的變動(dòng)引起的通過第 一 電流源的失真電流，并輸出復(fù)制 的失真電流至主電路，以使主電路輸出的電流是被維持在恒定值。
本發(fā)明揭示一種減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法，半導(dǎo)體電 路具有接收輸入信號(hào)的主電路與耦接于第 一 節(jié)點(diǎn)與第 一 電源電壓 間的第一電流源，其中包括復(fù)制因輸入信號(hào)的變動(dòng)引起的在第一 節(jié)點(diǎn)處的電壓變動(dòng)；以及依據(jù)復(fù)制的電壓變動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整第一電流 源的偏壓，以使第 一 電流源提供的第 一 電流維持在恒定值。
本發(fā)明提供的半導(dǎo)體電路及減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方 法，能夠適應(yīng)新式的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體處理技術(shù)對低電壓的需求。


圖1是顯示 一 電流源的電路圖。 圖2是顯示另 一 電流源的電路圖。 圖3是顯示具有增益提升電路的電流源的電路圖。 圖4是顯示本發(fā)明一實(shí)施例半導(dǎo)體電路的電路圖。 圖5是顯示本發(fā)明第二實(shí)施例半導(dǎo)體電路的電路圖。 圖6是顯示本發(fā)明實(shí)施例減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法 的示意圖。
圖7是顯示本發(fā)明第三實(shí)施例半導(dǎo)體電路的電路示意圖。 圖8是顯示本發(fā)明第四實(shí)施例半導(dǎo)體電路的電路示意圖。 圖9是顯示本發(fā)明減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了讓本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較 佳實(shí)施例，并配合說明書附圖啦支詳細(xì)說明。本發(fā)明說明書4是供不同的實(shí)施例來說明本發(fā)明不同實(shí)施方式的技術(shù)特征。其中，實(shí)施例中 的各元件的配置用于說明本發(fā)明，并非用以限制本發(fā)明。且實(shí)施例 中附圖標(biāo)號(hào)的部分重復(fù)，是為了簡化說明，并非意指不同實(shí)施例之 間的關(guān)聯(lián)性。
圖4是顯示本發(fā)明一實(shí)施例半導(dǎo)體電路的電路示意圖。半導(dǎo)體
電路100包括主電路10與復(fù)制電^各20。主電路10是為差動(dòng)放大 器(differential amplifier),依據(jù)輸入信號(hào)Vinl輸出差動(dòng)信號(hào)(未顯 示)，以及主電路10包括金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M1 M3與負(fù)栽 單元12。其中金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml包括耦接于負(fù)載單元 12的第一端與耦接于節(jié)點(diǎn)Nl的第二端，而金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M2也包括耦接于負(fù)載單元12的第一端與耦接于節(jié)點(diǎn)N1的第二 端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M2 是構(gòu)成一差動(dòng)對，并且金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml與金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管M2的控制端接收輸入信號(hào)Vinl。金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管M3包括耦接于節(jié)點(diǎn)Nl的第一端、耦接于第一電源電壓 GND(即接地電壓)的第二端及一控制端。其中金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管M3是被設(shè)置成為電流源，以4是供電流Iout。
倘若移除復(fù)制電路20，且金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3是以一 恒定電壓作為其偏置電壓。在節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI隨輸入信號(hào)Vinl 變化，因此金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3(即電流源)提供的電流lout 不可能維持在一恒定值。例如，假設(shè)輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的減弱， 節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI相應(yīng)的會(huì)有所下降，以使得金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M3提供的電流有細(xì)微的減弱；同樣地，假設(shè)輸入信號(hào) Vinl有細(xì)微的增大，節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI相應(yīng)的會(huì)有所增大，以 使得金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3提供的電流產(chǎn)生細(xì)微的增大。
隨著互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體電路技術(shù)的發(fā)展，模擬電路提供 的電壓愈來愈小，進(jìn)而導(dǎo)致P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管具有更小 的電壓余量。在本實(shí)施例中，復(fù)制電路20復(fù)制節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓 VI的電壓變動(dòng)，進(jìn)而動(dòng)態(tài)地調(diào)整金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的 偏壓，以使電流lout是被維持在一恒定值。由于具有較小電壓余量 的P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，較大的輸入信號(hào)Vml將導(dǎo)致一些電流的產(chǎn)生。復(fù)制電路20包括金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M4 M6 與恒定電流源22。為了復(fù)制因輸入信號(hào)Vinl的變動(dòng)而導(dǎo)致主電路 10中節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI的電壓變動(dòng)，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M4 M6具有與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M1 M3相似的電路連接 結(jié)構(gòu)。例如，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M4具有耦接于節(jié)點(diǎn)N2的 第一端與耦接于節(jié)點(diǎn)N3的第二端；及金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M5具有耦接于節(jié)點(diǎn)N2的第 一 端與耦接于節(jié)點(diǎn)N3的第二端。而金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M4與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M5是被設(shè) 置為一差動(dòng)對，并且金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M4與M5的控制端 是用以接收輸入信號(hào)Vinl。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M6具有耦接 于節(jié)點(diǎn)N2的第 一 端、耦接于第 一 電源電壓GND(即接地電壓)的 第二端以及控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M6是被設(shè)置為一電 流源。
恒定電流源22是耦接一第二電源電壓Vdd與由金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管M4、 M5所構(gòu)成的差動(dòng)對之間。而經(jīng)由偏壓Vb0(即 節(jié)點(diǎn)N3處電壓)來對電流源(即金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3、 M6)進(jìn)4于偏壓處理。
輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的減弱時(shí)，節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI與節(jié)點(diǎn) N2處的電壓V2相應(yīng)的會(huì)有所下降。然而，由于恒定電流源22維 持輸出電流II,節(jié)點(diǎn)N3處的偏壓Vb0增大。因此，電流lout并未 因輸入信號(hào)Vinl(節(jié)點(diǎn)Nl處電壓Vl)的衰減量而相應(yīng)減小。其中電 流Iout是由主電路10中被設(shè)置成為電流源的金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管M3提供。另外，輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的增大時(shí)，節(jié)點(diǎn)Nl處 的電壓VI與節(jié)點(diǎn)N2處的電壓V2相應(yīng)的會(huì)有所增大。由于恒定電 流源22維持輸出電流II,節(jié)點(diǎn)N3處的偏壓Vb0降低，因此電流 Iout并未因輸入信號(hào)Vinl或節(jié)點(diǎn)Nl處電壓VI的增量而相應(yīng)增大。 藉此，主電路10中金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3提供的電流lout 是保持恒定，而與輸入信號(hào)Vinl的變動(dòng)無關(guān)。
在本發(fā)明實(shí)施例中，可選用的電位轉(zhuǎn)換器23是耦接于節(jié)點(diǎn)N3 與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3、 M6的控制端之間，并位準(zhǔn)移位節(jié) 點(diǎn)N3處的偏壓Vb0，以對金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3、 M6進(jìn)行
10偏壓處理。此外，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的大小是為金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管M6的N倍，其中N〉1，但不限于此，進(jìn)而改變 電路的回應(yīng)。
圖5是顯示本發(fā)明第二實(shí)施例半導(dǎo)體電路的電路圖。如圖所 示，半導(dǎo)體電路200包括主電路30與復(fù)制電路40。在本實(shí)施例中， 主電路30是為一超導(dǎo)(super-gm)電路上的可變增益放大器(VGA)， 并依據(jù)輸入信號(hào)Vin2(如輸入電壓)產(chǎn)生差分電流Iout(即Iout十 與Iout-)。
主電路30包括金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M101 M114及可變 電阻器Rx。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M101包括耦接于第二電源 電壓Vdd的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M102的第二 端及耦接于偏壓Vb34的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M102 包括第一端耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M101的第二端、耦接 于節(jié)點(diǎn)N4的第二端以及耦接于偏壓Vb33的控制端。金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管M101與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M102是被設(shè)置成 電5充源。
金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M103包括耦接于節(jié)點(diǎn)N4的第一端、 耦接于節(jié)點(diǎn)N5的第二端及耦接至一參考電壓Vref(即恒定電壓) 的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M104包括耦接于節(jié)點(diǎn)N5的 第一端、耦接于第一電源電壓GND的第二端及耦接至偏壓Vb31 的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml05包括耦接于節(jié)點(diǎn)N4的 第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M106的第二端及耦接至 偏壓Vb32的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M106包括第 一端 耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M105的第二端、耦接于第一電源 電壓GND的第二端及耦接至節(jié)點(diǎn)N5的控制端。金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M107包括用于提供電流的第一端、耦接于第一電源電壓 GND的第二端及耦接至節(jié)點(diǎn)N5的控制端?？勺冸娮杵鱎x耦接于 節(jié)點(diǎn)N4與節(jié)點(diǎn)N7間，主電路30(即可變增益放大器)產(chǎn)生的電 流Iout(即Iout+與Iout-)是經(jīng)由改變可變電阻器Rx的電阻來進(jìn)行 調(diào)整。例如，可變電阻器Rx的功能也可由一金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管實(shí)現(xiàn)，以上實(shí)施例中所述并非對本發(fā)明的限制。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M108包括用于提供電流的第 一端、 耦接于第 一 電源電壓GND的第二端及耦接至節(jié)點(diǎn)N6的控制端。 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109包括耦接于第一電源電壓GND的 第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 10的第二端及耦接至 節(jié)點(diǎn)N6的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M110包括耦接于節(jié) 點(diǎn)N7的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109的第二端 的一第二端及耦接至偏壓Vb32的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管Mill包括耦接于節(jié)點(diǎn)N6的第 一 端、耦接于第 一 電源電壓GND 的第二端及耦接至偏壓Vb31的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 Ml 12包括耦接于節(jié)點(diǎn)N7的第 一 端、耦4姿于節(jié)點(diǎn)N6的第二端及耦 接于輸入信號(hào)Vin2的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 14包 括耦接于第二電源電壓Vdd的第一端，耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管M113的第二端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113包括耦接 于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M114的第一端、耦接于節(jié)點(diǎn)N7的第 二端及耦接至偏壓Vb33的控制端。
如果去除復(fù)制電路40,并經(jīng)由偏壓Vb34偏壓金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管Ml 14，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7因輸入信號(hào)Vin2而變動(dòng)， 因此金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 Ml 14所構(gòu)成電流源提供的電流不能維持在一恒定值。由金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管M113、M114提供的電流變化也會(huì)出現(xiàn)在金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管M108的電流輸出中。舉例說明，假設(shè)輸入信號(hào) Vin2有細(xì)微的增大，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7也增大，節(jié)點(diǎn)N6處的 電壓V6相應(yīng)的會(huì)有所減弱。以使由金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M113、 M114提供的電流具有一 電流衰減量Idis。此時(shí)，通過金屬 氣化物半導(dǎo)體晶體管M109與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M108的電 流均具有相同的電流衰減量Idis。同樣地，，支-沒輸入信號(hào)Vin2有 細(xì)孩丈的減弱，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7也減弱，節(jié)點(diǎn)N6處的電壓V6 相應(yīng)的會(huì)有所增大。因此，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與金屬 氧化物半導(dǎo)體晶體管M114所提供的電流具有一電流增量，同時(shí)通 過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 Ml 08的電流均具有相同的電流增量。復(fù)制電路40包括金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M115 M120，用于 復(fù)制節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7的電壓變動(dòng)，并動(dòng)態(tài)地調(diào)整金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管M114的偏壓，以使得通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M113 M114的電流維持在恒定值。
金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 16包括耦接于第一電源電壓 GND的第 一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M115的第二端及 耦接至偏壓Vb35的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M115包括 耦接于節(jié)點(diǎn)N8的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M116 的第二端及耦接至偏壓Vb32的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M120包括耦接于節(jié)點(diǎn)N9的第一端、耦接于第一電源電壓GND的 第二端及耦接至偏壓Vb31的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M120是被作為一恒定電流源。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 19包 括耦接于節(jié)點(diǎn)N8的第 一 端、耦接于節(jié)點(diǎn)N9的第二端及耦接于輸 入信號(hào)Vin2的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M118包括耦接 于節(jié)點(diǎn)N8的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M117的第 二端及耦接至偏壓Vb33的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M117 包括耦接于第二電源電壓Vdd的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M118的第二端及一控制端耦接于節(jié)點(diǎn)N9與金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管M114的控制端。
倘若輸入信號(hào)Vin2有細(xì)微的增大，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7與節(jié) 點(diǎn)N8處的電壓V8相應(yīng)的會(huì)有所增大。在節(jié)點(diǎn)N8處的電壓V8增 大時(shí)，節(jié)點(diǎn)N9處的電壓(即金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M114與金屬 氧化物半導(dǎo)體晶體管M117的偏壓VbO")相應(yīng)會(huì)有所下降。與此同 時(shí)，由于輸入信號(hào)Vin2(或節(jié)點(diǎn)N7處電壓V7)的增量，通過主電路 30中金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 14的電流并未有所減小。同樣 地，假設(shè)輸入信號(hào)Vin2有細(xì)微的減弱，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7與節(jié) 點(diǎn)N8處的電壓V8均會(huì)有相應(yīng)減弱，節(jié)點(diǎn)N8處的電壓V8減弱時(shí)， 節(jié)點(diǎn)N9處的電壓(即金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M114與金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管M117的偏壓VbO")相應(yīng)會(huì)有所增大。與此同時(shí)， 由于輸入信號(hào)Vin2(或節(jié)點(diǎn)N7處電壓V7)的衰減量，通過主電路 30中金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 14的電流并未增大。依上所述，
13不論輸入信號(hào)Vin2有何種細(xì)微變化，也能將通過金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管Ml 13與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M114的電流維持在恒 定值。同樣通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml08的電流也能維持在 恒定值。
在某些實(shí)施例中，可選用的電位轉(zhuǎn)換器42是耦接節(jié)點(diǎn)N9與 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 14、 MU7的控制端，用于偏移控制節(jié) 點(diǎn)N9處的用于偏壓處理金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 14、 M117的 偏壓Vb0"。
以上表明，本發(fā)明提供的實(shí)施例揭示通過復(fù)制因輸入信號(hào)變動(dòng) 引起的在節(jié)點(diǎn)處的電壓變動(dòng)，并依據(jù)復(fù)制的電壓變動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整一 偏壓，可將第一電流維持在恒定值。
圖6是顯示本發(fā)明實(shí)施例減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法 的示意圖。以下將結(jié)合圖4、圖5來作詳細(xì)說明。
在步驟S610,復(fù)制因輸入信號(hào)變動(dòng)引起的在一節(jié)點(diǎn)處的電壓 變動(dòng)。如圖4所示，提供復(fù)制電路20用于復(fù)制因輸入信號(hào)Vinl的 變動(dòng)而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI的電壓變動(dòng)。金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管M4 M6具有與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M1 M3相同的電 路連接結(jié)構(gòu)，以此復(fù)制在主電路10中因輸入信號(hào)Vinl的變動(dòng)而導(dǎo) 致節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI的電壓變動(dòng)。同樣地，當(dāng)輸入信號(hào)Vinl有 細(xì)農(nóng)史的減弱時(shí)，節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI與節(jié)點(diǎn)N2處的電壓V2相應(yīng) 的會(huì)有所下降。而當(dāng)輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的增大時(shí)，節(jié)點(diǎn)Nl處 的電壓V1與節(jié)點(diǎn)N2處的電壓V2相應(yīng)的會(huì)有所增大。類似地，圖 5中，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109 M114具有與金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管M115 M120相同的電路連接結(jié)構(gòu)，復(fù)制在主電路30 中因輸入信號(hào)Vin2的變動(dòng)而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7的電壓變動(dòng)。 同樣地，當(dāng)輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的減弱時(shí)，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7 與節(jié)點(diǎn)N8處的電壓V8相應(yīng)的會(huì)有所下降。而當(dāng)輸入信號(hào)Vin2有 細(xì)孩i的增大時(shí)，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7與節(jié)點(diǎn)N8處的電壓V8相應(yīng) 的會(huì)有所增大。
在步驟S620,依據(jù)復(fù)制的電壓變動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整電流源之偏壓， 以將電流維持在恒定值。如圖4所示，當(dāng)電壓V2降低，則節(jié)點(diǎn)N3處的偏壓Vb0增大，以使主電路10中金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M3所提供的電流lout并未因輸入信號(hào)Vinl的衰減量而相應(yīng)減小。 相反地，當(dāng)電壓V2增大，則節(jié)點(diǎn)N3處的偏壓Vb0降低，以使主 電路10中金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3所提供的電流lout并未因 輸入信號(hào)Vinl的增量而相應(yīng)增大。因此，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M3的偏壓Vb0是依據(jù)所復(fù)制的電壓變動(dòng)而被動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整， 從而將金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3所提供的電流Iout維持在恒定 值。
在圖5所示的實(shí)施方式中，當(dāng)電壓V8降4氐，節(jié)點(diǎn)N9處的偏 壓Vb0"增大，以使通過主電路30中金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 14 的電流并未因輸入信號(hào)Vin2的衰減量而相應(yīng)減小。相反地，當(dāng)電 壓V8增大，則節(jié)點(diǎn)N9處的偏壓Vb0"降低，以使通過金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管MU4的電流并未因輸入信號(hào)Vinl的增量而相應(yīng)增 大。因此，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M114的偏壓VbO，，是以復(fù)制 的電壓變動(dòng)而被動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M114的電流系被維持在一恒定值。
圖7是顯示本發(fā)明第三實(shí)施例半導(dǎo)體電路的電路示意圖。如圖 所示，半導(dǎo)體電路300包括一主電路10"與復(fù)制電路50。其中主 電^各10 "與圖4所示的主電10相似，大致不同之處在于金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管M3是經(jīng)由恒定偏壓Vbl偏壓處理，以及節(jié)點(diǎn) Nl是耦接于復(fù)制電路50。
類似于上述情形，如果移除(removed)復(fù)制電路50,輸入信號(hào) Vinl的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI的電壓變動(dòng)，即表明金屬 氧化物半導(dǎo)體晶體管M3提供的電流無法維持在相對恒定的值。舉 例說明，倘若輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的減弱，節(jié)點(diǎn)N1處的電壓V1 相應(yīng)的會(huì)有所下降，進(jìn)而由金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3提供的電 流也隨之減少。另外，倘若輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的增大，節(jié)點(diǎn)N1 處的電壓VI相應(yīng)的會(huì)有所增大，進(jìn)而由金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M3提供的電流亦隨之增大。
復(fù)制電路50用于復(fù)制因輸入信號(hào)Vinl的變動(dòng)而產(chǎn)生的通過金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的電流增量或衰減量，并將電流增量或
15電流衰減量施加于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3，以使通過差動(dòng)對 (Ml與M2)的電流是維持在恒定值。復(fù)制電路50包括金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管Ml 1~ M17及恒定電流源22。恒定電流源22耦接于 第二電源電壓Vdd與節(jié)點(diǎn)N3之間，其中節(jié)點(diǎn)N3是用于提供與通 過差動(dòng)對(M1與M2)的電流lout相等的電流11。金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管Mil具有耦接于節(jié)點(diǎn)N3的第一端與耦接于節(jié)點(diǎn)N2的第二 端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M12具有耦接于節(jié)點(diǎn)N3的第一端與 耦接于節(jié)點(diǎn)N2的第二端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Mil與金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管M12構(gòu)成差動(dòng)對，其中各自的控制端接收輸入 信號(hào)Vinl。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M13具有耦接于節(jié)點(diǎn)N2的 第一端、耦接于第一電源電壓GND的第二端及耦4妄至偏壓Vbl的 控制端。
金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M14具有耦接于第二電源電壓Vdd 的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M15的第二端及耦接 至節(jié)點(diǎn)N3的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M15具有耦接于金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M14的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管M3的第二端及耦接至偏壓Vb2的控制端。金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M16具有耦接于第二電源電壓Vdd的第 一 端、耦接于金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M17的第二端及耦接至節(jié)點(diǎn)N3的控制端。 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M17具有耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M16的第二端的第 一端、耦接于節(jié)點(diǎn)N3的第二端及耦接至偏壓 Vb2的控制端。以上金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M14~ M17構(gòu)成一鏡 <象電路(current mirror)。同樣地，通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M17與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml5的電流相同。
倘若輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的增大，節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI相應(yīng) 的會(huì)有所增大，進(jìn)而通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的電流也具 有 一 電流增量(Idis)。在此情形下，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M1 M3 是等同于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M11 M13,其中金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管M3與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M13均依據(jù)輸入信號(hào) Vinl來提供相同的電流(即11+Idis)。因?yàn)橛珊愣娏髟?2提供 的電流是一皮維持在II,流經(jīng)差動(dòng)對(Mll與M12)的電流增量(Idis)是由金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M16與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
M17所提供。通過利用鏡像電路的電路特征，金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管M14與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml5也提供相同的電流增量 (Idis)至金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3。通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M14與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml5提供通過金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M3的電流增量(Idis)，通過差動(dòng)對(M1與M2)的電流是被二 維持在Iout(即11)，而不受輸入信號(hào)Vinl變化的影響。
同樣，倘若輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的減弱，節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓 VI相應(yīng)的會(huì)有所下降，進(jìn)而通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的 電流也具有一電流衰減量(即-Idis)。因?yàn)橛呻娏髟?2提供的電流 是被維持在II，流經(jīng)差動(dòng)對(Mll與M12)的電流衰減量(-Idis)是由 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M16與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M17所 提供。同樣地，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M14與金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M15也提供相同的電流衰減量(-Idis)至金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M3。通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M14與金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管M15提供通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的電流衰減 量(-Idis),通過差動(dòng)對(M1與M2)的電流是被維持在Iout(即11)， 而不受輸入信號(hào)Vinl變化的影響。
圖8是顯示本發(fā)明第四實(shí)施例半導(dǎo)體電路的電路示意圖。如圖 所示，半導(dǎo)體電路400包括主電路30，，與復(fù)制電路60。其中主電 路30，，與圖5所示的主電路30相似，大致不同之處在于金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管Ml 14是由 一偏壓Vb34偏壓處理，以及金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管M107與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M108是耦接于 復(fù)制電3各60。
類似于上述情形，如果移除復(fù)制電路60,輸入信號(hào)Vin2的變 動(dòng)會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7的電壓變動(dòng)，導(dǎo)致由金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管Ml 13與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M114提供的電流無 法維持在一相對恒定的值。由金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113、 M114提供的電流變化也會(huì)出現(xiàn)在金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M108 的電流輸出中。舉例說明，倘若輸入信號(hào)Vin2有細(xì)微的增大，節(jié) 點(diǎn)N7處的電壓V7相應(yīng)的會(huì)有所增大，而節(jié)點(diǎn)N6處的電壓V6相應(yīng)的會(huì)有所下降。進(jìn)而金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管M114提供的電流具有一電流衰減量，與此同時(shí)， 通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109及金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M108的電流均具有同樣的電流衰減量。另外，倘若輸入信號(hào)Vin2 有細(xì)微的減弱，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7相應(yīng)的會(huì)有所下降，而節(jié)點(diǎn) N6處的電壓V6相應(yīng)的會(huì)有所增大。進(jìn)而金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 Ml 13與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 14提供的電流具有一電流增 量。與此同時(shí)，通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109及金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管M108的電流均具有同樣的電流增量。
復(fù)制電路60用于復(fù)制因輸入信號(hào)Vin2的變動(dòng)而產(chǎn)生的通過金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113的 電流增量或衰減量，并將電流增量或電流衰減量施加于主電路30"， 以使由主電路30"提供的不同電流之間的差異是被維持在一恒定 值。如圖所示，復(fù)制電路60與主電路30"類似，不同之處在于移 除了可變電阻器Rx。復(fù)制電路60包括金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M201~ M214。
金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M201包括耦接于第二電源電壓Vdd 的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M202的第二端及耦接 至偏壓Vb34的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M202包括耦接 于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M201的第一端、耦接于節(jié)點(diǎn)N10的第 二端及耦接至偏壓Vb33的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M201 與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M202構(gòu)成一電流源。
金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M203包括耦接于節(jié)點(diǎn)N10的第一 端、耦接于節(jié)點(diǎn)Nil的第二端的一第二端及耦接至參考電壓Vref 的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M204包括耦接于節(jié)點(diǎn)Nil的 第一端、耦接于第一電源電壓GND的第二端及耦接至偏壓Vb31 的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M205包括耦接于節(jié)點(diǎn)N10的 第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M206的第二端及耦接至 偏壓Vb32的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M206包括耦接于 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M205的第一端、耦接于第一電源電壓 GND的第二端及耦接至節(jié)點(diǎn)Nil的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M207包括耦接于主電路30，，中節(jié)點(diǎn)N15的第 一端、耦接于第 一電源電壓GND的第二端及耦接至節(jié)點(diǎn)Nil的控制端。金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管M201 M207等同于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M101 M107，用來復(fù)制因參考電壓Vref的變動(dòng)引起的通過金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管M101與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M107的電流 變量。然而不同于輸入信號(hào)，由于參考電壓Vref通常不會(huì)變動(dòng)， 因此節(jié)點(diǎn)N4與節(jié)點(diǎn)N5處電壓無變化。通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管Ml01與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M102的電流未發(fā)生變動(dòng)， 即未有發(fā)生變化的電流通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M207。
金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M208包括耦接于主電路30"中節(jié)點(diǎn) N14的第 一 端、耦接于第 一 電源電壓GND的第二端及耦接至節(jié)點(diǎn) N12的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M209包括耦接于第一電 源電壓GND的第 一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M210的 第二端及耦接至節(jié)點(diǎn)N12的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M210包括耦接于節(jié)點(diǎn)N13的第一端、耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管M209的第二端及耦接至偏壓Vb32的控制端。金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管M211包括耦接于節(jié)點(diǎn)N12的第一端、耦接于第一電源 電壓GND的第二端及耦接至偏壓Vb31的控制端。金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管M212包括耦接于節(jié)點(diǎn)N13的第 一端、耦接于節(jié)點(diǎn)N12 的第二端及耦接至輸入信號(hào)Vin2的控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管M214包括耦接于第二電源電壓Vdd的第一端、耦接于金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管M213的第二端及耦接至偏壓Vb34的控制端。 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M213包括耦接于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M214的第 一端、耦接于節(jié)點(diǎn)N13的第二端及耦接至偏壓Vb33 的控制端。
倘若輸入信號(hào)Vin2有細(xì)微的增大，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7會(huì)有 所增大，而節(jié)點(diǎn)N6處的電壓V6相應(yīng)會(huì)有所下降。進(jìn)而通過金屬 氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M114的電 流也具有一電流衰減量(Idis)。與此同時(shí)，通過金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管M109與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M108的電流也具有相同
19的電流衰減量。在此情形下，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M209 M2 14 是相似于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109 MU4，依據(jù)信號(hào)Vin2， 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與M213具有相同的電流衰減量 (Idis)。由于移除了復(fù)制電路60可變電阻器Rx,其中電流衰減量 (Idis)通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M209、金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M210與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M208。金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管M208 M214復(fù)制因主電路30"中輸入信號(hào)Vin2的變動(dòng)而導(dǎo)致 產(chǎn)生電流衰減量。參考電壓Vref是恒定電壓，不存在由參考電壓 Vref引發(fā)產(chǎn)生具有電流變量的電流通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M107,并且氧半晶體管M207無電流輸出。復(fù)制電路60所復(fù)制的 電流衰減量是被反饋至主電^各30'，中節(jié)點(diǎn)N14，輸入主電路30"的
電流是分別為^-倫與-^-硫，因此，以上電流^-/化與
—^_/必之間的差異是可維持在恒定值，而與輸入信號(hào)Vin2的變 動(dòng)無關(guān)。
另外，倘若輸入信號(hào)Vin2有細(xì)微的下降，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓 V7會(huì)有所下降，而節(jié)點(diǎn)N6處的電壓V6相應(yīng)會(huì)有所增大。進(jìn)而通 過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M114的電流也具有一電流增量。與此同時(shí)，通過金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M109與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M108的電流也具有相 同的電流增量。在此情形下，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M209-M214 是相似于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109 M114，受輸入信號(hào)Vin2 影響，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與M213具有相同的電流增 量。因?yàn)橐瞥藦?fù)制電路60可變電阻器Rx，其中電流增量通過金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M209、金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M210與 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M208。同樣地，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M208 M214復(fù)制因主電路30"中輸入信號(hào)Vin2的變動(dòng)而導(dǎo)致產(chǎn) 生電流增量。參考電壓Vref是恒定電壓，不存在由參考電壓Vref
20引發(fā)產(chǎn)生具有電流變量的電流通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
M107,并且氧半晶體管M207無電流輸出。復(fù)制電路60所復(fù)制的 電流增量是被反饋至主電路30，，中節(jié)點(diǎn)N14，藉此由主電路30"中 的不同電流之間的差異是被維持在一恒定值，而與輸入信號(hào)Vin2 的變動(dòng)(即衰減量)無關(guān)。
同樣地，本發(fā)明實(shí)施例中首先復(fù)制因輸入信號(hào)的變動(dòng)而導(dǎo)致的 第 一 電流源輸出電流的 一 電流變量，然后將復(fù)制的電流變量輸出至 主電路，將主電路的輸出電流維持在一恒定值。
圖9是顯示本發(fā)明減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法流程圖。 參考圖7與圖8進(jìn)行詳細(xì)說明本發(fā)明方法。在步驟S910,復(fù)制因 輸入信號(hào)的變動(dòng)而引起的 一 電流變量。舉例說明，復(fù)制電路50是 用于復(fù)制因主電路IO"中輸入信號(hào)Vinl的變動(dòng)而導(dǎo)致產(chǎn)生的通過 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的電流增量或衰減量，如圖7所示。 倘若輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的增大，節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓VI相應(yīng)的會(huì) 有所增大。因此通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的電流具有一電 流增量(Idis)。因?yàn)榻饘傺趸锇雽?dǎo)體晶體管M11 M13是等同于金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M1 M3，且金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3 與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M13均依據(jù)輸入信號(hào)Vinl而提供相同 的電流(即Il+Idis)。因?yàn)橛呻娏髟?2提供的電流是被維持在II, 通過差動(dòng)對(Mll與M12)的電流增量(Idis)是由金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管M16與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M17所提供。通過利用鏡 像電路的特性，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M14與金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管M15也提供相同的電流增量(Idis)至金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管M3。以此獲取通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的電流增量 (Idis)的大小。
另外，倘若輸入信號(hào)Vinl有細(xì)微的減弱，節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓 VI相應(yīng)的會(huì)有所下降，進(jìn)而通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3的 電流也具有一 電流衰減量(即-Idis)。因?yàn)橛呻娏髟?2提供的電流 是被維持在II，作用于差動(dòng)對(Mll與M12)的電流衰減量(-Idis)是由金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M16與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M17 所提供。同樣地，通過利用鏡像電路的特征，金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管M14與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M15也提供相同的電流衰減 量(-Idis)至金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M3。以此獲取通過金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管M3的電流衰減量(-Idis)的大小。
在圖8所示的實(shí)施例中，倘若輸入信號(hào)Vin2有細(xì)微的增大， 節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7會(huì)有所增大，而節(jié)點(diǎn)N6處的電壓V6相應(yīng)會(huì) 有所下降。進(jìn)而通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113與金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管M114的電流也具有一電流衰減量。與此同時(shí)，通過 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M109與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M108 的電流也具有相同的電流衰減量。在此情形下，金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管 M209 M214是等同于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M109-M114,依據(jù)輸入信號(hào)Vin2,金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M113 M213具有同樣的電流衰減量。相反的，倘若輸入信號(hào)Vin2 有細(xì)微的下降，節(jié)點(diǎn)N7處的電壓V7會(huì)有所下降，而節(jié)點(diǎn)N6處的 電壓V6相應(yīng)會(huì)有所增大。進(jìn)而通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M113 與金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml 14的電流也具有一電流增量。與此 同時(shí)，通過金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管Ml09與金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管M108的電流也具有相同的電流增量。在此情形下，金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管M209 M214是等同于金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M109 M114,依據(jù)輸入信號(hào)Vin2,金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 M113 M213具有同樣的電流增量。
在步驟S920，輸出所復(fù)制的電流變量，以將主電路的輸出電 流維持在一恒定值。如圖7所示。當(dāng)輸入信號(hào)Vinl增大時(shí)，金屬 氧化物半導(dǎo)體晶體管M15輸出電流增量至金屬氧化物半導(dǎo)體晶體 管M3，因此通過差動(dòng)對(M1與M2)是凈皮維持在一輸出電流Iout(即 11)，而與增大的輸入信號(hào)Vinl無關(guān)。相反地，當(dāng)輸入信號(hào)Vinl 下降時(shí)，金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管M15輸出電流衰減量至金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管M3,因此通過差動(dòng)對(M1與M2)是被維持在一輸出電流Iout(即11)，而與下降的輸入信號(hào)Vinl無關(guān)。
如圖8所示，當(dāng)輸入信號(hào)Vin2增大時(shí)，通過復(fù)制電路60復(fù)制 的電流衰減量是被反饋至主電路30"中節(jié)點(diǎn)N14，輸入主電路30，，
的電流分別為/&與-，-Ms ，因此，以上電流，—Ms與
—^_/必之間的差異是可維持在一恒定值，而與輸入信號(hào)Vin2的
變動(dòng)無關(guān)。另外，當(dāng)輸入信號(hào)Vin2下降時(shí)，通過復(fù)制電路60復(fù)制 的電流增量是被反饋至主電路30，，中節(jié)點(diǎn)N14。以此主電路30"中 的不同電流之間的差異是被維持在一恒定值，而與輸入信號(hào)Vin2 的衰減量無關(guān)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍 所做的均等變化與修飾，都應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體電路，包括主電路，接收輸入信號(hào)，所述主電路包括第一電流源耦接于第一節(jié)點(diǎn)與第一電源電壓間，并依據(jù)偏壓，產(chǎn)生第一電流；以及復(fù)制電路，耦接于所述主電路，用于復(fù)制因所述輸入信號(hào)的變動(dòng)引起的在所述第一節(jié)點(diǎn)處的電壓變動(dòng)，并依據(jù)所述復(fù)制的電壓變動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整所述偏壓，以使所述第一電流是被維持在恒定值。
2 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述主電 路包括第一晶體管，耦接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第一電源電壓間，具 有耦接于所述偏壓的控制端，以作為所述第一電流源；以及 差動(dòng)放大器，包括 負(fù)載單元；第二晶體管，具有耦接于所述負(fù)載單元的第一端、耦接于 所述第 一 電流源的第二端、控制端；以及第三晶體管，具有耦接于所述負(fù)載單元的第一端、耦接于 所述第一電流源的第二端、控制端；其中所述第 一 晶體管的控制端與所述第二晶體管的控制端均 接收所述輸入信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述主電 路包括第一差動(dòng)對，耦接于負(fù)載單元與所述第一節(jié)點(diǎn)間，用于接收所 述輸入信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述復(fù)制 電3各包4舌第二電流源，耦接于第二電源電壓與第二節(jié)點(diǎn)間； 第二差動(dòng)對，耦接于所述第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)間，用于接收所 述輸入信號(hào)；以及第三電流源，耦接于所述第三節(jié)點(diǎn)與所述第一電源電壓，其中所述第 一 電流源與所述第三電流源的偏壓控制端均耦接于所述第 二節(jié)點(diǎn)。
5. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述第二 電流源為恒定電流源。
6. 如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述復(fù)制 電路還包括電位轉(zhuǎn)換器，所述電位轉(zhuǎn)換器的 一 端耦接于所述第 一 電 流源與所述第三電流源的所述偏壓控制端，所述電位轉(zhuǎn)換器的另一 端耦接于所述第二節(jié)點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所迷偏壓 是為位于所述第二節(jié)點(diǎn)的電壓值。
8. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述主電 路還包括可變增益放大器，所述可變增益放大器包括第二電流源，耦接于第二節(jié)點(diǎn)與第二電源電壓； 第一晶體管，耦接于所述第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)，具有耦接至參 考電壓的控制端；第二晶體管，耦接于所述第三節(jié)點(diǎn)與所述第一電源電壓； 第三晶體管，具有耦接至所述第二節(jié)點(diǎn)的第一端與第二端； 第四晶體管，耦接于所述第三晶體管的所述笫二端與所述第一電源電壓間，具有耦接至所述第三節(jié)點(diǎn)的控制端；第五晶體管，具有耦接至所述第一電源電壓的第一端、耦接至所述第三節(jié)點(diǎn)的控制端與第二端；第六晶體管與第七晶體管串接于所述第 一 電源電壓與第四節(jié)點(diǎn)間，用以作為所述第一電流源，其中所述第六晶體管包括耦接于所述偏壓的控制端；電阻，耦接于所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第四節(jié)點(diǎn)間；第八晶體管，耦接于所述第四節(jié)點(diǎn)與第五節(jié)點(diǎn)間，具有耦接至所述輸入信號(hào)的控制端；第九晶體管，耦接于所述第五節(jié)點(diǎn)與所述第一電源電壓間； 第十晶體管，具有耦接至所述第四節(jié)點(diǎn)的第一端與第二端； 第十 一 晶體管，耦接于所述第十晶體管的所述第二端與所述第一電源電壓之間，并具有耦接至所述第五節(jié)點(diǎn)的控制端；以及第十二晶體管，具有耦接至所述第一電源電壓的第一端、耦接至所述第五節(jié)點(diǎn)的控制端與第二端，其中所述第五晶體管與所述第 十二晶體管的所述第二端是用以輸出差分電流。
9. 一種半導(dǎo)體電路，包括主電路，接收輸入信號(hào)，所述主電路包括第一電流源耦接于 第一節(jié)點(diǎn)與第一電源電壓間，并依據(jù)偏壓，產(chǎn)生第一電流；以及復(fù)制電路，耦接于所述主電路，用于復(fù)制因所述輸入信號(hào)的變 動(dòng)引起的通過所述第 一 電流源的失真電流，并輸出所述復(fù)制的失真 電流至所述主電路，以使所述主電路輸出的電流是被維持在恒定 值。
10. 如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述主電 路包括第一晶體管，耦接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第一電源電壓間，具 有耦接于所述偏壓的控制端，以作為所述第一電流源；以及 差動(dòng)放大器，包括 負(fù)載單元；第一晶體管，具有耦接于所述負(fù)載單元的第一端、耦接于 所述第一電流源的第二端、控制端；以及第二晶體管，具有耦接于所述負(fù)載單元的第一端、耦接于 所述第 一 電流源的第二端、控制端；其中所述第 一 晶體管的控制端與所述第二晶體管的控制端是 用于接收所述輸入信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述主電 路包括第一差動(dòng)對，耦接于負(fù)載單元與所述第一節(jié)點(diǎn)間，用于接收所 述輸入信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述復(fù)制 電^各包4舌第二電流源，耦接于第二電源電壓與第二節(jié)點(diǎn)間； 第二差動(dòng)對，耦接于所述第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)間，用于接收所 述輸入信號(hào)；第三電流源，耦接于所述第三節(jié)點(diǎn)與所述第一電源電壓，其中 所述第 一 電流源與所述第三電流源的偏壓控制端均耦接于恒定偏壓；以及鏡像電路，具有兩個(gè)分別耦接至所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第 一 節(jié)點(diǎn)的電流ilr出端。
13. 如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述第 二電流源是為恒定電流源。
14. 如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體電路，其特征在于，所述主電 路還包括可變增益放大器，所述可變增益放大器包括第二電流源，耦接于第二節(jié)點(diǎn)與第二電源電壓；第一晶體管，耦接于所述第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)，具有耦接至參考電壓的控制端；第二晶體管，耦接于所述第三節(jié)點(diǎn)與所述第一電源電壓； 第三晶體管，具有耦接至所述第二節(jié)點(diǎn)的第一端與第二端； 第四晶體管，耦接于所述第三晶體管的所述第二端與所述第一電源電壓間，具有耦接至所述第三節(jié)點(diǎn)的控制端；第五晶體管，具有耦接至所迷第一電源電壓的第一端、耦接至所述第三節(jié)點(diǎn)的控制端與第二端；第六晶體管與第七晶體管串接于所述第 一 電源電壓與第四節(jié)點(diǎn)間，用以作為所述第一電流源，其中所述第六晶體管包括耦接于所述偏壓的控制端；電阻，耦接于所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第四節(jié)點(diǎn)間；第八晶體管，耦接于所述第四節(jié)點(diǎn)與第五節(jié)點(diǎn)間，具有耦接至所述輸入信號(hào)的控制端；第九晶體管，耦接于所述第五節(jié)點(diǎn)與所述第 一 電源電壓間； 第十晶體管，具有耦接至所述第四節(jié)點(diǎn)的第一端與第二端； 第十一晶體管，耦接于所述第十晶體管的所述第二端與所述第一電源電壓之間，并具有耦接至所述第五節(jié)點(diǎn)的控制端；以及第十二晶體管，具有耦接至所述第一電源電壓的第一端、耦接至所述第五節(jié)點(diǎn)的控制端與第二端，其中所述第五晶體管與所述第 十二晶體管的所述第二端是用以輸出差分電流。
15. —種減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法，所述半導(dǎo)體電路 具有接收輸入信號(hào)的主電路與耦接于第 一 節(jié)點(diǎn)與第 一 電源電壓間 的第 一 電流源，其中包括復(fù)制因所述輸入信號(hào)的變動(dòng)引起的在所述第 一節(jié)點(diǎn)處的電壓 變動(dòng)；以及依據(jù)所述復(fù)制的電壓變動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整所述第 一 電流源的偏壓， 以使所述第 一 電流源提供的第 一 電流維持在恒定值。
16. 如^f又利要求15所述的減輕半導(dǎo)體電^各中電流變動(dòng)的方法，其中當(dāng)所述第 一 節(jié)點(diǎn)處的電壓降低時(shí)，所述第 一 電流源的所述偏壓 是被增大；以及當(dāng)所述第 一 節(jié)點(diǎn)處的電壓增大時(shí)，所述第 一 電流源的所述偏壓 是被降低。
17. —種減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法，其中所述半導(dǎo)體 電路具有接收輸入信號(hào)的主電路與耦接于第 一 節(jié)點(diǎn)與第 一 電源電 壓間的第 一 電流源，包括復(fù)制因所述輸入信號(hào)的變動(dòng)引起的通過所述第 一 電流源的失 真電流；以及輸出所述復(fù)制的失真電流至所述主電路，以使所述主電路輸出 的電流維持在恒定值。
18. 如權(quán)利要求17所述的減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法， 還包括復(fù)制電流增量以作為所述失真電流，并于所述第一節(jié)點(diǎn)的電壓 增加時(shí)，輸出所述電流增量至所述主電路；以及復(fù)制電流衰減量以作為所述失真電流，并于所述第 一節(jié)點(diǎn)的電 壓降低時(shí)，輸出所述電流衰減量至所述主電路。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種半導(dǎo)體電路及減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法。其中所述半導(dǎo)體電路包括主電路與復(fù)制電路，主電路接收輸入信號(hào)。其中主電路包括第一電流源耦接于一節(jié)點(diǎn)與第一電源電壓間，并依據(jù)一偏壓，產(chǎn)生第一電流。復(fù)制電路耦接于主電路，用于復(fù)制因輸入信號(hào)的變動(dòng)引起的在節(jié)點(diǎn)處的電壓變動(dòng)，并依據(jù)復(fù)制的電壓變動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整偏壓，以使第一電流是被維持在一恒定值。本發(fā)明提供的半導(dǎo)體電路及減輕半導(dǎo)體電路中電流變動(dòng)的方法，能夠適應(yīng)新式的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體處理技術(shù)對低電壓的需求。
文檔編號(hào)H03F3/14GK101504558SQ200810180840
公開日2009年8月12日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月6日
發(fā)明者洪志謙, 胡思全 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司