偏壓與負(fù)載電路及快速偏壓電路與方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種偏壓與負(fù)載電路及快速偏壓電路與方法，包括一偏壓單元、一電阻、一第一開關(guān)以及一檢測電路。電阻具有第一端耦接至偏壓單元以接收偏壓電壓(Bias?Voltage，Vbias)及第二端耦接至目標(biāo)電路的偏壓端，而此偏壓端用于耦接至快速偏壓電路的輸入信號。第一開關(guān)具有第一端耦接至電阻的第一端，第二端耦接至電阻的第二端，以及一控制端。檢測電路耦接至第一開關(guān)的控制端。在初始化期間(Initialize?period)，檢測電路比較偏壓電壓與目標(biāo)電路的偏壓端電壓而獲得比較結(jié)果，以及根據(jù)比較結(jié)果控制第一開關(guān)。
【專利說明】偏壓與負(fù)載電路及快速偏壓電路與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種提供偏壓的電路，且特別是有關(guān)于一種偏壓與負(fù)載電路及快速偏壓電路與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般的偏壓方式可分為兩大類,一種為直流稱合(DC couple)方式,另一種為交流率禹合(AC couple)方式。相較于交流稱合方式，直流稱合方式的優(yōu)點(diǎn)為偏壓反應(yīng)時(shí)間較快，但有直流偏移量(DC Offset)無法消除的問題，甚至輸出于下一級電路因而放大了直流偏移量。若采用交流耦合的方式，前后兩級電路之間的直流電平不會互相影響，即可避免直流偏移量的問題。然而，交流耦合電路會有偏壓反應(yīng)時(shí)間過長的問題。不論交流耦合方式或直流耦合方式，如何縮短偏壓反應(yīng)時(shí)間是一個(gè)重要的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種快速偏壓電路，可以在初始化期間快速提供偏壓電壓給目標(biāo)電路的偏壓端，以便縮短偏壓時(shí)間。
[0004]本發(fā)明提供一種快速偏壓的方法，可以依據(jù)目標(biāo)電路的偏壓端電壓與偏壓電壓的比較結(jié)果而縮短偏壓端電壓的暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種快速偏壓電路，包括一偏壓單兀、一電阻、一第一開關(guān)以及一檢測電路。電阻具有第一端與第二端，其中第一端耦接至偏壓單元以接收偏壓電壓，第二端耦接至目標(biāo)電路的偏壓端。所述偏壓端用于耦接至快速偏壓電路的輸入信號。第一開關(guān)具有第一端耦接至電阻的第一端，第二端耦接至電阻的第二端，以及一控制端。檢測電路耦接至第一開關(guān)的控制端。在初始化期間(Initialize period),檢測電路比較偏壓電壓與目標(biāo)電路的偏壓端電壓而獲得比較結(jié)果，以及依據(jù)比較結(jié)果控制第一開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0006]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的快速偏壓電路還包括電容。該電容的第一端耦接至該目標(biāo)電路的偏壓端，而該電容的第二端接收該快速偏壓電路的輸入信號。
[0007]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的偏壓單元在目標(biāo)電路的給電(Power On)期間提供偏壓電壓，以及在目標(biāo)電路的斷電(Power Off)期間不提供偏壓電壓。
[0008]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的偏壓單元還包括一偏壓電壓源及一第二開關(guān)。偏壓電壓源提供偏壓電壓。第二開關(guān)的第一端耦接至偏壓電壓源以接收偏壓電壓，而第二開關(guān)的第二端耦接至上述電阻的第一端。
[0009]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第二開關(guān)截止在上述斷電期間，且第二開關(guān)導(dǎo)通在上述給電期間。
[0010]本發(fā)明的一實(shí)施例中，在上述的初始化期間，檢測電路比較偏壓電壓與目標(biāo)電路的偏壓端電壓。若在上述初始化期間，目標(biāo)電路的偏壓電壓未達(dá)到偏壓電壓，則檢測電路控制第一開關(guān)處在導(dǎo)通狀態(tài)。若目標(biāo)電路的偏壓端電壓達(dá)到偏壓電壓，則上述初始化期間結(jié)束。在上述初始化期間結(jié)束后，檢測電路控制弟一開關(guān)保持在截止?fàn)顟B(tài)。[0011]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的檢測電路還包括一比較器及一邏輯單元。比較器的第一輸入端與第二輸入端分別耦接至偏壓單元以及目標(biāo)電路的偏壓端，比較器的輸出端耦接至第一開關(guān)的控制端。邏輯單元耦接至比較器的使能端，其中在目標(biāo)電路的給電期間的初始化期間，邏輯單元使能比較器。當(dāng)比較器的輸出顯示目標(biāo)電路的偏壓端電壓達(dá)到偏壓電壓時(shí)，則初始化期間為結(jié)束。在初始化期間結(jié)束后，邏輯單元保持禁能比較器。
[0012]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的快速偏壓電路還包括一第三開關(guān)。第三開關(guān)的第一端耦接至目標(biāo)電路的偏壓端。第三開關(guān)的第二端耦接至參考電壓(Reference Voltage) 0
[0013]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第三開關(guān)在目標(biāo)電路的給電期間為截止?fàn)顟B(tài)，以及在目標(biāo)電路的斷電期間為導(dǎo)通狀態(tài)。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種偏壓與負(fù)載電路，包括上述的快速偏壓電路，以及上述目標(biāo)電路。該目標(biāo)電路在一供電期間，用以接收該快速偏壓電路的驅(qū)動，以及在一斷電期間，不接受該快速偏壓電路的驅(qū)動。
[0015]本發(fā)明的一實(shí)施例中，該目標(biāo)電路包括一負(fù)載；以及一開關(guān)裝置，其耦接在該負(fù)載與一參考電壓之間，用以依據(jù)該偏壓端的電壓來導(dǎo)通或截止。
[0016]本發(fā)明的一實(shí)施例中，該開關(guān)裝置包括一開關(guān)晶體管，其具有第一源/漏極耦接至該負(fù)載、第二源/漏極耦接至該參考電壓，以及一柵極作為該偏壓端。
[0017]本發(fā)明的一實(shí)施例中，該偏壓單元包括偏壓電壓源以及第二開關(guān)。偏壓電壓源提供該偏壓電壓。第二開關(guān)的第一端耦接至該偏壓電壓源，以接收該偏壓電壓。該第二開關(guān)的第二端耦接至該電阻的第一端。
[0018]本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第二開關(guān)截止在于該目標(biāo)電路的該斷電期間，且該第二開關(guān)導(dǎo)通在于該目標(biāo)電路的該給電期間。
[0019]本發(fā)明的一實(shí)施例中，在于該初始化期間，該偵測檢測電路比較該偏壓電壓與該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓。若在于該初始化期間該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓未達(dá)到該偏壓電壓，則該偵測檢測電路控制該第一開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)。若該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓達(dá)到該偏壓電壓，則該初始化期間為結(jié)束。在于該初始化期間結(jié)束后，該偵測檢測電路控制該第一開關(guān)保持在于截止?fàn)顟B(tài)。
[0020]本發(fā)明的一實(shí)施例中，偏壓與負(fù)載電路還包括第三開關(guān)。該第三開關(guān)的第一端耦接至該目標(biāo)電路的該偏壓端。該第三開關(guān)的第二端耦接至一參考電壓。
[0021]本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第三開關(guān)在于該目標(biāo)電路的該給電期間為截止?fàn)顟B(tài)，以及在于該目標(biāo)電路的該斷電期間為導(dǎo)通狀態(tài)。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例提供一種快速偏壓方法，包括在目標(biāo)電路的給電期間，提供偏壓電壓至電阻的第一端，其中電阻的第二端耦接至目標(biāo)電路的偏壓端，此偏壓端用于耦接至快速偏壓電路的輸入信號；在給電期間的一初始化期間，比較偏壓電壓與目標(biāo)電路偏壓端的電壓，而獲得比較結(jié)果；以及依據(jù)比較結(jié)果，決定是否將電阻的第二端短路至電阻的第一端。
[0023]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的快速偏壓方法還包括在目標(biāo)電路的斷電期間，不提供偏壓電壓至電阻的第一端。
[0024]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的決定是否將電阻的第二端短路至電阻的第一端的步驟包括在初始化期間目標(biāo)電路的偏壓端的電壓未達(dá)到偏壓電壓，則使電阻的第一端與第二端之間互相短路。若目標(biāo)電路的偏壓端電壓達(dá)到偏壓電壓，則初始化期間結(jié)束。在初始化期間結(jié)束后，使電阻的第一端與第二端之間不互相短路。
[0025]本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的快速偏壓方法還包括在目標(biāo)電路的斷電期間，將目標(biāo)電路的偏壓端耦接至參考電壓。在給電期間，從目標(biāo)電路的偏壓端移除參考電壓。
[0026]基于上述，本發(fā)明的實(shí)施例中，可以利用快速偏壓電路在給電期間的初始化期間，對偏壓電壓與目標(biāo)電路的偏壓端電壓進(jìn)行比較，進(jìn)而得到比較結(jié)果以控制第一開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，而達(dá)到快速偏壓的效果。
[0027]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是一種交流耦合偏壓電路的示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種快速偏壓電路的示意圖；
[0030]圖3是本發(fā)明實(shí)施例所示圖2的檢測電路的電路方塊示意圖；
[0031]圖4是圖1與圖2所不目標(biāo)電路偏壓端的偏壓反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖；
[0032]圖5A是說明圖2所示快速偏壓電路在斷電期間的電路示意圖；
[0033]圖5B是說明圖2所示快速偏壓電路給電期間中初始化期間的電路示意圖；
[0034]圖5C是說明圖2所示快速偏壓電路在給電期間中且初始化期間結(jié)束后的電路示意圖；
[0035]圖6是說明本發(fā)明實(shí)施例的快速偏壓的方法流程圖；
[0036]圖7是本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種快速偏壓電路的示意圖。
[0037]附圖標(biāo)記說明:
[0038]VA:節(jié)點(diǎn)；
[0039]VB:偏壓立而；
[0040]Vbias:偏壓電壓；
[0041]Vref:參考電壓；
[0042]Vss:接地電壓；
[0043]Vdd:系統(tǒng)電壓；
[0044]100,200,700:偏壓與負(fù)載電路；
[0045]102、104:切換開關(guān)；
[0046]106、202:電阻；
[0047]108、208:電容；
[0048]110,212,712:偏壓電壓源；
[0049]118、218、718:輸入信號；
[0050]120、230、730:目標(biāo)電路；
[0051]122、232、732:開關(guān)晶體管；
[0052]124、234、734:負(fù)載；
[0053]150:偏壓電路；
[0054]204,704:第一開關(guān)；[0055]206,706:第三開關(guān)；
[0056]210:偏壓單元；
[0057]214,714:第二開關(guān)；
[0058]220、720:檢測電路；
[0059]240、740:參考電壓源；
[0060]250、750:快速偏壓電路；
[0061]310:邏輯單元；
[0062]320:比較器；
[0063]322:第一輸入端；
[0064]324:第二輸入端；
[0065]326:輸出端；
[0066]328:使能端；
[0067]410:第一偏壓曲線；
[0068]415:第一偏壓反應(yīng)時(shí)間；
[0069]420:第二偏壓曲線；
[0070]425:第二偏壓反應(yīng)時(shí)間；
[0071]430:第三偏壓曲線；
[0072]435:第三偏壓反應(yīng)時(shí)間；
[0073]610:斷電期間；
[0074]620:初始化期間；
[0075]630:正常操作期間；
[0076]640:給電期間；
[0077]615、624、628、635:步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0078]本發(fā)明的一實(shí)施例或類似表達(dá)方式的引用是指結(jié)合該具體實(shí)施例所述的特定特色、結(jié)構(gòu)、或特性包括在本發(fā)明的至少一具體實(shí)施例中。因此，在本說明書中，在一具體實(shí)施例中及類似表達(dá)方式的出現(xiàn)未必指相同的具體實(shí)施例。
[0079]在本說明書中全文(包括權(quán)利要求)中所使用的“耦接”一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則應(yīng)該解釋成在一些實(shí)施例中，第一裝置可以直接連接于該第二裝置，或者在另外一些實(shí)施例中，該第一裝置可以通過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至第二裝置。
[0080]圖1是一種交流稱合偏壓電路的不意圖。請參照圖1，偏壓與負(fù)載電路100包括一目標(biāo)電路120與一偏壓電路150。目標(biāo)電路120包括開關(guān)晶體管122及負(fù)載124，其中開關(guān)晶體管122的柵極端可作為目標(biāo)電路120的偏壓端VB。在目標(biāo)電路120中，負(fù)載124耦接至開關(guān)晶體管122的第一源/漏極端(例如為漏極端)，而開關(guān)晶體管122的第二源/漏極端(例如為源極端)耦接至一參考電壓(例如為接地電壓)。
[0081]在偏壓電路150中，輸入信號118通過電容(Capacitor) 108輸入至目標(biāo)電路120的偏壓端VB。偏壓電壓源110經(jīng)由切換開關(guān)102提供偏壓電壓(Bias Voltage) Vbias至節(jié)點(diǎn)VA，而目標(biāo)電路120的偏壓端VB經(jīng)由切換開關(guān)104連接到接地電壓。在目標(biāo)電路120的斷電(power off)期間，切換開關(guān)102可安排為截止?fàn)顟B(tài)，而切換開關(guān)104可安排為導(dǎo)通狀態(tài)。由于切換開關(guān)104為導(dǎo)通狀態(tài)，使得目標(biāo)電路120的開關(guān)晶體管122的柵極耦接至接地電壓，進(jìn)而確保在目標(biāo)電路120的斷電期間中開關(guān)晶體管122保持在截止?fàn)顟B(tài)。
[0082]在目標(biāo)電路120的給電(power on)期間，切換開關(guān)102可安排為導(dǎo)通狀態(tài)，而切換開關(guān)104可安排為截止?fàn)顟B(tài)。由于切換開關(guān)102為導(dǎo)通狀態(tài)，使得偏壓電壓源110可以提供偏壓電壓Vbias至節(jié)點(diǎn)VA。在給電期間的初始化期間(暫態(tài)期間)，節(jié)點(diǎn)VA的電壓約略為偏壓電壓Vbias，而偏壓端VB的電壓約略為接地電壓。在節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias經(jīng)由電阻(Resistor) 106對目標(biāo)電路120的偏壓端VB進(jìn)行充電，使得在初始化期間偏壓端VB的電壓將以一定的速度從接地電壓被拉升至偏壓電壓Vbias。然而，將偏壓端VB的電壓拉升至偏壓電壓Vbias所需時(shí)間(偏壓反應(yīng)時(shí)間)取決于電阻106的阻值大小。舉例而言，如果電阻106的電阻值過大，則目標(biāo)電路120開機(jī)后的偏壓反應(yīng)時(shí)間也會過長。
[0083]圖4是圖1與圖2所示目標(biāo)電路偏壓端的偏壓反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖。請參照圖4,圖4中縱軸表示目標(biāo)電路的偏壓端VB的電壓，而橫軸表示時(shí)間。當(dāng)電阻106的阻值為2ΜΩ時(shí)，圖1中的目標(biāo)電路120的偏壓端VB的電壓變化繪示如第一偏壓曲線410所示。在給電期間的的初期，偏壓端VB的電壓必需經(jīng)第一偏壓反應(yīng)時(shí)間415才能到達(dá)偏壓電壓Vbias。當(dāng)電阻106的阻值為IMΩ時(shí)，圖1中的目標(biāo)電路120的偏壓端VB的電壓變化繪示如第二偏壓曲線420所示。在此條件下，偏壓端VB的電壓只需第二偏壓反應(yīng)時(shí)間425就能到達(dá)偏壓電壓Vbias。對照第一偏壓曲線410、第二偏壓曲線420與偏壓反應(yīng)時(shí)間，當(dāng)電阻106的阻值越大，其偏壓反應(yīng)時(shí)間也隨之變長。因此，由圖4可得知其電阻106的阻值的大小會影響其偏壓反應(yīng)時(shí)間的長短。然而，電阻106的阻值越小，偏壓電壓源110的偏壓電壓Vbias越容易干涉輸入信號118的傳輸。
[0084]圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例的一種快速偏壓電路的示意圖。圖2所示實(shí)施例可以參照圖1的相關(guān)說明。在本實(shí)施例中，偏壓與負(fù)載電路200包括一目標(biāo)電路230以及一快速偏壓電路250耦接至目標(biāo)電路230。在一供電期間，目標(biāo)電路230可接收該快速偏壓電路250的驅(qū)動，以及在一斷電期間，目標(biāo)電路230不接受該快速偏壓電路250的驅(qū)動。
[0085]上述的目標(biāo)電路230可包括一開關(guān)裝置及一負(fù)載234。開關(guān)裝置耦接于負(fù)載234與參考電壓Verf之間。開關(guān)裝置依據(jù)偏壓端VB的電壓來導(dǎo)通或截止。開關(guān)裝置可以是任何開關(guān)電路。例如，圖2所示實(shí)施例的開關(guān)裝置包含開關(guān)晶體管232，其中開關(guān)晶體管232的柵極端可作為目標(biāo)電路230的偏壓端VB。與圖1的目標(biāo)電路120類似，在目標(biāo)電路230中，負(fù)載234耦接至開關(guān)晶體管232的第一源/漏極端(例如為漏極端)，而開關(guān)晶體管232的第二源/漏極端(例如為源極端)耦接至一參考電壓Verf，例如為接地電壓。值得注意的是，開關(guān)晶體管232可不限定為N型晶體管，在其他實(shí)施例中可為P型晶體管，或是以其他的開關(guān)裝置取代。此外，圖2所示實(shí)施例雖然以一開關(guān)晶體管232及一負(fù)載234作為上述目標(biāo)電路230的簡易范例，然而目標(biāo)電路230的實(shí)際實(shí)施方式不應(yīng)以此為限。例如，在其他實(shí)施例中，目標(biāo)電路230可以是放大器、調(diào)制器或其他類比信號處理電路。
[0086]請繼續(xù)參照圖2，快速偏壓電路250包括一偏壓單元210、一電阻202、一第一開關(guān)204、一電容208、一檢測電路220及一第三開關(guān)206。節(jié)點(diǎn)VA與目標(biāo)電路230的偏壓端VB之間電性并聯(lián)電阻202、第一開關(guān)204及檢測電路220。偏壓單元210耦接至節(jié)點(diǎn)VA。電容208 —端耦接目標(biāo)電路230的偏壓端VB，另一端接收快速偏壓電路250的輸入信號218。第三開關(guān)206 —端耦接于參考電壓源240以接收參考電壓(Reference Voltage) Vref，另一端耦接于目標(biāo)電路230的偏壓端VB。
[0087]在目標(biāo)電路230的給電期間，偏壓單元210提供偏壓電壓Vbias至節(jié)點(diǎn)VA。在目標(biāo)電路230的斷電期間，偏壓單元210不提供偏壓電壓Vbias至節(jié)點(diǎn)VA。圖2亦顯示偏壓單元210的電路結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，偏壓單元210中包括一偏壓電壓源212及一第二開關(guān)214，其中第二開關(guān)214 —端耦接于偏壓電壓源212，另一端耦接于節(jié)點(diǎn)VA。在目標(biāo)電路230的給電期間，第二開關(guān)214可安排為導(dǎo)通狀態(tài)。在目標(biāo)電路230的斷電期間，第二開關(guān)214可安排為截止?fàn)顟B(tài)。
[0088]值得注意的是，偏壓單元210的實(shí)現(xiàn)方式不以圖2所示實(shí)施例為限。所述偏壓單元210可以依據(jù)其他控制器的控制來決定是否提供偏壓電壓Vbias。在其他實(shí)施例中，偏壓單元210亦可由其他具有使能端或具有切換調(diào)控功能的偏壓電壓源212來實(shí)現(xiàn)。此外，在其他實(shí)施例中，偏壓單元210中的開關(guān)214可能會被省略，而由偏壓電壓源212直接提供偏壓電壓Vbias至節(jié)點(diǎn)VA。
[0089]在目標(biāo)電路230的斷電期間，第一開關(guān)204與第二開關(guān)214可安排為截止?fàn)顟B(tài)，而第三開關(guān)206可安排為導(dǎo)通狀態(tài)。由于第三開關(guān)206為導(dǎo)通狀態(tài)，使得參考電壓Vref可以被提供至目標(biāo)電路230的偏壓端VB。在圖2所示實(shí)施例中，參考電壓源240所提供的參考電壓Vref可以是接地電壓。在目標(biāo)電路230的斷電期間，由于開關(guān)晶體管232的柵極通過導(dǎo)通的第三開關(guān)206而耦接至接地電壓，因此可以確保在斷電期間中開關(guān)晶體管232保持在截止?fàn)顟B(tài)。在其他實(shí)施例中，該參考電壓Vref的電平不限定為接地電壓，可設(shè)計(jì)為可令開關(guān)晶體管232在斷電期間保持為截止?fàn)顟B(tài)的其他電平。此外，依據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求，參考電壓源240所提供的參考電壓Vref可以是系統(tǒng)電壓、接地電壓或是其他固定電壓。
[0090]在其他實(shí)施例中，第三開關(guān)206與參考電壓源240當(dāng)中的一者或兩者可能會被省略。例如，若在偏壓端VB處于浮接狀態(tài)下開關(guān)晶體管232可以維持在截止?fàn)顟B(tài)，或是另有下拉(pull down)電路在斷電期間中將偏壓端VB的電壓拉低，或是目標(biāo)電路230本身不在乎在斷電期間中偏壓端VB的電壓狀態(tài)，則第三開關(guān)206與參考電壓源240可以被省略。
[0091]在目標(biāo)電路230的給電期間，第二開關(guān)214可安排為導(dǎo)通狀態(tài)，而第三開關(guān)206可安排為截止?fàn)顟B(tài)。由于第二開關(guān)214為導(dǎo)通狀態(tài)，使得此偏壓電壓Vbias可以被提供至節(jié)點(diǎn)VA。在給電期間的初始化期間(暫態(tài)期間)，節(jié)點(diǎn)VA的電壓約略為偏壓電壓Vbias，而偏壓端VB的電壓約略為參考電壓Vref (例如接地電壓)。此外，在給電期間中的初始化期間(Initialize Period)，檢測電路220比較節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias與目標(biāo)電路230的偏壓端VB的電壓而獲得比較結(jié)果，以及依據(jù)該比較結(jié)果控制第一開關(guān)204的導(dǎo)通狀態(tài)。更具體的說，如果在初始化期間，節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias不同于目標(biāo)電路230的偏壓端VB的電壓，則檢測電路220控制第一開關(guān)204在導(dǎo)通狀態(tài)。如果節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias實(shí)質(zhì)上相同于目標(biāo)電路230的偏壓端VB的電壓，則該初始化期間為結(jié)束。在該初始化期間結(jié)束后，檢測電路220可控制第一開關(guān)204保持在截止?fàn)顟B(tài)。
[0092]圖3是本發(fā)明實(shí)施例所示圖2的檢測電路的電路方塊示意圖。檢測電路220包括一邏輯單兀310及一比較器320。比較器320具有一第一輸入端322、一第二輸入端324、一輸出端326及一使能端328，其中比較器320的第一輸入端322、第二輸入端324分別耦接于節(jié)點(diǎn)VA與目標(biāo)電路230偏壓端VB。比較器320的輸出端326耦接至第一開關(guān)204的控制端。邏輯單元310耦接于比較器320的使能端328。
[0093]在本實(shí)施例中，在目標(biāo)電路230的斷電期間，檢測電路220可安排為處于失能(disable)狀態(tài)，使得第一開關(guān)204維持在截止?fàn)顟B(tài)。在目標(biāo)電路230的給電期間的初始化期間，邏輯單元310可使能(enable)比較器320。在所述初始化期間，若比較器320的輸出端326的信號顯示節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias不同于目標(biāo)電路230偏壓端VB的電壓(即VB的電壓未達(dá)到偏壓電壓Vbias)，則受控于比較器320的第一開關(guān)204為導(dǎo)通狀態(tài)。依據(jù)此時(shí)比較器320的輸出端326的信號，邏輯單元310繼續(xù)使能比較器320。
[0094]當(dāng)比較器320的輸出端326的信號顯示節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias相同于目標(biāo)電路230偏壓端VB的電壓(即VB的電壓達(dá)到偏壓電壓Vbias)時(shí)，受控于比較器320的第一開關(guān)204轉(zhuǎn)態(tài)為截止?fàn)顟B(tài)。另外，當(dāng)輸出端326的信號顯示偏壓端VB的電壓達(dá)到節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias時(shí)，邏輯單元310可以決定所述初始化期間為結(jié)束。在該初始化期間結(jié)束后，邏輯單元310保持禁能(disable)比較器320。由于比較器320以被禁能，使得受控于比較器320的第一開關(guān)204保持為截止?fàn)顟B(tài)。
[0095]圖5A是說明圖2所示快速偏壓電路在斷電期間的電路示意圖。本實(shí)施例中目標(biāo)電路 230 包括 N 型金屬氧化(N-channel metal oxide semiconductor,以下稱 NMOS)晶體管232與負(fù)載234。請參照圖5A，在斷電期間第一開關(guān)204與第二開關(guān)214皆為截止?fàn)顟B(tài)，檢測電路220為失能狀態(tài)，而第三開關(guān)206為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，目標(biāo)電路230的偏壓端VB被耦接至參考電壓(例如為接地電壓Vss)。
[0096]圖5B是說明圖2所示快速偏壓電路給電期間中初始化期間的電路示意圖。在給電期間，第三開關(guān)206改變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，而第二開關(guān)214為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，節(jié)點(diǎn)VA的電壓為偏壓電壓Vbias。在給電期間中的初始化期間，檢測電路220為使能狀態(tài)。因此，檢測電路220比較節(jié)點(diǎn)VA與偏壓端VB的電壓。由于節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias大于偏壓端VB的接地電壓Vss，因此第一開關(guān)204依據(jù)檢測電路220的控制而改變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因?yàn)榈谝婚_關(guān)204為導(dǎo)通狀態(tài)，使節(jié)點(diǎn)VA與目標(biāo)電路230偏壓端VB為短路，而讓偏壓電壓Vbias對目標(biāo)電路偏壓端VB端快速充電。
[0097]當(dāng)檢測電路220得到比較結(jié)果為節(jié)點(diǎn)VA與目標(biāo)電路230偏壓端VB的電壓達(dá)到相等時(shí)，則會結(jié)束初始化期間，且將第一開關(guān)204改變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。圖5C是說明圖2所示快速偏壓電路在給電期間中且初始化期間結(jié)束后的電路示意圖。如圖5C所示，當(dāng)初始化期間結(jié)束后，檢測電路220，會將第一開關(guān)204維持在截止?fàn)顟B(tài)，且檢測電路220也會改變?yōu)榻軤顟B(tài)。因?yàn)榈谝婚_關(guān)204為截止?fàn)顟B(tài)，因此第一開關(guān)204不會影響輸入信號218的傳輸。
[0098]請同時(shí)參照圖2與圖4，第三偏壓曲線430表示圖2所示目標(biāo)電路230的偏壓端VB的電壓變化。在目標(biāo)電路230的斷電期間，偏壓端VB的電壓被參考電壓源240拉低至參考電壓Vref。在目標(biāo)電路230的給電期間的初始化期間(即圖4所示第三偏壓反應(yīng)時(shí)間435)，由于第一開關(guān)204處于導(dǎo)通狀態(tài)，使得偏壓端VB的電壓可以快速地到達(dá)偏壓電壓Vbias，進(jìn)而快速地結(jié)束初始化期間。初始化期間(即圖4所示第三偏壓反應(yīng)時(shí)間435)結(jié)束后，第一開關(guān)204保持于截止?fàn)顟B(tài)，因此第一開關(guān)204不會影響輸入信號218的傳輸。另一方面，由于第一開關(guān)204的貢獻(xiàn)，電阻202的阻值可以設(shè)定為高阻值(例如2ΜΩ或更高)，而不用再顧慮初始化期間(偏壓反應(yīng)時(shí)間)過長的問題。[0099]圖6是說明本發(fā)明實(shí)施例的快速偏壓的方法流程圖。圖6所示的方法流程圖可以同時(shí)參考圖2的電路示意圖說明。換言之，圖2的電路可以但不限于應(yīng)用圖6的快速偏壓方法，而圖6的快速偏壓方法可以但不限于利用圖2的電路來實(shí)施。請同時(shí)參照圖6與圖2，在斷電期間610，為第一開關(guān)204與第二開關(guān)214皆為截止?fàn)顟B(tài)，檢測電路220為失能狀態(tài)，而第三開關(guān)206為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，偏壓電壓Vbias不會被提供至電阻202的第一端，而偏壓端VB的電壓為參考電壓Vref (步驟615)。
[0100]請同時(shí)參照圖6與圖2，在給電期間640，第三開關(guān)206改變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，而第二開關(guān)214轉(zhuǎn)態(tài)為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，偏壓電壓Vbias被提供至電阻202的第一端(或節(jié)點(diǎn)VA)。在給電期間640中的初始化期間620，檢測電路220為使能狀態(tài)。因此，檢測電路220可以比較節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias與偏壓端VB的電壓，而獲得比較結(jié)果。依據(jù)該比較結(jié)果，檢測電路220決定是否控制第一開關(guān)204將電阻202的第二端短路至電阻202的第一端。由于節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias不等于偏壓端VB的參考電壓Vref，因此第一開關(guān)204依據(jù)檢測電路220的控制而改變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因?yàn)榈谝婚_關(guān)204為導(dǎo)通狀態(tài),使節(jié)點(diǎn)VA與目標(biāo)電路230偏壓端VB為短路(步驟624)。
[0101]請同時(shí)參照圖6與圖2，當(dāng)檢測電路220得到比較結(jié)果時(shí)，步驟628判斷偏壓端VB的電壓是否符合節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias。若步驟628判斷節(jié)點(diǎn)VA與目標(biāo)電路230偏壓端VB的電壓仍不相等，則仍保持在給電期間640中的初始化期間620，并回到步驟624。若步驟628判斷節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias與目標(biāo)電路230偏壓端VB的電壓達(dá)到相等時(shí)，則檢測電路220將第一開關(guān)204改變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，且結(jié)束給電期間640中的初始化期間620并進(jìn)入正常操作期間630。
[0102]繼續(xù)參照圖6與圖2，在正常操作期間630，檢測電路220會將第一開關(guān)204維持在截止?fàn)顟B(tài)，且檢測電路220也會改變?yōu)榻軤顟B(tài)。第二開關(guān)214維持在導(dǎo)通狀態(tài)，第三開關(guān)206維持在截止?fàn)顟B(tài)(步驟635)。
[0103]圖7是本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種快速偏壓電路的示意圖。圖7所示實(shí)施例可以參照圖2的相關(guān)說明而類推得到。與圖2類似，偏壓與負(fù)載電路700包括一目標(biāo)電路730與一快速偏壓電路750。不同于圖2所示實(shí)施例之處，在于圖6所示實(shí)施例中目標(biāo)電路730包括 P 型金屬氧化(P-channel metal oxide semiconductor,以下稱 PMOS)開關(guān)晶體管 732與負(fù)載734。PMOS開關(guān)晶體管732的柵極端作為目標(biāo)電路730的偏壓端VB，而PMOS開關(guān)晶體管732的源極端耦接至負(fù)載734，PMOS開關(guān)晶體管732的漏極端耦接至參考電壓(例如接地電壓)。
[0104]繼續(xù)參照圖7，在斷電期間中第三開關(guān)706為導(dǎo)通狀態(tài)，而第一開關(guān)704、第二開關(guān)714與檢測電路720皆為截止?fàn)顟B(tài)。因此，參考電壓源740可以經(jīng)由第三開關(guān)706將參考電壓(例如系統(tǒng)電壓Vdd)傳送至目標(biāo)電路730的偏壓端VB0
[0105]在給電期間中的初始化期間，第二開關(guān)714為導(dǎo)通狀態(tài)且第三開關(guān)706為截止?fàn)顟B(tài)，使節(jié)點(diǎn)VA的電壓為偏壓電壓Vbias。檢測電路720比較節(jié)點(diǎn)VA與PMOS柵極端VB的電壓。因?yàn)闄z測電路720的比較結(jié)果為節(jié)點(diǎn)VA的偏壓電壓Vbias小于偏壓端VB的系統(tǒng)電壓Vdd，所以檢測電路720控制第一開關(guān)704改變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因?yàn)榈谝婚_關(guān)704導(dǎo)通而使節(jié)點(diǎn)VA與偏壓端VB為短路狀態(tài)，因此使目標(biāo)電路730的偏壓端VB對偏壓電壓源712快速放電。[0106]繼續(xù)參照圖7，在給電期間中的初始化期間，當(dāng)檢測電路720的比較結(jié)果為節(jié)點(diǎn)VA的電壓等于偏壓端VB的電壓時(shí)，檢測電路720控制第一開關(guān)704改變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，且檢測電路720本身也會改變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，而初始化期間結(jié)束。然而，在結(jié)束初始化期間后，因?yàn)榈谝婚_關(guān)704為截止?fàn)顟B(tài)，所以第一開關(guān)704不會影響輸入信號718的傳輸。
[0107]綜上所述，本發(fā)明的上述實(shí)施例除了為交流耦合偏壓電路可以避免因?yàn)橹绷麟娖狡屏繒幌录夒娐贩糯蟮膯栴}外，也可以在給電期間(Power On)，利用快速偏壓電路中的檢測電路依據(jù)偏壓端的電壓，進(jìn)而判斷是否切換開關(guān)以達(dá)到快速偏壓的效果。其中也可再利用開關(guān)切換的短路效果，使其電阻與電容時(shí)間常數(shù)不會受限于其電阻值的大小，進(jìn)而縮短開機(jī)偏壓反應(yīng)的時(shí)間。
[0108]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種快速偏壓電路，其特征在于，包括: 一偏壓單兀，提供一偏壓電壓； 一電阻，其第一端耦接至該偏壓單元以接收該偏壓電壓，該電阻的第二端耦接至一目標(biāo)電路的一偏壓端，該偏壓端用于耦接至該快速偏壓電路的一輸入信號； 一第一開關(guān)，其具有第一端耦接至該電阻的第一端，第二端耦接至該電阻的第二端，以及一控制端；以及 一檢測電路，耦接至該第一開關(guān)的該控制端，其中在一初始化期間，該檢測電路比較該偏壓電壓與該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓而獲得一比較結(jié)果，以及依據(jù)該比較結(jié)果控制該第一開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速偏壓電路，其特征在于，還包括: 一電容，其第一端耦接至該目標(biāo)電路的該偏壓端，而該電容的第二端接收該快速偏壓電路的該輸入信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速偏壓電路，其特征在于，該偏壓單元在該目標(biāo)電路的一給電期間提供該偏壓電壓，以及在該目標(biāo)電路的一斷電期間不提供該偏壓電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速偏壓電路，其特征在于，該偏壓單元包括: 一偏壓電壓源，提供該偏壓電壓；以及 一第二開關(guān)，其第一端耦接至該偏壓電壓源以接收該偏壓電壓，該第二開關(guān)的第二端耦接至該電阻的第一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速偏壓電路，其特征在于，該第二開關(guān)截止在該目標(biāo)電路的一斷電期間，且該第二開關(guān)導(dǎo)通在該目標(biāo)電路的一給電期間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速偏壓電路，其特征在于，在該初始化期間，該檢測電路比較該偏壓電壓與該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓；若在該初始化期間該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓未達(dá)到該偏壓電壓，則該檢測電路控制該第一開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)；若該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓達(dá)到該偏壓電壓，則該初始化期間為結(jié)束；以及在該初始化期間結(jié)束后，該檢測電路控制該第一開關(guān)保持在截止?fàn)顟B(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速偏壓電路，其特征在于，該檢測電路包括: 一比較器，其第一輸入端與第二輸入端分別耦接至該偏壓單元以及該目標(biāo)電路的該偏壓端，該比較器的輸出端耦接至該第一開關(guān)的控制端；以及 一邏輯單元，耦接至該比較器的一使能端，其中在該目標(biāo)電路的一給電期間的該初始化期間，該邏輯單元使能該比較器；當(dāng)該比較器的輸出顯示該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓達(dá)到該偏壓電壓時(shí)，該初始化期間為結(jié)束；以及在該初始化期間結(jié)束后，該邏輯單元保持禁能該比較器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速偏壓電路，其特征在于，還包括: 一第三開關(guān)，其第一端耦接至該目標(biāo)電路的該偏壓端，該第三開關(guān)的第二端耦接至一參考電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速偏壓電路，其特征在于，該第三開關(guān)在該目標(biāo)電路的一給電期間為截止?fàn)顟B(tài)，以及在該目標(biāo)電路的一斷電期間為導(dǎo)通狀態(tài)。
10.一種偏壓與負(fù)載電路，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1所述的快速偏壓電路；以及該目標(biāo)電路，在一供電期間，用以接收該快速偏壓電路的驅(qū)動，以及在一斷電期間，不接受該快速偏壓電路的驅(qū)動。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏壓與負(fù)載電路，其特征在于，該目標(biāo)電路包括: 一負(fù)載；以及 一開關(guān)裝置，其耦接于該負(fù)載與一參考電壓之間，用以依據(jù)該偏壓端的電壓來導(dǎo)通或截止。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏壓與負(fù)載電路，其特征在于，該開關(guān)裝置包括一開關(guān)晶體管，其具有第一源/漏極耦接至該負(fù)載、第二源/漏極耦接至該參考電壓，以及一柵極作為該偏壓端。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏壓與負(fù)載電路，其特征在于，該偏壓單元包括: 一偏壓電壓源，提供該偏壓電壓；以及 一第二開關(guān)，其第一端耦接至該偏壓電壓源以接收該偏壓電壓，該第二開關(guān)的第二端耦接至該電阻的第一端。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的偏壓與負(fù)載電路，其特征在于，該第二開關(guān)截止在該目標(biāo)電路的該斷電期間，且該第二開關(guān)導(dǎo)通在該目標(biāo)電路的該給電期間。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏壓與負(fù)載電路，其特征在于，在該初始化期間，該檢測電路比較該偏壓電壓與該目標(biāo) 電路的該偏壓端的電壓；若在該初始化期間該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓未達(dá)到該偏壓電壓，則該檢測電路控制該第一開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)；若該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓達(dá)到該偏壓電壓，則該初始化期間為結(jié)束；以及在該初始化期間結(jié)束后，該檢測電路控制該第一開關(guān)保持在截止?fàn)顟B(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏壓與負(fù)載電路，其特征在于，還包括: 一第三開關(guān)，其第一端耦接至該目標(biāo)電路的該偏壓端，該第三開關(guān)的第二端耦接至一參考電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的偏壓與負(fù)載電路，其特征在于，該第三開關(guān)在該目標(biāo)電路的該給電期間為截止?fàn)顟B(tài)，以及在該目標(biāo)電路的該斷電期間為導(dǎo)通狀態(tài)。
18.一種快速偏壓方法，其特征在于，包括: 在一目標(biāo)電路的一給電期間，提供一偏壓電壓至一電阻的第一端，其中該電阻的第二端耦接至該目標(biāo)電路的一偏壓端，該偏壓端用于耦接至該快速偏壓電路的一輸入信號；在該給電期間的一初始化期間，比較該偏壓電壓與該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓，而獲得一比較結(jié)果；以及 依據(jù)該比較結(jié)果，決定是否將該電阻的第二端短路至該電阻的第一端。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的快速偏壓方法，其特征在于，還包括: 在該目標(biāo)電路的一斷電期間，不提供該偏壓電壓至該電阻的第一端。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的快速偏壓方法，其特征在于，所述決定是否將該電阻的第二端短路至該電阻的第一端的步驟包括: 若在該初始化期間該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓未達(dá)到該偏壓電壓，則使該電阻的第一端與第二端之間相互短路； 若該目標(biāo)電路的該偏壓端的電壓達(dá)到該偏壓電壓，則該初始化期間為結(jié)束；以及 在該初始化期間結(jié)束后，使該電阻的第一端與第二端之間不相互短路。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的快速偏壓方法，其特征在于，還包括:在該目標(biāo)電路的一斷電期間，將該目標(biāo)電路的該偏壓端耦接至一參考電壓；以及在該給電期 間，從該目標(biāo)電路的該偏壓端移除該參考電壓。
【文檔編號】H03K19/00GK103546139SQ201210241112
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】邱盈中 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司