差分放大器电路、电压调节器和包括其的半导体存储器件制造技术

本发明专利技术涉及一种差分放大器电路。根据提出的实施例的差分放大器电路具有如下优点：其可以通过提高响应速度来改善由负载电流导致的电压降特性。此外，根据提出的实施例的差分放大器电路可以通过减小AB类放大器的静态电流来改善带宽特性，以及也可以通过适应性地改变尾电流来改善转换速率特性，因为信号路径被多样化。相应地，响应速度可以通过改善的带宽特性来提高，以及电流驱动能力也可以通过改善的转换速率特性来提高。

【技术实现步骤摘要】
差分放大器电路、电压调节器和包括其的半导体存储器件相关申请的交叉引用本申请要求2015年12月23日提交的申请号为10-2015-0185230的韩国专利申请的优先权，其通过引用整体合并于此。
本专利技术的示例性实施例涉及一种半导体设计技术，更具体地，涉及一种用于低压差(LDO)电压调节器的差分放大器电路。
技术介绍
电子电路包括放大器以用于放大信号使得信号远大于噪声。具体地，放大器可以使用差分放大器来实施，该差分放大器用于接收差分输入信号，执行差分输入信号之间的比较，放大比较的结果并输出输出信号。相应地，差分放大器是形成该电路最重要的元件之一，且总体电路性能可以取决于差分放大器的性能。对低功耗的差分放大器进行了研究，因为最近开发的电子电路全部针对用于用户需求的快速操作和低功耗。用于无论输出阻抗如何都供应稳定的功率的器件被称作电压调节器。具体地，在输入电压与输出电压之间具有较小的差异的调节器被称作低压差(LDO)电压调节器。这种LDO电压调节器需要差分放大器，其特征在于：当输出电压因负载电流的瞬间改变而改变时，该差分放大器能够快速恢复输出电压。
技术实现思路
各种实施例针对提供一种用于LDO电压调节器的差分放大器电路和包括其的半导体存储器件，该差分放大器电路能够在输出电压因负载电流的改变而改变时快速恢复输出电压。此外，各种实施例针对提供一种差分放大器电路和包括其的半导体存储器件，该差分放大器电路能够在减小AB类放大器的静态电流(Iq)时适应性地改变尾电流。在一个实施例中，一个差分放大器电路可以包括：第一主输入单元和第二主输入单元，适用于分别接收第一输入信号和第二输入信号；第一电流镜像单元，适用于耦接到第一主输入单元的第一端子，且对输入至第一主输入单元的第一输入信号的电流进行镜像；第二电流镜像单元，适用于耦接到第二主输入单元的第一端子，且对输入至第二主输入单元的第二输入信号的电流进行镜像；输出单元，适用于基于第一电流镜像单元和第二电流镜像单元镜像的结果来产生输出电压；第一电流控制单元，适用于通过将通过重新镜像第二输入信号而产生的第一补偿电流供应给第一主输入单元的第一端子来减小由第一电流镜像单元镜像的电流，以及通过将通过重新镜像第一输入信号而产生的第二补偿电流供应给第二主输入单元的第一端子来减小由第二电流镜像单元镜像的电流；以及第二电流控制单元，适用于响应于第二输入信号来控制第一主输入单元的尾电流，以及响应于第一输入信号来控制第二主输入单元的尾电流。在一个实施例中，一种差分放大器电路可以包括：第一主输入晶体管和第二主输入晶体管，适用于具有分别输入第一输入信号和第二输入信号的栅极；第一电流镜像单元，适用于耦接到第一主输入晶体管的漏极，且对输入至第一主输入晶体管的栅极的第一输入信号的电流进行镜像；第二电流镜像单元，适用于耦接到第二主输入晶体管的漏极，且对输入至第二主输入晶体管的栅极的第二输入信号的电流进行镜像；输出单元，适用于基于第一电流镜像单元和第二电流镜像单元镜像的结果来产生输出电压；第一电流控制单元，适用于将响应于第二输入信号而产生的第一补偿电流供应给第一主输入晶体管的漏极，以及将响应于第一输入信号而产生的第二补偿电流供应给第二主输入晶体管的漏极；以及第二电流控制单元，适用于响应于第二输入信号来控制第一主输入晶体管的尾电流，以及响应于第一输入信号来控制第二主输入晶体管的尾电流。在一个实施例中，一种半导体存储器件可以包括：存储单元阵列，适用于包括耦接到多个位线对和多个字线的多个存储单元；外围电路，适用于在读取操作被执行时从与输入地址相对应的存储单元读取数据，以及在编程操作被执行时将数据编程至与输入地址相对应的存储单元中；以及电压调节器，适用于将恒定供给电压供应给外围电路，其中，电压调节器包括差分放大器，差分放大器适用于通过将响应于负输入信号而产生的第一补偿电流供应给正输入端子以及将响应于正输入信号而产生的第二补偿电流供应给负输入端子，来减小流经用于对正输入信号和负输入信号进行镜像的电流镜像单元的电流，以及适用于同时响应于正输入信号来控制负输入端子的尾电流以及响应于负输入信号来控制正输入端子的尾电流。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的差分放大器的示意性框图。图2是示出图1的差分放大器的配置的详细电路图。图3是图2的第一电流控制单元的电路图。图4是图2的第二电流控制单元的电路图。图5是图示采用常规差分放大器的LDO电压调节器和采用根据本专利技术的一个实施例的差分放大器的LDO电压调节器的LDO特性的时序图。图6是根据本专利技术的另一实施例的差分放大器的详细电路图。图7是图示图6的差分放大器的操作的电路图。图8是根据本专利技术的一个实施例的半导体存储器件的框图。图9是示出图8的电压调节器的配置的详细电路图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述各种实施例。然而，本专利技术可以以不同的形式来实施，而不应当被解释为局限于本文中阐述的实施例。相反地，这些实施例被提供使得本公开将彻底且完整，且这些实施例将把本专利技术的范围充分传达给本领域技术人员。贯穿本公开，相同的附图标记在本专利技术的各种附图和实施例中始终指代相同的部分。图1是根据本专利技术的一个实施例的差分放大器100的示意性框图。图2是示出图1的差分放大器100的配置的详细电路图。在图1和图2中，在下面给相同的元件指定相同的附图标记。首先，参见图1，差分放大器100包括第一主输入单元100、第二主输入单元112、第一电流镜像单元120、第二电流镜像单元122、输出单元130、第一电流控制单元140和第二电流控制单元150。第一主输入单元110和第二主输入单元120分别接收第一输入信号IN和第二输入信号INB。第一电流镜像单元120耦接到第一主输入单元110的第一端子D1，且被配置成对输入至第一主输入单元110的第一输入信号IN的电流进行镜像。第二电流镜像单元122耦接到第二主输入单元112的第一端子D2，且被配置成对输入至第二主输入单元112的第二输入信号INB的电流进行镜像。输出单元130基于第一电流镜像单元120和第二电流镜像单元122镜像的结果来产生输出电压VOUT。第一电流控制单元140将通过重新镜像第二输入信号INB而产生的第一补偿电流Icom供应给第一主输入单元110的第一端子D1，以及将通过重新镜像第一输入信号IN而产生的第二补偿电流Icomb供应给第二主输入单元112的第一端子D2。第二电流控制单元150响应于第二输入信号INB而控制第一主输入单元110的第二端子S1的尾电流Itail，以及响应于第一输入信号IN而控制第二主输入单元112的第二端子S2的尾电流Itailb。在本专利技术的一个实施例中，第一电流控制单元140的第一电流控制单元140A可以通过将第二补偿电流Icomb供应给第二主输入单元112的第一端子D2来减小由第二电流镜像单元122镜像的第二输入信号INB的电流。此外，第一电流控制单元140的第一电流控制单元140B可以通过将第一补偿电流Icom供应给第一主输入单元110的第一端子D1来减小由第一电流镜像单元120镜像的第一输入信号IN的电流。因此，可以减小放大器100的静态电流。此外，第二电流控制单元150可以响应于差分地接收到的第一输入信号IN和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差分放大器电路，包括：第一主输入单元和第二主输入单元，适用于分别接收第一输入信号和第二输入信号；第一电流镜像单元，适用于耦接到第一主输入单元的第一端子，且对输入至第一主输入单元的第一输入信号的电流进行镜像；第二电流镜像单元，适用于耦接到第二主输入单元的第一端子，且对输入至第二主输入单元的第二输入信号的电流进行镜像；输出单元，适用于基于第一电流镜像单元和第二电流镜像单元镜像的结果来产生输出电压；第一电流控制单元，适用于通过将通过重新镜像第二输入信号而产生的第一补偿电流供应给第一主输入单元的第一端子来减小由第一电流镜像单元镜像的电流，以及通过将通过重新镜像第一输入信号而产生的第二补偿电流供应给第二主输入单元的第一端子来减小由第二电流镜像单元镜像的电流；以及第二电流控制单元，适用于响应于第二输入信号来控制第一主输入单元的尾电流，以及响应于第一输入信号来控制第二主输入单元的尾电流。

【技术特征摘要】
2015.12.23 KR 10-2015-01852301.一种差分放大器电路，包括：第一主输入单元和第二主输入单元，适用于分别接收第一输入信号和第二输入信号；第一电流镜像单元，适用于耦接到第一主输入单元的第一端子，且对输入至第一主输入单元的第一输入信号的电流进行镜像；第二电流镜像单元，适用于耦接到第二主输入单元的第一端子，且对输入至第二主输入单元的第二输入信号的电流进行镜像；输出单元，适用于基于第一电流镜像单元和第二电流镜像单元镜像的结果来产生输出电压；第一电流控制单元，适用于通过将通过重新镜像第二输入信号而产生的第一补偿电流供应给第一主输入单元的第一端子来减小由第一电流镜像单元镜像的电流，以及通过将通过重新镜像第一输入信号而产生的第二补偿电流供应给第二主输入单元的第一端子来减小由第二电流镜像单元镜像的电流；以及第二电流控制单元，适用于响应于第二输入信号来控制第一主输入单元的尾电流，以及响应于第一输入信号来控制第二主输入单元的尾电流。2.如权利要求1所述的差分放大器电路，其中，第一电流控制单元包括：第一子输入单元，适用于具有耦接到第一主输入单元的第二端子的第一端子，且接收第一输入信号；第二子输入单元，适用于具有耦接到第二主输入单元的第二端子的第一端子，且接收第二输入信号；第三电流镜像单元，适用于耦接到第一子输入单元的第二端子，且将通过重新镜像输入至第一子输入单元的第一输入信号的电流而产生的第二补偿电流供应给第二主输入单元的第一端子；以及第四电流镜像单元，适用于耦接到第二子输入单元的第二端子，且将通过重新镜像输入至第二子输入单元的第二输入信号的电流而产生的第一补偿电流供应给第一主输入单元的第一端子。3.如权利要求1所述的差分放大器电路，其中，第二电流控制单元包括：第一偏置供应单元，适用于耦接在电源电压端子与第一节点之间，且响应于偏置信号来导通；第一尾电流控制单元，适用于耦接在第一节点与地电压端子之间，且响应于第一输入信号来控制第二主输入单元的尾电流；第二偏置供应单元，适用于耦接在电源电压端子与第二节点之间，且响应于偏置信号来导通；以及第二尾电流控制单元，适用于耦接在第二节点与地电压端子之间，且响应于第二输入信号来控制第一主输入单元的尾电流。4.如权利要求3所述的差分放大器电路，其中，第一尾电流控制单元包括：第三子输入单元，适用于耦接在第一节点与第二主输入单元的第二端子之间，且接收第一输入信号；以及第一二极管单元，适用于耦接在第二主输入单元的第二端子与地电压端子之间，且响应于第一节点的电压来导通。5.如权利要求4所述的差分放大器，其中，第一二极管单元包括电流阱。6.如权利要求3所述的差分放大器电路，其中，第二尾电流控制单元包括：第四子输入单元，适用于耦接在第二节点与第一主输入单元的第二端子之间，且接收第二输入信号；以及第二二极管单元，适用于耦接在第一主输入单元的第二端子与地电压端子之间，且响应于第二节点的电压来导通。7.如权利要求6所述的差分放大器电路，其中，第二二极管单元包括电流阱。8.如权利要求1所述的差分放大器电路，其中，输出单元适用于：将由第二电流镜像单元镜像的第二输入信号的电流重新镜像，以及通过将重新镜像的第二输入信号的电流加到由第一电流镜像单元镜像的第一输入信号的电流来产生输出电压。9.一种差分放大器电路，包括：第一主输入晶体管和第二主输入晶体管，适用于具有分别输入第一输入信号和第二输入信号的栅极；第一电流镜像单元，适用于耦接到第一主输入晶体管的漏极，且对输入至第一主输入晶体管的栅极的第一输入信号的电流进行镜像；第二电流镜像单元，适用于耦接到第二主输入晶体管的漏极，且对输入至第二主输入晶体管的栅极的第二输入信号的电流进行镜像；输出单元，适用于基于第一电流镜像单元和第二电流镜像单元镜像的结果来产生输出电压；第一电流控制单元，适用于将响应于第二输入信号而产生的第一补偿电流供应给第一主输入晶体管的漏极，以及将响应于第一输入信号而产生的第二补偿电流供应给第二主输入晶体管的漏极；以及第二电流控制单元，适用于响应于第二输入信号来控制第一主输入晶体管的尾电流，以及响应于第一输入信号来控制第二主输入晶体管的尾电流。10.如权利要求9所述的差分放大器电路，其中：供应给第一主输入晶体管的漏极的第一补偿电流减小由第一电流镜像单元镜像的第一输入信号的电流，使得差分放大器电路的静态电流减小，以及供应给第二主输入晶体管的漏极的第二补偿电流减小由第二电流镜像单元镜像的第二输入信号的电流，使得差分放大器电路的静态电流减小。11.如权利要求9所述的差分放大器电路，其中，第一电流控制单元适用于：通过重新镜像第二输入信号来产生第一补偿电流，以及通过重新镜像第一输入信号来产生第二补偿电流。12.如权利要求9所述的差分放大器电路，其中，第一电流控制单元包括：第一子输入晶体管，适用于具有耦接到第一主输入晶体管的源极的源极，且具有输入第一输入信号的栅极；第二子输入晶体管，适用于具有耦接到第二主输入晶体管的源极的源极，且具有输入第二输入信号的栅极；第三电流镜像单元，适用于耦接到第一子输入晶体管的漏极，且通过将输入至第一子输入晶体管的栅极的第一输入信号的电流重新镜像来将第二补偿电流供应给第二主输入晶体管的漏极；以及第四电流镜像单元，适用于耦接到第二子输入晶体管的漏极，且通过将输入至第二子输入晶体管的栅极的第二输入信号的电流重新镜像来将第一补偿电流供应给第一主输入晶体管的漏极。13.如权利要求12所述的差分放大器电路，其中：第三电流镜像单元，适用于以1:B的比例来将第一输入信号的电流和第二补偿电流重新镜像，以及第四电流镜像单元，适用于以1:B的比例来将第二输入信号的电流和第一补偿电流重新镜像，B为自然数。14.如权利要求13所述的差分放大器电路，其中，第一子输入晶体管与第一主输入晶体管的尺寸比W/L和第二子输入晶体管与第二主输入晶体管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金英镒，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR