放大器电路及其输出驱动电路制造技术

本发明专利技术提供了一种放大器电路及其输出驱动电路。输出驱动电路用以接收并驱动第一输入信号与第二输入信号，包括输出电路、保护电路以及偏压控制电路。输出电路用以根据第一输入信号与第二输入信号于信号输出端产生输出电压。保护电路耦接至输出电路，用以根据第一偏压与第二偏压调节输出电路的至少一电子组件的两端点之间的跨压，使跨压小于既定电压值。偏压控制电路耦接至信号输出端，用以侦测输出电压的电压电平，并且根据输出电压的电压电平动态地调整第一偏压与第二偏压。

Amplifier Circuit and Its Output Driving Circuit

【技术实现步骤摘要】
放大器电路及其输出驱动电路
本专利技术关于一种放大器电路及其输出驱动电路，特别是一种适用于负载电阻小，且需要大输出信号摆幅以及推动大电流之各类电路的放大器电路。
技术介绍
一般而言，通信系统(例如，数字电视系统、移动通信系统等)透过通信介质将信号传输到接收装置。在许多通信系统中，接收装置通常远离发送装置，在这种情况下便可能发生信号损失。因此，通信系统通常于发射和/或接收装置中运用放大器来提高信号的电压电平。图1显示了一种放大器电路图。放大器电路100为运算放大器，接收预定电压VCM及输入电压Vin，用以根据预定电压VCM及输入电压Vin产生输出电压Vout。放大器电路100的输出级可包含晶体管M1与M2，用以驱动输出电压Vout。放大器电路100可采用18IO制程制作的输入/输出装置(I/Odevice)，亦即，晶体管M1与M2可为18IO制程所制作的电子组件。于此情况下，晶体管M1与M2的耐压以控制于1.8伏特以下为较佳。然而，在输出电压的电压摆幅(voltageswing)较大的应用中，晶体管M1与M2的源极与漏极两端的跨压可能会高于1.8伏特。举例而言，如图1所示，当系统电压VDD为3.3伏特时，输出电压Vout的电压摆幅可介于0.7伏特(V)至2.4伏特之间。因此，晶体管M1的源极与漏极间的跨压可到达2.6伏特。特别是，如图2所示，当系统电压VDD偏移至3.63伏特(3.3伏特+10％之偏移)时，晶体管M1的源极与漏极间的跨压可到达2.93伏特，晶体管M2的源极与漏极间的跨压亦可到达2.4伏特。图2显示了晶体管M1与M2的源极与漏极两端的跨压的示意图。当晶体管M1或者M2的两端的跨压高于1.8伏特时，会导致晶体管M1或者M2易受损坏，缩短晶体管M1与M2的生命周期，因而产生放大器电路的信赖度降低的问题。并且，在负载电阻R_load较小(例如负载电阻R_load为37.5ohm)且输出电压的电压摆幅大时，输出电流Iout可介于21.5毫安培(mA)至64毫安培之间，为了承受如此大电流，则需要晶体管有较大的尺寸，会占用较大的电路面积，进而产生高制作成本的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种放大器电路及其输出驱动电路以解决上述问题，所述的放大器电路特别适用于采用18IO制程制作的输入/输出装置，且具有负载电阻小，输出信号摆幅大、输出电流大等特性的各类电路。本专利技术揭露一种输出驱动电路，用以接收并驱动第一输入信号与第二输入信号，包括输出电路、保护电路以及偏压控制电路。输出电路用以根据第一输入信号与第二输入信号于信号输出端产生输出电压。保护电路耦接至输出电路，用以根据第一偏压与第二偏压调节输出电路的至少一电子组件的两端点之间的跨压，使跨压小于既定电压值。偏压控制电路耦接至信号输出端，用以侦测输出电压的电压电平，并且根据输出电压的电压电平动态地调整第一偏压与第二偏压。本专利技术揭露一种放大器电路，包括前级放大器以及输出驱动电路。前级放大器耦接至预定电压源以及信号输入端，用以接收预定电压以及输入电压，并输出第一放大信号与第二放大信号。输出驱动电路耦接至前级放大器，用以接收第一放大信号与第二放大信号。输出驱动电路包括输出电路、保护电路以及偏压控制电路。输出电路用以根据第一放大信号与第二放大信号于信号输出端产生输出电压。保护电路耦接至输出电路，用以根据第一偏压与第二偏压调节该输出电路的至少一电子组件的两端点之间的跨压，使跨压小于既定电压值。偏压控制电路，耦接至信号输出端，用以侦测输出电压的电压电平，并且根据输出电压的电压电平动态地调整第一偏压与第二偏压。结合本专利技术所提出的放大器电路及其输出驱动电路，以及动态控制偏压的机制，无论是在输出电压摆幅的最高点或最低点，输出电路的晶体管皆不致于遭受过高的电压应力(stressvoltage)，因此放大器电路的信赖度也不会因输出电压的大电压摆幅而受影响。此外，藉由本专利技术所提出的控制机制，还可大幅减少放大器电路所需的电路面积，有助于大幅降低电路的制作成本。在阅读了在附图和附图中示出的优选实施例的以下详细描述之后，本领域技术人员无疑能够清楚了解本专利技术的目的。附图说明图1显示了一种放大器电路图。图2显示了放大器电路100之晶体管跨压示意图。图3显示了根据本专利技术的实施例的放大器电路方块图。图4显示了根据本专利技术的实施例的放大器电路的范例电路图。图5显示了根据本专利技术的输出电压摆幅范例。图6显示了根据本专利技术的实施例的数字至模拟转换器电路图。具体实施方式使本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合图式，作详细说明。图3显示了根据本专利技术的实施例的放大器电路方块图。根据本专利技术的实施例，放大器电路300可包括前级放大器310以及输出驱动电路320。前级放大器310耦接至预定电压源以及信号输入端IN，用以接收预定电压VCM以及输入电压Vin，并且输出第一放大信号V1与第二放大信号V2。输出驱动电路320耦接至前级放大器310，用以接收第一放大信号V1与第二放大信号V2(亦可被视为输出驱动电路320的第一输入信号与第二输入信号)，并且驱动输出电压Vout。输出驱动电路320包括输出电路321、保护电路322以及偏压控制电路330。根据本专利技术的一实施例，输出电路321接收第一放大信号V1与第二放大信号V2，用以根据第一放大信号V1与第二放大信号V2于信号输出端OUT产生输出电压Vout。保护电路322耦接至输出电路321，用以根据第一偏压Vb1与第二偏压Vb2调节输出电路321中至少一电子组件的两端点间的跨压，使得此跨压无论何时皆可小于既定电压值(例如，输出电路321之电子组件的最大耐压值)。换言之，即便于输出电压Vout的电压摆幅达到最大值及最小值时，此跨压都能小于所述既定电压值，用以保护输出电路321中电子组件不致于遭受过高的电压应力(stressvoltage)，以确保放大器电路的信赖度不会因输出电压Vout的大电压摆幅受影响。根据本专利技术的一实施例，输出电路321可包含一个或多个采用18IO制程制作的电子组件，例如，输入/输出装置，所述既定电压值可依所述制程特性而设定。例如，根据本专利技术的一实施例，既定电压值可为1.8伏特。偏压控制电路330耦接至信号输出端OUT，用以侦测输出电压Vout的电压电平，并且根据输出电压Vout的电压电平动态地调整第一偏压Vb1与第二偏压Vb2。根据本专利技术的一实施例，偏压控制电路330可包括侦测电路331以及偏压产生电路332。侦测电路331耦接至信号输出端OUT，用以侦测输出电压Vout的电压电平，并且根据输出电压Vout的电压电平产生控制信号Sctrl。偏压产生电路332耦接至侦测电路331以接收控制信号Sctrl，用以根据控制信号Sctrl产生第一偏压Vb1与第二偏压Vb2。图4显示了根据本专利技术的一实施例的放大器电路的范例电路图。放大器电路400可包括前级放大器410以及输出驱动电路420。前级放大器410耦接至预定电压源以及信号输入端IN，用以接收预定电压VCM以及输入电压Vin，并且输出第一放大信号V1与第二放大信号V2。输出驱动电路420耦接至前级放大器410，用以接收第一放大信号V1与第二放大信号V2，并且驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输出驱动电路，用以接收并驱动第一输入信号与第二输入信号，包括：输出电路，用以根据该第一输入信号与该第二输入信号于信号输出端产生输出电压；保护电路，耦接至该输出电路，用以根据第一偏压与第二偏压调节该输出电路的至少一电子组件的两端点之间的跨压，使该跨压小于既定电压值；以及偏压控制电路，耦接至该信号输出端，用以侦测该输出电压的电压电平，并且根据该输出电压的该电压电平动态地调整该第一偏压与该第二偏压。

【技术特征摘要】
1.一种输出驱动电路，用以接收并驱动第一输入信号与第二输入信号，包括：输出电路，用以根据该第一输入信号与该第二输入信号于信号输出端产生输出电压；保护电路，耦接至该输出电路，用以根据第一偏压与第二偏压调节该输出电路的至少一电子组件的两端点之间的跨压，使该跨压小于既定电压值；以及偏压控制电路，耦接至该信号输出端，用以侦测该输出电压的电压电平，并且根据该输出电压的该电压电平动态地调整该第一偏压与该第二偏压。2.如权利要求1所述的输出驱动电路，其特征在于，该输出电路包括：第一晶体管，耦接至系统电压源，并且接收该第一输入信号；以及第二晶体管，耦接至接地电压源，并且接收该第二输入信号。3.如权利要求2所述的输出驱动电路，其特征在于，该保护电路包括：第三晶体管，耦接于该第一晶体管与该信号输出端之间，并且包括控制极接收该第一偏压；以及第四晶体管，耦接于该第二晶体管与该信号输出端之间，并且包括控制极接收该第二偏压。4.如权利要求3所述的输出驱动电路，其特征在于，当该输出电压高于既定高电压电平时，该第一偏压被设定为具有低电压电平，使得该第三晶体管的两端点之间的压差大于既定压差。5.如权利要求3所述的输出驱动电路，其特征在于，当该输出电压高于既定高电压电平时，该第一偏压被设定为具有低电压电平，使得该第三晶体管的两端点之间的压差足够大以推动该输出电压所对应的输出电流。6.如权利要求1所述的输出驱动电路，其特征在于，该偏压控制电路包括：侦测电路，耦接至该信号输出端，用以侦测该输出电压的电压电平，并且根据该输出电压的该电压电平产生控制信号；以及偏压产生电路，耦接至该侦测电路以接收该控制信号，用以根据该控制信号产生该第一偏压与该第二偏压。7.一种放大器电路，包括：前级放大器，耦接至预定电压源以及信号输入端，用以接收预定电压以及输入电压，并输出第一放大信号与第二放大信号；以及输出驱动电路，耦接至该前级放大器，用以接收该第一放大信号与该第二放大信号，其中该输出驱动电路包括:输出电路，用以根据该第一放大信号与该第二放大信号于信号输出端产生输出电压；保护电路，耦接至该输出电路，用以根据第一偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洋，施明，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG