读出放大器制造技术

提供了一种差动读出放大器，其第一级被偏置以使放大器的所有级的功率消耗降至最小，并且使放大器第一级的输出足够大，使得第二级能够正常工作，同时电压还足够低，可以使电流镜象级（第三级）集成到放大器的第二级。第三级电流镜象级集成到放大器的第二级，减少了第二级输出端的电容负载，增加了速度，同时消除了对分开的电流镜象级进行供电的额外需要。这种组合产生了一种非常快速，而又非常省电的放大器。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于半导体装置的电子电路。更具体地说，本专利技术涉及静态读出放大器电路，用于检测两路输入信号的差动电压，并生成数字输出信号，该信号示出了两路输入信号间的电压关系。许多电子电路都用到读出放大器。典型的差动读出放大器接收两路输入信号，并生成以输入信号间关系为特征的输出信号。例如，可以生成第一电位(first potential)输出信号，它表示第一输入信号的电位高于第二输入信号；也可能生成差动电压输出信号，表示第一输入信号的电位低于第二输入信号。由于构成读出放大器的电路及所用晶体管的特征，导致了现有的一些读出放大器所碰到的一个问题，即如果使用了场效应管，则某级放大器输入端存在的栅极电容通常增加了前级放大器的实际延迟，降低了电路的响应速度。现有读出放大器的另一个问题是功率消耗过大，另外还有就是对处理偏差的极端敏感性。考虑到前述问题，因此需要提供一种能够高速度、低功耗、进行各种处理的读出放大器。本专利技术提供了一种高速、高可靠性、静态的差动读出放大器，该放大器在以指定速度下工作时，功耗小于现有的读出放大器。在本专利技术的一个具体实施例中，用一个第一NMOS晶体管在其栅极接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放大器包括：一个第一晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极用以接收第一输入信号，其第一电极连接到一个第一电位源；一个第二晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极用以接收第二输入信号，其第一电极连接到所述电位源；一个第三晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第二晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第一晶体管的第二电极；一个第四晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第一晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第二晶体管的第二电极，其第二电极连接到所述第三晶体管的第二电极；一个第五晶...

【技术特征摘要】
US 1994-10-11 08/321,3901.一种放大器包括一个第一晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极用以接收第一输入信号，其第一电极连接到一个第一电位源；一个第二晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极用以接收第二输入信号，其第一电极连接到所述电位源；一个第三晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第二晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第一晶体管的第二电极；一个第四晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第一晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第二晶体管的第二电极，其第二电极连接到所述第三晶体管的第二电极；一个第五晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第三晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第三晶体管的第二电极，其第二电极连接到第二电位源；其中，所述第一晶体管的电流运载能力大于所述第三晶体管，所述第二晶体管的电流运载能力大于所述第四晶体管。2.根据权利要求1的电路，其第一、二、三、四、五晶体管的每一个都包括一个场效应晶体管，其中所述第一晶体管的沟道宽度大于所述第三晶体管的沟道宽度，所述第二晶体管的沟道宽度大于所述第四晶体管的沟道宽度。3.根据权利要求2的电路，其中第一、二、三、四晶体管的每一个都包括一个NMOS晶体管。4.根据权利要求1的电路，进一步包含偏置装置，连接到所述第三和第四晶体管的第二电极以及第二电位源，用于偏置放大器，使在所述第一和第二晶体管的第二电极处的共模电压近似等于第二电位源电压加上2/3第一电位源电压的电压值。5.根据权利要求4的电路，其中偏置装置包括一个第五晶体管。6.根据权利要求5的电路，其中第一、二、三、四晶体管的每一个包括一个场效应晶体管，而且其中所述第一晶体管的沟道宽度大于所述第三晶体管的沟道宽度，所述第二晶体管的沟道宽度大于所述第四晶体管的沟道宽度。7.根据权利要求6的电路，其中第五晶体管为场效应管，沟道宽度近似等于所述第三和第四晶体管的沟道宽度的和。8.根据权利要求7的电路，其中第一、二、三、四、五晶体管每个都为NMOS管。9.一种放大器电路包括第一级放大器包括一个第一晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极用以接收一个第一输入信号，其第一电极连接到一个第一电位源；一个第二晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极用以接收一个第二输入信号，其第一电极连接到所述第一个电位；一个第三晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第二晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第一晶体管的第二电极；一个第四晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第一晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第二晶体管的第二电极；其中，所述第一晶体管的电流运载能力大于所述第三晶体管，所述第二晶体管的电流运载能力大于所述第四晶体管。偏置装置，连接到所述第三和第四晶体管的第二电极以及第二电位源，用于偏置第一级放大器，使在第一和二晶体管的第二电极处的放大器的共模电压近似等于第二电位源的电压加上2/3输入信号的共模电压的电压值。第二级放大器包括一个第五晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第二晶体管的第二电极，其第一电极连接到一个电流源；一个第六晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第一晶体管的第二电极，第一电极连接到一个电流源；一个第七晶体管，含有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第六晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第五晶体管的第二电极，其第二电极连接到所述第二电位源；一个第八晶体管，具有一个控制极、一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到所述第五晶体管的第二电极，其第一电极连接到所述第六晶体管的第二电极，其第二电极连接到所述第二电位源；以及其中所述第五晶体管的电流运载能力大于所述第七晶体管，所述第六晶体管的电流运载能力大于所述第八晶体管。10.根据权利要求9的电路，其偏置装置包括一个第九晶体管，该第九晶体管含有一个控制极，一个第一电极以及一个第二电极，其控制极连接到偏置装置，第一电极连接到偏置装置，第二电极连接到所述第二电位源。11.根据权利要求10的电路，其中所述第一、二、三、四、五、六、七、八、九晶体管每个都包括一个场效应管，其中所述第一晶体管的沟道宽度大于所述第三晶体管的沟道宽度，所述第二晶体管的沟道宽度大于所述第四晶体管的沟道宽度，所述第五晶体管的沟道宽度大于所述第七晶体管的沟道宽度，所述第六晶体管的沟道宽度大于所述第八晶体管的沟道宽度。12.根据权利要求11的电路，其中所述第九晶体管包括一个场效应管，其沟道宽度近似等于所述第三和第四晶体管的沟道宽度之和。13.根据权利要求12的电路，其中所述第一、二、三、四、五、六、七、八、九晶体管每个都包括NMOS晶体管。14.根据权利要求9的电路，进一步包含输出信号装置，它连接到第二级放大器，当所述第五晶体管第二电极处的电压高于所述第六晶体管第二电极处的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特J普罗斯汀，
申请(专利权)人：汤森汤森库里埃和克鲁法律事务所，
类型：发明
国别省市：US[美国]