可调整翻转点的反相器、或非门以及与非门制造技术

本发明专利技术为一种可调整翻转点的反相器、或非门以及与非门。所述的反相器包含一输入端，用以接收一输入信号；一输出端，用以输出所述的输入信号的反相信号；一第一Ｐ型金氧半导体晶体管，其栅极耦接在所述的输入端，漏极耦接在所述的输出端，源极耦接在一偏压电源；一第一Ｎ型金氧半导体晶体管，其栅极耦接在所述的输入端，漏极耦接在所述的输出端，源极耦接在一地端；与一可调电流源，耦接在所述的输出端，用以输出一可调大小的电流以调整所述的反相器的翻转点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种可调整翻转点的反相器，特别涉及的是一种可调整翻 转点也同时不受温度影响的反相器。
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请参考图1所示。其为一
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的反相器100。如图所示，反相器100是 由一N型金氧半导体晶体管(NMOS)Qnl与一P型金氧半导体晶体管(PMOS)Qpl 所组成，并包含一输入端用以接收一输入信号Vin与一输出端用以传送一输出 信号Vout。金氧半导体晶体管Qpl的源极耦接在偏压VDD、栅极耦接在输入端 用以接收输入信号Vin、漏极耦接在输出端。金氧半导体晶体管Qnl的源极耦 接在一地端、 一册极耦接在输入端用以^接收输入信号Vin、漏极耦接在输出端。请参考图2所示，其为说明
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的反相器100的输入信号与输出信号 的关系的示意图。如图所示，VT为翻转点(threshold)的电位。当输入信号Vin 的电压高于翻转点VT时，输出信号Vout便为低电位VL;当输入信号Vin的电 压低在翻转点VT时，输出信号Vout便为高电位VH。举例来说，设高电位VH 为5伏特、低电位VL为0伏特、翻转点VT为2.5伏特；则当输入信号Vin超 过2.5伏特时，输出信号Vout便成为0伏特；当输入信号Vin低在2.5伏特时， 输出信号Vout便成为5伏特。如此运作方式，达成信号反相操作的目的。然而一般来说，翻转点VT的电压值为固定，在制造反相器100中的P型金 氧半导体晶体管与N型金氧半导体晶体管时，二者的通道长宽比，就已经决定 翻转点VT的大小。因此，使用者若想将输入信号Vin操作在比较高电位的地方， 例如3~4伏特的范围，而翻转点VT的电位始终为2.5伏特，如此一来输出信号 Vout便只能维持在低电位VL;或者使用者若想将输入信号Vin操作在比较低电 位的地方，例如1~2伏特的范围，如此一来输出信号Vout便只能维持在低电位 VH。而由于上述原因，致使
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的反相器100的使用范围有所限制。再者，不同加工所产生的反相器，其翻转点不尽相同。而且实际上即使是同一加工，翻转点也不会都相同。还明确地说，以P型金氧半导体晶体管为例， 即使是同一种加工，不同批的P型金氧半导体晶体管，在相同的偏压下，所输 出的电流，都不一定会一样。因此，使用者在应用上，将无法明确得知背景技 术的反相器其翻转点为何，造成使用者不便。
技术实现思路
本专利技术提供一种与电压、温度、加工不敏感的可调整翻转点的反相器。所 述的反相器包含一输入端，用以接收一输入信号； 一输出端，用以输出所述的输入信号的反相信号； 一第一P型金氧半导体晶体管，其栅极耦接在所述的输 入端，漏极耦接在所述的输出端，源极耦接在一偏压电源； 一第一N型金氧半 导体晶体管，其栅极耦接在所述的输入端，漏极耦接在所述的输出端，源极耦 接在一地端；与一可调电流源，耦接在所述的输出端，用以输出一可调大小的 电流以调整所述的反相器的翻转点。本专利技术另提供一种与电压、温度、加工不敏感的可调整翻转点的与非门。 所述的与非门包含一第一输入端，用以接收一第一输入信号； 一第二输入端， 用以接收一第二输入信号； 一输出端，用以输出所述的第一输入信号与所述的 第二输入信号经互与运算后的信号； 一第一N型金氧半导体晶体管，其栅极耦 接在所述的第一输入端，源极耦接在一地端； 一第二N型金氧半导体晶体管， 其栅极耦接在所述的第二输入端，源极耦接在所述的第一N型金氧半导体晶体 管的漏极，漏极耦接在所述的输出端； 一第一P型金氧半导体晶体管，其栅极 耦接在所述的第一输入端，源极耦接在一偏压电源，漏极耦接在所述的输出端； 一第二P型金氧半导体晶体管，其栅极耦接在所述的第二输入端，源极耦接在 所述的偏压电源，漏极耦接在所述的输出端；与一可调电流源，耦接在所述的 输出端，用以输出 一可调大小的电流以调整翻转点。本专利技术另提供一种与电压、温度、加工不敏感的可调整翻转点的或非门。 所述的或非门包含一第一输入端，用以接收一第一输入信号； 一第二输入端， 用以接收一第二输入信号； 一输出端，用以输出所述的第一输入信号与所述的 第二输入信号经互或运算后的信号； 一第一N型金氧半导体晶体管，其栅极耦 接在所述的第一输入端，其源极耦接在一地端，其漏极耦接在所述的输出端； 一第二N型金氧半导体晶体管，其栅极耦接在所述的第二输入端，其源极耦接 在所述的地端，其漏极耦接在所述的输出端； 一第一P型金氧半导体晶体管，其栅极耦接在所述的第 一输入端，其源极耦接在一偏压电源； 一第二 P型金氧 半导体晶体管，其栅极耦接在所述的第二输入端，其源极耦接在所述的第一P型金氧半导体晶体管的漏极，其漏极耦接在所述的输出端；与一可调电流源，耦接在所述的输出端，用以输出 一可调大小的电流以调整翻转点。 附图说明图1为一
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的反相器的示意图；图2为说明
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的反相器的输入信号与输出信号的关系的示意图； 图3为本专利技术的可调整翻转点的反相器的示意图；图4为本专利技术的可调整翻转点的反相器的可调电流源的第 一实施例的示意图；图5为本专利技术的可调整翻转点的反相器的可调电流源的第二实施例的示意图；图6为本专利技术的可调整翻转点的反相器的可调电流源的第三实施例的示意图；图7为本专利技术的可调整翻转点的与非门的示意图；图8为本专利技术的可调整翻转点的与非门的可调电流源的第 一 实施例的示意图；图9为本专利技术的可调整翻转点的或非门的示意图；图10为本专利技术的可调整翻转点的或非门的可调电流源的第 一 实施例的示意图。附图标记说明QnlQn2Qn3Qn4N-型金氧半导体晶体管；QplQp2Qp3Qp4P -型金氧半导体晶体管；VinVinaVinb-输入信号；Vout-输出信号；VDD -偏 压；VT-翻转点；VH-高电位；VL-低电位；I-电流；x-控制电压；100、 300-反相器；310610810 -可调电流源；600、 620 -与非门；800、 820-或非 门。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 请参考图3。图3为本专利技术的可调整翻转点的反相器300的示意图。如图所 示，反相器300包含一反相器100与一可调电流源310。反相器300运作方式为在反相器100的输出端，加入一可调电流源310以提供电流I到晶体管Qpl或 者Qnl以改变翻转点VT。举例来说，当输入信号Vin从低电位慢慢往高电位爬 升时，晶体管Qpl所输出的电流将逐渐变小而晶体管Qnl所输出的电流将逐渐 变大，也就是说输出信号Vout的电位将逐渐往低电位VL趋近；直到输入信号 Vin高于翻转点VT(设为2.5伏特)，晶体管Qpl所导通的电流将小于晶体管Qnl 所导通的电流，此时输出信号Vout完全被晶体管Qnl拉低至低电位VL。因此， 本专利技术所提供的可调电流源310可提供电流I在输出端，以将输出信号Vout的 电位往上提升，如此一来，输入信号Vin的电位就必须在还高而使得晶体管Qnl 导通的程度还大、将输出信号Vout的下拉电流还大，才能将输出信号下拉至低 电位VL。这样一来，就能提升翻转点VT的大小。所以若原先的反相器100的 翻转点VT设在2.5伏特，偏压VDD设为5伏特，则经由本专利技术的设计，可以 将翻转点VT调高为3.5伏特以方便输入信号Vin可操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与电压、温度、加工不敏感的可调整翻转点的反相器，其特征在于：其包含：一输入端，用以接收一输入信号；一输出端，用以输出所述的输入信号的反相信号；一第一Ｐ型金氧半导体晶体管，其栅极耦接在所述的输入端，漏极耦接在所述的 输出端，源极耦接在一偏压电源；一第一Ｎ型金氧半导体晶体管，其栅极耦接在所述的输入端，漏极耦接在所述的输出端，源极耦接在一地端；与一可调电流源，耦接在所述的输出端，用以输出一可调大小的电流以调整所述的反相器的翻转点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄贤生，
申请(专利权)人：钰创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]