專(zhuān)利名稱：具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路裝置，特別是涉及一輸入及輸出共模電壓具有不同數(shù)值的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，例如一放大器電路。
背景技術(shù)：
在一般串級(jí)放大器的電路中，都會(huì)要求輸入/輸出的共模電壓(commonmode voltage)Vcm一樣。如果不一樣，必須要加上AC耦合(couple)電路，來(lái)防止共模電壓Vcm的不一樣而造成電路偏離正常的偏壓點(diǎn)(bias point)太多而不能正常工作。但是當(dāng)電源所提供的電壓(power supply voltage)降低時(shí)，若還是輸入/輸出的共模電壓Vcm一樣的話，會(huì)使得輸出可用的搖擺范圍(swing)降低。
而一般在RF系統(tǒng)中，混頻器(mixer)后面接上OP類(lèi)型的反向放大器(inverting amplifier)時(shí)，必須要使兩者的輸入/輸出的共模電壓Vcm一樣。若是輸入/輸出的共模電壓Vcm不同時(shí)，則必須在混頻器與反向放大器之間加上一緩沖器(buffer)做為直流電平偏移(level shifter)的用。
因此，在電源電壓愈來(lái)愈低的趨勢(shì)下，提供一個(gè)輸入及輸出共模電壓具有不同數(shù)值的放大器電路是很重要的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的之一是提供一個(gè)輸入及輸出共模電壓具有不同數(shù)值的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，是披露一種具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其包含有一電路單元，具有至少一輸入端及至少一輸出端，該電路單元用來(lái)于該輸入端接收一輸入訊號(hào)并于該輸出端產(chǎn)生一輸出訊號(hào)，該輸入端上具有一輸入共模電壓值，該輸出端上具有一輸出共模電壓值；一回授路徑，耦接于該輸出端以及該輸入端之間；以及一電流源，耦接于該輸入端，用來(lái)提供一直流電源；其中該直流電源流經(jīng)該回授路徑所產(chǎn)生的壓降，會(huì)使得該輸入共模電壓值與該輸出共模電壓值不相等。


圖1顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置應(yīng)用于串級(jí)放大器的示意圖。
圖2顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置應(yīng)用于串級(jí)放大器的示意圖。
圖3顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置應(yīng)用于混波器的示意圖。
圖4顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置應(yīng)用于混波器的示意圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明20、20’串極放大器21 前級(jí)放大器22、22’放大器電路221 運(yùn)算放大器222、223電流源31 混波器R1、R2 電阻R3、R4 回授阻抗具體實(shí)施方式
以下參考附圖詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所披露的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置。
圖1顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置22，其中輸出端的共模電壓Vcmo高于輸入端的共模電壓Vcmi。圖2顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置22’，其中輸出端的共模電壓Vcmo低于輸入端的共模電壓Vcmi。如圖1與圖2所示，放大器電路22(22’)是與一前級(jí)放大器21串接形成一串級(jí)放大器20(20’)。
如圖1與圖2所示，本實(shí)施例的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置22(22’)除了具有電路單元(例如運(yùn)算放大器)221、回授阻抗R3與R4、與電阻R1與R2以提供訊號(hào)放大功能之外，還包含了兩個(gè)電流源222與223。該電流源222與223分別連接于運(yùn)算放大器221的兩個(gè)輸入端以提供直流電流，藉以在回授阻抗R3(R4)上產(chǎn)生電壓差，使該放大器電路22的輸入端的共模電壓Vcmi與輸出端的共模電壓Vcmo不同。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，由于運(yùn)算放大器的輸入等效電阻(即自其輸入端看進(jìn)去的等效電阻值)通常為一非常大的數(shù)值(例如，較并聯(lián)于用一節(jié)點(diǎn)的回授阻抗R3或R4大十倍以上)，則絕大部份的直流電流將不會(huì)流入運(yùn)算放大器中，而使得調(diào)整共模電壓的效果能夠達(dá)到最佳。
圖1的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置22中，由于輸出端的共模電壓Vcmo要高于輸入端的共模電壓Vcmi，因此電流源222與223的另一端接地。所以，在此情形下，運(yùn)算放大器221的輸出端會(huì)產(chǎn)生一調(diào)整電流Ic流經(jīng)回授阻抗R3(R4)與電流源222(223)。所以，在回授阻抗R3(R4)上會(huì)產(chǎn)生一壓降，使輸出端的共模電壓Vcmo高于輸入端的共模電壓Vcmi。而電流源222(223)的電流值則視回授阻抗R3(R4)的值及輸出端的共模電壓Vcmo與輸入端的共模電壓Vcmi的電壓差來(lái)決定，以使得所產(chǎn)生的調(diào)整電流Ic滿足以下關(guān)系式Vcmo-Vcmi＝Ic×R3Vcmo-Vcmi＝Ic×R4圖2的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置22’中，由于輸出端的共模電壓Vcmo要低于輸入端的共模電壓Vcmi，因此電流源222與223的另一端連接電源電壓Vdd。所以，在此情形下，電流源222(223)會(huì)產(chǎn)生一調(diào)整電流Ic流經(jīng)回授阻抗R3(R4)至運(yùn)算放大器221的輸出端。所以，在回授阻抗R3(R4)上會(huì)產(chǎn)生一壓降，使輸出端的共模電壓Vcmo低于輸入端的共模電壓Vcmi。而電流源222(223)的電流值則視回授阻抗R3(R4)的值及輸出端的共模電壓Vcmo與輸入端的共模電壓Vcmi的電壓差來(lái)決定，以使得所產(chǎn)生的調(diào)整電流Ic滿足以下關(guān)系式Vcmi-Vcmo＝Ic×R3Vcmi-Vcmo＝Ic×R4
除了使用于串級(jí)放大器的應(yīng)用之外，本發(fā)明的實(shí)施例所述的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置亦可使用于其它應(yīng)用領(lǐng)域，例如作為耦接于混波器31后級(jí)的反向放大器，關(guān)于此應(yīng)用的組態(tài)請(qǐng)參考圖3及圖4。由于其操作原理與圖1及圖2所述相似，故不在此贅述。
須注意的是，上述圖1、2、3、及4中所示的電流源222及223如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，可單純使用一電阻器、或者使用由MOS晶體管所組成的電流鏡結(jié)構(gòu)、或者其它能夠提供直流電流的電路組態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
因此，根據(jù)圖1、2、3、及4所示，本發(fā)明的實(shí)施例所披露的放大器電路22、22’可根據(jù)需要具有不同輸入/輸出共模電壓。故即使兩級(jí)的放大器的輸入/輸出共模電壓不同時(shí)，亦可正常工作，而不需要藉由AC耦合電容或緩沖器來(lái)調(diào)整。
此外，雖然本發(fā)明的實(shí)施例是以差動(dòng)放大器電路為例進(jìn)行說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，本發(fā)明的實(shí)施例所述的技術(shù)亦可應(yīng)用于單端放大器結(jié)構(gòu)、乃至于任何需要于不同的輸入/輸出共模電壓的下進(jìn)行操作的電路裝置中。
以上雖以實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此限定本發(fā)明的范圍，只要不脫離本發(fā)明的要旨，可進(jìn)行各種變形或變更。
權(quán)利要求
1.一種具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其包含有一運(yùn)算放大器，于至少一輸入端接收一輸入訊號(hào)，并于至少一輸出端產(chǎn)生一輸出訊號(hào)，且該至少一輸入端的共模電壓高于該至少一輸出端的共模電壓；一回授阻抗，耦接于所述運(yùn)算放大器的輸入端與輸出端；以及一電流源，具有一第一端連接于所述運(yùn)算放大器的輸入端與所述回授阻抗，以及一第二端連接于一電源電壓，藉以提供一直流電流給所述回授阻抗。
2.如權(quán)利要求1所述的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其中所述運(yùn)算放大器為一差動(dòng)放大器。
3.如權(quán)利要求1所述的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其中所述運(yùn)算放大器為一單端放大器。
4.一種具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其包含有一運(yùn)算放大器，于至少一輸入端接收一輸入訊號(hào)，并于至少一輸出端產(chǎn)生一輸出訊號(hào)，且該至少一輸入端的共模電壓低于該至少一輸出端的共模電壓；一回授阻抗，耦接于所述運(yùn)算放大器的輸入端與輸出端；以及一電流源，具有一第一端連接于所述運(yùn)算放大器的輸入端與所述回授阻抗，以及一第二端接地，藉以接收所述回授阻抗所傳送過(guò)來(lái)的一直流電流。
5.如權(quán)利要求4所述的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其中所述運(yùn)算放大器為一差動(dòng)放大器。
6.如權(quán)利要求4所述的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其中所述運(yùn)算放大器為一單端放大器。
7.一種具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其包含有一電路單元，具有至少一輸入端及至少一輸出端，該電路單元用來(lái)于該輸入端接收一輸入訊號(hào)并于該輸出端產(chǎn)生一輸出訊號(hào)，該輸入端上具有一輸入共模電壓值，該輸出端上具有一輸出共模電壓值；一回授路徑，耦接于該輸出端以及該輸入端之間；以及一電流源，耦接于該輸入端，用來(lái)提供一直流電源；其中該直流電源流經(jīng)該回授路徑所產(chǎn)生的壓降，會(huì)使得該輸入共模電壓值與該輸出共模電壓值不相等。
8.如權(quán)利要求7所述的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其中該電路單元的輸入等效電阻值大于十倍的該回授路徑的等效電阻值。
9.如權(quán)利要求7所述的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其中該電路單元包含有一運(yùn)算放大器。
10.如權(quán)利要求7所述的具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其中該回授路徑包含有一電阻。
全文摘要
一種具有不同輸入/輸出共模電壓的電路裝置，其包含有一電路單元，具有至少一輸入端及至少一輸出端，該電路單元用來(lái)于該輸入端接收一輸入訊號(hào)并于該輸出端產(chǎn)生一輸出訊號(hào)，該輸入端上具有一輸入共模電壓值，該輸出端上具有一輸出共模電壓值；一回授路徑，耦接于該輸出端以及該輸入端之間；以及一電流源，耦接于該輸入端，用來(lái)提供一直流電源；其中該直流電源流經(jīng)該回授路徑所產(chǎn)生的壓降，會(huì)使得該輸入共模電壓值與該輸出共模電壓值不相等。
文檔編號(hào)H03F3/45GK1805272SQ20051000462
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者李朝政, 陳宗明 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司