專利名稱：具有低溫度相關(guān)性的遲滯比較器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及比較器，更特別地，涉及具有改進的溫度相關(guān)性(temperature dependency)的遲滯比較器。
背景技術(shù)：
電子裝置可能會處于各種環(huán)境中，包括會在相對較短的時間內(nèi)急劇改變的各種溫度，例如，冬季進入或離開溫暖的建筑時。電子裝置的各種電子部件(例如，用于檢測與電子裝置有關(guān)的各種事件的電壓比較器)的溫度相關(guān)性，可限制電子裝置或與電子裝置有關(guān)的附件的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明討論了用于在一個溫度范圍內(nèi)控制電壓比較器的遲滯范圍的裝置和方法。 在一個示例中，本發(fā)明提供了一種裝置，可包括具有溫度相關(guān)性的放大器；用于接收第一和第二電流，以及提供表示第一和第二輸入電壓的遲滯比較值的輸出電壓的比較器，其中， 所述裝置的遲滯范圍在一個溫度范圍內(nèi)控制。在一個示例中，所述放大器可用于接收第一和第二輸入電壓，以及提供第一和第二電流。本發(fā)明還提供了一種方法，包括由放大器接收第一和第二輸入電壓；利用第一和第二輸入電壓以及放大器提供第一和第二電流；由遲滯比較器比較第一和第二電流；通過比較第一和第二電流，提供表不第一和第二輸入電壓的遲滯比較值的輸出電壓；以及在一個溫度范圍內(nèi)控制遲滯比較值的遲滯范圍。本部分目的在于對本專利申請的主題進行概述，并非用于對本發(fā)明進行排他性或窮舉性說明。
具體實施方式
部分將提供關(guān)于本專利申請的進一步信息。


附圖并不一定按比例繪制，不同視圖中的相似數(shù)字可表示相似部件。具有不同下標字母的相似數(shù)字可表示相似部件的不同示例。附解了本發(fā)明中討論的各種實施例， 附圖一般作為示例，并非用于限制。圖I大體示出了具有溫度相關(guān)遲滯的比較器的框圖示意圖。圖2大體示出了具有溫度相關(guān)遲滯的示例比較器電路的示意圖。圖3大體示出了示例溫度補償部件的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的發(fā)明人理解的是，電路，例如電壓比較器電路，可用于在一個溫度范圍內(nèi)在輸出端提供受控遲滯范圍。在特定示例中，所述受控遲滯范圍不隨溫度的變化而變化。 在一個示例中，所述電路可用于接收較高干線電壓下的或升高到較高干線電壓的，以及較低干線電壓下的或降低到較低干線電壓的電壓輸入。在一個示例中，所述電路在提供遲滯，包括提供基本與溫度無關(guān)的遲滯范圍時不需要使用第二基準電壓，例如帶隙基準電壓。因此，所述電路可提供一個較大溫度范圍下的改進的遲滯電壓比較信息，而不需要增加芯片尺寸或使用與第二基準電壓有關(guān)的附加功率，例如，用于提供第二遲滯電壓閾值的基準電壓。在一個示例中，所述電路可提供改進的共模范圍，使共模范圍可在干線電壓與(干線電壓_(Vth+Vds))之間運行。在一個示例中，所述電路可在具有正反饋閉鎖(例如，遲滯)電路的折疊共陰共柵放大器配置中包括差分輸入對。在一個示例中，所述折疊共陰共柵放大器配置可實現(xiàn)在干線電壓或接近干線電壓時的共模輸入功能性。在特定示例中，所述電路可包括溫度補償部件，用于在一個溫度范圍內(nèi)控制電路的遲滯范圍。在一個示例中，對于給定的差分輸入電壓，在約125攝氏度的溫度范圍下(例如，從約-40攝氏度到約85攝氏度)，所述電路的遲滯范圍的變化低于約O. 01伏。所述電路可用于各種電子裝置，包括易處于相對快速變化的溫度的個人移動電子裝置。在特定示例中，所述電路可具有魯棒性，以檢測移動電子裝置的各種信號變化，例如， 與用戶界面動作有關(guān)的信號變化或與附屬裝置或感應(yīng)器裝置有關(guān)的信號變化。圖I大體示出了示例遲滯電壓比較器電路100的框圖示意圖。在特定示例中，所述遲滯電壓比較器電路100可包括跨導(dǎo)放大器101、遲滯電流比較器102和溫度補償部件 103。在一個示例中，所述跨導(dǎo)放大器101可將輸入電壓Va與基準電壓Vb比較，并提供表示輸入電壓Va相對于基準電壓Vb的值的差分電流輸出IA、IB。在一個不例中,所述跨導(dǎo)放大器101可接收差分電壓(Va-Vb),并可提供表不差分電壓(Va-Vb)的幅值的差分電流輸出IA、 IB。所述遲滯電流比較器102可接收跨導(dǎo)放大器101的差分電流輸出，并可提供表示差分電壓(Va-Vb)的幅值的離散輸出。在特定示例中，當輸入電壓之間的差值增加至超過第一閾值時，所述遲滯型轉(zhuǎn)換器的輸出從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換為第二狀態(tài)；當輸入電壓之間的差值降低至低于第二閾值時，所述輸出從所述第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在特定示例中，所述第一閾值包括比第二閾值高的值。在一個示例中，所述跨導(dǎo)放大器101可包括溫度補償部件103。所述溫度補償部件 103可為跨導(dǎo)放大器101提供偏壓,如此,對于給定輸入電壓差(Va-Vb),在一個大的溫度范圍下，對應(yīng)輸出電流IA、Ib可基本保持不變。在一個示例中，可選擇與溫度補償部件103相關(guān)的溫度系數(shù)，以在電路溫度變化時反向跟蹤跨導(dǎo)放大器101的溫度相關(guān)性。這種溫度系數(shù)可至少部分減少跨導(dǎo)放大器101的整個溫度系數(shù)的幅值，從而降低遲滯電壓比較器電路 100的溫度相關(guān)性。在特定示例中，集成電路可包括跨導(dǎo)放大器101和遲滯電流比較器102。在一個示例中，集成電路可包括跨導(dǎo)放大器101、遲滯電流比較器102和溫度補償部件103。圖2大體示出了遲滯電壓比較器電路200的一個示例的示意圖。在特定示例中， 所述遲滯電壓比較器電路200可包括跨導(dǎo)放大器201 (例如，折疊共陰共柵跨導(dǎo)放大器)以及遲滯電流比較器電路202。在一個示例中，所述跨導(dǎo)放大器201可包括電流源和多個晶體管(例如，1 1、]\12、]\0、]\16、]\17、]\18、]\19和祖0等)，所述電流源可包括電阻器206。所述跨導(dǎo)放大器201可提供電流求和節(jié)點A，B,以響應(yīng)于在跨導(dǎo)放大器201的輸入端接收的差分電壓INa、INb,向遲滯電流比較器電路202提供差分電流輸出IA、Ibo電流求和可使電流I1, 2和I3,4單獨設(shè)置，以提供與溫度無關(guān)的遲滯。在一個示例中，晶體管M2和M3可具有使其比Ml大J倍的倍增器，因此，電流I3和I4可比偏置電流(例如，圖2所示的第二偏置電流 iBias2)大J倍。遲滯電流比較器電路202的晶體管M13和M14可有一個相對于對應(yīng)晶體 管M12和M15的倍增系數(shù)X。在一個示例中，倍增系數(shù)X的選擇可幫助建立遲滯電流比較器 電路202的上限閾值和下限閾值。例如，在遲滯電壓比較器電路200的觸發(fā)器的閾值下，所 述遲滯量可由以下公式得出lBrA =
權(quán)利要求
1.一種裝置，其特征在于，包括具有溫度相關(guān)性的放大器，所述放大器用于接收第一和第二輸入電壓，以及提供第一和第二電流；比較器，用于接收第一和第二電流，以及提供表示第一和第二輸入電壓的遲滯比較值的輸出電壓；以及其中，所述裝置的遲滯范圍在一個溫度范圍內(nèi)被控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括溫度補償部件，用于補償放大器的至少一部分溫度相關(guān)性，并在一個溫度范圍內(nèi)控制遲滯范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述放大器包括具有跨導(dǎo)的第一和第二輸入晶體管，該跨導(dǎo)具有第一溫度系數(shù)；其中，所述溫度補償部件包括具有第二溫度系數(shù)的第一偏流源；以及其中，所述第二溫度系數(shù)用于至少對第一溫度系數(shù)進行部分補償。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第一偏流源用于偏置第一和第二輸入晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述放大器包括第二偏流源，用于至少對第一偏流源的溫度相關(guān)性進行部分補償。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第二偏流源包括第一電流鏡，所述第一電流鏡包括第一感應(yīng)晶體管、第一鏡像晶體管、以及與第一鏡像晶體管連接的第一和第二電阻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二偏流源的第一和第二電阻器包括第一和第二電阻器溫度系數(shù)，用于至少對放大器的溫度相關(guān)性進行部分補償。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一偏流源包括第二電流鏡，所述第二電流鏡包括第二感應(yīng)晶體管、第二鏡像晶體管、以及與第二鏡像晶體管連接的第三和第四電阻器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第二偏流源的第三和第四電阻器包括第三和第四電阻器溫度系數(shù)，用于至少對第一溫度系數(shù)進行部分補償。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一感應(yīng)晶體管和第二感應(yīng)晶體管為一個感應(yīng)晶體管。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一偏流源包括電流鏡，所述電流鏡包括感應(yīng)晶體管、鏡像晶體管、以及與鏡像晶體管連接的第一和第二電阻器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第一偏流源的第一和第二電阻器包括第一和第二電阻器溫度系數(shù)，用于至少對第一溫度系數(shù)進行部分補償。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12任一項所述的裝置，其特征在于，所述放大器包括電流鏡以及第一和第二輸入晶體管，其中，所述電流鏡用于為第一和第二輸入晶體管提供電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至12任一項所述的裝置，其特征在于，所述放大器包括共陰共柵放大器。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至12任一項所述的裝置，其特征在于，所述放大器包括折疊共陰共柵放大器。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至12任一項所述的裝置，其特征在于，所述放大器包括差分折疊共陰共柵放大器。
17.一種方法，包括由放大器接收第一和第二輸入電壓；利用第一和第二輸入電壓以及放大器提供第一和第二電流；由遲滯比較器比較第一和第二電流；通過比較第一和第二電流，提供表不第一和第二輸入電壓的遲滯比較值的輸出電壓；以及在一個溫度范圍內(nèi)控制遲滯比較值的遲滯范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述控制遲滯范圍包括利用第一電流源偏置放大器的第一和第二輸入晶體管，所述第一電流源用于至少對第一和第二輸入晶體管的跨導(dǎo)的第一溫度系數(shù)進行部分補償。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述控制遲滯范圍包括利用第二電流源偏置放大器的電流鏡，所述第二電流源用于至少對電流鏡的溫度相關(guān)性進行部分補償。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19所述的方法，其特征在于，所述接收第一和第二輸入電壓包括由差分折疊共陰共柵放大器接收所述第一和第二輸入電壓；以及其中，所述提供第一和第二電流包括利用第一和第二輸入電壓以及差分折疊共陰共柵放大器提供第一和第二電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制電壓比較器的遲滯范圍的裝置和方法。在一個示例中，該裝置可包括具有溫度相關(guān)性的放大器，和用于接收第一和第二電流以及提供表示第一和第二輸入電壓的遲滯比較值的輸出電壓的比較器；其中，所述裝置的遲滯范圍在一個溫度范圍內(nèi)被控制。在一個示例中，所述放大器可用于接收第一和第二輸入電壓以及提供第一和第二電流。
文檔編號H03K5/22GK102594308SQ201110414808
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者A·M·約爾丹, T·戴格爾 申請人:快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司, 快捷半導(dǎo)體公司