運(yùn)算放大器組件及增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種運(yùn)算放大器組件及增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法，運(yùn)算放大器組件包括一運(yùn)算放大器電路以及一比較電路。運(yùn)算放大器電路包括一輸入級(jí)電路以及一輸出級(jí)電路。輸入級(jí)電路用以接收一輸入信號(hào)。輸出級(jí)電路耦接至輸入級(jí)電路，用以增強(qiáng)輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。比較電路耦接至輸出級(jí)電路，用以接收輸入信號(hào)，并且判斷輸入信號(hào)是否有改變，以輸出一致能的控制信號(hào)至輸出級(jí)電路來(lái)增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】運(yùn)算放大器組件及增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)組件及增強(qiáng)其驅(qū)動(dòng)能力的方法，且特別是有關(guān)于一種運(yùn)算放大器組件及增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有運(yùn)算放大器的驅(qū)動(dòng)能力通常由其內(nèi)部的輸出級(jí)電路來(lái)控制，此輸出級(jí)電路一般包括一輸出晶體管。為了增強(qiáng)運(yùn)算放大器的驅(qū)動(dòng)能力，目前采用的方式為增加此輸出晶體管的寬長(zhǎng)比(width/length)來(lái)降低其等效電阻，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)的效果。此外，從電路布局的角度來(lái)看，上述的輸出晶體管在實(shí)際上通常會(huì)采用多個(gè)晶體管的布局方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，若要通過(guò)加快輸出晶體管的充電速度來(lái)增加驅(qū)動(dòng)能力，通常必須增加所布局的晶體管的數(shù)目。
[0003]然而，無(wú)論是增加輸出晶體管的寬長(zhǎng)比，或是增加布局晶體管的數(shù)目，此兩種方式都會(huì)額外增加在芯片上所使用面積，不符合經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種運(yùn)算放大器組件及增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法。
[0005]本發(fā)明提供一種運(yùn)算放大器組件，利用一控制信號(hào)來(lái)增強(qiáng)其內(nèi)部的運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
[0006]本發(fā)明提供一種增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法，適于應(yīng)用在上述運(yùn)算放大器組件。
[0007]本發(fā)明提供一種運(yùn)算放大器組件，包括一運(yùn)算放大器電路以及一比較電路。運(yùn)算放大器電路包括一輸入級(jí)電路以及一輸出級(jí)電路。輸入級(jí)電路用以接收一輸入信號(hào)。輸出級(jí)電路耦接至輸入級(jí)電路，用以增強(qiáng)輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。比較電路耦接至輸出級(jí)電路，用以接收輸入信號(hào)，并且判斷輸入信號(hào)是否有改變，以輸出一致能的控制信號(hào)至輸出級(jí)電路來(lái)增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的輸出級(jí)電路包括一驅(qū)動(dòng)能力控制電路。驅(qū)動(dòng)能力控制電路耦接至比較電路，受控于控制信號(hào)。在控制信號(hào)為致能期間，驅(qū)動(dòng)能力控制電路利用一特定電壓來(lái)增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的特定電壓為一系統(tǒng)電壓或一接地電壓。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的輸出級(jí)電路還包括一第一輸出晶體管。驅(qū)動(dòng)能力控制電路包括一第二輸出晶體管以及一開(kāi)關(guān)組件。第二輸出晶體管與第一輸出晶體管并聯(lián)。開(kāi)關(guān)組件耦接在第一輸出晶體管的柵極及第二輸出晶體管的柵極之間，受控于控制信號(hào)。在控制信號(hào)為致能期間，開(kāi)關(guān)組件利用特定電壓來(lái)增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的開(kāi)關(guān)組件包括一第一開(kāi)關(guān)晶體管以及一第二開(kāi)關(guān)晶體管。第一開(kāi)關(guān)晶體管耦接在第一輸出晶體管的柵極及第二輸出晶體管的柵極之間，受控于控制信號(hào)。第二開(kāi)關(guān)晶體管耦接在第二輸出晶體管的柵極及特定電壓之間，受控于反相的控制信號(hào)。當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)晶體管為關(guān)閉(turn off)時(shí)，第二開(kāi)關(guān)晶體管為開(kāi)啟(turnon)，以讓第二輸出晶體管的柵極耦接至特定電壓。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的比較單元判斷該輸入信號(hào)的電壓值或電流值是否有改變。若是，則比較電路輸出致能的控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)能力控制電路；若否，則比較電路輸出禁能的控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)能力控制電路。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的運(yùn)算放大器組件還包括一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路耦接至運(yùn)算放大器電路及比較電路，用以接收數(shù)字的輸入信號(hào)。并且，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的輸入信號(hào)，再輸出模擬的輸入信號(hào)至運(yùn)算放大器電路及比較電路。比較單元判斷數(shù)字的輸入信號(hào)的最高有效比特是否有改變。若是，則比較電路輸出致能的控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)能力控制電路；若否，則比較電路輸出禁能的控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)能力控制電路。
[0014]本發(fā)明提供一種增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法。運(yùn)算放大器電路包括一輸出級(jí)電路。所述方法包括如下步驟。接收一輸入信號(hào)。判斷輸入信號(hào)是否有改變。若輸入信號(hào)有改變，輸出一致能的控制信號(hào)至輸出級(jí)電路，以增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的方法更包括在控制信號(hào)為致能期間，利用一特定電壓來(lái)增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的方法還包括如下步驟。若輸入信號(hào)沒(méi)有改變，輸出禁能的控制信號(hào)至輸出級(jí)電路。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的特定電壓為一系統(tǒng)電壓或一接地電壓。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的判斷該輸入信號(hào)是否有改變的步驟包括判斷輸入信號(hào)的電壓值或電流值是否有改變。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的判斷該輸入信號(hào)是否有改變的步驟包括判斷輸入信號(hào)的最高有效比特是否有改變。
[0020]基于上述，在本發(fā)明的范例實(shí)施例中，當(dāng)輸入信號(hào)有所改變時(shí)，比較電路會(huì)輸出致能的控制信號(hào)至輸出級(jí)電路，并且利用特定電壓來(lái)增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
[0021]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1示出本發(fā)明一實(shí)施例的運(yùn)算放大器組件的方塊示意圖；
[0023]圖2示出本發(fā)明一實(shí)施例的增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法流程圖；
[0024]圖3示出圖1的運(yùn)算放大器電路的內(nèi)部電路示意圖；
[0025]圖4示出本發(fā)明一實(shí)施例的輸入信號(hào)、控制信號(hào)及反相控制信號(hào)的信號(hào)波形示意圖；
[0026]圖5示出本發(fā)明另一實(shí)施例的運(yùn)算放大器電路的內(nèi)部電路示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0028]100:運(yùn)算放大器組件；
[0029]110、210:運(yùn)算放大器電路；
[0030]112、212:輸入級(jí)電路；[0031]113、213:驅(qū)動(dòng)能力控制電路；
[0032]114、214:輸出級(jí)電路；
[0033]115、215:開(kāi)關(guān)組件；
[0034]115a、215a:第一開(kāi)關(guān)晶體管；
[0035]115b、215b:第二開(kāi)關(guān)晶體管；
[0036]120:比較電路；
[0037]130:數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路；
[0038]Sinl:數(shù)字輸入信號(hào)；
[0039]Sin2:模擬輸入信號(hào)；
[0040]S:控制信號(hào)；
[0041]SB:反相控制信號(hào)；
[0042]S200、S210、S220:方法步驟；
[0043]MPO、MNO:第一輸出晶體管；
[0044]MPOl、MNOl:第一二輸出晶體管；
[0045]MP1、MP2、MNl、MN2:晶體管；
[0046]CM:電容；
[0047]TDE:時(shí)間區(qū)間；
[0048]A:時(shí)間點(diǎn);
[0049]VDDA:系統(tǒng)電壓；
[0050]VG:接地電壓；
[0051]I1T、I2T:電流源。
【具體實(shí)施方式】
[0052]圖1示出本發(fā)明一實(shí)施例的運(yùn)算放大器組件的方塊示意圖。請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例的運(yùn)算放大器組件100包括一運(yùn)算放大器電路110、一比較電路120、以及一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路130。具體而言，在本實(shí)施例中，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路130耦接至運(yùn)算放大器電路110及比較電路120，用以接收數(shù)字的輸入信號(hào)Sinl。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路130先將數(shù)字輸入信號(hào)Sinl轉(zhuǎn)換為模擬的輸入信號(hào)Sin2后,再將模擬輸入信號(hào)Sin2輸出至運(yùn)算放大器電路110。
[0053]在本實(shí)施例中，運(yùn)算放大器電路110用以接收數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路130所提供的模擬輸入信號(hào)Sin2，并且增強(qiáng)輸入信號(hào)Sin2的驅(qū)動(dòng)能力。比較電路120耦接至運(yùn)算放大器電路110及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路130，用以接收數(shù)字輸入信號(hào)Sinl，并且判斷數(shù)字輸入信號(hào)Sinl是否有改變，以決定是否輸出一致能的控制信號(hào)S至運(yùn)算放大器電路110來(lái)增強(qiáng)其驅(qū)動(dòng)能力。
[0054]因此，本實(shí)施例的運(yùn)算放大器組件100無(wú)需通過(guò)增加輸出晶體管的寬長(zhǎng)比或者增加所布局的晶體管數(shù)目，即可達(dá)到驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)的效果，可節(jié)省運(yùn)算放大器電路110在芯片上所使用面積。
[0055]在本實(shí)施例中，運(yùn)算放大器組件100所接收的輸入信號(hào)是以數(shù)字輸入信號(hào)Sinl為例，因此比較電路120所比較的對(duì)象例如是輸入信號(hào)Sinl的前后兩次數(shù)據(jù)的最高有效比特(most significant bits, MSB),此點(diǎn)將于稍后進(jìn)行說(shuō)明。然而,本發(fā)明并不限于此,在其他實(shí)施例中，比較電路120所比較的對(duì)象也可以是前一級(jí)電路直接輸入至運(yùn)算放大器電路110的模擬信號(hào)。此時(shí)，比較電路120例如是判斷此輸入的模擬信號(hào)的電壓值或電流值是否有改變，以決定是否輸出致能的控制信號(hào)S至運(yùn)算放大器電路110。在此種實(shí)施態(tài)樣中，運(yùn)算放大器組件100不是必須需要包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路130，設(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)際需求來(lái)決定是否需要配置數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路130。
[0056]底下說(shuō)明比較單元120判斷數(shù)字輸入信號(hào)Sinl的最高有效比特是否有改變來(lái)決定是否增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力的一范例實(shí)施例。
[0057]圖2示出本發(fā)明一實(shí)施例的增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法流程圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖1及圖2，在步驟S200中，比較電路120首先判斷輸入信號(hào)Sinl的前后兩次數(shù)據(jù)的最高有效比特是否有改變。在本實(shí)施例中，最高有效比特改變的態(tài)樣包括的前后兩次數(shù)據(jù)的最高有效比特由O變I或I變0，因此，一旦比較電路120檢測(cè)到輸入信號(hào)Sinl的最高有效比特產(chǎn)生改變，此方法的步驟流程會(huì)進(jìn)行步驟S210。在步驟S210中，比較電路120輸出致能的控制信號(hào)S至運(yùn)算放大器電路110來(lái)增強(qiáng)其驅(qū)動(dòng)能力。接著，此方法的步驟流程會(huì)再回到步驟S200，繼續(xù)判斷輸入信號(hào)Sinl的前后兩次數(shù)據(jù)的最高有效比特是否有改變。
[0058]另一方面，在步驟S200中，若比較電路120判斷輸入信號(hào)Sinl的前后兩次數(shù)據(jù)的最高有效比特沒(méi)有改變，則此方法的步驟流程會(huì)進(jìn)行步驟S220。在步驟S220中，比較電路120輸出禁能的控制信號(hào)S至運(yùn)算放大器電路110，此時(shí)由于輸入信號(hào)Sinl的最高有效比特沒(méi)有改變，因此運(yùn)算放大器電路110處于一般操作模式，其驅(qū)動(dòng)能力無(wú)需調(diào)整。接著，此方法的步驟流程會(huì)再回到步驟S200，繼續(xù)判斷輸入信號(hào)Sinl的前后兩次的最高有效比特是否有改變。
[0059]簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，此方法首先判斷運(yùn)算放大器組件100輸入端數(shù)據(jù)的最高有效比特是否有變化。若判斷為不是，則不進(jìn)行增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力的操作；若判斷為是，則輸出致能的控制信號(hào)S傳遞至運(yùn)算放大器電路110來(lái)增強(qiáng)其驅(qū)動(dòng)能力。另外，在本實(shí)施例中，雖然比較電路120判斷的對(duì)象是輸入信號(hào)Sinl的最高有效比特，但是本發(fā)明并不限于此，在其他實(shí)施例中，比較電路120判斷的對(duì)象可以是輸入信號(hào)Sinl的前后兩次數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的任一比特來(lái)決定其是否改變。
[0060]圖3示出圖1的運(yùn)算放大器電路的內(nèi)部電路示意圖。請(qǐng)參考圖1及圖3，本實(shí)施例的運(yùn)算放大器電路Iio包括一輸入級(jí)電路112以及一輸出級(jí)電路114。輸入級(jí)電路112用以接收差分輸入信號(hào)AVN、AVP，此處的差分輸入信號(hào)AVN、AVP系對(duì)應(yīng)圖1的模擬輸入信號(hào)Sin2。輸出級(jí)電路114耦接至輸入級(jí)電路112，用以增強(qiáng)模擬輸入信號(hào)Sin2的驅(qū)動(dòng)能力。
[0061]進(jìn)一步而言，本實(shí)施例的輸出級(jí)電路114包括一驅(qū)動(dòng)能力控制電路113及一第一輸出晶體管ΜΡ0。驅(qū)動(dòng)能力控制電路113包括一第二輸出晶體管MPOl以及一開(kāi)關(guān)組件115。在本實(shí)施例中，第二輸出晶體管MPOl與第一輸出晶體管MPO并聯(lián)耦接，被同一電流源I2t所偏壓，其大小為輸入級(jí)電路112的電流源Iit的N倍。開(kāi)關(guān)組件115耦接在第一輸出晶體管MPO的柵極及第二輸出晶體管MPOl的柵極之間，并且受控于控制信號(hào)S。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)組件115包括一第一開(kāi)關(guān)晶體管115a以及一第二開(kāi)關(guān)晶體管115b。第一開(kāi)關(guān)晶體管115a耦接在第一輸出晶體管MPO的柵極及第二輸出晶體管MPOl的柵極之間，受控于控制信號(hào)S。第二開(kāi)關(guān)晶體管MPOl耦接在第二輸出晶體管MPOl的柵極及特定電壓VG之間，受控于反相的控制信號(hào)SB。此處的特定電壓VG是以接地電壓為例，但本發(fā)明并不限于此。[0062]從電路操作的角度來(lái)看，圖4示出本發(fā)明一實(shí)施例的輸入信號(hào)、控制信號(hào)及反相控制信號(hào)的信號(hào)波形示意圖。請(qǐng)參考圖3及圖4，在比較電路120判斷需要增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，會(huì)輸出控制信號(hào)S來(lái)致能開(kāi)關(guān)組件115。在開(kāi)關(guān)組件115被致能期間，即時(shí)間區(qū)間Tde，控制信號(hào)S處于高電平狀態(tài)，反相控制信號(hào)SB處于低電平狀態(tài)。此時(shí)，第一開(kāi)關(guān)晶體管115a為關(guān)閉，第二開(kāi)關(guān)晶體管115b為開(kāi)啟，第二輸出晶體管MPOl的柵極耦接至特定電壓VG。因此，第二輸出晶體管MPOl的柵極在第二開(kāi)關(guān)晶體管115b開(kāi)啟時(shí)可以下拉至接地電壓，造成第二輸出晶體管MPOl的源極與柵極之間的具有最大的跨壓，進(jìn)而讓第二輸出晶體管MPOl的等效電阻因壓差的關(guān)系更小，達(dá)到增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力的目的。此一特征也表現(xiàn)在圖4所示出的輸入信號(hào)波形中。在圖4中，在時(shí)間區(qū)間Tde期間，由于第二輸出晶體管MPOl的等效電阻很小，因此可提高輸入信號(hào)Sin2充電至目標(biāo)電壓的速度，縮短時(shí)間區(qū)間Tde的長(zhǎng)度，增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力。
[0063]換句話(huà)說(shuō)，在本實(shí)施例中，致能的控制信號(hào)S具有高電壓電平，可以啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)能力控制電路113進(jìn)行增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力的操作。在其他實(shí)施例中，根據(jù)開(kāi)關(guān)組件115實(shí)施方式的不同，致能的控制信號(hào)S也可能具有低電壓電平，本發(fā)明并不加以限制。另外，在本實(shí)施例中，增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力例如是指可以提高輸入信號(hào)Sin2充電至目標(biāo)電壓的速度，縮短時(shí)間區(qū)間Tde的長(zhǎng)度。
[0064]另一方面，在比較電路120判斷不需要增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，會(huì)輸出控制信號(hào)S來(lái)禁能開(kāi)關(guān)組件115。此時(shí)，控制信號(hào)S處于低電平狀態(tài)，反相控制信號(hào)SB處于高電平狀態(tài)。因此，第一開(kāi)關(guān)晶體管115a為開(kāi)啟，第二開(kāi)關(guān)晶體管115b為關(guān)閉，第二輸出晶體管MPOl的柵極不會(huì)耦接至接地電壓，而是耦接至第一輸出晶體管MPO的柵極，兩者呈現(xiàn)并聯(lián)耦接的狀態(tài)，并且操作模式類(lèi)似于一般輸出級(jí)電路的輸出晶體管。
[0065]換句話(huà)說(shuō)，在本實(shí)施例中，禁能的控制信號(hào)S具有低電壓電平，用以使輸出級(jí)電路114處于一般的操作模式，即輸出晶體管呈現(xiàn)并聯(lián)耦接的狀態(tài)。在其他實(shí)施例中，根據(jù)開(kāi)關(guān)組件115實(shí)施方式的不同，禁能的控制信號(hào)S也可能具有高電壓電平，本發(fā)明并不加以限制。
[0066]總結(jié)來(lái)說(shuō)，控制信號(hào)S可以決定第二輸出晶體管MPOl的柵極是否與第一輸出晶體管MPO的柵極相連接。當(dāng)不需要增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，第一輸出晶體管MPO與第二輸出晶體管MPOl兩者并聯(lián)耦接，其操作模式類(lèi)似于一般輸出級(jí)電路的輸出晶體管。當(dāng)需要增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路110的驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，第二輸出晶體管MPOl的柵極可以下拉至接地電壓或是更低的電位，以提高輸入信號(hào)Sin2充電至目標(biāo)電壓的速度。
[0067]另外，在本實(shí)施例中，比較電路120輸出致能的控制信號(hào)S的時(shí)間點(diǎn)，相較于檢測(cè)到輸入信號(hào)Sinl改變的時(shí)間點(diǎn)，可能存在一延遲時(shí)間。舉例而言，在本實(shí)施例中，比較電路120例如在時(shí)間點(diǎn)A檢測(cè)到輸入信號(hào)Sinl有所改變，而比較電路120遲至?xí)r間區(qū)間Tde的初始時(shí)間才輸出高電平的控制信號(hào)S,兩者之間存在一延遲時(shí)間。在本實(shí)施例中,控制信號(hào)S高電平的啟動(dòng)時(shí)間可以是利用時(shí)脈計(jì)數(shù)來(lái)決定，或者根據(jù)設(shè)計(jì)者所預(yù)設(shè)的固定時(shí)間來(lái)決定。
[0068]此外，從電路布局的角度來(lái)看，第一輸出晶體管MPO與第二輸出晶體管MPOl在實(shí)務(wù)上通常會(huì)采用一至多個(gè)晶體管的布局方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。舉例而言，第一輸出晶體管MPO例如是采用M個(gè)晶體管的布局方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，第二輸出晶體管MPOl例如是采用N個(gè)晶體管的布局方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中M > O，N > I。因此，在本實(shí)施例中，第二輸出晶體管MPOl的實(shí)施態(tài)樣可以是額外在芯片上布局N個(gè)晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者從第一輸出晶體管MPO的M個(gè)晶體管中選取N個(gè)晶體管來(lái)作為第二輸出晶體管MPOl，此時(shí)M > N。
[0069]另外，在本實(shí)施例中，第二輸出晶體管MPOl的柵極是被下拉至接地電壓或是更低的電平，但本發(fā)明并不限于此。在其他實(shí)施例中，耦接至第二輸出晶體管的柵極的特定電壓也可以是系統(tǒng)電壓VDDA。
[0070]圖5示出本發(fā)明另一實(shí)施例的運(yùn)算放大器電路的內(nèi)部電路示意圖。請(qǐng)參考圖3及圖5，本實(shí)施例的運(yùn)算放大器電路210類(lèi)似于圖3所描述的運(yùn)算放大器電路110，惟兩者之間主要的差異例如在于耦接至第二輸出晶體管MNOl的柵極的特定電壓是系統(tǒng)電壓VDDA，詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0071]在本實(shí)施例中，運(yùn)算放大器電路210在對(duì)應(yīng)之處所采用的晶體管類(lèi)型與運(yùn)算放大器電路110不同。舉例而言，在運(yùn)算放大器電路210中，輸入級(jí)電路212的差分輸入對(duì)是采用P型的晶體管MPl及MP2來(lái)實(shí)施，輸入級(jí)電路212的電流鏡麗I及麗2以及輸出級(jí)電路214的第一輸出晶體管MNO與第二輸出晶體管MNOl是采用N型的晶體管來(lái)實(shí)施，如圖5所示。相對(duì)而言，在運(yùn)算放大器電路110中，輸入級(jí)電路112的差分輸入對(duì)是采用N型晶體管麗I及麗2來(lái)實(shí)施，輸入級(jí)電路112的電流鏡MPl及MP2以及輸出級(jí)電路114的第一輸出晶體管MPO與第二輸出晶體管MPOl是采用P型晶體管來(lái)實(shí)施，如圖3所示。因應(yīng)不同類(lèi)型的晶體管的實(shí)施方式，本實(shí)施例的運(yùn)算放大器電路210中各元件的耦接關(guān)系也隨之調(diào)整，如圖5所不,在此不再贅述。由于輸出級(jí)電路214的第一輸出晶體管MNO與第二輸出晶體管MNOl是采用N型的晶體管來(lái)實(shí)施，因此當(dāng)需要增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路210的驅(qū)動(dòng)能力時(shí)，開(kāi)關(guān)組件215的第二開(kāi)關(guān)晶體管215b會(huì)被開(kāi)啟，第二輸出晶體管MNOl的柵極可以上拉至系統(tǒng)電壓VDDA，以提高輸入信號(hào)Sin2充電至目標(biāo)電壓的速度。
[0072]綜上所述，在本發(fā)明的范例實(shí)施例中，比較電路判斷輸入至運(yùn)算放大器組件的信號(hào)是否有改變，以輸出致能的控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)能力控制電路。在控制信號(hào)為致能期間，驅(qū)動(dòng)能力控制電路利用特定電平的電壓來(lái)降低輸出晶體管的等效電阻，以增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
[0073]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種運(yùn)算放大器組件，其特征在于，包括: 一運(yùn)算放大器電路，包括: 一輸入級(jí)電路，用以接收一輸入信號(hào)；以及 一輸出級(jí)電路，耦接至該輸入級(jí)電路，用以增強(qiáng)該輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力；以及 一比較電路，耦接至該輸出級(jí)電路，用以接收該輸入信號(hào)，并且判斷該輸入信號(hào)是否有改變，以輸出一致能的控制信號(hào)至該輸出級(jí)電路來(lái)增強(qiáng)該運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)算放大器組件，其特征在于，該輸出級(jí)電路包括: 一驅(qū)動(dòng)能力控制電路，耦接至該比較電路，受控于該控制信號(hào)，在該控制信號(hào)為致能期間，該驅(qū)動(dòng)能力控制電路利用一特定電壓來(lái)增強(qiáng)該運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)算放大器組件，其特征在于，該特定電壓為一系統(tǒng)電壓或一接地電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)算放大器組件，其特征在于，該輸出級(jí)電路還包括一第一輸出晶體管，該驅(qū)動(dòng)能力控制電路包括: 一第二輸出晶體管，與該第一輸出晶體管并聯(lián)；以及 一開(kāi)關(guān)組件，耦接在該第一輸出晶體管的柵極及該第二輸出晶體管的柵極之間，受控于該控制信號(hào)， 其中在該控制信號(hào)為致能期間，該開(kāi)關(guān)組件利用該特定電壓來(lái)增強(qiáng)該運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的運(yùn)算放大器組件，其特征在于，該開(kāi)關(guān)組件包括: 一第一開(kāi)關(guān)晶體管，耦接在該第一輸出晶體管的柵極及該第二輸出晶體管的柵極之間，受控于該控制信號(hào)；以及 一第二開(kāi)關(guān)晶體管，耦接在該第二輸出晶體管的柵極及該特定電壓之間，受控于反相的該控制信號(hào)， 其中當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)晶體管為關(guān)閉時(shí)，該第二開(kāi)關(guān)晶體管為開(kāi)啟，以讓該第二輸出晶體管的柵極耦接至該特定電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)算放大器組件，其特征在于，該比較單元判斷該輸入信號(hào)的電壓值或電流值是否有改變，若是，則該比較電路輸出致能的該控制信號(hào)至該驅(qū)動(dòng)能力控制電路；若否，則該比較電路輸出禁能的該控制信號(hào)至該驅(qū)動(dòng)能力控制電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)算放大器組件，其特征在于，還包括: 一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路，耦接至該運(yùn)算放大器電路及該比較電路，用以接收數(shù)字的該輸入信號(hào)，并且將數(shù)字的該輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的該輸入信號(hào)，再輸出模擬的該輸入信號(hào)至該運(yùn)算放大器電路及該比較電路， 其中該比較單元判斷數(shù)字的該輸入信號(hào)的最高有效比特是否有改變，若是，則該比較電路輸出致能的該控制信號(hào)至該驅(qū)動(dòng)能力控制電路；若否，則該比較電路輸出禁能的該控制信號(hào)至該驅(qū)動(dòng)能力控制電路。
8.一種增強(qiáng)運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力的方法，其特征在于，該運(yùn)算放大器電路包括一輸出級(jí)電路，所述方法包括: 接收一輸入信號(hào)； 判斷該輸入信號(hào)是否有改變；若該輸入信號(hào)有改變，輸出一致能的控制信號(hào)至該輸出級(jí)電路，以增強(qiáng)該運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括: 在該控制信號(hào)為致能期間，利用一特定電壓來(lái)增強(qiáng)該運(yùn)算放大器電路的驅(qū)動(dòng)能力。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括: 若該輸入信號(hào)沒(méi)有改變，輸出禁能的該控制信號(hào)至該輸出級(jí)電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該特定電壓為一系統(tǒng)電壓或一接地電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，判斷該輸入信號(hào)是否有改變的步驟包括: 判斷該輸入信號(hào)的電壓值或電流值是否有改變。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，判斷該輸入信號(hào)是否有改變的步驟包括:判斷該輸入信號(hào)的最高有效比特是否有改變。`
【文檔編號(hào)】H03F3/45GK103731109SQ201210387127
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】陳季廷 申請(qǐng)人:聯(lián)詠科技股份有限公司