CN1066539A - 供多个各有自偏压电路的分立集成电路用的共用偏压电路 - Google Patents

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Abstract

本电路通过将分立的IC中的各自偏压电路耦 合在一起由一个共用的偏压源(12)操作分立的集成 电路(10、22)，因而可取消分立IC之间所需的信号 耦合电容器，还可取消分立IC所需的各自偏压旁路 电容器。

Description

对于单一电压源供电的集成电路（IC）而言，偏压点可建在芯片内部或外部，这可设在诸如日本东芝公司生产的TA7630IC之类的集成电路内部，在这种情况下，偏压可在芯片的一个插脚上得，该插脚把一个大的滤波电容器与芯片相耦合，因这种电容器不能装在该IC的整体内。另一种方案是将偏压由一外部的电阻分压器或齐纳二极管电路设在诸如也由日本东芝公司生产的TA9187芯片之类的IC外部。鉴于各种不同的IC设计、从一种IC到另一种IC的演变以及其它元件的容差，因而希望偏压大小也要有容差。因偏压有这种容差，故使用耦合电容器用以隔离直流分量不致于在芯片之间耦合，来防止不同容差电压不致被放大。还需对各偏压源进行滤波以消除芯片内部的串音或反馈。
在集成电路（包括具有其内产生偏压源的集成电路在内）的实践中共同的经验是，对同一集成电路内设置的各个放大器部分要供应偏压。在这种情况下，在该芯片内部的偏压源和各个部分都设计成在无信号耦合电容器的情况下相互一起工作。而且，在这种情况下，在芯片设计时要采取措施以保证在芯片内部具有这种兼容性。对于所有的能与其它芯片（而这些芯片不由IC设计人控制）一起工作的、分立的IC，情况就不是这样。
对同一壳体内各个部分提供内部偏压的IC的一些实例可见诸于美国RCA公司1986年拥有版权的线性应用RCA集成电路数据手册（RCA  Integrated  Circuits  for  Linear  Applications  Databook）。
具体地说，CA3060型运算跨导放大器陈列的方框图示出了带有一个偏压调节器的三个运算放大器。供一个三电平比较器电路使用的电路示出了三个运算放大器中的每一个都接受来自该偏压调节器的偏压。在CA3401、CA3450、CA3493和CA5422型集成电路的方框图以及CA3130的使用说明中也示明类似的情况，所有的这些都示明同一芯片上的运算放大器都接受也在该芯片上的一个共用偏压网络来的偏压，并接受来自V+端子的功率。
本发明认识到，要是所有分立IC都以同一偏压电平（例如为与电视机或类似物的一些或全部芯片相耦合的同一电源电压的一半），则可将偏压/滤波器点耦合在一起并且迫使全部IC都与同一偏压相耦合。这就允许这些分立的IC具有直流耦合的信号引线，而且可以取消要不然在芯片之间用以耦合信号所需用的交流耦合电容器。另外，每个IC所需的各自的偏压旁路电容器也不再需要了。据此，希望能够取消要不然各分立IC间所需的信号耦合电容器和取消要不然各分立IC所需的各自的偏压旁路电容器。
如这里所使用的，术语“分立的IC”和“芯片”既包括单片电路也包括非单片电路，例如混合式IC和封装式模块。
简单地说，本发明的目的在于由一个共用偏压源通过各分立IC的各自偏压电路都被直流耦合在一起而使分立的集成电路工作的一种电路，从而消除了要不然各分立IC之间所需的信号耦合电容器，也消除了要不然各分立IC所需的各自的偏压旁路电容器。
图1  示出各分立IC用的先有技术的偏压连接方式的方框图，
图2  示出根据本发明诸多方面为各分立IC进行偏压电路耦合的方框图。
现参照图1，这里示出了先有技术的偏压电路结构的方框图。集成电路10的偏压由外部的偏压产生电路12产生。该外部偏压产生电路12包括耦合在正电源电压Vcc与地之间的由电阻14和齐纳二极管16组成的串联电路。电容器18跨接在齐纳二极管16的两端上，用以对在齐纳二极管16两端所产生的偏压进行滤波，并将此偏压经线路20供应给IC10。在此典型的实施例中该偏压为Vcc/2。
IC22具有其内由耦合在Vcc和地之间的串联电阻24和26在连接点28处产生的偏压。鉴于上面讨论过的理由，滤波电容器30耦合到该偏压节点28上，而且需要将交流信号耦合到该芯片22上用的交流耦合电容器32和34。
现参照图2，图中的各编号与同1中相同的皆表示与之相同的部件，该图示出本发明的偏压电路结构的方框图。IC22的连接点28已与偏压产生电路12相耦合，这是IC10偏压脚。交流耦合电容器32和34不再需要了，还省掉了多余的滤波电容器30，只剩下电容器18。电阻36和38代替图1中的电阻40，将偏压产生电路12产生的带有没有多少压降或无压降的偏压耦合到IC10上，同时提供交流隔离，以使交流信号不致于经电容器18到地短路。
这样，所有这些示例性的分立的IC的偏压/滤波器点都耦合在一起，它们都以同一Vcc/2偏压源来工作。这允许起作用的各级被直流耦合，而各自的偏压旁路电容器被省掉了。此外，由于分压的Vcc偏压源作为交流信号的地，因而各IC之间的地调制问题减少或消除了。应该注意，希望共用偏压产生电路12具有足够低的阻抗，以不必采用（Swamp  out）该IC内部的通常是较高阻抗的偏压产生电路。
应注意的是，如果适合的话，这种方法还可用于相对于Vcc或地的其它分数的偏压点，例如Vcc/3。还注意的是，一些共用偏压耦合的IC偏压并非对地正好是Vcc准确的分数值，这时个别的IC的动态范围会稍微减小。
在这个示例性的实施例中，放大器40和42是LM324IC，并且若适合的话，它们也具有与其它IC共同的偏压电路（图中未示出）。

Claims (5)

1、一种电路，其特征在于包括：
一个第一分立集成电路(22)，其上配有一个外部供给的第一电压(Vcc)和一个基准电位，并具有一个第一电源装置(12)，用以对该第一集成电路(22)的各部分供电，上述第一电源装置包括一个第一偏压装置(24、26)，它与上述第一电压和基准电压中的一个具有一种预定的关系，
一个第二分立集成电路(10)，其上配有一个外部供给的第二电压(Vcc)和一个基准电位，并具有一个第二电源装置，用以对该第二集成电路的各部分供电，上述第二电源装置包括第二偏压装置，它与该第二电压(cc)和基准电位中的一个具有一种预定的关系，其特征在于：
直流耦合装置，用以将上述第一和第二偏压装置耦合在一起。
2、根据权利要求1所述的电路，其特征在于，上述的第一和第二偏压装置具有几乎相同的对基准电位的预定关系。
3、根据权利要求2所述的电路，其特征在于，上述的直流耦合装置是一个短路电路，上述的第一和第二电压是几乎相同的电压，而且上述的第一和第二偏压装置中的每一个都是各自第一和第二电压的几乎一半。
4、根据权利要求1所述的电路，其特征在于，上述第一和第二偏压装置中各有对各自第一和第二电压几乎相同的预定关系。
5、根据权利要求5所述的电路，其特征在于，上述的直流耦合装置是一个短路电路，上述的第一和第二电压是几乎相同的电压，而且上述的第一和第二偏压装置分别是第一和第二电压的一半。
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