DE434090T1

DE434090T1 - Differentieller c-mos-leserverstaerker.

Info

Publication number: DE434090T1
Application number: DE199090125222T
Authority: DE
Inventors: Mario Fassino; Mario Torino Sartori
Original assignee: Cselt Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A., Turin/Torino
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1991-11-28
Also published as: EP0434090A1; US5155397A; IT8968155A0; EP0434090B1; DE69018948D1; IT8968155A1; CA2033020C; DE69018948T2; IT1238022B; CA2033020A1

Claims

LEDERER, KELLER & RIEDERER DR^VANDERWERTH

Patentanwälte - European Patent Attorneys

DipL Chem. München

&ngr; DR. GÜNTER KELLER

Ut U H U 3 U <■ ANTON FREIHERR

RIEDERERv. PAAR

&Ogr;&rgr;&iacgr;-lng. Landshut

Lederer. Keller & Riederer, Postfach 2664. D-8300 Landshut

Europäische Patentanmeldung 90 125 222.1 D-8300 Landshut

Veröffentlichungsnummer 0 434 090 Postfach2664,Freyung 615

CSELT Centro Studi e Laboratori S.p.A. Telefon (08 71)2 21 70

Turin, Italien _{TeIefax (0871)}

Patentansprüche

C-MOS-Differenzsensorverstärker zum Feststellen von Spannungsdifferenzen zwischen den an seinen Eingängen (I, IN) angelegten Signalen entsprechend dem Pegelübergang eines Taktsignals (CKD), gekennzeichnet durch:

einen Pegelwandler (LS), der an seinen Eingangsanschlüssen (I, IN) die festzustellenden Signale empfängt und die Gleichtaktspannungen dieser Signale erniedrigen kann, ohne ihre Spannungsdifferenz zu verringern, und zwar unter der Steuerung durch Taktsignale (CKD, CKN) und durch von einem Rückkopplungsblock (FB) erzeugten Signalen;

eine Sensorschaltung (DD), die an ihrem ersten Eingang (C) und ihrem zweiten Eingang (CN) die vom Pegelwandler (LS) gelieferten Signale empfängt und die an den Eingängen vorhandene Spannungsdifferenz zu einem ersten Ausgang (O) und einem zweiten Ausgang (ON) überträgt, und zwar aufgrund einer hohen positiven Rückkopplung erheblich verstärkt und unter der Steuerung durch die Taktsignale (CKD, CKR) ;

den Rückführungsblock (FB), der an den Eingängen die Signale an den Ausgängen (O, ON) der Sensorschaltung (DD) empfängt und ein Rückkopplungssignal (RE, C, CN) erzeugt;

und weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten, inaktiven Phase des Taktsignals (CKD) der Pegelwandler (LS), die Sensorschaltung (DD) und der Rückkopplungsblock (FB) inaktiv sind und in einer zweiten, aktiven Phase des Taktsignals (CKD), unmittelbar nach dem Taktsignalübergang, der Differenzsensorverstärker den Betriebspunkt erreicht, der ' erforderlich ist, um den Pegelwandler (LS) und die Sensorschaltung (DD) aktiv zu machen, woraufhin die hohe positive Rückkopplung beginnt, die die Sensorschaltung (DD) schaltet, und daß schließlich, nach dem Pegelübergang eines verzögerten Taktsignals (CKR), das vom Rückkopplungsblock (FB) erzeugte Rückkopplungssignal (RE, C, CN) die Verlustleistung des gesamten Differenzsensorverstärkers auf null reduziert.
2. C-MOS-Differenzsensorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge (I, IN) des Pegelwandlers (LS) mit den gate-Anschlüssen eines ersten und eines zweiten n-Kanal-MOSFETs (MIO, MIl) verbunden sind, deren Quellenanschlüsse miteinander und mit dem Abfluß eines dritten n-Kanal-MOSFETs (MOO) verbunden sind, dessen Quelle geerdet ist und dessen gate mit einem ersten Leiter (CKD) verbunden ist, der von außen kontaktierbar ist; und daß ein vierter und ein fünfter p-Kanal-MOSFET (M12, M13) mit den Quellenanschlüssen an die Speisespannung (Vcc) angeschlossen sind, mit den Abflußanschlüssen an die betreffenden Abschlußanschlüsse des ersten und des zweiten MOSFETs (MIO, MIl) angeschlossen sind, die von außen (C, CN) kontaktierbar sind, und mit den gate-Anschlüssen aneinander und an den Ausgang (RE) des Rückkopplungsblocks (FB) angeschlossen sind, der außerdem mit dem Abfluß eines sechsten n-Kanal-MOSFETs (M16) verbunden ist, dessen gate von außen über einen zweiten Leiter (CKN) kontaktierbar ist und dessen Quelle geerdet ist.
3. C-MOS-Differenzsensorverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Pegelwandler (LS) ein siebzehnter und ein achtzehnter p-Kanal-diodenverbundener MOSFET (M30, M31). befinden, die in Reihe mit den Abflüssen des vierten p-Kanal-MOSFETs (M12) und des fünften p-Kanal-MOSFETs (M13)

geschaltet sind.
4. C-MOS-Differenzsensorverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsblock (FB) aus einem siebten p-Kanal-MOSFET (Ml5) und einem achten p-Kanal-MOSFET (M14) besteht, deren Abflußanschlüsse miteinander und mit dem Ausgang (RE) verbunden sind, und daß die Quelle des siebten MOSFETs (M15) mit dem ersten Ausgang (O) und sein gate mit dem zweiten Ausgang (ON) verbunden sind, während der achte MOSFET (M14) mit seiner Quelle mit dem zweiten Ausgang (ON) und mit seinem gate mit dem ersten Ausgang (O) verbunden ist.
5. C-MOS-Differenzsensorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsanschlüsse (I, IN) des Pegelwandlers (LS) mit den gate-Anschlüssen eines ersten n-Kanal-MOSFETs (MIO) und eines zweiten n-Kanal-MOSFETs (MIl) verbunden sind, deren Quellenanschlüsse miteinander und mit dem Abfluß eines dritten &eegr;-Kanal-MOSFETs (MOO) verbunden sind, von dem wiederum die Quelle geerdet ist und das gate mit einem ersten Leiter (CKD) verbunden ist, der von außen kontaktierbar ist; und daß ein neunter p-Kanal-MOSFET (M21) und ein zehnter p-Kanal-MOSFET (M24) mit den Quellenanschlüssen an die Speisespannung (Vcc), mit den Abflußanschlüssen an die entsprechenden Abflußanschlüsse des ersten MOSFETs (MIO) und des zweiten MOSFETs (MIl), die von außen (C, CN) kontaktierbar sind, und mit den gate-Anschlüssen aneinander und über den ersten Leiter (CKD) nach außen angeschlossen sind.
6. C-MOS-Differenzsensorverstärker nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsblock (FE) aus einem elften n-Kanal-MOSFET und einem zwölften n-Kanal-MOSFET (M20) besteht, von denen der elfte MOSFET (M18) mit der Quelle am ersten Eingangsanschluß (C), mit dem Abfluß am ersten Ausgang (O) und mit dem gate an den zweiten Ausgang (ON) angeschlossen ist, während der zwölfte MOSFET (M20) mit der Quelle an den zweiten Eingangsanschluß (CN), mit dem

Abfluß an den zweiten Ausgang (ON) und mit dem gate an den ersten Ausgang (O) angeschlossen ist.
7. C-MOS-Differenzsensorverstärker nach einem der Ansprüche l bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorschaltung (DD) einen dreizehnten p-Kanal-MOSFET (Ml) umfaßt, dessen Abfluß und dessen Quelle mit den Ausgangsleitern (O, ON) verbunden sind und dessen gate mit einem dritten Leiter (CKR) verbunden ist, der von außen kontaktierbar ist.
8. C-MOS-Differenzsensorverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktsignal am ersten Leiter (CKD) vorliegt, ein invertiertes Taktsignal am zweiten Leiter (CKN) vorliegt und das verzögerte Taktsignal am dritten Leiter (CKR) vorliegt.
9. C-MOS-Differenzsensorverstärker nach Ansprüche 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verzögerte Taktsignal aus dem Taktsignal durch eine Verzögerungsschaltung erhalten wird, die aus einem vierzehnten n-Kanal-MOSFET (M32), dessen Quelle mit Erde verbunden ist, dessen Abfluß mit dem dritten Leiter (CKR) verbunden ist und dessen gate mit dem zweiten Leiter (CKN) verbunden ist, und aus einem fünfzehnten p-Kanal-MOSFET (M30) und einem sechzehnten p-Kanal-MOSFET (M31), deren Abflußanschlüsse miteinander und mit dem dritten' Leiter (CKR), deren Quellenanschlüsse mit der Speisespannung (Vcc) und deren gate-Anschlüsse mit den ersten und den zweiten Eingangsanschlüssen (C, CN) verbunden sind, aufgebaut ist.