KR970013649A - 전압/전류 변환기, 전압/전류 변환기의 집적 회로 및 전압 신호를 전류신호로 변환하는 방법 - Google Patents

전압/전류 변환기, 전압/전류 변환기의 집적 회로 및 전압 신호를 전류신호로 변환하는 방법 Download PDF

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피터 스바치 버나드손
데일 하비 넬슨
Original Assignee
스미스 디. 엘.
에이티앤드티 코포레이션
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

전압/전류 변환기는 전압 신호를 제1게이트에서 수신하고 전류 신호를 제1드레인과 제1소오스 사이에 전달하기 위한 제1MOS 트랜지스터(402), 바이어싱 전압을 제2게이트에서 수신하고, 전류 신호를 제2드레인과 제2소오스 사이에 전달하기 위한 제2MOS 트랜지스터(404) 및 제2트랜지스터가 1/βVc의 거의 일정한 드레인-소오스 저항을 제공하도록 Vc+Vr+kVDS의 바이어싱 전압을 제2게이트에 인가하기 위한 바이서싱 회로(406)를 포함하는데, Vc는 정전압이고, Vr는 제2트랜지스터의 임계 전압이며, VDS는 제2트랜지스터의 드레인-소오스 전압이고, k는 ⅓내지⅔ 범위에서의 상수이며, β는 제2트랜지스터의 이득이다.
[대표도] 도4

Description

전압/전류 변환기, 전압/전류 변환기의 집적 회로 및 전압 신호를 전류신호로 변환하는 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
도4는 본 발명의 실시예에 따른 전압/전류 변환기를 도시한 회로도.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압/전류 변환기를 도시한 회로도.

Claims (24)

  1. 제1 및 제2트랜지스터 및 바이어싱 회로를 포함하는 전압/전류 변환기에 있어서, 전압 신호(Vin)를 수신하고,전류 신호(IOUT)를 전달하기 위한 제1트랜지스터(402)와, 바이어싱 전압(V3)을 제2게이트에서 수신하고, 전류 신호의 최소한의 부분을 제2드레인과 제2소오스 사이에 전달하기 위한 제2MOS 트랜지스터(404)와, 제2트랜지스터가 거의 일정한 저항을 제2드레인과 제2소오스 사이에 제공하도록 제2드레인과 제2소오스 사이의 최소한의 전압(VDS) 및 제2트랜지스터(404)의 임계 전압(Vr)의 함수 관계에 있는 바이어싱 전압(V3)을 제2게이트에 인가하기 위한 바이어싱 회로(406)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  2. 제1항에 있어서, 전류 신호가 전압 신호에 거의 선형으로 비례하는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  3. 제1항에 있어서, 저항이 거의 1/βVc(β는 제2트랜지스터의 이득이고, Vc는 정전압이다)인 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  4. 제3항에 있어서, 바이어싱 전압(V3)이 Vc,Vr및 VDS의 선형 함수인 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  5. 제4항에 있어서, 바이어싱 전압이 Vc+Vr+VDS(k는 약 ⅓내지⅔범위의 상수이다)와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  6. 제5항에 있어서, k가 약 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  7. 제1항에 있어서, 제2트랜지스터(406)가 전류 신호를 제2드레인과 제2소오스 사이에 전달하기 위한 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  8. 제7항에 있어서, 거의 일정한 저항을 제3드레인과 제3소오스 사이에 제공하도록 바이어싱 전압을 제3게이트에서 수신하고, 전류 신호를 제3드레인과 제3소오스 사이에 전달하기 위한 제3MOS 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  9. 제1항에 있어서, 제1트랜지스터가 전압 신호를 제1게이트에서 수신하고, 전류 신호를 제1드레인에서 제1소오스로 전달하기 위한 NMOS트랜지스터(402)이고, 제2트랜지스터(404)가 전류 신호를 제2드레인에서 제2소오스로 전달하기 위한 NMOS 트랜지스터이고, 제1소오스가 제2드레인에 결합되는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  10. 제1항에 있어서, 변환기가 집적 회로의 일부분으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  11. 제1항에 있어서, 변환기가 위상 동기 루프의 일부분으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기.
  12. 집적 회로에 있어서, 제1 및 제2트랜지스터 및 바이어싱 회로를 포함하는 전압/전류 변환기가 전압 신호를 제1게이트에서 수신하고, 전류 신호를 제1드레인과 제1소오스 사이에 전달하기 위한 제1게이트, 제1드레인 및 제1소오스를 포함하는 제1MOS 트랜지스터(402)와, 전류 신호가 전압 신호에 거의 선형으로 비례하도록 거의 일정한 기준 저항을 전류 신호에 제공하기 위한 제2MOS 트랜지스터(404)를 포함하는 기준 저항과, 제2트랜지스터가 3극 영역 내에서 동작함에 따라 바이어싱 전압을 제2게이트에서 수신하고, 전류 신호를 제2드레인과 제2소오스 사이에 전달하기 위한 제2게이트, 제2드레인 및 제2소오스를 포함하는 제2MOS 트랜지스터(404)와, 제2트랜지스터가 1/β2Vc(β2가 제2트랜지스터의 이득이다)의 거의 일정한 제2저항을 제2드레인과 제2소오스 사이에 제공하도록 정전압(Vc), 제2트랜지스터의 임계 전압(Vr2) 및 제2드레인과 제2소오스 사이의 전압(VDS2)의 k배(k는 약⅓내지⅔범위에 있는 상수이다)의 합과 거의 동일한 바이어싱 전압을 제2게이트에 인가하기 위한 바이어싱 회로(406)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기의 집적 회로.
  13. 제12항에 있어서, 기준 저항이 제2저항과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기의 집적 회로.
  14. 제12항에있어서,제2트랜지스터(404)가 IDS2=β2[VDS2-Vr2)VDS2-kVDS2 2](IDS2는 제2드레인과 제2소오스 사이의 전류 신호이고, DGS2는 제2게이트와 제2소오스 사이의 바이어싱 전압이다)에 따라서 거의 작동하기 위한 것을 특징으로 하는 전압/전류 변화기의 집적 회로.
  15. 제12항에 있어서, 제1트랜지스터(402)가 NMOS트랜지스터이고, 제2트랜지스터(404)가 NMOS트랜지스터이며, 제1소오스가 제2드레인에 결합되는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기의 집적 회로.
  16. 제12항에 있어서, 바이어싱 회로가 전류 신호의 k배와 거의 동일한 제2전류 신호(kIOUT)를 발생시키기 위한 전류 미러 회로(510,512)와, 기준 전류를 발생시키기 위한 전류원(514)과, 제3트랜지스터가 제3드레인과 제3소오스 사이의 1/β3Vc(β3은 제3트랜지스터의 이득이고, Vr3은 트랜지스터의 임계 전압이며, β₃은 β₂와 거의 동일하고, Vr3은Vr2와 거의 동일하다)의 거의 일정한 제3저항을 갖도록 바이어싱 전압을 제3게이트에서 수신하고, 제2전류 신호와 기준 전류의 조합 신호를 제3드레인과 제3소오스 사이에 전달하기 위한 제3게이트, 제3드레인 및 제3소오스를 포함하는 제3MOS 트랜지스터와, 기준 전류를 제3트랜지스터에 전달하기 위한 제4게이트, 제4드레인 및 제4소오스를 포함하는 제4MOS 트랜지스터를 포함하고, 제2, 제3 및 제4게이트가 함께 결합되는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기의 집적 회로.
  17. 제12항에 있어서, 기준 저항이 제3게이트가 제2게이트에 결합된 제3게이트, 제4드레인 및 제3소오스를 포함하고, 전류 신호를 제3드레인과 제3소오스 사이에 전달하기위한 제3MOS 트랜지스터를 포함하고 바이어싱전압은 제3트랜지스터가1/β3Vc(β3이 제3트랜지스터의 이득이다)의 거의 일정한 제3저항을 제3드레인과 제3소오스 사이에 제공하도록 정전압(Vc), 제3 트랜지스터의 임계 전압(Vr3) 및 제3드레인과 제3소오스 사이의 전압(VDS3)의 k배의 합과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기의 집적 회로.
  18. 제17항에 있어서, 기준 저항이 제2저항 및 제3저항의 합과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 전압/전류 변화기의 집적 회로.
  19. 제17항에 있어서, β3이 β2와 거의 동일하고, Vr3이 Vr2와 거의 동일하며, 제3저항이 제2저항과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기의 집적 회로.
  20. 제17항에 있어서, 바이어싱 회로가 기준 전류를 발생시키기 위한 전류원과, 기준 전류를 제4드레인과 제4소오스 사이에 전달하기 위한 제4게이트, 제4드레인 및 제4소오스를 가지는 제4MOS 트랜지스터와 전류 신호 및 기준전류의 조합 전류를 제3드레인과 제3소오스 사이에 전달하기 위한 제3트랜지스터를 포함하고, 제2, 제3 및 제4게이트가 함께 결합되는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기의 직접 회로.
  21. 제17항에 있어서, 제1게이트에 결합된 연산 증폭기(712)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압/전류 변환기의 집적 회로.
  22. 전압 신호를 전류 신호로 변환하기 위한 방법에 있어서, 전압 신호를 제1트랜지스터에 인가하는 단계, 제2트랜지스터가 1/βVc(β가 제2트랜지스터의 이득이고, Vc가 정전압이다)의 거의 일정한 드레인-소오스 저항을 갖고 있어서, 거의 일정한 저항을 제1 및 제2트랜지스터를 통해 흐르는 전류 신호에 제공하도록 3극 영역에서 동작하고 있는 제2MOS 트랜지스터의 게이트에 바이어스 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 신호를 전류 신호로 변환하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 바이어싱 전압이 Vc+Vr+kVDS(Vr는 제2트랜지스터의 임계 전압이고, VDS는 제2트랜지스터의 드레인-소오스 전압이며, k는 약⅓내지⅔범위의 상수이다)와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 전압 신호를 전류 신호로 변환하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 제2트랜지스터가 IDS=β[VGS-Vr)VDS-kVDS 2](IDS는 제2트랜지스터의 드레인-소오스 전류 및 전류 신호이고, VGS는 제2트랜지스터의 게이트-소오스 전압 및 바이어싱 전압이다)에 따라서 거의 동작하는 것을 특징으로 하는 전압 신호를 전류 신호로 변환하는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019960036953A 1995-08-31 1996-08-30 전압/전류 변환기, 전압/전류 변환기의 집적 회로 및 전압 신호를 전류신호로 변환하는 방법 KR970013649A (ko)

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