TW200843304A

TW200843304A - Voltage conversion device capable of enhancing conversion efficiency

Info

Publication number: TW200843304A
Application number: TW096115287A
Authority: TW
Inventors: Chih-Jen Yen; Tsung-Yin Yu
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2008-11-01
Also published as: US20080266916A1; TWI335709B; US8111054B2; US8350544B2; US20120105037A1

Description

200843304 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】 =發嶋物版帛犧麵置，尤指一種在不同_關導通電阻及不_負载電流之下，均能夠調整電荷泵輸出職，使其維持於職鱗的龍轉換裝置。【先前技術】 • 電荷栗（ChargePUmP)常應用於升壓電路（Booster)或健電路㈤ta__ier)。例如，習知液晶顯示器可利用電荷果來提升低電壓源的輸出電壓，以提供較高伏特數之工作電壓至源極驅動電路（s〇urceDriver)及閘極驅動電路（GateDriver)等驅動電路。如第1圖及第2圖所示，電躲可視為—雙端耕，用來將輸入電壓Vi轉換為正倍數之輸出電壓V0 (第！圖）或負倍數之輸出電壓Vo (第2圖）。 •—習知技術已提供許多電荷系的實現方式及相關電路，例如，第3圖為-定電荷泵300之示意圖。定電荷泵3〇〇由一位準移位 (Level Shifter)電路302與一電荷交換控制開關電路3〇4所組成。位準移位電路302所提供的時脈訊號CLK和皿及控制訊號si 和S2症有效地致動電荷轉換電路開關3〇4，使得定電荷泵綱能提供準確的將輸人賴Vi轉換為輸出電壓Vq，達到升壓或倍壓的效果。然*，定電荷泵的操作只能適合在較小的負载變化下操作’若使用在負倾異度A的設計上，定電荷泵在低負載 5 200843304 下的操作效率將嚴重衰減，在貞載過大時也可能無法正常運作。

此外’習知技術另提供一電容推挽式電荷泵4〇〇，如第*圖所不。電容推挽式電荷栗働由一位準移位電路4〇2與一電荷交 =制開關電路404所組成；其中，電荷交換控制開關電:二。弟2圖之電荷交換控制開關電路3〇4相同，但位準移位電路概中以輸$電容取代位準移位電路迎中的輸出電晶體。在此情形下^電容推挽式電荷泵400可隨著電荷負載大小自動調整時脈控，遠的振巾自藉此方式自鱗低轉換的電荷量，因此能提供較 :的操作效率。然而，電容減式電躲之時脈訊號位準並 ‘、，、法到達全電壓，輸出電壓V。會較不穩定，料隨著負载產生變化。簡言之，由於電荷泵開關導通時有一等效電阻，#負載電、& =過時，會導致電荷泵之輸出賴絲鱗平均值下降，且開; 3電阻愈大，貞載電紐崎大，賴平均值下降情況愈嚴重。若是調整電躲之切麵率猶止龍平均值獨，可能會造成 V〇大於負载電路電源電壓需求，而導致嚴重效率損失。" ▲為了改善上述問題’習知技術可在電荷泵輸出端麵接一電壓 5周整器（Voltageregulator) ’以產生輸出電av〇，如第5圖及第6 圖所示。然而，此方法有兩個缺點··-為需要外接一麵電容&， =是電荷泵先人雜健雄高的輪㈣壓vcc或棚之後，再以電壓調整器降壓，導致效率的損失。 6 200843304 【發明内容】電壓轉換裝置侧之料目㈣姐提供艰輕顯換效率的揭路種可提升電壓轉換效率的電顯有一電何泵，用來根據-輸人電壓，產生—輸匕3 副壓軸歡败電設位準。用來根據該電荷泵所產生之該輸出電壓，輸出—回授瓣一調整單元，«根據_授單元所輸輸出並調整該輸入賴，以使該電荷泵所產生之該輸出電壓保持於一預【實施方式】，口月參考第7圖’第7圖為本發明一實施例可提升電壓轉換效率之電壓轉換裝置勘之功能方塊圖。電壓轉_置朋用來將輸入電壓Vi轉換為輸出龍％ ’其包含有—電荷泵施、—調敕單元20!及-回授單元2〇3。電荷㈣可以是任何形式的電^ 泵，用來將輸入 Vi轉換為特定倍數的輸出電壓％。回授單元 203輕接於電荷杲202，用來根據電荷泵2〇2所產生之輸出電壓 V〇，輸出-回授訊號江至調整單元观。調整單元期則可根據回授單元203所輸出之回授訊號If，輸出並調整輸入電壓^，以使電荷泵202之輸出電壓ν〇維持於預期的位準。此外，在第頂中’ 一等效電流源2〇4所產生的電流II係表示電荷果啦之電流。、 7 200843304 產生=rrGGt，卿f_泵搬所產生的毛壓Vo,產生回授訊號If，而調整斤入電壓Μ ’使得 V。保持預設的位為正向或反向的電流。當負載_大而導致輸出== 時：訊號1W電流值會增力，周整單元加所輸出°:: 3 提持電荷泵2G2之輸出電壓％於預“ 、。之“载電流iL發生變化時，單 =壓授輕㈣纽_自_整，進而^ I 202的輪出電壓V。保持在麵的蚊位準。簡言之，本_賴轉換裝置係_電壓轉電流之回授控制方法’在不__導通電阻及不同的負載電流之下，均能又夠自動㉟i⑨荷錄出電壓’使其維持於預期的位準。在此情形下’本發财需要外接麵電容或賴調整^可避免效率。、每—特別注意的是，第7圖所示之電壓轉換裝置200係為本發明 2例之功能方塊圖，本躺具通常知識者當可_設計符合所而的電路。以下將以數個實施例，分別說明不同細下，調整單疋2〇1及回授單元203之實施例。其中，電壓VDD表示系統電壓，

|Sp "T 4 V6、V7表示特定直流電壓，而gnd表示接地。首先’當輸出電壓V〇與輸入電壓Vi之極性相同時，回授單元2〇3所輸出之回授訊號If可以是由回授單元203流向調整單元 200843304 w 201的電流或由調整單元201流向回授單元203的電流。請參考第 8圖’第8圖為-調整單元8〇〇之示意圖。調整單元卿係第7 圖中調整單it 201之一實施例，其係適用於輸出電壓％與輸入電壓Vi之極性相同且回授訊號江献向電流（由調整單元流出）的情形。調整單it 800包含有-電壓輸出端8〇2、一回授端8〇4、 -運算放大ϋ3(Π、-P型金屬氧化半導體電晶體(以下_pM〇s 電晶體）P30及電阻R3卜R32。調整單元_可透過電壓輸出端籲8〇2輸出電壓Vi ’並透過回授端8〇4接收回授訊號江(輸出電流）。運异放大器301之負輸入端搞接於一參考電壓％，正輸入端織電阻R31、R32與回授端8〇4之間’輸出端則耦接一 pM〇s電晶體P30之閘極。透過調整單元800，當電荷i 2〇2之輸出電壓v〇下降日文’回授δίΐ號If的電流應隨之增加，因而流經電阻i的電流增加’導致電壓Vi上升。當電躲2〇2之輸出電壓v〇回到原設定值時，回授訊號If之電流值隨之減少，因而流經電阻脱的電流減少使得電壓Vi回復原設計值。調整單元_係適用於輪出電壓v〇與輸入電壓Vi之極性相同且回授訊號If為由調整單元_流出之電流的情形，其對應之回授單元2〇3的實施例有許多種。請參考第9圖，第9圖為一回授單元900之示意圖。回授單元900用以實現回授單元2〇3，其係配合調整單元800之運作。回授單元_包含有一輸出電壓接收端902、-回授訊號端904、-分壓電路906及一電壓至電流轉換電路908。分壓電路906透過輸出電壓接收端9〇2接收電荷泵2〇2 200843304 ，之輸出電壓Vo，以產生分麗至電壓至電流轉換電路908，從而透 4 過回授訊號端904產生回授訊號If (反向電流）。請繼續參考第10圖至第13圖，第10圖至第13圖分別為電路 1000、1100、1200、1300 之示意圖，電路 1000、11〇〇、12〇〇、 1300係用以實現第9圖之回授單元900。在第1〇圖中，電阻们”、 R312實現分壓電路9〇6;PM〇S電晶體P311為-電壓至電流放大器，而N型金屬氧化半_電晶體（以下簡稱厕⑽電晶體） •觀卜顧2形成-電流鏡，用以實現電壓至電流轉換電路·，其運作方式如下。電壓Vo經過電阻纽卜们12分壓使得pM〇s 電晶體P311導通某一電流，再經*NM〇s電晶體N3n、犯所形成之電流鏡汲取電流，以產生回授訊號If。當電荷泵之輸出電壓Vo的負載電流IL變大而導致輸出電壓v〇下降時，pM〇s 電晶體Ρ3ΐι的閘極電壓跟著下降。由於PM〇s電晶體之源極與閘極電壓差變大，因鱗通的電流也跟著增加，回授訊號If •的電流值也因而增加，使得第8圖之調整單元800所輸出的電壓 Vi增加，進而使電荷果202之輸出電壓v〇上升。最後，調整單元 _會自動調整輸出電壓Vi直到電荷泵202之輸出電壓v〇上升到預設值。另-方面，當電荷泵202之輸出電壓v〇的負載電流L 變袖導致輸出賴V。上鱗，觸s t晶體P311的閘極電壓跟者上升。由於PMOS電晶體p311之源極與閘極電壓差變小，因此導通的電流也跟著減少，赌峨_電流值也_減少。而 •回授訊號If的電流值減少使得調整單元_所輪出的電壓^減 200843304 ,可:電荷泵202之輸出電壓v〇下降。同樣的，調整單元廳取後也曰自動調整輸出電壓Vi直到電荷果2〇2之輸出電壓％下 =原=。因此’當電荷泵2〇2之輪出電壓％隨負載電流^ _岭致輸出電壓Vo改變時，調整單元議及電路誦可以自賴整電荷泵202之輸出電壓ν〇使其回復到原設定值，而不受開關導通電阻效應或不同負_流變化的影響。換句話說，不需要外接電壓調整器以及穩壓電容，調整單元_及電路麵便^ 提供類似的穩定輸出電壓，因而可避免效率的損失。在第11圖中，電阻R32卜R322實現第9圖之分壓電路9〇6，刚OS電晶體削、顧⑽電晶體咖及電流源i32則用以實現第9圖之電壓至電流轉換電路·，其運作方式如下。電壓％經過電阻R321、R322分壓使得PMOS電晶體P321導通某一電流。電流源132用以偏壓PMOS電晶體P32卜而PM〇S電晶體之汲極與電;^源132之共同節點麵接NMOS電晶體N321之 • 閑極，由NM0S電晶體N321之汲極汲取電流，以產生回授訊號江。當電荷泵202之輸出電壓Vo的負載電流II變大而導致輸出電壓V〇下降時，pM〇S電晶體P321之閘極電壓跟著下降，使得電晶體N321之閘極電壓跟著上升，回授訊裝If的電流值也因此增加。而回授訊號If的電流值增加使得第8圖之調整單元 800所輸出的電壓Vi增加，可以使電荷泵202之輸出電壓％上升。最後，調整單元800會自動調整電壓Vi直到電荷泵2〇2之輸出笔麗Vo上升到原設計值。另一方面，當電荷泵2〇2之輪出電壓 11 200843304

Vo的負載電流IL變小而導致輸出電壓v〇上升時，由於pM〇s電晶體P321之閘極電壓跟著上升，因而_〇8電晶體N321之閘極電壓跟著降低，回授訊號If的電流值也因此減少。而回授訊號If 的電流值減少使得調整單元8〇〇所輸出的電壓Vi減少，可以使電荷泵202之輪出電壓v〇下降。同樣的，調整單元如〇最後也會自動凋整電壓Vi直到電荷泵202之輸出電壓v〇下降至原設計值。在第12圖中，電阻R331、R332實現第9圖之分壓電路9〇6。 PMOS笔日日體P331、P332形成一差動放大器，NMOS電晶體 N331、N332形成一電流鏡，而NMOS電晶體N333則形成一主動負載。PMOS 電晶體 P331、P332 及 NMOS 電晶體 N331、N332、 N333用以實現第9圖之電壓至電流轉換電路908，其運作方式如下。電阻R33卜R332之共同節點分壓耦接PMOS電晶體P331之閘極，而PMOS電晶體P332之閘極耦接一參考電壓Vref。當電荷泵202之輸出電壓V〇的負載電流IL變大而導致輸出電壓Vo下降鲁時’ PMOS電晶體P331之閘極電壓跟著下降，因而電流源133所產生之電流中會有更多的電流流經PMOS電晶體P331，經過 NMOS電晶體N33l、N332所形成之電流鏡的鏡射後，回授訊號 If的電流值也因此增加。而回授訊號If的電流值增加使得第8圖之調整單元800所輸出的電壓vi增加，可以使電荷泵202之輸出電壓Vo上升。最後，調整單元8〇〇會自動調整電壓vi直到電荷泵2〇2之輸出電壓Vo上升到原設計值。另一方面，當電荷泵2〇2 • 之輸出電壓ν〇的負載電流IL變小而導致輸出電壓Vo上升時， 12 200843304 % PMOS電晶體P331之閘極電壓跟著上升’因而電流源I33所產生 " 的電流中會有更多的電流流經PMOS電晶體1>332與_〇8電晶體N333，流經PMOS電晶體P331的電流因此變少，經過_〇3 電晶體N331、N332所形成之電流鏡的鏡射後，回授訊號辽的電流值便會減少。而回授訊號If的電流值減少使得調整單元8㈧所輸出的電壓vi降低，可以使電荷果202之輸出電壓v〇降低。同樣的，調整單元800最後也會自動調整輸出電壓％直到電荷泵2〇2 之輸出電壓Vo下降至原設計值。 ^在第13圖中，電阻R341、綱實現第9圖之錢電路痛，運算放大器341及NMOS電晶體刪則用以實現第9圖之電壓其運作方式如下。電壓v〇經過電阻、

Vo上升時，N341間極電壓至電轉換電路908 ’其運作方g R342分壓搞接至運算放大器mi 之正輸入端則搞接於一參者雷厭 0的負載電流IL變小而導致輸出跟著下降，因而經由N341汲極所 200843304 、產生的回授汛號1f的電流值也因此減少。而回授訊號If的電流值減少使得第8圖之調整單元8〇〇所輸出之電壓％降低，可以使電荷泵202之輸出電壓¥〇降低。同樣的，調整單元8〇〇最後也會自動調整電壓Vi直到電荷泵2〇2之輸出電壓v〇下降至原設計值。特別注意的是，第8圖之調整單元8〇〇及第9圖之回授單元 900係適用於輸出電壓v〇與輸入電壓％之極性相同且回授訊號 _ If為反向電流（由調整單元_流出至回授單元9〇〇)的情形，而第10圖至第13圖則為回授單元900之實施例。除此之外，針對回授訊號If為正向電流的情形，本發明另提供其它實施例。冒σ ’使得PMOS電晶體P3〇的汲極電流增加，所輸出之電壓Vi上升时一請參考第14圖，第14圖為一調整單元14〇〇之示意圖。調整 :疋1400係第7圖中調整單元2〇1乂-實施例，其係適用於輪出 % t Vo與輸入電壓％之極性相同且回授訊號辽為正向電流（流入調整單元14GG)的_。膽單元漏之電触構相似於第8 ⑩圖之調整單，但增加了一電流源剛及一電阻购，且回授端1404移至運算放大器301的負輸入端（省略了參考電壓Vi^，其運作方式如下。當電荷泵2G2之輸出電壓Vo下降時，由外部流入之回授訊號If的電流值會隨之增加，因而流經電阻糾的電节知’電壓輸出蠕1402 髮Vo回到原設定

值時，回授訊號If的電流值隨之減少，因而流經減少使得f壓Vi回復原設計值。 200843304 、輕單元14__於輸㈣壓％與輪人電壓％之極性相同且回授訊號If為流入至調整單元201之電流的情形，其對應之回授單元203的實施例有許多種。請參考帛15圖，第/頂:一回授單元之示意圖。回授單元⑽用以實現回授單元观，其係配合調整單元·之運作。回授單元15⑽包含有一輸出電壓接收端1502、-回授訊號端15〇4、一分壓電路觸及一電壓至電流轉換電路1508。分壓電路1506透過輸出電壓接收端15〇2 馨接收電荷泵搬之輸出電壓Vo，以產生分壓至電壓至電流轉換電路1508，從而透過回授訊號端15〇4產生回授訊號if(正向電流）。 ό月Ik續麥考第16圖至第20圖，第16圖至第20圖分別為電路 1600、1700、1800、1900、2000 之示意圖，電路 16〇〇、17〇〇、 1800、1900、2000係用以實現第15圖之回授單元15〇〇。在第16 圖中，電阻R411、R412實現分壓電路1506 ; PMOS電晶體P411 則實現電壓至電流轉換電路1508，其運作方式如下。電壓v〇經過 • 電阻R411、R412分壓使得PMOS電晶體P411導通某一電流，再經由PMOS電晶體P411之汲極產生流出電流，即為回授訊號If。當電荷泵202之輸出電壓ν〇的負載電流II變大而導致輸出電壓 Vo下降時，PM0S電晶體P411的閘極電壓跟著下降。由於PMOS 電晶體P411之源極與閘極電壓差變大，因此導通的電流跟著增加’回授訊號If的電流值也因而增加。而回授訊號If的電流值增加使得第14圖之調整單元14〇〇所輸出之電壓vi增加，可以使電荷果202之輸出電壓Vo上升。最後，調整單元1400會自動調整 15 200843304 輸出電壓Vi直到電荷泵202輪 1 一·Λ 之翰出^ν〇上升到原設計值。另田電何泵202之輪出電壓Vo的負載雷、戀酋出電壓Vo上升時，PM〇s電晶體ρ4"，处小而導致輸电日日體P411的閘極電壓跟著上升。由 ^MOS電晶體則之源極與閘極電壓差變小，因此導通的電流也跟者減少，回授訊號If的電流值也因而減少。而回授訊號江的電流值減少使得第Η圖之調整單元·所輸出之· ^減少，可以使電荷泵202之輸出電壓VQ下降。同樣的，調整單元剛最後也會自動調整輸出電壓Vi直到電荷泵2〇2之輸出電壓％下降至原設計值。因此，當電荷泵搬之輸出電壓v。隨負載電流t 變動而導致輸出電壓Vo改變時’調整單元14〇〇及電路i6_可以自動調整電荷泵202之輸出電壓ν〇使其回復到原設定值，而不受開關導通電阻效應或不同負載電流變化的影響。換句話說，不需要外接電壓調整器以及穩壓電容，調整單元嶋及電路誦便可提供類似的穩定輸出電壓，因而可避免效率的損失。在第17圖中，電阻R421、R422實現第15圖之分壓電路 1506，PMOS電晶體P421、P422及電流源142則用以實現第15 圖之電壓至電流轉換電路1508，其運作方式如下。電壓v〇經過電阻R421、R422分壓耦接至PM0S電晶體p421之閘極。電流源142 用以偏壓PMOS電晶體P421。而PMOS電晶體P421之源極與電流源142之共同節點耦接於PM〇s電晶體p422之閘極，由pM〇s 電晶體P422之汲極產生流出的電流，即回授訊號If。當電荷泵2〇2 之輸出電壓Vo的負載電流II變大而導致輸出電壓v〇下降時， 16 200843304 ；PM〇S電晶體剛的問極電壓跟著下降，因而mos電晶體嫩之間極電壓跟著下降，回授訊辣If的電流值也因此增加。而回授訊賴的電流值增加使得第u圖之調整單元剛所輸出之電壓 Vi增加’可以使電躲2〇2之輪出電壓V。上升。最後，調整單元剛會自動調整輸出電壓Vi直到電荷泵202之輸出電壓vo上升到原設計值。另-方面，當電荷策202之輸出電壓vo的負載電流 ILt:小而&致輸it!賴Vg上升時，由^PMC)S電晶體p42l的閑鲁極電[跟著上升因而PMOS電晶體pc2的閘極電壓跟著上升，回授訊號If的f流值也因此減少。_授訊賴的電流值減少使得第14®之赃單元刚所獅之龍％減少，可以使電荷果 202之輸出電壓Vo下降。同樣的，調整單元刚最後也會自動調整輸出電壓Vi直到電荷泵2〇2之輸出電壓v〇下降至原設計值。在第18圖中，電阻R431、R432實現第15圖之分壓電路 1506，而電壓至電流轉換電路Bog則由pm〇s電晶體P431、 • P432、P433、電晶體簡1及電流源143所實現，其運作方式如下。電壓Vo經過電阻R431、R432分壓輕接至pM〇s電晶體 P431之閘極。電流源143用以偏壓pM〇s電晶體削。而pM〇s 電晶體PC 1之汲極與電流源143之共同節點輕接於麵〇3電晶體 N431之閘極’由nmqs電晶體N431之沒極再經由pm〇S電晶體 P432 P433所組成的電流鏡產生流出的電流，即為回授訊號好。當電荷果202之輸出電壓v〇力負載電流II變大而導致輸出電壓 • Vo下降時，pM〇S電晶體P431的閘極電壓跟著下降，因而使 17 200843304 NM〇S電晶體Ν431閘極電壓跟著上升，使得流過PM〇s電晶體 ΡΑΒΙ、？#??所形成之電流鏡的電流增加，回授訊號If的電流值也因此增加。而回授訊號If的電流值增加使得第14圖之調整單元 MOO所輸出之電壓Vi增加，可以使電荷泵2〇2之輪出電壓％上升。敢後，调整單元1400會自動調整輸出電壓Vi直到電荷泵202 之輸出電壓Vo上升到原設計值。另一方面，當電荷泵2〇2之輸出電壓Vo的負載電流II變小而導致輸出電壓v〇上升時，由於pM〇s 春電晶體P431的閘極電壓跟著上升，因而NMOS電晶體^^431閘極電壓跟著下降，使得PM0S電晶體P432、P433所形成之電流鏡的電流減少，回授訊號If的電流值也因此減少。而回授訊號还的電流值減少使得第14圖之調整單元14〇〇所輸出之電壓Vi減少，可以使電街泵202之輸出電壓v〇下降。同樣的，調整單元⑻最後也會自動調整輸出電壓Vi直到電荷泵2〇2之輸出電壓％下降至原設計值。在第19圖中，電阻浦卜膜2實現第15圖之分屢電路 !506。NMOS電晶體麵、謂形成一差動放大器，pM〇s電晶體P442、P443形成-電流鏡，而PM〇s電晶體p44i則形成— 主動負載。NMOS f晶體顺卜N442及PM()S電晶體、p44l、 P442、剛及電麵144用以實現第i5圖之賴至電流轉換電路 1508，其運作方式如τ。電壓％經過電阻細、謂分壓至NMOS電晶體Ν441之閘極。而_s電晶體腦之閑_ 接-參考電M Vref。當電荷泵迦之輸出電壓％的負载電流^ 18 200843304 變大而‘致輪出電壓v〇下降時’舰電晶體淋^的閘極電壓跟著下降，因吨騎144所產生的餘巾會奴麵電流流經 NM〇S電晶體N442 ’經由pM〇s電晶體⑽、糊所形成之電流鏡產生_授峨If的额值仙此增加。_觀號江的電流值增加使得第14圖之婦單元觸所輸出之輕Vi增加，可以使電荷泵202之輸出電壓v。上升。最後，調整單元剛會自賴整輸出電壓Vi直到電荷泵2G2之輸出電壓％上升到原設計值。另-方面，當電荷泵2〇2之輸出電壓v〇的負載電流t變小而導致輸出電壓Vo上升時，胸〇s電晶體細的閘極電壓跟著上升，因而電流源144所產生的電流中會有更多的電流流經麵〇s 電晶體N441與PM0S電晶體P441，因而經由pM〇s電晶體腦、 pw所形成之電流難生的回觀號If的電流值便會減少。而回授訊號If的電流值減少使得第14圖之調整單元·所輸出之電壓w降低’可以使電荷泵202之輸出電壓v〇降低。同樣的，調整單元1400最後也會自動調整輸出電壓％直到電荷栗搬之輸出電壓Vo下降至原設計值。 w 在第20圖中’電阻R451、R452實現第15圖之分壓電路 1506 ’運算放大器45! &PMOS電晶體P451則用以實現第15圖之電壓至電流轉換電路15G8 ’其運作方式如下。電壓％瘦過*阻細、議分壓祕至運算放大器初之正輸入端，運算放=器 451之負輸入端則搞接-參考電壓Vref，運算放大器451之輸出端則搞接至PMOS電晶體顺之閘極。當電荷栗搬之輪/電壓 19 200843304 % • V〇的負载電流t變大而導致輪出電壓v P451 下降時，PMOS電晶體的間極電慶跟著下降：曰曰體所產生的回授1 % ^ μ + 、由PM〇S電晶體Ρ451之汲極权戒琥If的電流值也因此择 ^ 值增加使得第14圖 d 9 0。_授訊號If的電流使電荇i 2fV> 0正兀 0所輪出之電壓Vi增加，可以便冤何泵202之輪出電壓田調整輸出電壓Vi直到電巧加升取後，調整單元1400會自動另一太而a直到電何果202讀出健Vo上升到原設計值。輸_ vl = ，V〇的負載電流1L變小而導致瞻 ^ S電晶體P451的閘極電壓跟著上升， p經由mos t晶體P45…及極所產生之回授訊號if的電流此減少。❿回授訊號If的電流值減少使得第14圖之調整單心〇〇所輸出之電壓vi降低，可以使電荷泵2〇2之輸出電壓v〇降低同樣的，調整單元1400最後也會自動調整輸出電壓¥1直到電荷泵202之輸出電壓v〇下降至原設計值。特別注意的是，第14圖之調整單元1400及第15圖之回授單儿1500係適用於輸出電壓v〇與輸入電壓vi之極性相同且回授訊號1f為正向電流（由回授單元1500流出至調整單元14〇〇)的情形’而第16圖至第20圖則為回授單元1500之實施例。針對輸出電壓Vo與輸入電壓Vi皆為正電壓的情形，第8圖至第20圖顯示了回授訊號If為正向或負向電流時調整單元20〗及回授單元203之實施例。同樣地，針對輸出電壓V〇與輸入電壓 Vi之極性相反的情形（即電荷泵202產生負電壓之輸出電壓v〇)，本發明亦可根據回授訊號If為正向或負向電流，提供兩類實施 20 200843304 例。當輸出電壓Vo與輸入電壓Vi之極性相反，且回授訊號江為負向電流（流入回授單元）時，可以第8圖之調整單元800實現符合需求之調整單元201，而回授單元203則可由第21圖至第25 圖之電路2100、2200、2300、2400、2500實現；而當輸出電壓％與輸入電壓Vi之極性相反，且回授訊號If為正向電流（由回授單元流出）時，可以第14圖之調整單元1400實現符合需求之調整單元201，而回授單元203則可由第26圖至第29圖之電路2600、 2700、2800、2900實現。其中，電路21〇〇、22⑽、幻㈤、％㈨、 2500、2600、2700、2800、2900係透過修改或仿照電路1〇〇〇、11〇〇、 1200、1300、1600、1700、1800、1900、2000 而產生，相關操作方式可參考前述說明，在此不贅述。综上所述，本發明電壓轉換裝置係利用電壓轉電流之回授控制方法，在不_開關導通電阻及不同的負载電流之下，均能夠自動调整電荷泵輸出電壓，使其維持於預期的位準。當電荷泵之輸出電壓隨貞載電賴動而導致輸丨電敎變時，本發明之調整 ^元及回授單切以自_整電荷泵之輸出電壓使其回復到原設值而不义開關導通電阻效應或不同負載電流變化的影響。換句話說’不需要外接抑及麵電容，本發明便可提供類似的穩定輸出電壓，因而可避免效率的損失。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範斤做之均荨變化與修飾’皆應屬本發明之涵蓋範圍。 21 200843304 【圖式簡單說明】 ^ 1圖為$知用來產生正輸出賴之電荷泵之功能方塊圖。第2圖為自知用來產生負輸出龍之電荷泵之功能方塊圖。第3圖為習知—定電荷泵之示意圖。第4圖為f知—電容推挽式電荷泵之示意圖。第5圖為自知產生正電壓之電荷絲接—電壓調整器之功能方塊圖。第6圖為自知產生貞賴之電荷絲接—電壓調整器之功能方塊圖。第7圖為本發明—實_可提升賴轉換效率之紐轉換裝置之功能方塊圖。第8圖為本發明一實施例調整單元之示意圖。第9圖為本發明一實施例回授單元之示意圖。第固至第13圖為用來實現第9圖之回授單元之電路實施例的不意圖。第14圖為本發明一實施例調整單元之示意圖。第15圖為本發明一實施例回授單元之示意圖。第16圖至第2G_用來實現第15圖之回授單元之電路實施例的不意圖。、第圖至第29圖為用來實現本發咖授單元之電路實施例的示意圖。【车要元件符號說明】 300 — 定電荷泵 22 200843304 302 位準移位電路、304 電荷交換控制開關電路 400 電容推挽式電荷泵 402 位準移位電路 404 電荷交換控制開關電路 200 電壓轉換裝置 202 電荷泵 CL 穩壓電容 • il 負載電流 CLK、XCK 時脈訊號 SI、S2 控制訊號 2(H、800、1400 調整單元 203、900、1500 回授單元 If 回授訊號 802 、 1402 電壓輸出端 • 804 、 1404 .回授端 301 > 341 ^ 451 運算放大器 902 、 1502 輸出電壓接收端 904、1504 回授訊號端 906、1506 分壓電路 908 > 1508 電壓至電流轉換電路 1406、132、133、142、143、144 電流源 P30、P3U、P32卜 P33卜 P332、Ρ4Π、P42卜 P422、P43卜 P432、 23 200843304 P433、P441、P442、P443、P451 P型金屬氧化半導體電晶體 N311、N312、N32卜 N331、N332、N333、N34卜 N43卜 N441、 N442 N型金屬氧化半導體電晶體 R31、R32、R311、R312、R321、R322、R331、F332、R34卜 R342、 R4卜 R41 卜 R412、R42卜 R422、R43 卜 R432、R44卜 R442、 R451、R452 電阻 1000、1100、1200、1300、1600、1700、1800、1900、2000、2100、 2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900 電路 Vo、Vi、VCC、VDD、VEE、Vref、Vr、V3、V4、V6、V7 電壓

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Claims

200843304 十、申請專利範圍： 1· 一種可提升電壓轉換效率的電壓轉換裝置，包含有· 一電荷泵（ChargePump)，用來根據一輸入電壓座生一輪出電壓，該輸出電壓之電壓值與該輸入電壓之電壓值呈— 線性關係；一回授單元’用來根據該電荷泵所產生之該輸出電壓，輪出— 回授訊號；以及

一調整單元’絲根據該回授單元所輸出之朗授訊號，輪出並調整該輸人，以使該電荷泵所產生之該輸出電壓保持於一預設位準。 2. 如請求項1所述之電壓轉換裝置，其中該輸出電壓之電壓值與該輸入電壓之電壓值呈正倍數關係。 3. 如請求項2所述之轉換裝置，其中該回授單元所輸出之該回授訊號係由該回授單元汲取一回授電流而產生。 4. 如請求項3所述之電壓轉換裝置，其中該回授單元包含有：輸出電壓接收端’ _於該電躲，絲接收該電荷栗所輸出之該輸出電壓； -回授訊號端，用來輪出該回授訊號；刀壓％路，输於該輪出電壓接收端與地端之間，用來產生一分壓訊號；以及 ^至包抓轉換電路’輕接於該分壓電路，用來根據該分壓 25 200843304 訊號，汲取該回授電流。 5. 一如 =4所狀賴職裝置，財該分㈣路包、阻’其-端耦接於該輸出電壓接收端該電壓至電流觀電路；以及喊接於 -第二電阻’其—_接於該第—電阻與該電壓至電流轉換電路之間，另一端耦接於地端。、

6.如請求項4所述之賴轉縣置，其巾該賴至路包含有：玉 -電壓至電流放大器，_於該分壓電路，用來根據該分壓訊號，產生該回授電流；以及一電流鏡，包含有一第一分支耦接於該電壓至電流放大器，及一第二分支搞接於該回授訊號端與地端之間，用來將該第一分支之電流鏡射至該第二分支。

7·如請求項6所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器係一 P型金屬氧化半導體電晶體，其閘極搞接於該分壓電路，源極耦接於一電壓產生器，以及汲極耦接於該電流鏡之該第一分支。 8·如請求項6所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器係一差動放大器。 26 200843304 如請=8所狀賴轉換㈣，料 -第一電晶體，包含有一第一·4 聊有. 耦接;^ μ β 接於該分壓電路，一第二端祸接於一電流源，及一第二八±.、一接於該電流鏡之該第一刀叉，从及一第：=一第，接於-參考電壓，-第二端接於該電流源，及一第三端辑接於-輸出電阻。其中該第一電晶體係一P 端係閘極，該第二端係源

10·如請求項9所述之電壓轉換裝置，型金屬氧化半導體電晶體，該第— 極，該第三端係汲極。 11. 其中該第二電晶體係一p 端係閘極，該第二端係源如請求項10所述之電壓轉換裝置，型金屬氧化半導體電晶體，該第一極，該第三端係汲極。

12·如請求項9所述之電壓轉換裝置式負载電路。其中該輸出電阻係一主動其中該電壓至電流轉換電 13·如請求項4所述之電壓轉換裝置，路包含有：一運异放大器，包含有一正輸入入端麵接於該分壓電路，及於—參考電壓，一負輸訊號與該參考職，喊生端’絲_該分壓一電壓至電流放大器，搞接於該運=訊號；以及致大器之該輸出端與該回 27 200843304 授‘號’用來根據該電屋訊號，產生該回授電流。 14·如請求項13所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器係一 N型金屬氧化半導體電晶體，其閘極耦接於該運算放大器之該輸出端，汲極耦接於該回授訊號端，以及源極耦接於地端。 15. 如請求項4所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流轉換電路包含有： -共源極放大器，包含有-輸入端耦接於該分壓電路，及一輸出端，用來根據該分壓訊號，以產生一輸出電壓；以及 -电壓至電流放大n ’祕於該共祕放大器之該輸出端與該回授訊號端，用來根據該共雜放Ali輸_之該輸出電壓，產生該回授電流。 16. 如請求項u所述之電壓轉換裝置，其中該共源極放大有： W 電曰曰體’包含有-第-端輕接於該共源極放大器之該輸入端’一第二端柄接於—電壓產生器，及一第三端耦接於禮共源極放大器之該輸出端；以及 -電流源’其-端__電晶體之第三端與該絲極放大哭之該輸出端之間，另—_接於地端。 Π.如請求項16所述之電壓轉換裳置，其中該電晶體係一 ρ型金 28 200843304 200843304 該弟—端係源極屬氧化半導體電晶體，該第—端係間極，該弟二端係及極。 18. 如請求項I5所述之電_錄置該於地端極耦接於料= .....^ ’及_胁如授喊端’以及源極耦接 19. 如請求項3所述之電壓轉換褒置，其中該調整單元包含有：電錄出端’耦接於該電荷果，用來輸出該輸入電壓；一回授端，_於該回授單元，用來接收該回授訊號；一運算放大器，包含有—正輸人端、—負輸人端及—輸出端，該負輸入端耦接於一參考電壓；一電晶體’包含有—第—端輪於該運算放大器之該輪出端，一第二端_於—電壓產生器，及-第三端_於該電壓輸出端；第山電阻其端耦接於該電晶體之該第三端與該電壓輸出端之間u純於該運算放A||之該正輸入端回授端之間；以及一第二電阻’其—端_於該第—電阻、該運算放大器之該正輸入端與該回授端之間，另—端輕接於地端。Λ 20. 如請求項19所述之電壓轉縣置，其中該電晶體係—ρ型全屬氧化半導體電晶體，該第—端係_，該》二__ , 29 200843304 該第三蠕係汲極。 21·如凊求項2所述之電壓轉換裝置，其中該回授單元所輪出之該回授訊號係由該回授單元輸出一回授電流而產生。 .如明求項21所述之電壓轉換裝置，其中該回授單元包含有：輸出電壓接收端，耦接於該電荷泵，用來接收該電荷泵所輸出之該輸出電壓；回授訊號端，用來輸出該回授訊號；刀C電路，耦接於該輸出電壓接收端，用來產生一分壓訊號；以及紐1電_換電路，祕於該分壓電路，用來根據該分壓汛號，產生該回授電流。如明求項22所述之電壓轉換裝置，纟中該分壓電路包含有：一弟一電阻，其一端耦接於該輸出電壓接收端，另一端耦接於該電壓至電流轉換電路；以及第—私阻’其一端輕接於該第-電阻與該電壓至電流轉換電路之間n她於地端。如明求項22所述之顧轉換裝置，其巾該電壓至電流轉換電路係、p型金屬氧化半導體電晶體，其閘極耦接於該分壓電路，源極输於-電壓敲器，以及雜減霞回授訊號 200843304 25.如請求項22所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流轉換電 ^ 路包含有：一電壓至電流放大裔，耦接於該分壓電路，用來根據該分壓訊號’產生該回授電流；以及 -電流鏡，包含有-第-分支祕於該賴至電流放大器，及一弟一分支耦接於該回授訊號端與一電壓產生器之間，用來將該第一分支之電流鏡射至該第二分支。 • 26·如請求項25所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器包含有：一共源極放大器，包含有一輸入端耦接於該分壓電路，及一輸出端，用來根據該分壓訊號，以產生一輸出電壓；以及一電晶體，包含一第一端耦接於該共源極放大器之該輸出端，一第二端耦接於地端，及一第三端耦接於該電流鏡之該第一分支；用來根據該共源極放大器輸出端之該輸出電 φ 壓，於該第三端產生該回授電流。 27·如請求項26所述之電壓轉換裝置，其中該共源極放大器包含有·· 一電晶體，包含有一第一端耦接於該共源極放大器之該輸入端，一第二端耦接於一電壓產生器，及一第三端耦接於該共源極放大器之該輸出端；以及 • 一電流源’其一端耦接於該電晶體之第三端與該共源極放大器，之該輸出端之間，另一端耦接於地端。 31 200843304 型金屬氧化半導體電晶體，該第一 … 邊弟〜係閘極，該第二端係源極’該弟二端係沒極。主動 μ.如請求項31所述之龍轉換裝置，其中該輸出電阻係一式負載電路。 35.如請求項22所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流轉換電路包含有·· 一運异放大ϋ ’包含有-正輸人端耦接於該分壓電路，一負輸入端雛於-參考電壓，及—輸出端，用來比較該分壓訊號與該參考電壓’以產生—電壓訊號；以及一電壓至電献大ϋ，__ 放Α||之雜出端與該回授訊號端’料根據該t壓訊號，產生翻授電流。 36· 如請求項35所述之轉換裝置，其中該電壓至電流放大器係一 P型金屬氧化半導體電晶體，其__於該運算放大器之該輸出端，汲_接_回授訊魏，以及_耗接於一電壓產生器。扛如請求項22所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流轉路包含有：共源極放大ϋ，包含有_輸人端祕於該分壓電路，及一輸出端，用來根據該分壓til號，以產生-輸出電壓；以/ 一電壓至電流放大ϋ，她於該共雜放A|§之該輪出端與該 33 200843304 回授訊號端，用來根據該共源極放大器輸出端之該輸出電壓，產生該回授電流。 38·如明求項37所述之電壓轉換裝置，其中該共源極放大器包含有· -電曰曰:體，包含有—第一端耦接於該共源極放大器之該輸入，第—端耦接於該共源極放大器之該輸出端，及一弟二端輕接於地端；以及 ^源’其-端触於該電晶體之第二端與該共源極放大器之該輪出端之間，另一端麵接於一電壓產生器。 39.

40· 如請求項38所述之賴轉縣置，其中該電晶體係一 p型全述之電壓轉換裝置，射_壓至電流放大器大器之减持體電晶體，其___共源極放二了出端，接於該回於一電壓產生器。人郑位稠钱 41·如請求項21所述之電壓轉拖 -電缝出端，接於該零荷泵，用i輸含有: :;=電=r授單元，接收 [轉換電路’__回授端，用來賴回授訊號 34 200843304 轉換為一回授電壓訊號； ,:放大b，包含有—正輸入端、—負輸人端及—輸出端，該負輪入端耦接闕電流至電壓轉換電路，絲接收該回授電壓訊號；〃 '、體〃匕3有一第一端耦接於該運算放大器之該輸出端， :第二輪接於—電壓產生器，及—第三端耦接於該電壓輪出端；一第二電阻’其—端_於該電晶體之該第三端與該電堡輸出端之間，另一端搞接於該運算放大器之該正輸入端及，第電阻’其—端耦接於該第—電阻與該·放大器之該正輸入端之間，另一端耦接於地端。 °° " 42·如明求項41所述之電壓轉換裝路包含有：職衣置其中該電流至電_換電參考電流源，耦接該回授端與該一/來触—參考電流；以及該負輸入端’ 一電=之trr胁該參考電流源、_授端與該運算放大 Μ負輸入端之間，另一端耦接於地端。 43.如。月求項y所述之電壓轉換裝置屬氧化半導體電晶體，該第电曰曰體係一 Ρ型金該第三蠕係汲極。 ^糸間極’該第二端係源極， 35 200843304 28. 29. 如明求項26所述之電壓衛錄置，其中該電晶金屬氧化半導體電晶體，該第一端係閘極，該第、、原型該第三鵝係汲極。 %係源極’ 該第三端係汲極。該第二端係源極， • 30. 如睛求項25所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電、; 係一差動放大器。電流放大器 31· 32. 33. 如請求項3〇所狀賴轉歸置，射縣紐有：一第一電晶體，包含有-第-端耦接於該分壓電路，一第二端广接於-電流源，及—第三端_於—輸出電阻；以及 -第二電晶體，包含有-第—端轉接於—參考電壓，一第二端麵接於該電流源，及-第三端執接於該電流鏡之該第一分支。其中該第一電晶體係一N 端係閘極，該第二端係源如請求項31所述之電壓轉換裝置，型金屬氧化半導體電晶體，該第— 極，該第三端係汲極。如請求項32所述之電壓轉贼置，其中該第二電晶體係一 n 32 200843304 與該輸入電===帽輸出電壓之讎之 46.如^求項45所述之電壓轉換裝置，其中該回授單元包含有·· —輸出電壓接收端姻於該電荷泵，用來接收該電荷果所輸出之該輸出電壓； —回授訊號端，用來輸出該回授訊號；一分壓電路，接於該輸出電壓接收端與—電壓產生器之間，用來產生一分壓訊號；以及一電壓至電鱗換魏分壓魏，料祕該分壓成號，汲取該回授電流。 •—如H項46 _之熱裝置’財該分㈣路包含有：电卩輕接於该輸出電壓接收端’另-端麵接於該電壓至電流轉換電路；以及、 ^ d '、端耗接於該第一電阻與該電壓至電流轉換電路之間’另-端I禺接於該電壓產生器。 j項46所述之電壓轉換裝置，其巾該電壓至電流轉換電糸—N型金屬氧化半導體電晶體，其閘極雛於該分壓電路，源極柄接於地端，以及及極耗接於該回授訊號端。 36 200843304 49.如請求項46所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流轉換電路包含有： ' 一電壓至電流放大器，耦接於該分壓電路，用來根據該分壓訊號，產生該回授電流；以及一電流鏡，包含有一第一分支耦接於該電壓至電流放大器，及一第二分支耦接於該回授訊號端與地端之間，用來將該第一分支之電流鏡射至該第二分支。 5〇·如請求項49所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器包含有： °° -共源極放大ϋ，包含有—輸人端耦接於該分壓電路，及—輪出端，用來根據該分壓訊號，以產生一輸出電壓；以及J 一電晶體’包含—第—端耦接於該共源極放大器之該輸出端， :第二端耦接於—電壓產生器，及-第三端祕於該電 &鏡之該第—分支；用來根據該聽極放大器輸出端之該輸出電壓’於該第三端產生軸授電流。 51.如請求項50所述之電壓轉換裝置，其中該共源極放大器包含有：一電曰曰:體’包含有—第—端_於該共源極放大器之該輸入端第一端耦接於地端’及一第三端耦接於該共源極放大器之该輪出端；以及 -電流源’其-端輕接於該電晶體之第三端與該共源極放大器之該輸出端之間，另一端麵接於一電壓產生器。 200843304 52. 53. =求項5〇所述之電壓轉換屬氧化半導體電晶體中該電曰曰隊P型金該第三m汲極。 —_ ’該第n原極’ 如明求項51所述之電壓轉換壯全屬梟，仏丄衣置’其中該電晶體係一n型至肩乳化半導體電晶體，該第該第三端係、汲極。 _閘極’糾-蠕係源極， • 54. 述之電壓轉換裝置’其中_至電流放大器 55. 56. ^請求項54所述之賴轉換妓，射該絲放大器包含 ―第:電晶體，包含有-第1輕接於該練電路，一第二端 =於-_ m耦接於—輸出電阻；以及 -電晶體’包含有-第—端麵接於—參考電壓，一第二端耦接於該電流源，及-第三端_於該電流鏡之該第一分支。其中該第一電晶體係—p 端係閘極，該第二端係源如請求項55所述之電壓轉換裝置，型金屬氧化半導體電晶體，該第_ 極，該第三端係汲極。 57. 如請求項56所述之電壓轉換裝置，其中該第二電晶體係 38 200843304 該第二端係源型金屬f化半導體電晶體，該第-端係間極，極，該第三端係汲極。 58·如請求項55所述之式負載電路。電壓轉換裝置，財該輸出電阻係主動 59. 60. 所述之賴轉換裝置’其中該電壓至電流轉換電 '放大包含有—正輸人端搞接於該分壓電路，—負輸 ▲入端輕接於-參考電壓，及—輸出端，用來比較該分壓，號與該參考電壓’以產生一電麗訊號；以及一電壓至電献大H，雛於該運算放Α||找触端與該回授訊號端’絲減該電觀號，產生翻授電流。如請求項59所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器 1 N型金屬氧化半導體電晶體’其閘極搞接於該運算放大器之該輸出端，錄雛浦回授訊號端，以及_麵接於地端。 61·如請求項46所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流轉換電路包含有：一共汲極放大器，包含有一輸入端耦接於該分壓電路，及一輸出端’用來根據該分M§fL號’以產生一輸出電壓；以及一電晶體，包含一第一端耦接於該共汲極放大器之該輸出端， 39 200843304 一第二端耦接於地端，及一第三端耦接於該回授訊號端；用來根據該共汲極放大器輸出端之該輸出電壓，於該第三端產生該回授電流。 62·如請求項61所述之電壓轉換裝置，其中該共汲極放大器包含有: 電日日體包§有一第一端輕接於該共汲極放大器之該輸入端’-第二端_於—電壓產生器，及—第三端輕接於該共汲極放大器之該輸出端；以及 -電流源，其-端耦接於該電晶體之第三端與該共汲極放大器之該輸出端之間，另一端耦接於地端。 63. 如請柄6'所述之電壓轉換裝置，其中該電晶體係—_ 金f =半導體電晶體，該第一端係閘極’該第二端係源極，該第二端係沒極。 64. =求項62所述之輕轉換裝置，其中該電晶體係一 n型金屬乳化+導體電晶體，該第—端係_，該第三端係源極。 ΜΑ極’ 65. 如 =5所述之賴轉絲置，其_整單元 :纖㈣趣_躲爾論輸人電壓.有· 一=输該回授單元’用來接收該回授訊號；一運异放大器，包含有-正輸人端、_負輸人端及—輪出端， 200843304 該負輸入知輛接於一參考電壓· 一電晶體，包含有一第一减巍 I —接_運算放大II之該輪出妓一弟一端耦接於—電壓I 壓輸出端；產生-及一弟三端轉接於該電第龟阻，其一端耗接於該電晶體之分楚_ Pe ^ 體之該弟二鳊與該電壓輪出知之間’另1耦接於該運算放大器輪出回授端之間；以及饰八％與该第％阻其端麵接於該第—電阻、該運算放大器之該正輸入端與該回授端之間，另—端輕接於地端。μ 66. ρ型金該弟—端係源極，所述之電壓崎置，其中該電晶體係化半導體電晶體，該第-端係閘極， σ亥弟二端係〉及極。 67· ^項44所述之電壓轉換裝置，其中該回該回授訊號係由該回授單元輪出-回授電流而產生 68· 如請求項67所述之電壓轉一輸出電壓接《,接卿電^姆單姑你出之該輸出電I· 用來接收該電荷泵所輸二回授訊號端’用來輪出該回授訊號；用來產生一分壓訊 —分璧電路，_於該輪出接收端，號，·以及一電壓至電流轉換電路耦接於該分壓電路，用來根據該分壓 41 200843304 訊號，產生該回授電流攸一如請^項68所述之電壓轉換裳置’其中該分㈣路包含有：一弟二電阻，其-她接於該輪_接收端，另—輪接於該電壓至電流轉換電路；以及第私阻’其端耦接於該第_電阻與該電壓至電流轉換電路之間，另一端耦接於一電壓產生器。女口月求項68所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流轉換電路包含有：电壓至電流放大器，搞接於該分壓電路，用來根據該分壓訊號，產生該回授電流；以及電机鏡，包含有一第一分支耦接於該電壓至電流放大器，及一第二分支耦接於該回授訊號端與一電壓產生器之間，用來將該第一分支之電流鏡射至該第二分支。 71·如請求項70所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器係N型金屬氧化半導體電晶體，其閘極搞接於該分麼電路，源極耦接於地端，以及汲極耦接於該電流鏡之該第一分支。 72·如請求項70所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器係一差動放大器。 42 200843304 π ^請求項η所述之觸換裝置，其中該差動放大器包含一第=晶體，包含有_第_端細於耦接於—電流源，及兔路弟，分支；以及 _接於该電流鏡之該第〜弟::晶體’包含有一第一端耦接於—參考電壓 ‘輸出電阻輕接於該電流源，及-第三端_於— 〜續凡如睛求項73所述之電壓轉換裝置，币型金屬氧化半導體電晶體，該第—端^一^曰體係〜N 極，該第三端係汲極。 W閘極’該弟二端係療 75.如睛求項74所述之電壓轉換裝置，其中 — 型金屬氧化半導體電晶體，該第一端係=—心曰體係〜N 極，該第三端係沒極。 π ，该弟一端係源 76+ == 所述轉換裝置’其中該輪出電阻係-主動 77.如晴求項68所述之電壓轉換裝置路包含有： "千该電壓至電流轉換電入端輕接於該分壓電路，及一多考以負輪訊諕鱼兮夂去带陳 ^珣出碥，用來比較該分參考’以產生-電觀號；以及一運算放大器’包含有一正輸入端耦接於壓 43 200843304 包壓至電流放大器，耦接於該運算放大器之該輸出端與該回授訊號端，用來根據該電壓訊號，產生該回授電流。 78·如明求項77所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流放大器係p型金屬氧化半導體電晶體，其閘極麵接於該運算放大為之該輸出端，汲極耦接於該回授訊號端，以及源極耦接於一電壓產生器。 79. 如請求項68所述之電壓轉換裝置，其中該電壓至電流轉換電路包含有·· 一共源極放大器，包含有—輸人端減於該分壓電路，及一輸出端，用來根據該分壓訊號，以產生一輸出電壓；以及電曰曰體’包含-第-端耦接於該共源極放大器之該輸出端， m酿於-電壓產生器，及n雛於該回授訊號端；用來根據該共源極放大器輸出端之該輸出電壓，於該第三端產生該回授電流。 80. 如請求項79所述之電壓轉換裝置，其中該共源極放大哭包含有： μ 一電晶體’包含有-第—端耦接於該共源極放大器之該輸入端，一第二端麵接於地端，及—第三端搞接於該共源極放大器之该輸出端；以及一電流源，其-端輕接於該電晶體之第三端與該共源極放大器之該輸出端之間，另一端耦接於一電壓產生器。 44 200843304 其中該電晶體係一P型金閘極，該第二端係源極， 81.如請求項79所述之電壓轉換裳置，屬氧化半導體電晶體，該第1係該弟二端係沒極。，明求項80所述之電壓轉換農置，金屬氧化半導體電晶體，該第㈣:體係了 N型該第三端係沒極。 ’、姐、亥第-端係源極，

83.

—電壓ΓΓ崎，物_單元包含有：恤該輸入電壓； _賴回授訊號；轉換^轉魏路’麵__端，絲將該回授訊號轉換為一回授電壓訊號；一運算放大器，包含有一正於輪入鸲、一負輸入端及一輸出端，该負輸入端耗接於該電流至電壓轉換電路，回授電壓職； ^ —電t體’包含有—第—端_於該運算放大ϋ之該輸出端， :第二端输於—電壓產生器，及—第三端雛於該電壓輸出端；第電阻，其-端麵接於該電晶體之該第三端與該電壓輸出端之間運算放大紅該正輸入端；以及第一电阻’其—端雛於該第-電阻與該運算放大器之該正輸入端之間，另一端輕接於地端。 45 200843304 84.如請求項83所述之電壓轉換裝置，其中該電流至電壓轉換電路包含有：一茶考電流源，耦接該回授端與該運算放大器之該負輸入端，用來輸出一參考電流；以及一電阻，其一端耦接於該參考電流源、該回授端與該運算放大器、之該負輸入端之間，另一端♦馬接於地端。

如％求項83所述之電屬氧化半導體電晶體禾二端係汲極。壓轉換裝置，其中該電晶體係一，該第一端係閘極，該第二端係 ρ型金源極，

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