J A7 B7 五、發明説明ή ) 發明領域 本發明關於MO S型半導體積體電路*特別關於進行 類比fe號處理之基本之振邊電路。 近年來，隨數位機器之增大及數位信號處理技術之進 步’適合數位信號處理之CMO S積體電路佔半導體市場 之大部分。但是，影像、聲音信號，因輸出入爲類比數以 類比式處理較簡單，即使數位處理時A/D、 D/A轉換 或其前後之濾波處理及時脈產生用振盪器等類比電路爲必 .要。類比電路較適合雙極性，CMOS則除類比開關或取 樣保持等一部分電路以外均不適合。但是，雙極性或Bi CMO S處理，其成本高，而且CMO S之數位類比混載 之單晶片要求強烈，近年來以CMO S進行類比信號處理 之電路開發盛行。 CMO S之振盪電路，於數位信號處理中多作爲時脈 產生器或P L L之要素電路使用。此種振盪電路之代表者 爲以CMO S反相器構成多段環狀之環形振盪電路，其中 振盪頻率之控制可能之振盪電路之一例，例如特開平4 -1 1 8 8 9 1 0號公報之記載，該振盪電路之基本振盪部 分如圖1 4之構成。 此種環形振盪電路，如圖1 4 ( a )所示，將I 1、 I 2〜I η之反相器電路依序連接多段，令最終段反相器 電路I η之輸出成爲最初反相器電路I 1之輸入，以形成 環狀迴路。 各反相器電路I 1、 I 2〜I η，如圖14 (b)所 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） ---------^-- {請先閱讳背而之注意事項再填寫本I)
II 經濟部智M財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局W工消費合作社印製 A7 B7_五 '發明説明έ ) 示，係由4個場效電晶體Μ41〜Μ44構成，電晶體 Μ4 1及Μ4 2以Ν通道MO S構成，電晶體4 3及4 4 以Ρ通道MO S構成。電晶體Μ4 2及Μ4 3之閘極連接 作爲輸入端，電晶體Μ4 2、Μ4 3之汲極連接作爲輸出 端。又，將電晶體Μ4 4之汲極及電晶體Μ4 3之源極、 電晶體Μ4 2之源極及電晶體Μ4 1之汲極分別連接之同 時，將電晶體Μ4 4之源極接電源端•將電晶體Μ4 1之 源極接接地點。 各反相器電路II、 12〜111之電晶體皿41及 Μ4 4之各閘極，分別接頻率控制端Τ 1及Τ2。輸出可 由各反相器電路II、 12〜In之任一輸出取出，介由 另設之迴路外輸出用反相器輸出< 該環形振盪電路中，各反相器電路之電晶體M4 1、 Μ 4 2之組及電晶體Μ 4 3、Μ 4 4之組經由供至輸入端 IN之信號位準而至補設爲ON/OFF，因此，各反相 器電路中之輸入端IN各輸出端OUT中之信號位準爲反 轉。反相器電路以多段縱向連接，故此種反轉動作依序傳 遞，因環狀構成而回復至源頭，而更促進反轉，最終及於 迴路全體之振盪。 此種振盪動作之頻率，係由各反相器電路之輸出入間 之反轉延遲時間來決定。相當於反相器電路1個延遲時間 設爲t d，則振盪頻率f 〇 s c爲 f 〇 s c= 1/ (Nt d) …（1) 裝 訂 i ί Μ (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -5- 磨43925 8 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明6 ) 電晶體M41及M44之各閘極電壓T2、 T1用於 限制流入該場效電晶體之電流。依此，則反相器電路反轉 時由電晶體M4 4流入M4 1之電流亦受限制，延遲時間 td爲變化。因此，變化供至控制端ΤΙ、 T2之電壓， 即可使各反相器電路之反轉之延遲時間一齊變化。 如上述，反轉之延遲時間變化時，反轉之傳送以迴路 爲一巡回復原點前之時間亦變化，故由（1 )式，振盪頻 率亦變化。即，加快1段之延遲時間t d則頻率變高，放 -慢延遲時間t d則頻率變低，可實現頻率控制。 如此反相器電路構成之環形振盪電路，使用於類比數 位混載之C Μ 0 S L S I之場合，有以下缺點： 1 .當自身產生脈衝性雜訊時易影響其他類比電路。 2 .易受電源雜訊等之影響，閃動C相位雜訊）多。 反相器電路，僅於反轉瞬間有大電流流經電源與接地 (G N D )間。 因此，反相器電路之每一反轉因電源線及GND線之 電阻成分，於電源與GND產生脈沖電壓。L S I包含類 比電路之場合，即使採取電源線分離等對策，該脈沖電壓 會因電源線之共同阻抗分或基板之容量性結合等，而混入 類比電路側。此舉對類比電路會有影響，於類比信號混入 脈沖雜訊，其信號品質會有劣化。 特別是，以振盪輸出作爲類比信號處理之任一基準信 號使用時，爲使該基準信號之頻率及上述脈沖電壓之頻率 具整數比，成爲差拍或分混載於信號，.於濾波器等成爲無 |_^---1----^—— (請先閲讀背面之注意事頊再填寫本頁) 訂 i 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） -6- A7 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 _B7_五、發明説明4 ) 法分離之雜訊。又，構成環形振盪電路之反相器電路之波 形爲令電源一 GND間最大擺動之矩形波。此因具強能量 之スフ¢リアス（高諧波成分），當類比電路混入有高阻抗 部分時，成爲輻射波混入而造成信號品質劣化= 另一方面，數位電路，於狀態遷移瞬間，有相當大之 貫通電流流經電源與G N D間。因此，L S I包含數位電 路之場合，數位電路全體，在時脈信號之邊緣時序會產生 各種反轉，依此使脈沖性雜訊混入電源線或GND線。此 事亦如上述般，即使採電源分離對策，因電源線之共用阻 抗成分或基板之容量性結合等，該脈沖電壓無可避免地會 混入振盪電路之電源/ G N D線。 環形振盪電路，係以電源一 G N D間電壓之振幅作振 盪1故當混入電源電壓之雜訊引起振幅之暫時變化時，將 影響決定頻率之反相器之延遲時間。結果，成爲振盪頻率 之相位雜訊，使振盪之頻譜純度劣化。再者*構成環形振 盪電路之反相器電路本身反轉時之脈沖狀貫通電流對本身 使用之電源/ G N D線產生脈沖電壓時|將造成增長振盪 頻率之相位雜訊。 〔發明槪要〕 本發明目在於提供一種，本身不易產生雜訊，且不易 受電源雜訊之影響。適用於包含高精度類比電路之 CMOS - LS I的振盪電路。 爲達成上述目的之本發明之特徵爲具有將相對於輸入 ---------装------1Τ------4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標窣（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） A 7 B7 經濟部智惡財產局員工消費合作社印製 五、發明説明6 ) 電壓分別具高反轉增益而且以某一轉換係數作電流輸出之 第1及第2互導電路，及相對於上述輸入電壓具較上述第 1及第2互導電路之反轉增益爲小之反轉增益之放大電路 作縱向連接而形成的回授迴路；於上述第1互導電路之輸 出端附加第1電容器，於上述第2互導電路之輸出端附力口 第2電容器以構成帶通濾波器： 令上述帶通濾波器之輸出，回授於該帶通濾波器之輸 入，從上述回授迴路上之任意位置取出輸出。 又，爲達成上述目的之本發明另一特徵爲，具有將包 含，分別具1對差動輸入端及1對差動輸出端，相對於同 相輸入電壓具高反轉增益，對差動輸入電壓以某一轉換係 數進行電流輸出的第1及第2互導電路；及具1對差動輸 入端及1對差動輸出端，相對於差動輸入電壓具某一增益 並將其輸出，相對於同相輸入電壓具和上述增益同程度之 反轉增益的第1放大電路之構成要素作縱向連接而形成之 回授迴路；於上述第1互導電路之輸出端附加第1電容器 ，於上述第2互導電路之輸出端附加第2電容器以構成帶 通濾波器： 令上述帶通濾波器之輸出回授於帶通濾波器之輸入， 從上述回授迴路上之任意位置取出輸出》 又，具有控制裝置，俾將流入構成上述各互導電路之 場效電晶體之偏壓電流，與流入構成上述放大電路之場效 電晶體之偏壓電流間之比保持一定之同時藉由改變該電流 値來控制振盪頻率。如此則頻率可控制於廣範圍內。 裝------訂------纹 (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國围家揉準（CNS ) A4说格（210X297公釐） -8- 經濟部智楚財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明6 ) 如此則，首先大部分之元件動作於線性領域，並非在 完全之開關領域動作，脈沖性雜訊不會產生。又，振盪振 幅之決定與電源電壓無關，振幅値可抑制於較小，寄生容 量之產生少，因電源雜訊使振盪振幅擺動結果造成波動（ 相位雜訊）之現象亦不發生。因此，本發明之振盪電路最 適用於包含高精度類比電路之CMOS—LSI 。 (較佳實施例之說明） 以下，參照圖面詳細說明本發明之實施例。 以圖1之電路構成圖說明第1實施例。圖中虛線內爲 次數2次之BPF (帶通濾波器）。放大電路3之輸出電 壓，接BPF之輸出端Vout 。又，放大電路3之輸出電壓 係供至，相對輸入電壓具高反轉增益之同時，以某一轉換 係數作電流輸出之互導電路4之輸入。互導電路4之電流 輸出，係介由電容器C 1供至輸出端Vout之同時，供至相 對於輸入電壓具高反轉增益且以某一轉換係數作電流輸出 之互導電路5之輸入。互導電路5之輸出，介由電容器 C2接地之同時，供至相對輸入電壓具較互導電路4、 5 之反轉增益爲小之反轉增益的放大電路3之輸入。 電容器C 1之圖中左端爲B P F之輸入端I N，放大 電路3之輸出點爲BPF之輸出端OUT。將該BPF之 輸入端I N及輸出端OUT直接連接構成振盪電路。 此種構成之2次B P F之一般傳送函數可以下式表示 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. ?τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -9- 利申請案 中文說明書修正頁民國89年12月修正A7 B7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（7 ) H ( s ) = ω o s / { s2 + 6)o s/Q + ωο2} (2) 其中，s爲複合頻率，ω爲角頻率，ωο爲BPF之 中心頻率，Q爲B P F特性之尖銳度。在正常狀態s == } ω { ω ^ 2 π ί )，將其代入（2 )，則可得 H(j ω )=] ω ο ω I { {ω 〇 2 - ω 2 )+j ω ο ω /Q } (3) 以此爲基礎描繪Β Ρ F之增益相位特性，則增益之頻 率特性如圖1 1所示，相位之頻率特性如圖1 2所示。即 ，在中心頻率ωο，增益最大，Q相位爲0° 。 令如此之BPF之輸入/入間短路時，圖1 1及圖 1 2之增益相位特性或爲振盪電路之迴路特性。於中心頻 率，相位爲0 '，爲正回授，Q爲1以上則迴路增益爲1 以上，故滿足振盪條件進行振盪。 圖1之電路中， o;o=Gin/* (ClC2 ) Q^100 頻率於ω ο / 2 ττ附近強烈振盪。振盪以A點—B點 —C點—Α點之迴路產生，各點僅相位不同’出現頻率相 .等之振盪波形’故基本上任何位置均可取出輸出。但是’ 因較低阻抗之故1以放大電路3之輸出之A點爲取出位置 較好。 本紙張尺度適¥中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐1 -1(Γ- --Γ I--_1111--' ^ * I---r---訂--I-----*'" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 K43 925 8 A7 _B7_ 五、發明説明έ ) 該電路之各段之構成要素，其特徵點在於，不論互導 電路或放大電路之任一，利用其輸入電壓對輸出電壓均具 反轉之關點。圖中之構成要素4及構成要素5爲電壓輸人 ，電流輸出之互導電路電路，輸出端爲高阻抗，輸出入間 之電壓增益極高。即，就直流而言爲高增益之反轉放大電 路。構成要素3爲電壓輸入，電壓輸出之放大電路，電壓 增益使用設定爲1左右（0 . 1〜10之範圍）者。即， 爲直流式低增益之反轉放大電路。 以此種構成要素構成圖1之電路時，就直流而言* 3 〜5之各構成要素於輸出入間具反轉關係，且構成迴路之 要素有3個，故迴路一巡爲直流式負回授（1 8 0°之相 位偏移）如此構成迴路之各節點具備在電源一 G N D間之 中間電位之穩定動作點。以下，考慮交流式迴路時，再附 加電容器C 1及C 2，全體迴路於角頻率ω 〇附近產生滿 足振盪條件之狀態，以該頻率振盪。 圖2爲第1實施例之變形例，爲僅改變構成要素之順 序之變形’故和圖1相同之構成要素附加同一符號。此例 係僅將圖1之互導電路4與電容器C 1之組合，及互導電 路5與電容器2之組合替換而成之電路。但是，因c點之 阻抗高’直接將互導電路4之輸入接電容器C 1時，電容 器C1成爲互導電路5之負荷，相對圖1 ，條件大爲改變 。因此，插入阻抗轉換用之增益1之緩衝電路3 —以整合 該部分。 如此則即使替換構成要素之順序亦不改變全體迴路之 ----.----^----.--1Τ------^ {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Α4規格（210X297公爱） -11 - 經渚部智慧財產局員工消費合作社印製 4 3 2 5 8 A7 B7 五、發明説明6 ) 特性，全體之動作和圖1完全相同，於B P F之中心頻率 ωο振盪。將緩衝電路3 #改爲與放大電路3相同增益-1之反轉放大器時，放大電路3可除去，結果和圖1爲完 全相同之電路。 圖3、圖4分別爲圖1、圖2之第1實施例及其變形 例使用之互導電路及放大電路之實際電路。互導電路，如 圖3所示由Μ ◦ S電晶體Μ 1構成，源極接G N D，閘極 爲輸入，汲極由電源供給定電流I 〇，以之作爲輸出端。 該電路之直流輸出入特性滿足具高反轉增益之電路條件。 放大電路如圖4所示由MOS電晶體M2，M3構成 ，電晶體Μ 2之源極接G N D，閘極爲輸入，汲極接電晶 體Μ 3之源極並作爲輸出端，電晶體Μ 3之閘極接偏壓 V Β，汲極接電源。該電路之增益係由電晶體Μ 2之閘極 尺寸W/L相對於電晶體Μ 3之閘極尺寸W/L之平方根 來決定。元件間之閘極尺寸比無法取太大，故增益充其量 僅能在1左右之1位數範圍（0 . 3〜3 = — 10dB〜 1 0 d B )內變化。 因此，增益爲遠小於互導電路之增益之値=就直流之 輸出入特性而言，爲滿足具較互導電路遠小之反轉增益之 電路之條件。又，圖1及圖2之例中，電晶體M2及M3 之尺寸設爲相同，直流增益設爲「一 1」。 圖5爲第1實施例之另一變形例。此變形例爲圖1之 電路之變形，追加以1 2及1 3表示之2個互導電路。互 導電路1 2爲，當連接B P F之輸出入以構成振盪迴路時 1^^---^-----^------,訂------4 (請先閱请背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS }A4規格（.210X297公釐） -12-
5 B 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明纟0 ) ’電容器c 1新加入爲放大電路9之負荷，以補償振盪條 件之變化者。 以CMOS構成圖4之放大電路時，輸出阻抗無法太 低’因此’以電容器C1爲新加入負荷時之振盪條件之變 化爲極大者。此處’令流經電容器c 1之交流電流全由互 導電路1 2供給’據以使由放大電路9之輸出視之A點之 阻抗設爲零。流入電容器C 1之交流電流全由互導電路 10作成。該輸入之A點之反轉電壓，爲C點數以外爲輸 入，以和互導電路1 0相同較換係數「_gm」轉換爲電 流，供至電容器C 1之相反側之電極之A點。如此則流入 電容器C 1之電流未改變，但在A點令通過電容器C 1流 入之交流電流和互導電路1 2供給之電流抵消。 如此則放大電路9必需供給之交流電流完全不存，即 使連接B P F之輸出入，振盪條件亦未變化，可得所要之 振盪頻率s 互導電路1 3爲設爲BPF之Q値者，其不存在時Q 爲03，爲極強烈振盪。Q太大振盪振幅亦變大波形接近 矩形波，近似環形振盪電路之振盪。因此，如上述脈沖電 流或寄生混入類比信號之洩漏電流爲問題。 此處，藉互導電路1 3減低BPF之Q値以緩和此問 題。互導値設爲「一Gm/Q」，則BPF之尖銳度可抑 制於Q。 圖6爲將圖3之互導電路及圖4之放大電路適用於圖 5以替換元件位準之電路者。此電路中| NMO S元件， ----------装------ir------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 本紙伕尺度適用中國囷家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） -13- 經滴部智1財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7五、發明説明“） 除電晶體Ml 1及Ml 4之外，均爲同一形狀，同一尺寸 ’ PMO S元件除電晶體M2 2之外，均爲同一形狀，同 一尺寸。電晶體Μ 1 1之W/L爲NMO S之基本尺寸之 2倍，電晶體Ml 4之W/L爲NMO S之基本尺寸之1 /2。電晶體M2 2之W/L爲PMO S之基本尺寸之3 / 2。 圖5之放大電路9由電晶體Ml 1及Ml 5，互導電 路1 0由電晶體Ml 2及M2 1，互導電路1 1由電晶體 Ml 3及M2 2 ’互導電路1 2由電晶體Ml 2 (兼作放 大電路9 )及M2 0，互導電路1 3由電晶體Ml 4構成 。關於放大電路之偏壓，如圖示於電晶體Μ 1 6及Μ 1 7 縱向連接而成之電路中令電晶體Ml 9反複供給基準電流 I c ，將如此獲得之電壓供至電晶體Μ 1 5之閘極。 如此則可於全由Ν Μ 0 S電晶體供給與閘極尺寸成比 例之偏壓電流，使全元件之閘極領域之電流密度相等。此 時構成圖中振盪迴路之A、 B、 C之各節點之動作電壓均 相等。又，電晶體Μ 1 1〜Μ 1 4之汲極電流及以 Id=k (Vgs—Vth) 2 …(4) 表示時，電晶體Ml 1〜Ml 4之各電晶體之Gm可以 Gm=(5 Id/iVgs^ 2 · (k Ic ) …(5) — n 11— I · 11 i 11 11 I n n n n-^ (诗先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慧財產苟員工消腎合作社印製 A7 _B7 五、發明説明fl2 ) 表示。如上述振邊頻率fosc爲 f 0SC=O«)/2 7Γ = Gm/{2 7T · (ClC2)} =*(kIc)/{7r*(ClC2)} …(6) 此意味著可與偏壓電流I c之平方根成比例地變化振 盪頻率。 如此段藉變化偏壓電流I c可簡單控制振盪頻^。 此電路中振盪波形並非如習知使用反相器電路之環形 振盪電路般爲電源電壓之全擺動。又，並非完全之擺動動 作而是在接近連續之領域動作，故脈沖混入電源線之情況 不存在。A〜C點之波形振幅小，而且由之三角波成接近 正弦波之波形，故諧波成分少。 因此，即使附近存在對諧波雜訊敏感之類比電路時， 因電源線之共用阻抗引起之洩漏，或空間混入之雜訊變小 。又，振盪頻率完全不受電源電壓之影響，而使數位電路 混合之場合，因數位電路產生混入電源線之脈沖干擾而導 致擺動（相位雜訊）增大之現象亦少。如此則使用於包含 高精度類比信號處理之類比數位混合之CM〇 S — L S I 非常有效。 以下，以圖7之電路構成圖說明第2實施例。此實施 例係將第1實施例中之圖5之各構成要素均改爲差動形式 電路以使全體差動化者。 互導電路爲差動電壓輸入、差動電流輸出，輸出端爲 I.^^--r----裝------訂-------4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS > A4規格（210X297公嫠） -15- «243 92 5 8 經濟部智慧財產笱g:工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明¢13 ) 高阻抗故輸出入間之同相電壓增益極高。相對於直流同相 電壓，爲高增益之反轉放大器。放大電路爲差動電壓輸入 ，差動電壓輸出，關於電壓增益，差動增益，同相增益均 使用設爲1左右（0 · 1〜10之範圍）者。相對於直流 同相電壓爲低增益之反轉放大器 以此種構成要素構成圖7之電路時，關於同相直流特 性*各構成要素於輸出入間具反轉關係，且構成迴路之要 素有22、 23、 25等3個，故以迴路一巡成爲直流負 回授（180°之相位偏移）。構成同相迴路之各節點， 具有在電源- G N D間之中間電位之穩定動作點。以差動 方式’基本上各構成要素以同極性端子連接，僅1個位置 更換極性連接成迴路狀。圖7中，由2 5之要素之輸出輸 入22之要素以變換極性。 藉此種連接，就差動直流特性而言，可使各差動輸入 及各差動輸出之「+側端子」.與「-側端子」均成爲同電 位般動作。又，圖7之振盪電路係使用全輸出入具反轉關 係之構成例，但是在回授迴路上插入幾個輸出入具非反轉 關係者時亦不改變振盪電路之機能，此事乃極明顯之事。 因此構成迴路之要素電路雖僅提及輸出入具反轉關係者， 但是包含幾個具非反轉關係者亦可。 圖7中，基本之BPF部爲以互導電路2 3、互導電 路2 5 ’及放大電路2 2構成之回授迴路。互導電路2 3 對應圖5之10，互導電路2 5對應環形振盪電路5之 1 1 ’放大電路22對應圖5之9，但是其爲同相電壓， ΙΓ---„-----^------IT------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明“〉 關於差動電壓則藉將互導電路2 5及放大電路2 2改變其 極性予以連接可實現「一1」。 圖中虛線所示28、 29之互導電路之功能，分別和 圖5之1 3及1 2相同。即，互導電路2 9爲補償連接 B P F之輸出入時之容量負荷引起之振盪條件偏差者，互 導電路2 8則爲減少B P F之Q値者。 圖8爲圖7之變形例。將圖7之放大電路2 2移至圖 8之2 6之位置時，爲將B P F之回授迴路設爲同相負回 授，需追加放大電路2 4將回授迴路上之同相反轉之要素 數設爲3個。 圖9及圖1 0分別爲圖7及圖8之實施例使用之互導 電路及放大電路之實際電路。互導電路，如圖9所示由 MOS電晶體M3 1、M32構成，其源極對接GND， 閘極對爲差動輸入端，汲極對分別由電源供給定電流I 〇 之同時作爲差動輸出端。此種電路滿足相對於直流同相輸 入電壓具高反轉增益之電路條件。 放大電路，如圖1 0所示係由MO S電晶體M3 3〜 Μ 3 6構成，電晶體Μ 3 3及Μ 3 4之源極接G N D，閘 極作爲差動輸入端，汲極分別接電晶體M3 5及M3 6之 源極並作爲差動輸出端，電晶體M3 5及M3 6之閘極接 偏壓V Β *汲極接電源。此電路之差動增益及同相增益係 由電晶體Μ 3 3、Μ 3 4之閘極尺寸W/ L相對電晶體 M3 5、M3 6之閘極尺寸W/L之平方根決定。元件間 之閘極尺寸比無法獲得太大，故該增益僅在1左右之1位 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4祀格（210Χ297公釐） -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明説明牦） 數範圍（0 . 3〜3= — 10dB〜10dB)內變化。 圖7及圖8之例中令電晶體M3 3〜M3 6之尺寸均 相同，直流之同相增益爲「_1」，差動增益爲「1」。 因此，同相增益爲遠小於互導電路之同相增益之値，相封 於直流之同相輸入電壓爲滿足具較互導電路遠小之反轉增 益之電路條件。 圖7及圖8之全差動型振盪電路之場合，需考慮在另 一同相之動作。此電路爲振盪電路，振盪僅於差動模式產 生，同相模式不振盪。考慮同相模式之場合需考慮以 GND爲基準之AA ^之平均電壓、BB >之平均電壓、 C C ~之平均電壓即可。附加於各構成要素之輸出端之對 G N D之容量値若忽視電容器之寄生容量，則B B /爲 C 1A//C1B，ΑΑ >點爲零，CC 點亦爲零。即 ，圖7及圖8之電路之環狀迴路中，在ΒΒ #點頻率低之 位置可產生支配極，對應ΑΑ -點及CC /點之極僅存在 極遠離之高頻帶。因此1在ΑΑ>點及CC/點之極之影 響下相位回復至原始頻率時因ΒΒ ~點之支配極使振幅極 度減弱，迴路增益成爲1以下，可避免振盪。 如上述相對於同相動作，C 1 Α及C 1 Β作爲相位補 償容量之功能，就同相迴路而言可予以相位補償，故不產 生同相振盪。此乃由於將電容器C 2插入差動輸出之端子 間*使對G N D不附加容量所造成之結果。 依上述第2實施例之電路構成，本身不易產生諧波雜 訊，不易受混入電源等之雜訊之影響。又，因屬全差動電 ----^-----^------1T------^ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家棵準（CNS > A4規格（210X297公釐） -18- A7 B7 經濟部智慧財產局R工消費合作社印製 五、 發明说明 &6 ) 1 路 ♦ 差 動 輸出 可 抑制偶數次 諧 波雜 訊 再 者 > 可 減 低 電 源 1 1 雜 訊 引 起 之 擺 動 可 得 高 品 位 之 振 盪 信 號 e I 1 本 發 明 不 限 定 於 上 述 實 施 例 α 例 如 獲 得 圖 1 1 所 示 請 先 1 I B P F 特性 者 在 有 限 之 振 幅 範 圍 內 〇 因 此 > 爲 使 於 I B P F 之 中 心 頻 率 穩 定振 盪 » 需 以 迴 路 上 之 至 少 — 點 界定 讀 背 ιδ 1 I 振 盪 振 幅 0 因 此 如 圖 1 3 所 示 ♦ 於 Β Ρ F 之 輸 出 與 輸 入 JX 1 I 意 \ I 間 配 置 限 制 電 路 1 3 1 以 限 制 振 盪 振 幅 如 此即 可於 事 項 1 1 再 1 B P F 之 中 心 頻 率 進 行 穩 定 振 還 〇 填 寫 本 k - 針 對 圖 7 說 明 之 差 動 構 成 以 各 迴 路 上 之 至 少 —- 點 限 頁 1 I 制 振 盪 振 幅 亦 可得 同 樣 效 果 〇 1 1 1 如 上 述 說 明 般 依 本 發 明 之 以 C Μ 0 S 構 成 之 振 盪 電 壓 1 1 I 本 身 不 易 產 生 雜 訊 且 不 易 受 電 源 雜 訊 等 之 影 響 於 類 1 訂 比 數 位 混 合 之 C Μ 〇 S — L S I 可 實 現 擺 動 少 之 振 盪 電 路 1 1 j 且 低 電 壓 動 作 爲 可 能 在 極 廣 範 圍 之 頻 率控 制 僅 需 變 化 I 1 偏 壓 電 流 即 可 簡 單 進 行 C 1 | 線 I C 圖 式 之 簡 單 說 明 ] 1 1 I 圖 1 本 發 明 第 1 實 施 例 說 明 用 之 電 路 構 成 圖 0 1 1 1 圖 2 ; 本 發 明 第 1 實 施 例 之 變 形 例 說 明 用 之 電 路 構 成 1 1 圖 〇 1 1 圖 3 • 圖 1 之 互 導 電 路之 具 體 說 明 之 電 路 圖 〇 1 I 圖 4 : 圖 1 之放大 電 路 之 具 體 說明 之 電 路 圖 〇 1 I 0 圖 δ 本 發 明 第 1 實 施 例 之 另 變 形例 說 明 用 電 路 圖 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19-
^=43 92 5 B A7 B7
五、發明說明（17 ) 圖 圖 圖 圖。 圖 路圖。 圖 電路圖 圖 圖 圖 圖 6:圖5之具體例說明用之電路圖。 7:本發明之第2實施例說明用之電路構成圖。 8本發明之第2實施例之變形例說明用之電路構成 9 ’·本發明第2實施例使用之互導電路之說明用電 1〇:本發明第2實施例使用之放大電路之說明用 〇 1 1 :圖1之B P F之增益特性圖。 12 :圖1之BPF之相位特性圖。 1 3 :圖1之變形例之電路構成圖。 1 4A，1 4B :習知振盪電路之電路構成圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 主要元件對照表 3、 9 放大電路 4、 5、 10、 12、 13 互導電路 2 2 放大電路 23、 25、 28、 29 互導電路 3 ^ 緩衝電路c 1、C 2 電容器 M1、M2、M3 MOS電晶體 --.--- -------r I.--訂---I---!梦 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 本紙張瓦度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20-