TWI699089B - 具高電源抑制比的訊號放大電路及其中之驅動電路 - Google Patents
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Abstract
一種具高電源抑制比的訊號放大電路,包括:前級放大電路,於驅動控制節點產生驅動訊號;以及驅動電路,轉換輸入電源而產生輸出電源,驅動電路包括:驅動電晶體,其第一端耦接於輸入電源,其第二端耦接於輸出電源,其控制端耦接驅動訊號;以及電源抑制電路,包括:雜訊選擇電路,於驅動電晶體操作於線性區時,根據驅動電晶體的第一端與第二端的電壓差而感測輸入電源的電源雜訊的交流成分以產生操作雜訊訊號;其中電源抑制電路根據操作雜訊訊號而於驅動控制節點產生具有交流性質的電源抑制訊號,藉此抑制電源雜訊以提高電源抑制比。
Description
本發明係有關一種訊號放大電路,特別是指一種具高電源抑制比的訊號放大電路。本發明也有關於用於具高電源抑制比的訊號放大電路中之驅動電路。
與本案相關的前案有: “A CMOS LDO Regulator with High PSR Using Gain Boost-Up and Differential Feed Forward Noise Cancellation in 65nm Process, 2012 Proceedings of the ESSCIRC (ESSCIRC), IEEE”。
第1圖與第2圖顯示上述論文中的一種先前技術之線性穩壓電路1,其採用了差動前饋雜訊消除電路15,用以根據參考訊號Vref與雜訊輸入訊號Sn的差值而產生電源抑制訊號SNI至驅動電路20中,其中驅動電路20採用了電流鏡的輸出級架構。
第1圖與第2圖中所示之先前技術,具有以下缺點:首先,差動前饋雜訊消除電路15採用了共源極的輸入級電路,其能抑制的雜訊頻寬較低,且較為耗電,此外,其輸入端的直流偏壓不易設計。其次,由於驅動電路20採用了電流鏡的輸出級架構,因此,驅動訊號的上升與下降的暫態反應會不對稱。再者,第1圖與第2圖中所示之先前技術在驅動電晶體操作於線性區時,無法抑制雜訊。此外,此先前技術還需依賴外部輸出電容的等效串聯電阻以維持回路的穩定性。
本發明相較於第1圖與第2圖之先前技術,具有低耗電、高雜訊抑制頻寬、可於線性區抑制雜訊,且可同時進行內部前饋補償等諸多優點。
就其中一個觀點言,本發明提供了一種具高電源抑制比的訊號放大電路,包含:一前級放大電路,用以於一驅動控制節點產生一驅動訊號;以及一驅動電路,耦接於該前級放大電路,用以轉換一輸入電源而產生一輸出電源,該驅動電路包括:一驅動電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該驅動電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該驅動電晶體的第二端耦接於該輸出電源,該驅動電晶體的控制端耦接該驅動訊號,其中該驅動電晶體的控制端與該驅動電晶體的第一端的電壓差決定該驅動電晶體的導通程度,以轉換該輸入電源而產生該輸出電源;以及一電源抑制電路,用以根據該輸入電源而於該驅動控制節點產生一電源抑制訊號,藉此抑制該輸入電源的一電源雜訊的交流成分,以提高電源抑制比,其中該電源抑制訊號具有交流性質;該電源抑制電路包括:一雜訊選擇電路,用以偵測判斷該驅動電晶體是否操作於第一操作區域,當該驅動電晶體操作於該第一操作區域時,根據該驅動電晶體的第一端與第二端的電壓差而感測該電源雜訊的交流成分以產生一操作雜訊訊號;其中該電源抑制電路根據該操作雜訊訊號而於該驅動控制節點產生該電源抑制訊號;其中於該第一操作區域中,該驅動電晶體的輸出阻抗小於一預設的阻抗閾值。
在一較佳實施例中,該電源抑制電路更包括至少一單向控制電路,其中各單向控制電路具有輸入端以及輸出端;該至少一單向控制電路包括第一單向控制電路,該第一單向控制電路的輸入端耦接於該雜訊選擇電路,該第一單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該第一單向控制電路用以接收該操作雜訊訊號的交流成分而於該驅動控制節點產生該電源抑制訊號,且單向地將該電源抑制訊號注入於該驅動控制節點。
在一較佳實施例中,該至少一單向控制電路更包括第二單向控制電路,該第二單向控制電路的輸入端電連接於該輸入電源,該第二單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該第二單向控制電路用以接收該電源雜訊的交流成分而產生該電源抑制訊號,且單向地將該電源抑制訊號注入於該驅動控制節點。
在一較佳實施例中,該前級放大電路包括第一增益級電路以及第二增益級電路,其中該第二增益級電路用以根據該第一增益級電路的輸出訊號而產生該驅動訊號;其中該至少一單向控制電路更包括第三單向控制電路,該第三單向控制電路的輸入端電連接於該第一增益級電路的輸出訊號,該第三單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該第三單向控制電路用以接收該第一增益級電路的輸出訊號的交流成分而產生一前饋補償訊號,且單向地將該前饋補償訊號注入於該驅動控制節點,藉此對該訊號放大電路進行訊號補償。
在一較佳實施例中,該雜訊選擇電路包括:一感測電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該感測電晶體與該驅動電晶體為同型電晶體,該感測電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該感測電晶體的控制端接收該驅動訊號;一對照電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該對照電晶體與該驅動電晶體為同型電晶體,該對照電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該對照電晶體的控制端接收該驅動訊號;第一電流控制電路,用以根據該驅動電晶體的第二端的電壓而調節該感測電晶體的第二端的電壓,使得該感測電晶體與該驅動電晶體同時操作於第一操作區域中,或同時操作於第二操作區域中,藉此使得該感測電晶體的導通電流正比於該驅動電晶體的導通電流;第二電流控制電路,用以根據一參考電壓而調節該對照電晶體的第二端的電壓,使得該對照電晶體操作於該第二操作區域中,其中,當該驅動電晶體操作於該第二操作區域時,該驅動電晶體的輸出阻抗大於該預設的阻抗閾值;以及一差分電流放大電路,用以根據該感測電晶體的導通電流與該對照電晶體的導通電流的差值而產生該操作雜訊訊號。
在一較佳實施例中,該驅動電晶體為一金氧半電晶體,且該第一操作區域對應於線性區,該第二操作區域對應於飽和區。
在一較佳實施例中,各單向控制電路包括:一輸入電容器,該輸入電容器的第一端耦接於該單向控制電路的輸入端;一單向電流放大電路,包括一電流放大電晶體,該電流放大電晶體具有第一端、第二端以及控制端,該電流放大電晶體的第一端耦接於該輸入電容器的第二端,該電流放大電晶體的控制端耦接於一偏置電壓;以及一輸出電容器,該輸出電容器的第一端耦接於該電流放大電晶體的第二端,該輸出電容器的第二端耦接於該單向控制電路的輸出端。
在一較佳實施例中,當該至少一單向控制電路包括該第一單向控制電路、該第二單向控制電路及該第三單向控制電路時,該第一單向控制電路、該第二單向控制電路及該第三單向控制電路共用一輸出電容器。
在一較佳實施例中,該具高電源抑制比的訊號放大電路更包括緩衝電路,耦接於該驅動訊號與該驅動電晶體的控制端之間,用以根據該驅動訊號而產生一緩衝驅動訊號,以控制該驅動電晶體。
在一較佳實施例中,該第一電流控制電路包括:第一鏡像電晶體,以二極體方式連接; 第二鏡像電晶體,與該第一鏡像電晶體以鏡像電流源方式耦接,用以根據該第一鏡像電晶體的導通電流而鏡像產生該第二鏡像電晶體的導通電流,其中該第一鏡像電晶體的源極與該第二鏡像電晶體的的源極分別耦接於該感測電晶體的第二端與該驅動電晶體的第二端;以及第一放大電晶體,耦接於該第一鏡像電晶體與該第二鏡像電晶體,用以提供迴授放大作用而產生一感測電流;其中該第二電流控制電路包括:第三鏡像電晶體,以二極體方式連接; 第四鏡像電晶體,與該第三鏡像電晶體以鏡像電流源方式耦接,用以根據該第三鏡像電晶體的導通電流而鏡像產生該第四鏡像電晶體的導通電流,其中該第三鏡像電晶體的源極與第四鏡像電晶體的的源極分別耦接於該對照電晶體的第二端與該一參考電壓;以及第二放大電晶體,耦接於該第三鏡像電晶體與該第四鏡像電晶體,用以提供迴授放大作用而產生一飽和參考電流;其中該差分電流放大電路根據該感測電流與該飽和參考電流的差值而產生該操作雜訊訊號。
就另一個觀點言,本發明也提供了一種具高電源抑制比的訊號放大電路,包含:一前級放大電路,用以於一驅動控制節點產生一驅動訊號;以及一驅動電路,耦接於該前級放大電路,用以轉換一輸入電源而產生一輸出電源,該驅動電路包括:一驅動電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該驅動電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該驅動電晶體的第二端耦接於該輸出電源,該驅動電晶體的控制端耦接該驅動訊號,其中該驅動電晶體的控制端與該驅動電晶體的第一端的電壓差決定該驅動電晶體的導通程度,以轉換該輸入電源而產生該輸出電源;以及一電源抑制電路,用以根據該輸入電源而於該驅動控制節點產生一電源抑制訊號,藉此抑制該輸入電源的一電源雜訊的交流成分,以提高電源抑制比,其中該電源抑制訊號具有交流性質;該電源抑制電路包括:一單向控制電路,具有輸入端以及輸出端,該單向控制電路的輸入端電連接於該輸入電源,該單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該單向控制電路用以接收該輸入電源的該電源雜訊的交流成分而產生該電源抑制訊號,且單向地將該電源抑制訊號注入於該驅動控制節點。
就另一個觀點言,本發明也提供了一種驅動電路,用以自一驅動控制節點接收一驅動訊號,以轉換一輸入電源而產生一輸出電源,該驅動電路包含:一驅動電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該驅動電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該驅動電晶體的第二端耦接於該輸出電源,該驅動電晶體的控制端耦接該驅動訊號,其中該驅動電晶體的控制端與該驅動電晶體的第一端的電壓差決定該驅動電晶體的導通程度,以轉換該輸入電源而產生該輸出電源;以及一電源抑制電路,用以根據該輸入電源而於該驅動控制節點產生一電源抑制訊號的交流成分,藉此抑制該輸入電源的一電源雜訊,以提高電源抑制比,其中該電源抑制訊號具有交流性質;該電源抑制電路包括:一雜訊選擇電路,用以偵測判斷該驅動電晶體是否操作於第一操作區域,當該驅動電晶體操作於該第一操作區域時,根據該驅動電晶體的第一端與第二端的電壓差而感測該電源雜訊的交流成分以產生一操作雜訊訊號;其中該電源抑制電路根據該操作雜訊訊號而於該驅動控制節點產生該電源抑制訊號;其中於該第一操作區域中,該驅動電晶體的輸出阻抗小於一預設的阻抗閾值。
底下藉由具體實施例詳加說明,當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明中的圖式均屬示意,主要意在表示各電路間之耦接關係,以及各訊號波形之間之關係,至於電路、訊號波形與頻率則並未依照比例繪製。
第3A圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路之一實施例方塊圖(訊號放大電路1000)。如第3A圖所示,本實施例中,訊號放大電路1000包含前級放大電路100以及驅動電路200。
前級放大電路100用以於驅動控制節點ND產生驅動訊號Sdrv。驅動電路200耦接於前級放大電路100,用以轉換輸入電源Vin而產生輸出電源Vout。
在一實施例中,驅動電路200可用於例如但不限於具高電源抑制比的低壓差線性穩壓電路(Low Drop-out Regulator, LDO),例如對應於第3A圖中所示的訊號放大電路1000。此外,驅動電路200還可用於例如具高電源抑制比的運算放大電路中。具體而言,在如第3A圖中的線性穩壓電路的應用中,前級放大電路100根據參考訊號Vref與輸出電源相關訊號(例如圖中輸出電源Vout的分壓,由分壓電阻R1與R2分壓而得之)的差值而產生驅動訊號Sdrv,換言之,本實施例中,前級放大電路100可視為一誤差放大電路。
請繼續參閱第3A圖,本實施例中,驅動電路200包括驅動電晶體Md以及電源抑制電路210。在一實施例中,驅動電晶體Md為MOS電晶體。如第3A圖所示,在一較佳實施例中,驅動電晶體Md為PMOS電晶體,但並不以此為限。在一些實施例中,驅動電晶體也可以是其他形式的電晶體,例如BJT電晶體等。
請繼續參閱第3A圖,驅動電晶體Md具有第一端(對應於源極)、第二端(對應於汲極)以及控制端(對應於閘極),其中驅動電晶體Md的源極耦接於輸入電源Vin,驅動電晶體Md的汲極耦接於輸出電源Vout,驅動電晶體Md的閘極耦接於驅動訊號Sdrv,以轉換輸入電源Vin而產生輸出電源Vout。從一角度來說,驅動電晶體Md的控制端與驅動電晶體Md的第一端的電壓差(對應於驅動電晶體Md的閘源極電壓)決定驅動電晶體Md的導通程度。
電源抑制電路210用以根據輸入電源Vin及╱或驅動電晶體Md的操作區而於驅動控制節點ND產生電源抑制訊號SNI,藉此抑制輸入電源Vin的電源雜訊,以提高電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR),在一實施例中,電源抑制電路210特別是用以抑制輸入電源Vin的電源雜訊的交流成分,以提高電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR)。在一實施例中,電源抑制訊號SNI具有交流性質。在一實施例中,電源抑制電路210包括雜訊選擇電路211,用以於驅動電晶體Md操作於第一操作區域時,根據驅動電晶體Md的汲極與源極(即第一端與第二端)的電壓差而感測電源雜訊以產生操作雜訊訊號SON。如第3A圖所示,電源抑制電路210根據操作雜訊訊號SON而於驅動控制節點ND產生電源抑制訊號SNI。其中於第一操作區域中,驅動電晶體Md的輸出阻抗小於一預設的阻抗閾值。具體而言,在驅動電晶體Md是MOS電晶體情況下,在一實施例中,第一操作區域對應於線性區,換言之,雜訊選擇電路211的配置,特別對於驅動電晶體Md操作於線性區時具有雜訊抑制的功效。雜訊選擇電路211的具體實施細節容後詳述。
上述輸入電源Vin的電源雜訊,一般而言,可來自例如前級提供輸入電源Vin的前級切換式電源電路所造成的切換雜訊,及╱或輸入電源Vin上所有負載於各自的負載切換時所造成的雜訊,根據本發明,特別可抑制輸入電源Vin的電源雜訊的交流成分,以提高電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR)。
以下示出本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路,與其中之電源抑制電路的另外數種實施例方塊圖。第3B圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路之另一實施例方塊圖。如第3B圖所示,在一實施例中,電源抑制電路210更包括至少一單向控制電路,其中各單向控制電路具有輸入端以及輸出端。如第3B圖所示,在一實施例中,所述的至少一單向控制電路包括第一單向控制電路212,第一單向控制電路212的輸入端耦接於雜訊選擇電路211,第一單向控制電路212的輸出端耦接於驅動控制節點ND,第一單向控制電路212用以接收操作雜訊訊號SON的交流成分,而於驅動控制節點ND產生電源抑制訊號SNI,且單向地將電源抑制訊號SNI注入於驅動控制節點ND,藉此抑制輸入電源Vin的電源雜訊,以提高電源抑制比。單向控制電路的具體實施細節容後詳述。
需說明的是,上述「單向」地將電源抑制訊號SNI注入於驅動控制節點ND中的「單向」一詞係指,使單向控制電路的輸出端的輸出訊號乃是單向地根據輸入端所接收的訊號而產生,但輸出端的訊號卻不會回流而影響輸入端的訊號,本文中其他提到「單向」一詞之處亦同。
第3C圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路之另一實施例方塊圖。如第3C圖所示,在一實施例中,所述的至少一單向控制電路更包括第二單向控制電路213,第二單向控制電路213的輸入端電連接於輸入電源Vin,第二單向控制電路213的輸出端耦接於驅動控制節點ND,第二單向控制電路213用以接收電源雜訊的交流成分而產生電源抑制訊號SNI,且單向地將電源抑制訊號SNI注入於驅動控制節點ND,藉此抑制輸入電源Vin的電源雜訊,以提高電源抑制比。
第3D圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路之另一實施例方塊圖。如第3D圖所示,在一實施例中,前級放大電路100包括第一增益級電路110以及第二增益級電路120,其中第二增益級電路120用以根據第一增益級電路110的輸出訊號Vo1而產生驅動訊號Sdrv。在一實施例中,前級放大電路包括一迴授補償電容Cm,用以對訊號放大電路1000進行回路補償。在一實施例中,迴授補償電容Cm耦接於第一增益級電路110的輸出訊號Vo1與輸出電源Vout之間。
請繼續參閱第3D圖,本實施例中,所述的至少一單向控制電路更包括第三單向控制電路214,第三單向控制電路214的輸入端電連接於第一增益級電路110的輸出訊號Vo1,第三單向控制電路214的輸出端耦接於驅動控制節點ND;從另一個角度來說,第三單向控制電路214與第二增益級電路120並聯耦接。第三單向控制電路214用以接收第一增益級電路110的輸出訊號Vo1的交流成分而產生前饋補償訊號Sz,且單向地將前饋補償訊號Sz注入於驅動控制節點ND,藉此對訊號放大電路1000進行訊號補償。從一個角度來說,前饋補償訊號Sz與前述的電源抑制訊號SNI為各自獨立,但皆注入所述的驅動控制節點ND,而分別產生補償的功效以及雜訊抑制的功效,換言之,前饋補償訊號Sz與前述的電源抑制訊號SNI並不互相隸屬。
第3E圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路之另一實施例方塊圖。第3E圖的實施例與第3C圖的實施例類似,其差別在於,如第3E圖所示,電源抑制電路210’省略了雜訊選擇電路211與單向控制電路212,具體而言,本實施例中,電源抑制電路210’包括單向控制電路213,用以接收電源雜訊的交流成分而產生電源抑制訊號SNI,且單向地將電源抑制訊號SNI注入於驅動控制節點ND,藉此抑制輸入電源Vin的電源雜訊,以提高電源抑制比。就一觀點而言,上述單向控制電路213的設置與操作,特別適用於抑制當驅動電晶體Md操作於飽和區時的電源雜訊。
第4圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路中,單向控制電路之一具體實施例示意圖。如第4圖所示,單向控制電路2150(可對應於前述的單向控制電路212、213或214)具有輸入端Si以及輸出端So,單向控制電路2150包括輸入電容器Ci,單向電流放大電路2151,以及輸出電容器Co。輸入電容器Ci的第一端耦接於輸入端Si,用以耦合自輸入端Si所接收之訊號的交流成分而產生交流輸入訊號Saci,單向電流放大電路2151耦接輸入電容器Ci的第二端,用以單向地接收所述交流輸入訊號Saci,而產生單向訊號Ssi, 輸出電容器Co的第一端耦接於單向電流放大電路2151,輸出電容器Co的第二端耦接於單向控制電路2150的輸出端So,用以耦合單向訊號Ssi而於輸出端So產生單向交流訊號Saco。
如第4圖所示,在一具體實施例中,單向電流放大電路2151包括電流放大電晶體Mc,在一實施例中,電流放大電晶體Mc為一MOS電晶體,在一較佳實施例中,電流放大電晶體Mc為一NMOS電晶體。電流放大電晶體Mc具有第一端(對應於源極)、第二端(對應於汲極)以及控制端(對應於閘極),電流放大電晶體Mc的源極耦接於輸入電容器Ci的第二端,電流放大電晶體Mc的閘極耦接於偏置電壓VB,輸出電容器Co的第一端耦接於電流放大電晶體Mc的汲極。就一觀點而言,電流放大電晶體Mc被設置為共閘極放大電路。具體而言,交流輸入訊號Saci自電流放大電晶體Mc的源極輸入,電流放大電晶體Mc單向地將交流輸入訊號Saci導通至電流放大電晶體Mc的汲極而產生單向訊號Ssi。從一角度來說,電流放大電晶體Mc的控制端與電流放大電晶體Mc的第一端的電壓差(對應於電流放大電晶體Mc的閘源極電壓)決定電流放大電晶體Mc的導通程度。如第4圖中的電流源用以提供電流放大電晶體Mc直流偏置電流。
根據本發明的精神,單向電流放大電路並不限於上述的實施例,在一些實施例中,也可以採用例如二極體以達到單向訊號傳遞的功效。
接著請參閱第5圖,第5圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路,及其中之雜訊選擇電路與單向控制電路之具體實施例示意圖。
如第5圖所示,在一實施例中,雜訊選擇電路211包括感測電晶體Msen,對照電晶體Msat,第一電流控制電路2111,第二電流控制電路2112,以及差分電流放大電路2113。
在一較佳實施例中,感測電晶體Msen及對照電晶體Msat為驅動電晶體Md的同型電晶體,感測電晶體Msen的源極耦接於輸入電源Vin,感測電晶體Msen的閘極受控於驅動訊號Sdrv。在一實施例中,對照電晶體Msat的源極耦接於輸入電源Vin,對照電晶體Msat的閘極受控於驅動訊號Sdrv。
第一電流控制電路2111用以根據驅動電晶體Md的汲極的電壓而調節感測電晶體Msen的汲極的電壓,使得感測電晶體Msen與驅動電晶體Md同時操作於線性區中,或同時操作於飽和區(對應於第二操作區域)中。 具體而言,第一電流控制電路2111調節感測電晶體Msen的汲極的電壓使其大致上與驅動電晶體Md的汲極的電壓相等,使感測電晶體Msen與驅動電晶體Md同時操作於相同的操作區中,藉此使得無論是在線性區或飽和區中,感測電晶體Msen的導通電流Isen皆正比於驅動電晶體Md的導通電流Id。此外,本實施例中,第一電流控制電路2111還輸出與感測電晶體Msen的導通電流Isen成比例的感測電流Isen’;在一較佳實施例中,導通電流Isen與感測電流Isen’的比例是1。
需說明的是:因電路零件的本身之寄生效應或是零件間相互的匹配不一定為理想,因此,雖然欲調節感測電晶體Msen的汲極的電壓使其與驅動電晶體Md的汲極的電壓相等,但實際二者可能無法完全相等,而僅是非常接近,亦即,根據本發明,可接受由於電路的不理想性而造成感測電晶體Msen的汲極的電壓與驅動電晶體Md的汲極的電壓之間具有一定程度的誤差,此即前述之調節感測電晶體Msen的汲極的電壓使其「大致上」與驅動電晶體Md的汲極的電壓相等之意,本文中其他提到「大致上」之處亦同。
第二電流控制電路2112用以根據參考電壓Vsat而調節對照電晶體Msat的汲極的電壓,使得對照電晶體Msat操作於飽和區中。具體而言,第二電流控制電路2112調節對照電晶體Msat的汲極的電壓使其大致上等於參考電壓Vsat,藉此使得對照電晶體Msat操作於飽和區中。值得注意的是,對照於線性區,當驅動電晶體Md操作於飽和區時,驅動電晶體Md的輸出阻抗大於前述預設的阻抗閾值。此外,本實施例中,第二電流控制電路2112還輸出與對照電晶體Msat的導通電流Isat成比例的飽和參考電流Isat’;在一較佳實施例中,導通電流Isat與飽和參考電流Isat’的比例是1。
請繼續參閱第5圖,差分電流放大電路2113用以根據感測電晶體Msen的導通電流Isen與對照電晶體Msat的導通電流Isat的差值而產生操作雜訊訊號SON。具體而言,本實施例中,差分電流放大電路2113接收前述的感測電流Isen’與飽和參考電流Isat’,並根據其差值(對應於導通電流Isen與導通電流Isat的差值)而產生操作雜訊訊號SON。
請繼續參閱第5圖,在一實施例中,如前所述,第一單向控制電路212接收操作雜訊訊號SON的交流成分,而於驅動控制節點ND產生電源抑制訊號SNI,且單向地將電源抑制訊號SNI注入於驅動控制節點ND。具體而言,如第5圖所示,本實施例中,第一單向控制電路212包括電容器Cin1、Csi以及單向電流放大電路2121,其中電容器Cin1對應於如第4圖所述的單向控制電路中的輸入電容器Ci,電容器Csi對應於前述的輸出電容器Co,單向電流放大電路2121對應於前述的單向電流放大電路2151。
請繼續參閱第5圖,更具體地說,雜訊選擇電路211的操作,可使得當驅動電晶體Md操作於線性區時,藉由感測電晶體Msen(操作於線性區)與對照電晶體Msat(恆操作於飽和區)的導通電流差值,而根據電源雜訊產生所述的操作雜訊訊號SON,接著藉由單向控制電路212接收操作雜訊訊號SON的交流成分且單向地將電源抑制訊號SNI注入於驅動控制節點ND,藉此抑制輸入電源Vin的電源雜訊,以提高電源抑制比。特別值得一提的是,所述的操作雜訊訊號SON特別反映了驅動電晶體Md操作於線性區時的電源雜訊,因此,上述雜訊選擇電路211與單向控制電路212的設置與操作,特別適用於抑制當驅動電晶體Md操作於線性區時的電源雜訊。
請繼續參閱第5圖,在一實施例中,如前所述,第二單向控制電路213用以接收電源雜訊的交流成分而產生電源抑制訊號SNI,且單向地將電源抑制訊號SNI注入於驅動控制節點ND。具體而言,如第5圖所示,本實施例中,單向控制電路213包括電容器Cin2、Csi以及單向電流放大電路2131,其中電容器Cin2對應於如第4圖所述的單向控制電路中的輸入電容器Ci,電容器Csi對應於前述的輸出電容器Co,單向電流放大電路2131對應於前述的單向電流放大電路2151。
值得注意的是,如第5圖所示,在一實施例中,第一單向控制電路212與第二單向控制電路213共用一輸出電容器Csi。
接著請參閱第6圖,第6圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路,及其中之雜訊選擇電路、單向控制電路與前級放大電路之具體實施例示意圖。
請繼續參閱第6圖,本實施例中,電源抑制電路210更包括第三單向控制電路214,本實施例中,第三單向控制電路214包括電容器Cff、Csi以及單向電流放大電路2141,其中電容器Cff對應於如第4圖所述的單向控制電路中的輸入電容器Ci,電容器Csi對應於前述的輸出電容器Co,單向電流放大電路2141對應於前述的單向電流放大電路2151。值得注意的是,如第6圖所示,本實施例中,單向控制電路212、213與214共用輸出電容器Csi。
請繼續參閱第6圖,第三單向控制電路214的輸入端(對應於電容器Cff的一端)電連接於第一增益級電路110的輸出訊號Vo1,第三單向控制電路214的輸出端(對應於電容器Csi的一端)耦接於驅動控制節點ND,第三單向控制電路214用以接收第一增益級電路110的輸出訊號Vo1的交流成分而產生前饋補償訊號Sz,且單向地將前饋補償訊號Sz注入於驅動控制節點ND,藉此對訊號放大電路1000進行訊號補償。
請繼續參閱第5圖與第6圖,在一實施例中,訊號放大電路1000更包括緩衝電路400,耦接於驅動訊號Sdrv與驅動電晶體Md的控制端之間,用以根據驅動訊號Sdrv而產生緩衝驅動訊號Sdb,以控制驅動電晶體Md。在一實施例中,緩衝電路400可以省略,在此情況下,驅動訊號Sdrv可直接控制驅動電晶體Md,例如,將驅動訊號Sdrv電連接於緩衝驅動訊號Sdb。
請繼續參閱第5圖與第6圖,在一實施例中,電源抑制電路210更包括偏置電阻Rni,耦接於輸入電源Vin與共用的輸出電容器Csi的另一端之間,偏置電阻Rni用以建立前述單向控制電路的直流位準。
請參閱第7圖,第7圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路中,雜訊選擇電路與其中之電流控制電路之具體實施例示意圖。
如第7圖所示,在一實施例中,第一電流控制電路2111包括第一鏡像電晶體Mmr1、第二鏡像電晶體Mmr2以及放大電晶體Ma。第一鏡像電晶體Mmr1以二極體方式連接,亦即其閘汲極彼此電性連接。第二鏡像電晶體Mmr2與第一鏡像電晶體Mmr1以鏡像電流源方式耦接,亦即電晶體Mmr2與Mmr1的閘極彼此電性連接,用以根據第一鏡像電晶體Mmr1的導通電流而鏡像產生第二鏡像電晶體Mmr2的導通電流,其中第一鏡像電晶體Mmr1的源極與第二鏡像電晶體Mmr2的的源極分別耦接於感測電晶體Msen的汲極與驅動電晶體Md的汲極。本實施例中,放大電晶體Ma耦接於第一鏡像電晶體Mmr1與第二鏡像電晶體Mmr2,用以提供迴授放大作用而產生一感測電流Isen’;具體而言,放大電晶體Ma的源極耦接於第一鏡像電晶體Mmr1的源極,放大電晶體Ma的閘極耦接於第二鏡像電晶體Mmr2的汲極,而放大電晶體Ma的汲極則用以輸出前述的感測電流Isen’。其中,在一較佳實施例中,上述的第一鏡像電晶體Mmr1、第二鏡像電晶體Mmr2以及放大電晶體Ma皆為MOS電晶體。
第二電流控制電路2112的實施方式可參照第一電流控制電路2111,在此不予重複。
第8圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路中,差分電流放大電路之一具體實施例示意圖。本實施例中,差分電流放大電路2113包括電流放大電晶體M31、M32、M33以及M34,其中電流放大電晶體M31與M32以電流比較器配置,用以比較感測電流Isen’與飽和參考電流Isat’,藉此產生操作雜訊訊號SON。電流放大電晶體M33與M34,以及第8圖所示的電流源與電阻則配置以調整電流的大小與直流偏置等。
第9圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路中,緩衝電路之一具體實施例示意圖。本實施例中,緩衝電路400包括四個偏置電晶體Mb1、Mb2、Mb3以及Mb4,其中偏置電晶體Mb1將驅動訊號Sdrv上偏置後再經偏置電晶體Mb2下偏置而產生緩衝驅動訊號Sdb,且偏置電晶體Mb3將驅動訊號Sdrv下偏置後再經偏置電晶體Mb4上偏置而產生緩衝驅動訊號Sdb,使得緩衝驅動訊號Sdb的電壓大致上等於驅動訊號Sdrv的電壓。從一角度來說,緩衝電路400可視為一單倍率電壓緩衝電路,用以降低驅動訊號Sdrv的負載效應。
根據本發明的精神,設置如前述實施例中的雜訊選擇電路211與單向控制電路212,可使得當驅動電晶體Md操作於線性區時,仍可有效地抑制輸入電源Vin的電源雜訊,以提高電源抑制比。此外,設置如前述實施例中的單向控制電路213,則可在驅動電晶體Md操作於飽和區時,有效地抑制輸入電源Vin的電源雜訊,以提高電源抑制比。
值得注意的是,根據本發明,以第3A圖、第5圖、第7圖與第8圖的實施例來說,雜訊選擇電路211同時也配置而用以偵測判斷驅動電晶體Md的操作區域,例如雜訊選擇電路211可用以偵測判斷驅動電晶體Md是否操作於線性區,或是否操作於飽和區,進而,隨著驅動電晶體Md操作於不同的操作區域時,適應性地調整操作雜訊訊號SON,藉此調整電源抑制訊號SNI,抑制輸入電源Vin的電源雜訊,以提高電源抑制比。具體而言,在一較佳實施例中,當雜訊選擇電路211偵測判斷驅動電晶體Md操作於線性區時,會提高操作雜訊訊號SON,反之,在一實施例中,當雜訊選擇電路211偵測判斷驅動電晶體Md進入飽和區時,會逐漸降低操作雜訊訊號SON直至完全關閉。
事實上,對一個MOS電晶體(如驅動電晶體Md)來說,其飽和區與線性區的分界乃是不易明確區分,且大致上是連續且類比的轉換的。從另一個角度來說,給定一個固定的閘極電壓時,驅動電晶體Md的輸出阻抗乃是連續且類比的轉換的。根據本發明,以第3A圖、第5圖、第7圖與第8圖的實施例來說,雜訊選擇電路211對驅動電晶體Md操作區域的偵測,以及對電源抑制訊號SNI的調整(藉由調整操作雜訊訊號SON),也是連續且類比地。具體而言,雜訊選擇電路211中,第一電流控制電路2111,第二電流控制電路2112,以及差分電流放大電路2113為類比式的配置,因此,在這些實施例中,隨著驅動電晶體Md的操作區域或輸出阻抗連續且類比地轉換,電源抑制訊號SNI亦可適應性地隨之連續且類比地調整,而不會產生由於操作區域的切換所可能造成的額外的雜訊。在這些實施例中,當雜訊選擇電路211偵測判斷驅動電晶體Md連續且類比地遠離線性區時,即會開始連續且類比地降低操作雜訊訊號SON。
還值得注意的是,根據本發明,單向控制電路的設置,在前述的實施例中(例如第4圖),由於採取了電流放大電路的架構,因此,可達到低耗電且具有高頻寬(例如100KHz~1MHz)的電源雜訊抑制的功效。又,在本發明所提出的電路架構下,較佳地,驅動電晶體Md無須採用電流鏡架構來控制,因此,不會有驅動訊號上升下降不對稱的問題。此外,採用電流式的單向控制電路(212, 213, 214)可同時將前饋補償訊號Sz與數種不同形式的電源抑制訊號SNI加總於驅動控制節點ND上,又不互相干擾。另,採用電流式的單向控制電路214產生前饋補償訊號Sz,使線性穩壓電路(如對應於第6圖的訊號放大電路1000)可無須依賴輸出電容器的等效串聯電阻(Equivalent Series Resistance, ESR),即可有效補償而達成回路的穩定性。
以上已針對較佳實施例來說明本發明,唯以上所述者,僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已,並非用來限定本發明之權利範圍。所說明之各個實施例,並不限於單獨應用,亦可以組合應用,舉例而言,兩個或以上之實施例可以組合運用,而一實施例中之部分組成亦可用以取代另一實施例中對應之組成部件。此外,在本發明之相同精神下,熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合,舉例而言,本發明所稱「根據某訊號進行處理或運算或產生某輸出結果」,不限於根據該訊號的本身,亦包含於必要時,將該訊號進行電壓電流轉換、電流電壓轉換、及/或比例轉換等,之後根據轉換後的訊號進行處理或運算產生某輸出結果。由此可知,在本發明之相同精神下,熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合,其組合方式甚多,在此不一一列舉說明。因此,本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
1:線性穩壓電路
100:前級放大電路
110:增益級電路
120:第二增益級電路
1000:訊號放大電路
15:差動前饋雜訊消除電路
20:驅動電路
200:驅動電路
210,210’:電源抑制電路
211:雜訊選擇電路
2111:第一電流控制電路
2112:第二電流控制電路
2113:差分電流放大電路
212,213,214,2150:單向控制電路
2151,2121,2131,2141:單向電流放大電路
400:緩衝電路
Ci:輸入電容器
Cin1,Cin2,Cff,Csi:電容器
Cm:迴授補償電容
Co:輸出電容器
Id:導通電流
Isat’:飽和參考電流
Isen,Isat:導通電流
Isen’:感測電流
M31,M32,M33,M34:電流放大電晶體
Ma:放大電晶體
Mb1,Mb2,Mb3,Mb4:偏置電晶體
Mc:電流放大電晶體
Md:驅動電晶體
Mmr1,Mmr2,Mmr3,Mmr4:鏡像電晶體
Msat:對照電晶體
Msen:感測電晶體
ND:驅動控制節點
R1,R2:分壓電阻
Rni:偏置電阻
Saci:交流輸入訊號
Saco:單向交流訊號
Sdb:緩衝驅動訊號
Sdrv:驅動訊號
Si:輸入端
Sn:雜訊輸入訊號
SNI:電源抑制訊號
So:輸出端
SON:操作雜訊訊號
Ssi:單向訊號
Sz:前饋補償訊號
VB:偏置電壓
Vin:輸入電源
Vo1:輸出訊號
Vout:輸出電源
Vref:參考訊號
第1圖顯示一種先前技術之訊號放大電路的方塊圖。
第2圖顯示一種先前技術之訊號放大電路的示意圖。
第3A圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路之一實施例方塊圖。
第3B圖至第3E圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路之另外數種實施例方塊圖。
第4圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路中,單向控制電路之一具體實施例示意圖。
第5圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路,及其中之雜訊選擇電路與單向控制電路之具體實施例示意圖。
第6圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路,及其中之雜訊選擇電路、單向控制電路與前級放大電路之具體實施例示意圖。
第7圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路中,雜訊選擇電路與其中之電流控制電路之具體實施例示意圖。
第8圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路中,差分電流放大電路之一具體實施例示意圖
第9圖顯示本發明之具高電源抑制比的訊號放大電路中,緩衝電路之一具體實施例示意圖。
無
100:前級放大電路
110,120:增益級電路
1000:訊號放大電路
200:驅動電路
210:電源抑制電路
211:雜訊選擇電路
2111:第一電流控制電路
2112:第二電流控制電路
2113:差分電流放大電路
212,213,214:單向控制電路
2121,2131,2141:單向電流放大電路
400:緩衝電路
Cin1,Cin2,Cff,Csi:電容器
Cm:迴授補償電容
Id:導通電流
Isat’:飽和參考電流
Isen,Isat:導通電流
Isen’:感測電流
Md:驅動電晶體
Msat:對照電晶體
Msen:感測電晶體
ND:驅動控制節點
R1,R2:分壓電阻
Rni:偏置電阻
Sdb:緩衝驅動訊號
Sdrv:驅動訊號
SNI:電源抑制訊號
SON:操作雜訊訊號
Sz:前饋補償訊號
Vin:輸入電源
Vo1:輸出訊號
Vout:輸出電源
Vref:參考訊號
Claims (17)
- 一種具高電源抑制比的訊號放大電路,包含: 一前級放大電路,用以於一驅動控制節點產生一驅動訊號;以及 一驅動電路,耦接於該前級放大電路,用以轉換一輸入電源而產生一輸出電源,該驅動電路包括: 一驅動電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該驅動電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該驅動電晶體的第二端耦接於該輸出電源,該驅動電晶體的控制端耦接該驅動訊號,其中該驅動電晶體的控制端與該驅動電晶體的第一端的電壓差決定該驅動電晶體的導通程度,以轉換該輸入電源而產生該輸出電源;以及 一電源抑制電路,用以根據該輸入電源而於該驅動控制節點產生一電源抑制訊號,藉此抑制該輸入電源的一電源雜訊的交流成分,以提高電源抑制比,其中該電源抑制訊號具有交流性質;該電源抑制電路包括: 一雜訊選擇電路,用以偵測判斷該驅動電晶體是否操作於第一操作區域,當該驅動電晶體操作於該第一操作區域時,根據該驅動電晶體的第一端與第二端的電壓差而感測該電源雜訊的交流成分以產生一操作雜訊訊號; 其中該電源抑制電路根據該操作雜訊訊號而於該驅動控制節點產生該電源抑制訊號; 其中於該第一操作區域中,該驅動電晶體的輸出阻抗小於一預設的阻抗閾值。
- 如申請專利範圍第1項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中該電源抑制電路更包括至少一單向控制電路,其中各單向控制電路具有輸入端以及輸出端;該至少一單向控制電路包括第一單向控制電路,該第一單向控制電路的輸入端耦接於該雜訊選擇電路,該第一單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該第一單向控制電路用以接收該操作雜訊訊號的交流成分而於該驅動控制節點產生該電源抑制訊號,且單向地將該電源抑制訊號注入於該驅動控制節點。
- 如申請專利範圍第2項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中該至少一單向控制電路更包括第二單向控制電路,該第二單向控制電路的輸入端電連接於該輸入電源,該第二單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該第二單向控制電路用以接收該電源雜訊的交流成分而產生該電源抑制訊號,且單向地將該電源抑制訊號注入於該驅動控制節點。
- 如申請專利範圍第3項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中 該前級放大電路包括第一增益級電路以及第二增益級電路,其中該第二增益級電路用以根據該第一增益級電路的輸出訊號而產生該驅動訊號; 其中該至少一單向控制電路更包括第三單向控制電路,該第三單向控制電路的輸入端電連接於該第一增益級電路的輸出訊號,該第三單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該第三單向控制電路用以接收該第一增益級電路的輸出訊號的交流成分而產生一前饋補償訊號,且單向地將該前饋補償訊號注入於該驅動控制節點,藉此對該訊號放大電路進行訊號補償。
- 如申請專利範圍第1項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中該雜訊選擇電路包括: 一感測電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該感測電晶體與該驅動電晶體為同型電晶體,該感測電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該感測電晶體的控制端接收該驅動訊號; 一對照電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該對照電晶體與該驅動電晶體為同型電晶體,該對照電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該對照電晶體的控制端接收該驅動訊號; 第一電流控制電路,用以根據該驅動電晶體的第二端的電壓而調節該感測電晶體的第二端的電壓,使得該感測電晶體與該驅動電晶體同時操作於第一操作區域中,或同時操作於第二操作區域中,藉此使得該感測電晶體的導通電流正比於該驅動電晶體的導通電流; 第二電流控制電路,用以根據一參考電壓而調節該對照電晶體的第二端的電壓,使得該對照電晶體操作於該第二操作區域中,其中,當該驅動電晶體操作於該第二操作區域時,該驅動電晶體的輸出阻抗大於該預設的阻抗閾值;以及 一差分電流放大電路,用以根據該感測電晶體的導通電流與該對照電晶體的導通電流的差值而產生該操作雜訊訊號。
- 如申請專利範圍第5項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中該驅動電晶體為一金氧半電晶體,且該第一操作區域對應於線性區,該第二操作區域對應於飽和區。
- 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中各單向控制電路包括: 一輸入電容器,該輸入電容器的第一端耦接於該單向控制電路的輸入端; 一單向電流放大電路,包括一電流放大電晶體,該電流放大電晶體具有第一端、第二端以及控制端,該電流放大電晶體的第一端耦接於該輸入電容器的第二端,該電流放大電晶體的控制端耦接於一偏置電壓;以及 一輸出電容器,該輸出電容器的第一端耦接於該電流放大電晶體的第二端,該輸出電容器的第二端耦接於該單向控制電路的輸出端。
- 如申請專利範圍第7項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中當該至少一單向控制電路包括該第一單向控制電路、該第二單向控制電路及該第三單向控制電路時,該第一單向控制電路、該第二單向控制電路及該第三單向控制電路共用一輸出電容器。
- 如申請專利範圍第1項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,更包括緩衝電路,耦接於該驅動訊號與該驅動電晶體的控制端之間,用以根據該驅動訊號而產生一緩衝驅動訊號,以控制該驅動電晶體。
- 如申請專利範圍第5項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中該第一電流控制電路包括: 第一鏡像電晶體,以二極體方式連接; 第二鏡像電晶體,與該第一鏡像電晶體以鏡像電流源方式耦接,用以根據該第一鏡像電晶體的導通電流而鏡像產生該第二鏡像電晶體的導通電流,其中該第一鏡像電晶體的源極與該第二鏡像電晶體的的源極分別耦接於該感測電晶體的第二端與該驅動電晶體的第二端;以及 第一放大電晶體,耦接於該第一鏡像電晶體與該第二鏡像電晶體,用以提供迴授放大作用而產生一感測電流; 其中該第二電流控制電路包括: 第三鏡像電晶體,以二極體方式連接; 第四鏡像電晶體,與該第三鏡像電晶體以鏡像電流源方式耦接,用以根據該第三鏡像電晶體的導通電流而鏡像產生該第四鏡像電晶體的導通電流,其中該第三鏡像電晶體的源極與第四鏡像電晶體的的源極分別耦接於該對照電晶體的第二端與該一參考電壓;以及 第二放大電晶體,耦接於該第三鏡像電晶體與該第四鏡像電晶體,用以提供迴授放大作用而產生一飽和參考電流; 其中該差分電流放大電路根據該感測電流與該飽和參考電流的差值而產生該操作雜訊訊號。
- 一種具高電源抑制比的訊號放大電路,包含: 一前級放大電路,用以於一驅動控制節點產生一驅動訊號;以及 一驅動電路,耦接於該前級放大電路,用以轉換一輸入電源而產生一輸出電源,該驅動電路包括: 一驅動電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該驅動電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該驅動電晶體的第二端耦接於該輸出電源,該驅動電晶體的控制端耦接該驅動訊號,其中該驅動電晶體的控制端與該驅動電晶體的第一端的電壓差決定該驅動電晶體的導通程度,以轉換該輸入電源而產生該輸出電源;以及 一電源抑制電路,用以根據該輸入電源而於該驅動控制節點產生一電源抑制訊號,藉此抑制該輸入電源的一電源雜訊的交流成分,以提高電源抑制比,其中該電源抑制訊號具有交流性質;該電源抑制電路包括: 一單向控制電路,具有輸入端以及輸出端,該單向控制電路的輸入端電連接於該輸入電源,該單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該單向控制電路用以接收該輸入電源的該電源雜訊的交流成分而產生該電源抑制訊號,且單向地將該電源抑制訊號注入於該驅動控制節點。
- 如申請專利範圍第11項所述之具高電源抑制比的訊號放大電路,其中該單向控制電路包括: 一輸入電容器,該輸入電容器的第一端耦接於該單向控制電路的輸入端; 一單向電流放大電路,包括一電流放大電晶體,該電流放大電晶體具有第一端、第二端以及控制端,該電流放大電晶體的第一端耦接於該輸入電容器的第二端,該電流放大電晶體的控制端耦接於一偏置電壓;其中該電流放大電晶體的控制端與該電流放大電晶體的第一端的電壓差決定該電流放大電晶體的導通程度;以及 一輸出電容器,該輸出電容器的第一端耦接於該電流放大電晶體的第二端,該輸出電容器的第二端耦接於該單向控制電路的輸出端。
- 一種驅動電路,用以自一驅動控制節點接收一驅動訊號,以轉換一輸入電源而產生一輸出電源,該驅動電路包含: 一驅動電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該驅動電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該驅動電晶體的第二端耦接於該輸出電源,該驅動電晶體的控制端耦接該驅動訊號,其中該驅動電晶體的控制端與該驅動電晶體的第一端的電壓差決定該驅動電晶體的導通程度,以轉換該輸入電源而產生該輸出電源;以及 一電源抑制電路,用以根據該輸入電源而於該驅動控制節點產生一電源抑制訊號,藉此抑制該輸入電源的一電源雜訊的交流成分,以提高電源抑制比,其中該電源抑制訊號具有交流性質;該電源抑制電路包括: 一雜訊選擇電路,用以偵測判斷該驅動電晶體是否操作於第一操作區域,當該驅動電晶體操作於該第一操作區域時,根據該驅動電晶體的第一端與第二端的電壓差而感測該電源雜訊的交流成分以產生一操作雜訊訊號; 其中該電源抑制電路根據該操作雜訊訊號而於該驅動控制節點產生該電源抑制訊號; 其中於該第一操作區域中,該驅動電晶體的輸出阻抗小於一預設的阻抗閾值。
- 如申請專利範圍第13項所述之驅動電路,其中該電源抑制電路更包括至少一單向控制電路,其中各單向控制電路具有輸入端以及輸出端;該至少一單向控制電路包括第一單向控制電路,該第一單向控制電路的輸入端耦接於該雜訊選擇電路,該第一單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該第一單向控制電路用以接收該操作雜訊訊號的交流成分而於該驅動控制節點產生該電源抑制訊號,且單向地將該電源抑制訊號注入於該驅動控制節點。
- 如申請專利範圍第14項所述之驅動電路,其中該至少一單向控制電路更包括第二單向控制電路,該第二單向控制電路的輸入端電連接於該輸入電源,該第二單向控制電路的輸出端耦接於該驅動控制節點,該第二單向控制電路用以接收該電源雜訊的交流成分而產生該電源抑制訊號,且單向地將該電源抑制訊號注入於該驅動控制節點。
- 如申請專利範圍第13項所述之驅動電路,其中該雜訊選擇電路包括: 一感測電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該感測電晶體與該驅動電晶體為同型電晶體,該感測電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該感測電晶體的控制端接收該驅動訊號; 一對照電晶體,具有第一端、第二端以及控制端,其中該對照電晶體與該驅動電晶體為同型電晶體,該對照電晶體的第一端耦接於該輸入電源,該對照電晶體的控制端接收該驅動訊號; 第一電流控制電路,用以根據該驅動電晶體的第二端的電壓而調節該感測電晶體的第二端的電壓,使得該感測電晶體與該驅動電晶體同時操作於第一操作區域中,或同時操作於第二操作區域中,藉此使得該感測電晶體的導通電流正比於該驅動電晶體的導通電流; 第二電流控制電路,用以根據一參考電壓而調節該對照電晶體的第二端的電壓,使得該對照電晶體操作於該第二操作區域中,其中,當該驅動電晶體操作於該第二操作區域時,該驅動電晶體的輸出阻抗大於該預設的阻抗閾值;以及 一差分電流放大電路,用以根據該感測電晶體的導通電流與該對照電晶體的導通電流的差值而產生該操作雜訊訊號。
- 如申請專利範圍第第14至15項中任一項所述之驅動電路,其中各單向控制電路包括: 一輸入電容器,該輸入電容器的第一端耦接於該單向控制電路的輸入端; 一單向電流放大電路,包括一電流放大電晶體,該電流放大電晶體具有第一端、第二端以及控制端,該電流放大電晶體的第一端耦接於該輸入電容器的第二端,該電流放大電晶體的控制端耦接於一偏置電壓;以及 一輸出電容器,該輸出電容器的第一端耦接於該電流放大電晶體的第二端,該輸出電容器的第二端耦接於該單向控制電路的輸出端。
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