專利名稱：放大器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種放大器裝置，且特別是關(guān)于一種可抑制雜訊耦合的放大器裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)放大器的操作過程中，外部雜訊常常會從輸出端經(jīng)過放大器內(nèi)部的一至多個(gè)內(nèi)部相位補(bǔ)償電路而耦合到放大器的內(nèi)部其它部分，結(jié)果造成異常漏電、異常輸出波形、 異常操作等非預(yù)期現(xiàn)象。請參照圖1A，其繪示一范例中的傳統(tǒng)放大器的電路圖，其譬如可應(yīng)用于取樣保持 (sample-and-hold)電路或液晶顯示器中的源極驅(qū)動器。倘若負(fù)載端的電壓發(fā)生變化(即所謂的外部雜訊)，此外部雜訊會從負(fù)載端Out通過輸出開關(guān)Sl耦合至放大器裝置100的輸出端Out而進(jìn)入內(nèi)部回路，再通過內(nèi)部相位補(bǔ)償電路102或104而進(jìn)一步耦合到放大器裝置100的內(nèi)部其它部分，結(jié)果造成異常漏電或是負(fù)載端Out處的異常波形的現(xiàn)象。請參照圖1B，其為圖IA的放大器裝置100的訊號時(shí)序圖，用以解釋外部雜訊是如何造成放大器裝置100的上述異?，F(xiàn)象。當(dāng)放大器裝置100的輸入電壓Vin由低電位轉(zhuǎn)高電位后，開關(guān)Sl會先暫時(shí)切斷(OFF)，放大器裝置100的內(nèi)部會通過閉回路追隨輸入信號的高電位而達(dá)到鎖定，因此輸出端Vout的電壓上升，而負(fù)載端的電壓Out則因開關(guān)Sl切斷而維持為低電位。接下來，開關(guān)Sl會轉(zhuǎn)為導(dǎo)通(由OFF轉(zhuǎn)0N)，因此輸出端Vout上的電荷與負(fù)載端 Out的電荷會重新分布。這造成輸出電壓Vout的電平往下拉，并進(jìn)而導(dǎo)致放大器裝置100 內(nèi)部相位補(bǔ)償電路102及104的反饋節(jié)點(diǎn)m與N2的電位亦被耦合往下拉。于是，晶體管 M14關(guān)閉，以及晶體管M15電流變大而晶體管M16電流變小。結(jié)果，輸出電壓Vout的電位可回復(fù)而拉回，并對負(fù)載端Out繼續(xù)充電。然而，當(dāng)放大器裝置100持續(xù)對負(fù)載端Out充電時(shí)，第二次(雜訊)耦合卻隨之發(fā)生并造成異常現(xiàn)象。具體說，隨著負(fù)載端Out因充電而電位持續(xù)上升，節(jié)點(diǎn)m與N2的電壓會被第二次耦合而往上拉(如圖IB的左側(cè)虛線區(qū)域所示)，進(jìn)而導(dǎo)致晶體管M12關(guān)閉。于是晶體管M16電流會增大，亦即流經(jīng)晶體管M15及M16的直流電流發(fā)生額外漏電的狀況。結(jié)果，負(fù)載電壓Out的波形于充電期間卻異常下滑，因此充電速度變慢。如圖IB所示，于Vin 為高電位的期間，輸出電壓Vout及負(fù)載電壓Out的真實(shí)波形(實(shí)線)相對于理想波形(虛線)有異常現(xiàn)象。同樣地，當(dāng)輸入電壓Vin由高電位轉(zhuǎn)低電位并且開關(guān)Sl導(dǎo)通(由OFF轉(zhuǎn)0N)后， 放大器裝置100對負(fù)載端Out放電也會造成雜訊耦合，使得節(jié)點(diǎn)m與節(jié)點(diǎn)N2的電壓被往下拉(如圖IB的右側(cè)虛線區(qū)域所示)，進(jìn)而導(dǎo)致晶體管MlO關(guān)閉。于是晶體管M15電流增大，亦即流經(jīng)晶體管M15及M16的直流電流發(fā)生額外漏電的狀況。結(jié)果，負(fù)載電壓Out的波形于放電期間卻異常上升，因此放電速度變慢。如圖IB所示，于Vin為低電位的期間，輸出電壓Vout及負(fù)載電壓Out的真實(shí)波形(實(shí)線)相對于理想波形(虛線)也有異?，F(xiàn)象。
除了上述由于輸入電壓變化而負(fù)載端充放電所導(dǎo)致的外部雜訊外，其它任何來自環(huán)境等外部干擾雜訊，亦可能通過輸出端Out及相位補(bǔ)償電路102或104而耦合到放大器的反饋節(jié)點(diǎn)W或N2，進(jìn)而造成電路操作的異?，F(xiàn)象。綜合上述，傳統(tǒng)放大器常會因外部大信號或雜訊耦合到相位補(bǔ)償電路而造成內(nèi)部電路的其它部分的操作受到干擾，從而發(fā)生輸出波形異常、操作電流出現(xiàn)漏電流、以及電路操作異?！炔粸樗膯栴}。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種放大器裝置，其具有抑制外部雜訊耦合的機(jī)制，因此能夠避免現(xiàn)有技術(shù)中外部雜訊所造成的輸出波形及操作電流異常等問題。根據(jù)本發(fā)明提供一種放大器裝置，其特征在于，包括一增益級，其具有至少一反饋節(jié)點(diǎn)；一輸出級，耦接至該增益級，以及具有一輸出節(jié)點(diǎn)用以輸出一輸出電壓；至少一相位補(bǔ)償電路，當(dāng)中每一者分別耦接至該增益級的該至少一反饋節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的一對應(yīng)者與該輸出節(jié)點(diǎn)之間；以及至少一耦合抑制元件，其當(dāng)中每一者分別耦接至該增益級的該至少一反饋節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的一對應(yīng)者與一個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)之間，用以于該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)受雜訊耦合而電壓電平改變時(shí)，響應(yīng)于該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的電壓電平變化而自動導(dǎo)通，以抑制該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的電壓電平變化。于較佳的情況下，該耦合節(jié)點(diǎn)可選擇為放大器裝置內(nèi)部電位任一與該反饋節(jié)點(diǎn)的直流電位相近的節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是在放大器裝置正常操作時(shí)，耦合抑制元件可不導(dǎo)通以不影響正常操作。然而，當(dāng)放大器裝置有雜訊耦合至相位補(bǔ)償電路而導(dǎo)致其反饋節(jié)點(diǎn)電位改變時(shí)，耦合抑制元件即會導(dǎo)通以提供補(bǔ)償電流來抑制反饋節(jié)點(diǎn)的電壓變化。結(jié)果，可有效避免現(xiàn)有電路的輸出波形異常以及漏電流情況的發(fā)生，從而有效提高輸出信號的品質(zhì)。為了對本發(fā)明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下


圖IA繪示一傳統(tǒng)放大器的電路圖。圖IB繪示圖IA的放大器電路的信號時(shí)序圖。圖2A繪示依照第一實(shí)施例的放大器裝置的方塊架構(gòu)及細(xì)部電路圖。圖2B繪示圖2A中第一及第二耦合抑制元件的其它不同實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2C繪示圖2A中第一及第二耦合抑制元件為晶體管元件的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2D繪示圖2A中第一耦接抑制元件及第二耦合抑制元件為運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3繪示依照第二實(shí)施例的放大器裝置的方塊架構(gòu)及細(xì)部電路圖。圖4繪示依照第三實(shí)施例的放大器裝置的方塊架構(gòu)及細(xì)部電路圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例
請參照圖2A，其繪示依照一實(shí)施例的放大器裝置200的方塊架構(gòu)圖。如圖2A所示，放大器裝置200包括一輸入級20，其用于接收一差動輸入電壓Vin、一增益級22，其耦接至輸入級20，用于對輸入級20的輸出進(jìn)行放大，及一輸出級M，用于依據(jù)增益級20的輸出來產(chǎn)生一輸出電壓Vout。此外，輸出節(jié)點(diǎn)Vout可通過一開關(guān)元件Sl而耦接至一負(fù)載元件 2400于此范例中，輸入級20的一輸入節(jié)點(diǎn)耦接至輸出節(jié)點(diǎn)Vout，而使放大器裝置200形成一單位增益緩沖器(Unit Gain Buffer)或電壓隨耦器(Voltage follower) 0此外，放大器裝置200亦包括第一相位補(bǔ)償電路206及第二相位補(bǔ)償電路208，其中第一相位補(bǔ)償電路206耦合于增益級22的第一反饋節(jié)點(diǎn)m及輸出級M的輸出節(jié)點(diǎn)Vout 之間。類似地，第二相位補(bǔ)償電路208則可耦合于該增益級22的第二反饋節(jié)點(diǎn)N2及輸出級M的輸出節(jié)點(diǎn)Vout之間。此外，放大器裝置200，可還包括第一耦合抑制元件210及第二耦合抑制元件212。 第一耦合抑制元件210 (直接或間接)耦接于第一反饋節(jié)點(diǎn)m與一第一耦合節(jié)點(diǎn)N5之間。 類似地，第二耦合抑制元件212則(直接或間接)耦接于第二反饋節(jié)點(diǎn)N2與一第二耦合節(jié)點(diǎn)N6之間。換言之，與圖IA的傳統(tǒng)放大器裝置100相比較，放大器裝置200額外增加了第一及第二耦合抑制元件210及212。第一耦合抑制元件210及第二耦合抑制元件212分別用以對從輸出節(jié)點(diǎn)Vout經(jīng)過第一與第二相位補(bǔ)償電路210與212而耦合至第一與第二反饋節(jié)點(diǎn)m與N2的雜訊來進(jìn)行抑制，以避免輸出波形異常及產(chǎn)生異常漏電流的問題。舉例而言，這類雜訊可于輸出電壓 Vout轉(zhuǎn)換電平的期間內(nèi)發(fā)生。當(dāng)輸出節(jié)點(diǎn)Vout有雜訊發(fā)生并耦合至第一反饋節(jié)點(diǎn)m而導(dǎo)致第一反饋節(jié)點(diǎn)m 的電平下降時(shí)，第一耦合抑制元件210可響應(yīng)于此電平變化而開始導(dǎo)通，并形成一充電路徑而流通一補(bǔ)償電流來對第一反饋節(jié)點(diǎn)m進(jìn)行充電，藉以拉抬第一反饋節(jié)點(diǎn)m的電平，因此能夠?qū)Υ穗s訊進(jìn)行抑制。類似地，當(dāng)輸出節(jié)點(diǎn)Vout有雜訊發(fā)生并耦合至第二反饋節(jié)點(diǎn)N2而導(dǎo)致第一反饋節(jié)點(diǎn)N2的電平上升時(shí)，第二耦合抑制元件212可響應(yīng)于此電平變化而開始導(dǎo)通，并形成一放電路徑而流通一補(bǔ)償電流來對第二反饋節(jié)點(diǎn)N2進(jìn)行放電，藉以拉低第二反饋節(jié)點(diǎn)N2的電平，因此能夠?qū)Υ穗s訊進(jìn)行抑制。于一較佳實(shí)施例中，為避免耦合抑制元件210與210的增設(shè)影響放大器裝置200 的正常運(yùn)作，可設(shè)計(jì)耦合抑制元件210與210的導(dǎo)通或關(guān)閉由其跨壓(亦即反饋節(jié)點(diǎn)m/N2 與耦合節(jié)點(diǎn)N5/N6之間的跨壓)來操控。具體而言，當(dāng)反饋節(jié)點(diǎn)N1/N2與耦合節(jié)點(diǎn)N5/N6 之間的跨壓低于一既定電壓時(shí)，耦合抑制元件210/212為關(guān)閉，而不會影響到反饋節(jié)點(diǎn)m/ N2的電壓電平。必須等到反饋節(jié)點(diǎn)N1/N2的電平變化到反饋節(jié)點(diǎn)N1/N2與耦合節(jié)點(diǎn)N5/N6 之間的跨壓高于或等于一既定電壓后，耦合抑制元件210/212才開始導(dǎo)通以進(jìn)行其耦合抑制功能。為達(dá)成上述操作，譬如可選擇第一耦合節(jié)點(diǎn)N5的位置位于直流電位與第一反饋節(jié)點(diǎn)W的直流電位相近的一節(jié)點(diǎn)，以及第二耦合節(jié)點(diǎn)N6的直流電位則與第二反饋節(jié)點(diǎn)N2 的直流電位相近。如此一來，在無雜訊發(fā)生的正常操作情況下，反饋節(jié)點(diǎn)N1/N2與耦合節(jié)點(diǎn) N5/N6之間的跨壓不超過該既定電壓(甚至幾乎可等于零)，因此耦合抑制元件210/212關(guān)閉。而在雜訊耦合至反饋節(jié)點(diǎn)m/N2，導(dǎo)致反饋節(jié)點(diǎn)N1/N2與耦合節(jié)點(diǎn)N5/N6之間的跨壓隨升高至既定電壓后，耦合抑制元件210/212才開始導(dǎo)通以進(jìn)行其雜訊抑制作用。請繼續(xù)參照圖2A，其亦繪示依照第一實(shí)施例的放大器裝置200的細(xì)部電路圖，用于進(jìn)一步解釋第一及第二耦合抑制元件210及212的雜訊抑制功能。值得注意的是，此細(xì)部電路圖僅作范例說明之用，有種種不同的細(xì)部電路皆能采用至少一個(gè)耦合抑制元件來實(shí)施類似的雜訊耦合抑制機(jī)制。如圖2A所示，輸出級M可包括第一輸出開關(guān)202及第二輸出開關(guān)204，于輸出節(jié)點(diǎn)Vout處相串聯(lián)。第一輸出開關(guān)202可包括第一輸出晶體管M15，其例如是一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體(P-type metal oxide semiconductor，PM0S)晶體管，第二輸出開關(guān) 204可包括第二輸出晶體管M16，其例如是一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體(N-typemetal oxide semiconductor, NM0S)晶體管。第一輸出晶體管M15的漏極可耦接至輸出節(jié)點(diǎn)Vout，而源極可耦接至第一操作電壓Vdd;第二輸出晶體管M16的漏極同樣可耦接輸出節(jié)點(diǎn)Vout，而源極則可耦接至第二操作電壓(譬如接地GND)。增益級22主要包括第一開關(guān)214、第二開關(guān)216、第三開關(guān)218、第四開關(guān)220、第五開關(guān)222以及第六開關(guān)224。第一、第二及第三開關(guān)214、216及218譬如分別可包括第一晶體管M10、第二晶體管M8及第三晶體管M9，且這些晶體管譬如皆為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。第一晶體管MlO的漏極(節(jié)點(diǎn)N； )可耦接第一輸出晶體管M15的柵極，且源極則可耦接第一反饋節(jié)點(diǎn)附。第二晶體管M8的漏極可耦接至第一反饋節(jié)點(diǎn)Ni，且源極可耦接至第一操作電壓Vdd。第三晶體管M9的漏極(節(jié)點(diǎn)N7)可耦接至第二晶體管M8的柵極，且柵極可耦接第一晶體管MlO的柵極。第四、第五、及第六開關(guān)220、222及2M譬如分別可包括第四晶體管M12、第五晶體管M14及第六晶體管M11，且這些晶體管譬如皆為N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。第四晶體管M12的漏極(節(jié)點(diǎn)N4)可耦接至第二輸出晶體管M16的柵極，且源極耦接第二反饋節(jié)點(diǎn) N2。第五晶體管M14的漏極可耦接至第二反饋節(jié)點(diǎn)N2，且源極可耦接至第二操作電壓GND。 第六晶體管Mll的漏極(節(jié)點(diǎn)N8)可耦接至第五晶體管M14的柵極，且柵極可耦接第四晶體管M12的柵極。此外，第一與第二耦合抑制元件210與212在此實(shí)施例中則皆可實(shí)施為PN二極管 D4與D5。PN 二極管D4的負(fù)極端Bl可耦接至第一反饋節(jié)點(diǎn)Ni，而正極端B2則可耦接至第三晶體管M9的源極(第一耦合節(jié)點(diǎn)N5)。PN 二極管D5的正極端Hl耦接至第二反饋節(jié)點(diǎn) N2，而負(fù)極端則耦接至晶體管Mll的源極(第二耦合節(jié)點(diǎn)N6)。以下將解釋于上述配置下第一與第二耦合抑制元件210與212的運(yùn)作原理。當(dāng)放大器裝置200正常操作時(shí)，由于電路對稱的關(guān)系，第一反饋節(jié)點(diǎn)m的電壓Vnl與第一耦合節(jié)點(diǎn)N5的電壓Vn5兩者的電平相當(dāng)接近，因此二極管D4的兩端電壓差(=Vn5-Vnl)小于導(dǎo)通電壓Vt (例如0. 7V)，使得二極管D4不導(dǎo)通。類似地，由于電路對稱的關(guān)系，第二反饋節(jié)點(diǎn)N2的電壓Vn2與第二耦合節(jié)點(diǎn)N6的電壓Vn6的電平也相當(dāng)接近，因此二極管D5的兩端電壓差( = Vn2-Vn6)亦小于導(dǎo)通電壓(例如0. 7V)，使得第二耦合抑制元件212不導(dǎo)通。 結(jié)果，于直流響應(yīng)時(shí)，耦合抑制元件210及212皆不導(dǎo)通而不會影響到放大器裝置200的正常操作。于輸入電壓Vin由低電位轉(zhuǎn)高電位的轉(zhuǎn)換期間，開關(guān)元件Sl從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)，且輸出電壓Vout亦從低電位轉(zhuǎn)為高電位。輸出電壓Vout的瞬時(shí)電平變化會通過第二相位補(bǔ)償電路208而耦合至第二反饋節(jié)點(diǎn)N2，使得第二反饋節(jié)點(diǎn)N2的電壓(即Vn2)被往上拉。當(dāng)?shù)诙答伖?jié)點(diǎn)N2的電壓Vn2與第二耦合節(jié)點(diǎn)N6的電壓Vn6兩者間的差值大于 PN 二極管D5的導(dǎo)通電壓Vt時(shí)，PN 二極管D5就會被導(dǎo)通以產(chǎn)生一補(bǔ)償電流。此補(bǔ)償電流有助于加速第二反饋節(jié)點(diǎn)的N2的放電響應(yīng)，亦即能夠抑制第二反饋節(jié)N2的電壓上升。結(jié)果，晶體管M12不會如圖IA所示的現(xiàn)有技術(shù)那樣被關(guān)閉，所以輸出電壓Vout不會發(fā)生如圖 IB所示的異常狀況。類似地，于輸入電壓Vin由高電位轉(zhuǎn)低電位的轉(zhuǎn)換期間，開關(guān)元件Sl從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)，且輸出電壓Vout亦從高電位轉(zhuǎn)為低電位。輸出電壓Vout的瞬時(shí)電平變化會通過第一相位補(bǔ)償電路206而耦合至第一反饋節(jié)點(diǎn)Ni，使得第一反饋節(jié)點(diǎn)m的電壓(即 Vnl)被往下拉。當(dāng)?shù)谝环答伖?jié)點(diǎn)W的電壓Vnl與第一耦合節(jié)點(diǎn)N5的電壓Vn5兩者間的差值大于PN 二極管D6的導(dǎo)通電壓Vt時(shí)，PN 二極管D6就會被導(dǎo)通以產(chǎn)生一補(bǔ)償電流。此補(bǔ)償電流有助于加速第一反饋節(jié)點(diǎn)的W的充電響應(yīng)，因此能夠抑制第二反饋節(jié)N2的電壓下降。結(jié)果，晶體管MlO不會如圖IA所示的現(xiàn)有技術(shù)那樣被關(guān)閉，所以輸出電壓Vout不會發(fā)生如圖IB所示的異常狀況。值得注意的是，雖然于上述說明中第一及第二耦合抑制元件210及212分別皆實(shí)施為單一個(gè)二極管D4及D5，然而此說明僅作范例解釋用而不作限制之用。舉例而言，于其它實(shí)施例中，第一及第二耦合抑制元件210與212亦可以是其它數(shù)目、連接方式的各種電子元件或其組合。舉例而言，第一與第二耦合抑制元件210與212分別皆可以包括多個(gè)相串聯(lián)的PN 二極管。此外，第一與第二耦合抑制元件210與212分別也可以包括一或多個(gè)相串聯(lián)的接成二極管型式的晶體管，其即所謂的二極管耦接晶體管(diode-cormectedtransistor)。 所采用的晶體管可為場效應(yīng)晶體管，譬如為金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor ；M0SFET)或金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MetaUemiconductor Field-Effect Transistor ；MESFET)，其柵極與源極/漏極相接(導(dǎo)通電壓=臨界電壓)，亦可為接面晶體管，譬如為雙載子接面晶體管 (Bipolarjunction Transistor ；BJT)".等等。此外，當(dāng)采用晶體管元件為第一及第二耦合抑制元件210及212，亦可以是其它連接方式。如圖2C所示，第一耦合抑制元件210例如是一 NMOS晶體管Q1，其具有一源極耦接至第一反饋節(jié)點(diǎn)Ni，一柵極耦接至第一耦合節(jié)點(diǎn)N5，以及漏極可耦接第一操作電壓Vdd。 類似地，第二耦合抑制元件212例如是一 PMOS晶體管Q2，其具有一源極耦接第二反饋節(jié)點(diǎn) N2，一柵極耦接至第二耦合節(jié)點(diǎn)N6，以及一漏極可耦接至第二操作電壓GND。當(dāng)晶體管Ql 的柵極(B》與源極(Bi)的電壓差或晶體管Q2的源極(Hl)與柵極0 )的電壓差大于一臨界電壓值時(shí)，晶體管Ql或Q2即被導(dǎo)通。此外，MOS晶體管也可以替代為其它類型的晶體管，譬如是如BJT的類的接面晶體管…等等。于再另一替代實(shí)施例中，第一及第二耦合抑制元件210及212也可以是一種運(yùn)算放大器。如圖2B所示，第一耦合抑制元件210例如是一運(yùn)算放大器0P1，其具有第一輸入端耦接至第一反饋節(jié)點(diǎn)Ni，第二輸入端耦接至第一耦合節(jié)點(diǎn)N5，以及具有一輸出端(OUl) 耦接至第一輸入端。類似地，第二耦合抑制元件212例如是一運(yùn)算放大器0P2，其具有第一輸入端耦接至第二反饋節(jié)點(diǎn)N2端，第二輸入端耦接至第二耦合節(jié)點(diǎn)N6，以及具有一輸出端(0U2)耦接至第一輸入端。綜合上述，只要在放大器裝置正常操作時(shí)不導(dǎo)通而不影響放大器裝置的正常運(yùn)作，而在雜訊耦合導(dǎo)致第一與第二反饋節(jié)點(diǎn)m及N2的電壓改變時(shí)能夠自動導(dǎo)通以產(chǎn)生補(bǔ)償電流來抑制第一反饋節(jié)點(diǎn)m及第二反饋節(jié)點(diǎn)N2的電壓變化，以達(dá)到避免輸出異常及漏電流發(fā)生的功用的各種電子元件或裝置，皆可用來實(shí)施為第一與第二耦合抑制元件210與 212。值得注意的是，第一實(shí)施例中的第一及第二耦合節(jié)點(diǎn)是以節(jié)點(diǎn)N5及N6來作說明， 然而本發(fā)明并不局限于此。于其它實(shí)施例中，第一及第二耦合節(jié)點(diǎn)當(dāng)中每一者皆可選擇為放大器裝置內(nèi)部其它任一直流電位與該反饋節(jié)點(diǎn)的直流電位相近的節(jié)點(diǎn)。以下將進(jìn)一步利用第二實(shí)施例來說明此點(diǎn)。第二實(shí)施例請參照圖3，其繪示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的放大器裝置的方塊架構(gòu)與細(xì)部電路圖。如圖3所示，第二實(shí)施例的放大器裝置300與第一實(shí)施例的放大器裝置200的差別在于第一與第二耦合節(jié)點(diǎn)分別改為第三開關(guān)218的N7端(即晶體管M9的漏極)與第六開關(guān) 224的N8端(即晶體管Mll的漏極)。在此配置下，當(dāng)放大器裝置300正常操作于直流響應(yīng)時(shí)，第一與第二耦合抑制元件310與312的跨壓仍小于其導(dǎo)通電壓，因此同樣不導(dǎo)通而不影響正常操作。反之，于輸入電壓Vin由高電位轉(zhuǎn)低電位或由低電位轉(zhuǎn)高電位的轉(zhuǎn)換期間內(nèi)，第一或第二耦合抑制元件 310與312同樣會導(dǎo)通而抑制第一或第二耦合節(jié)點(diǎn)m或N2的電壓變化。同樣地，雖然在此實(shí)施例中，第一及第二耦合抑制元件310及312是繪示為二極管 D6及D7來舉例說明，然而于其它實(shí)施例中，第一及第二耦合抑制元件310及312分別也可以包括多個(gè)串聯(lián)的二極管、或者一個(gè)或多個(gè)以二極管方式或其它方式連接的各種類的晶體管元件、或亦可為運(yùn)算放大器。其余的電路結(jié)構(gòu)與操作皆與放大器裝置200相似，因此不再贅述。第三實(shí)施例請參照圖4，其繪示依照本發(fā)明第三實(shí)施例的放大器裝置的方塊架構(gòu)與細(xì)部電路圖。如圖4所示，第三實(shí)施例的放大器裝置400與第一實(shí)施例的放大器裝置200的主要差別在于第一耦合節(jié)點(diǎn)是改為耦接至一第一直流電壓Vcl的一外部直流電壓節(jié)點(diǎn)(即B2)，第二耦合節(jié)點(diǎn)則改為耦接至一第二直流電壓Vc2的一外部直流電壓節(jié)點(diǎn)(即H2)。其余細(xì)節(jié)皆與放大器裝置200相似，因此不在此贅述。如前曾述，為了不影響放大器裝置400的正常操作，第一直流電壓Vcl的電平可設(shè)計(jì)為其與第一反饋節(jié)點(diǎn)W的直流電壓的絕對差值小于第一耦合抑制元件410的導(dǎo)通電壓， 第二直流電壓Vc2的電平可設(shè)計(jì)為其與第二反饋節(jié)點(diǎn)N2的直流電壓的絕對差值小于第二耦合抑制元件420的導(dǎo)通電壓。同樣地，雖然在此實(shí)施例中，第一及第二耦合抑制元件410及412是繪示為二極管 D8及D9來舉例說明，然而于其它實(shí)施例中，第一及第二耦合抑制元件410及412分別也可以包括多個(gè)串聯(lián)的二極管、或者一個(gè)或多個(gè)以二極管方式或其它方式連接的各種類的晶體管元件、或亦可為運(yùn)算放大器。其余的電路結(jié)構(gòu)與操作皆與放大器裝置200相似，因此不再贅述。
值得注意的是，雖于上述實(shí)施例中皆以耦合抑制元件的一端耦接于相位補(bǔ)償電路的一反饋節(jié)點(diǎn)，以及另一端耦接至與該反饋節(jié)點(diǎn)的直流電電平相近的耦合節(jié)點(diǎn)(其譬如可為電路內(nèi)部的固有節(jié)點(diǎn)或另一直流電壓節(jié)點(diǎn))為例作說明，然而本發(fā)明并不以這些實(shí)施例為限。只要耦合抑制元件所耦接的電壓電平容許耦合抑制元件在放大器裝置操作于直流響應(yīng)時(shí)不影響正常操作，而當(dāng)雜訊通過相位補(bǔ)償電路耦合至反饋節(jié)點(diǎn)時(shí)，能夠響應(yīng)于耦合節(jié)點(diǎn)的電位改變而抑制此反饋節(jié)點(diǎn)電位的變化，皆不脫離本發(fā)明的技術(shù)范圍。綜合以上，在放大器裝置正常操作時(shí)，耦合抑制元件可不導(dǎo)通以不影響正常操作。 然而，當(dāng)放大器裝置有雜訊耦合至相位補(bǔ)償電路而導(dǎo)致其反饋節(jié)點(diǎn)電位改變時(shí)，耦合抑制元件即會導(dǎo)通以提供補(bǔ)償電流來抑制反饋節(jié)點(diǎn)的電壓變化。結(jié)果，上述實(shí)施例可有效避免現(xiàn)有電路的輸出波形異常以及漏電流情況的發(fā)生，從而有效提高輸出信號的品質(zhì)。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作出各種等同的改變或替換。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的本申請權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種放大器裝置，其特征在于，包括一增益級，其具有至少一反饋節(jié)點(diǎn)；一輸出級，耦接至該增益級，以及具有一輸出節(jié)點(diǎn)用以輸出一輸出電壓；至少一相位補(bǔ)償電路，當(dāng)中每一者分別耦接至該增益級的該至少一反饋節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的一對應(yīng)者與該輸出節(jié)點(diǎn)之間；以及至少一耦合抑制元件，其當(dāng)中每一者分別耦接至該增益級的該至少一反饋節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的一對應(yīng)者與一個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)之間，用以于該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)受雜訊耦合而電壓電平改變時(shí)， 響應(yīng)于該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的電壓電平變化而自動導(dǎo)通，以抑制該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的電壓電平變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，該雜訊從該輸出節(jié)點(diǎn)經(jīng)過該相位補(bǔ)償電路而耦合至該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，還包括一輸入級，其具有多個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)，這些輸入節(jié)點(diǎn)當(dāng)中一者耦接至該輸出節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，該雜訊是于該輸出電壓的轉(zhuǎn)換電平期間所發(fā)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)與該個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)之間的電壓差值若大于或等于一既定電壓，該耦合抑制元件導(dǎo)通，否則該耦合抑制元件切斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，當(dāng)該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的電平升高至使該耦合抑制元件導(dǎo)通后，該耦合抑制元件形成一放電路徑而流通一補(bǔ)償電流對該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)進(jìn)行放電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，當(dāng)該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的電平下降至使該耦合抑制元件導(dǎo)通后，該耦合抑制元件形成一充電路徑而流通一補(bǔ)償電流對該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，該個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)的直流電壓電平等于該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的直流電壓電平。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，該至少一耦合抑制元件當(dāng)中每一者的該個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)是該放大器裝置的一內(nèi)部固有節(jié)點(diǎn)與一外部直流電壓節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的一者ο
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，該至少一耦合抑制元件當(dāng)中每一者包括一至多個(gè)相串聯(lián)的二極管元件、一至多個(gè)相串聯(lián)的晶體管，以及一運(yùn)算放大器當(dāng)中至少的一者。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，該輸出級還包括一第一輸出開關(guān)，耦接該輸出節(jié)點(diǎn)，且該增益級還包括一第一開關(guān)，包括一第一端，耦接該第一輸出開關(guān)的一控制端；一第二端，耦接該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)；一第二開關(guān)，包括一第一端，耦接至該第一開關(guān)的該第二端；以及一第二端，耦接至一第一操作電壓；以及一第三開關(guān)，包括一第一端，耦接至該第二開關(guān)的一控制端；以及一控制端，耦接該第一開關(guān)的一控制端。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的放大器裝置，其特征在于，該個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)耦接該第三開關(guān)的該第一端與一第二端當(dāng)中的一者。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的放大器裝置，其特征在于，該第一輸出開關(guān)為一P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，該二極管元件的負(fù)極耦接該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)，且該二極管元件的正極耦接該個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的放大器裝置，其特征在于，該第一輸出開關(guān)為一N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，該二極管元件的正極耦接該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)，且該二極管元件的負(fù)極耦接該個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的放大器裝置，其特征在于，該耦合抑制元件包括一晶體管元件，該晶體管元件具有一第一端耦接該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)，一控制端耦接該個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)，以及一第二端耦接至一操作電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，該耦合抑制元件包括一運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器具有一第一輸入端耦接該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)，一第二輸入端耦接該個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)，以及一輸出端耦接至該第一輸入端。
全文摘要
本發(fā)明是一種放大器裝置，包括增益級、輸出級、至少一相位補(bǔ)償電路以及至少一耦合抑制元件。增益級具有至少一反饋節(jié)點(diǎn)。輸出級耦接至增益級以及具有一輸出節(jié)點(diǎn)用以輸出一輸出電壓。相位補(bǔ)償電路的每一者分別耦接至增益級的至少一反饋節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的一對應(yīng)者與輸出節(jié)點(diǎn)之間。耦合抑制元件當(dāng)中每一者分別耦接至增益級的至少一反饋節(jié)點(diǎn)當(dāng)中的一對應(yīng)者與一個(gè)別耦合節(jié)點(diǎn)之間，用以于對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)受雜訊耦合時(shí)，響應(yīng)于對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的電壓電平變化而自動導(dǎo)通，以抑制該對應(yīng)反饋節(jié)點(diǎn)的電壓電平變化。
文檔編號H03F1/30GK102570988SQ201010621038
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者王磊中, 陳季廷 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司