專利名稱：互補信號生成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互補信號生成電路，更具體地說，涉及生成同相信號和反相信號的互補信號生成電路。
背景技術(shù)：
迄今為止，已知一種互補信號生成電路，用于生成互補信號，該互補信號由為與輸入信號同相的信號的同相信號以及與輸入信號異相180°的反相信號組成?；パa信號用在LVDS(低壓差分信號)電路或存儲器驅(qū)動電路中。由于近年來，這些電路已經(jīng)增加它們的運算速度，因此對生成具有更高精度的互補信號的技術(shù)的需求增加了。
圖9是傳統(tǒng)的互補信號生成電路900的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖9所示，在傳統(tǒng)的互補信號生成電路900中，串聯(lián)連接反相器901和902。另外，傳輸門903連接在反相器901和902間的中間結(jié)點。當(dāng)將輸入信號Sin從輸入端IN輸入到反相器901時，反相器902將同相信號Strue發(fā)送到端子TRUE，以及將反相信號Sbar從傳輸門903發(fā)送到端子BAR。
在傳統(tǒng)的互補信號生成電路900中，傳輸門903將延遲提供給反相信號Sbar，以便降低同相信號Strue和反相信號Sbar間的延遲差。因此，在傳統(tǒng)的互補信號生成電路900中，電路結(jié)構(gòu)在用于同相信號Strue的輸出級和用于反相信號Sbar的輸出級間不同。
圖10是在日本未審專利公開No.3-258015中公開的、傳統(tǒng)的互補信號生成電路910的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖10所示，在傳統(tǒng)的互補信號生成電路910中，P溝道MOS晶體管911和N溝道MOS晶體管912串聯(lián)連接。另外，N溝道MOS晶體管913和P溝道MOS晶體管914串聯(lián)連接。當(dāng)將輸入信號Sin從輸入端IN輸入到MOS晶體管911至914的每一柵極時，將反相信號Sbar從P溝道MOS晶體管911和N溝道MOS晶體管912間的中間結(jié)點輸出到端子BAR。另外，將同相信號Strue從N溝道MOS晶體管913和P溝道MOS晶體管914間的中間結(jié)點輸出到端子TRUE。
在傳統(tǒng)的互補信號生成電路910中，將用于反相信號Sbar的輸出級設(shè)置成反相器結(jié)構(gòu)，以及將用于同相信號Strue的輸出級設(shè)置成源極跟隨器結(jié)構(gòu)。用這種方式，最小化同相信號Strue和反相信號Sbar間的延遲差。因此，在傳統(tǒng)的互補信號生成電路910中，電路結(jié)構(gòu)在用于同相信號Strue的輸出級和用于反相信號Sbar的輸出級間不同。
圖11是如在日本未審專利公開No.2002-368602中公開的傳統(tǒng)的信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。該傳統(tǒng)的信號生成電路800通過傳統(tǒng)的互補信號生成電路920和電平移動電路30，生成所需互補信號。
在傳統(tǒng)的互補信號生成電路920中，串聯(lián)連接反相器921和922。如果將輸入信號Sin從輸入端IN輸入到反相器921，那么將反相信號Sbar從反相器921輸出到端子BAR，以及將同相信號Strue從反相器922輸出到端子TRUE。
電平移動電路30包括觸發(fā)器100以及輸出電路110和120。在觸發(fā)器100中，P溝道MOS晶體管P101和P102以及N溝道MOS晶體管N101串聯(lián)連接。另外，P溝道MOS晶體管P103和P104以及N溝道MOS晶體管N102串聯(lián)連接。P溝道MOS晶體管P101的柵極與P溝道MOS晶體管P104和N溝道MOS晶體管N102間的中間結(jié)點連接。P溝道MOS晶體管P103的柵極與P溝道MOS晶體管P102和N溝道MOS晶體管N101間的中間結(jié)點連接。
在輸出電路110中，P溝道MOS晶體管P111和N溝道MOS晶體管N111串聯(lián)連接。在輸出電路120中，P溝道MOS晶體管P121和N溝道MOS晶體管N121串聯(lián)連接。
將來自傳統(tǒng)的互補信號生成電路920的同相信號Sture輸入到P溝道MOS晶體管P102和N溝道MOS晶體管N101的每一柵極。另外，將反相信號Sbar輸入到P溝道MOS晶體管P104和N溝道MOS晶體管N102的每一柵極。
如果來自傳統(tǒng)的互補信號生成電路920的同相信號Strue處于高電平，那么N溝道MOS晶體管N101的柵極電位增加，以及使反相信號S110移動到低電平。然后，P溝道MOS晶體管P103的柵極電位降低，以及使同相信號S120移動到高電平。
如果來自傳統(tǒng)的互補信號生成電路920的反相信號Sbar處于高電平，那么N溝道MOS晶體管N102的柵極電位增加，以及使同相信號S120移動到低電平。然后，P溝道MOS晶體管P101的柵極電位降低，以及使反相信號S110移動到高電平。
輸出電路110反相該反相信號S110以便輸出同相信號Strue2。輸出電路120反相該同相信號S120以便輸出反相信號Sbar2。
在傳統(tǒng)的互補信號生成電路920中，通過反相器922，將延遲提供給同相信號Strue。以這種方式提供電平移動電路30以便最小化同相信號Strue和反相信號Sbar間的延遲差。
另外，已知在日本未審專利公開No.2003-198343中公開的電路作為另一傳統(tǒng)的互補信號生成電路。在日本未審專利公開No.2003-198343中公開的電路中，反饋輸出信號以便通過反相電路(諸如運算放大器)調(diào)整互補信號的時序。
如上所述，在圖9和10的傳統(tǒng)的互補信號生成電路900或910中，電路結(jié)構(gòu)在用于同相信號的輸出級和用于反相信號的輸出級間不同，導(dǎo)致同相信號和反相信號間的通過速率差或延遲差大，以及生產(chǎn)公差的影響也很大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的互補信號生成電路包括反相元件，反相第一信號以便生成第二信號；第一晶體管，根據(jù)第一信號，電連接第一電源電位和第一輸出端；第二晶體管，根據(jù)第二信號，電連接第一輸出端和第二電源電位；第三晶體管，根據(jù)第二信號，電連接第一電源電位和第二輸出端；以及第四晶體管，根據(jù)第一信號，電連接第二輸出端和第二電源電位。
根據(jù)該互補信號生成電路，用于同相信號的輸出級和用于反相信號的輸出級具有相同的電路結(jié)構(gòu)，以便最小化同相信號和反相信號間的延遲或通過速率差，抑制產(chǎn)品容差的影響。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的互補信號生成電路包括第一晶體管，其中，第一端與第一電源電位連接，第二端與第一輸出端連接，以及將輸入到反相元件的信號提供給控制端；第二晶體管，其中，第一端與第一輸出端連接，第二端與第二電源電位連接，以及從該反相元件輸出的反相信號輸入到控制端；第三晶體管，其中，第一端與該第一電源電位連接，第二輸出端與第二端連接，以及將從該反相元件輸出的反相信號輸入到控制端；以及第四晶體管，其中，第一端與第二輸出端連接，第二端與第二電源電位連接，以及將輸入到該反相元件的信號提供給控制端。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種互補信號生成電路，能降低同相信號和反相信號間的延遲或通過速率差，以及抑制產(chǎn)品容差的影響。


從下述結(jié)合附圖的描述，本發(fā)明的上述和其他目的、優(yōu)點和特征將更顯而易見，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的互補信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2A至2G是第一實施例的互補信號生成電路的操作的時序圖；圖3是第一實施例的互補信號生成電路的操作的時序圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的互補信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖5是第二實施例的互補信號生成電路的模擬結(jié)果的波形圖；圖6是第二實施例的互補信號生成電路的模擬結(jié)果的波形圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖8表示第三實施例的信號生成電路的模擬結(jié)果；圖9是傳統(tǒng)的互補信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖10是傳統(tǒng)的互補信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；以及圖11是傳統(tǒng)的互補信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，參考示例性實施例，描述本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，使用本發(fā)明的教導(dǎo)，能實現(xiàn)許多替代性實施例，以及本發(fā)明不限于用于說明目的而示例的實施例。
第一實施例首先，描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的互補信號生成電路。在該實施例的互補信號生成電路中，包括兩個晶體管的同相信號輸出級具有與包括兩個晶體管的反相信號輸出級相同的電路結(jié)構(gòu)。
參考圖1的電路圖，描述該實施例的互補信號生成電路的結(jié)構(gòu)。在互補信號生成電路1中，如果將諸如時鐘信號的輸入信號Sin輸入到輸入端IN，則與輸入信號同相的同相信號Strue從端子TRUE輸出，以及相位與輸入信號相反的反相信號Sbar從端子BAR輸出。
如圖1所示，互補信號生成電路1包括N溝道MOS晶體管N11、N12、N13和N14以及反相器21和22。反相器21和22串聯(lián)連接。當(dāng)從輸入端IN輸入一輸入信號Sin時，反相器21反相該輸入信號以便生成反相信號S21(第一信號)。然后，反相器21將所生成的反相信號S21提供給反相器22以及N溝道MOS晶體管N11和N14的柵極。然后，反相器22(反相元件)反相該反相信號S21以便生成同相信號S22(第二信號)。在此之后，反相器22將所生成的同相信號S22提供給N溝道MOS晶體管N12和N13的柵極。
N溝道MOS晶體管N11(第一晶體管)和N溝道MOS晶體管N12(第二晶體管)構(gòu)成反相信號輸出單元。反相信號輸出單元基于反相信號S21和同相信號S22從端子BAR(第一輸出端子)輸出反相信號Sbar。
N溝道MOS晶體管N11和N12串聯(lián)連接在電源電位VDD(第一電源電位)和地電位GND(第二電源電位)間。即，N溝道MOS晶體管N11具有與電源電位VDD連接的漏極(第一端子)以及與端子BAR和N溝道MOS晶體管N12的漏極連接的源極(第二端子)。N溝道MOS晶體管N12具有與地電位GND連接的源極。
N溝道MOS晶體管N11根據(jù)輸入到柵極(控制端子)的反相信號S21，在電源電位VDD和端子BAR間的電流通路上執(zhí)行開/關(guān)控制。N溝道MOS晶體管N12根據(jù)輸入到柵極(控制端子)的同相信號S22，在端子BAR和地電位GND間的電流通路上執(zhí)行開/關(guān)控制。
N溝道MOS晶體管N13(第三晶體管)和N溝道MOS晶體管N14(第四晶體管)構(gòu)成同相信號輸出單元。同相信號輸出單元基于反相信號S21和同相信號S22，從端子TRUE(第二輸出端子)輸出同相信號Strue。
與N溝道MOS晶體管N11和N12類似，N溝道MOS晶體管N13和N14串聯(lián)連接在電源電位VDD和地電位GND間。即，N溝道MOS晶體管N13具有與電源電位VDD相連的漏極以及與端子TRUE和N溝道MOS晶體管N14的漏極相連的源極。N溝道MOS晶體管N14具有與地電位GND相連的源極。
N溝道MOS晶體管N13根據(jù)同相信號S22，在電源電位VDD和端子BAR間的電流通路上執(zhí)行開/關(guān)控制。N溝道MOS晶體管N14基于反相信號S21，在端子TRUE和地電位間的電流通路上執(zhí)行開/關(guān)控制。
構(gòu)成互補信號生成電路1的輸出級的N溝道MOS晶體管N11和N12的晶體管對以及N溝道MOS晶體管N13和N14的晶體管對具有相同的電路結(jié)構(gòu)。特別地，N溝道MOS晶體管N11和N13具有相同的特性；例如，這些晶體管以相同的大小和制造工藝制造。對N溝道MOS晶體管N12和N14同樣成立。在該實施例中，N溝道MOS晶體管N11和N13是耗盡型MOS晶體管。由于耗盡型晶體管的閾值低，當(dāng)接通晶體管時，能使反相信號Sbar和同相信號Strue增加到更高電壓電平。N溝道MOS晶體管N12和N14是增強型MOS晶體管。
參考圖2A至2G以及圖3的時序圖。接著描述本實施例的互補信號生成電路的操作。圖2A至2G示意性地表示互補信號生成電路1的每一信號的時序。
如圖2A所示，如果輸入一輸入信號Sin，如圖2B所示，通過反相器21生成反相信號S21，以及如圖2C所示，通過反相器22生成同相信號S22。即，反相信號S21通過反相器21變?yōu)榕c輸入信號S21相比延遲了D1的信號。通過反相器22，同相信號S22變?yōu)榕c反相信號S21相比延遲了D2的信號。
因此，如圖2F所示，如果疊加反相信號S21的波形和同相信號S22的波形，這兩個信號在上升沿和下降沿不相互一致，且信號的交叉點(交叉)出現(xiàn)在高電平/低電平附近。
因此，如果將同相信號S21和同相信號S22提供給N溝道MOS晶體管N13和N14，則生成如圖2D所示的同相信號Strue。即，如果使反相信號S21降低到低電平，那么N溝道MOS晶體管N14截止。另外，如果使同相信號S22增加到高電平，那么N溝道MOS晶體管N13接通。然后，同相信號Strue開始增加到高電平。相反，如果使反相信號S21增加到高電平，那么N溝道MOS晶體管N14接通。然后，同相信號Strue開始降低其電壓電平。當(dāng)同相信號S22降低到低電平時，N溝道MOS晶體管N13截止。然后，同相信號Strue降低到低電平。
同樣地，如果將反相信號S21和同相信號S22提供給N溝道MOS晶體管N11和N12，則生成如圖2E所示的反相信號Sbar。即，如果使反相信號S21降低到低電平，那么N溝道MOS晶體管N11截止。另外，使同相信號S22增加到高電平，N溝道MOS晶體管N12接通。然后，反相信號Sbar開始將其電壓電平降低到低電平。相反，使反相信號S21增加到高電平，N溝道MOS晶體管N11接通。然后，同相信號Sbar開始增加其電壓電平。當(dāng)同相信號S22降低到低電平時，N溝道MOS晶體管N12截止。然后，使反相信號Sbar增加到高電平。
因此，如圖2G所示，如果疊加同相信號Strue和反相信號Sbar，則兩個信號在上升和下降沿彼此一致，且信號的交點位于高電平和低電平間。
圖3是互補信號生成電路1的每一信號的詳細(xì)時序圖。如上所述，生成與輸入信號S21之間存在延遲的反相信號S21，并生成與輸入信號S21之間發(fā)生更大延遲的同相信號S22。
這里，考慮到了同相信號Strue的上升沿(上升)。首先，在時間T1，反相信號S21被降低且變?yōu)樾∮贜溝道MOS晶體管N14的閾值的值。然后，N溝道MOS晶體管N14截止。此時，由于同相信號S22處于低電平，N溝道MOS晶體管N13處于截止?fàn)顟B(tài)，且使同相信號Strue保持在低電平。
接著，在時間T2，同相信號S22被增加且變?yōu)槌^N溝道MOS晶體管N13的閾值的值。然后，N溝道MOS晶體管N13接通。此時，反相信號S21處于低電平。因此，N溝道MOS晶體管N14保持在截止?fàn)顟B(tài)。然后，電流開始從電源電位VDD流向端子TRUE，以及提高同相信號Strue的電平。
即，在N溝道MOS晶體管N14截止和N溝道MOS晶體管N13導(dǎo)通后，同相信號Strue開始增長到高電平。因此，當(dāng)同相信號Strue上升時，不存在N溝道MOS晶體管N13和N14均不導(dǎo)通的時間。因此，同相信號Strue的電平更急劇地上升。
考慮到同相信號Strue的下降沿(下降)，在時間T3，反相信號S21開始增加且增長到高于N溝道MOS晶體管N14的閾值。因此，N溝道MOS晶體管N14導(dǎo)通。此時，同相信號S22處于高電平。因此，N溝道MOS晶體管N13處于導(dǎo)通狀態(tài)。然后，電流開始從電源電位VDD和端子TRUE流向地電位GND，且同相信號Strue開始降低。
接著，在時間T4，同相信號S22開始降低且降低到低于N溝道MOS晶體管N13的閾值。然后，N溝道MOS晶體管N13截止。此時，反相信號S21處于高電平。因此，N溝道MOS晶體管N14保持導(dǎo)通。然后，電流從端子TRUE連續(xù)地流向地電位GND，且同相信號Strue降低到低電平。
即，在N溝道MOS晶體管N14接通、且同相信號Strue開始降低后，N溝道MOS晶體管N13截止，且同相信號Strue降低到低電平。因此，當(dāng)同相信號Strue降低時，存在N溝道MOS晶體管N13和N14均導(dǎo)通的時間，因此，同相信號更緩慢地下降。
對反相信號Sbar同樣成立。即，在時間T1，響應(yīng)反相信號S21，N溝道MOS晶體管N11截止，以及在時間T2，響應(yīng)同相信號S22，N溝道MOS晶體管N12導(dǎo)通，然后，反相信號Sbar開始降低到低電平。因此，當(dāng)反相信號Sbar降低時，不存在N溝道MOS晶體管N11和N12均不導(dǎo)通的時間，因此，反相信號Sbar的電平更急劇地上升。
另外，在時間T3，響應(yīng)反相信號S21，N溝道MOS晶體管N11接通以及反相信號Sbar開始增加，然后在時間T4，響應(yīng)同相信號S22，N溝道MOS晶體管N12截止，以及反相信號Sbar增長到高電平。因此，當(dāng)反相信號Sbar上升時，存在N溝道MOS晶體管N11和N12均導(dǎo)通的時間，因此，反相信號Sbar的電平更緩慢地上升。
因此，能夠使同相信號Strue和反相信號Sbar的時序和通過速率在上升和下降中均彼此一致。而且，能夠使相對于輸入信號的上升波形的延遲D3以及相對于輸入信號的下降波形的延遲D4彼此一致。
如上所述，在本實施例中，兩個反相器和四個晶體管生成互補信號。例如，在日本未審專利公開No.2003-198343中所公開的傳統(tǒng)電路中，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且由于使用運算放大器而生成了穩(wěn)態(tài)電流。相反，在本實施例中，能夠通過簡單的電路結(jié)構(gòu)生成互補信號，而且永不生成穩(wěn)態(tài)電流。
另外，用于同相信號Strue的輸出級和用于反相信號Sbar的輸出級具有相同的電路結(jié)構(gòu)，因此，能夠使同相信號Strue和反相信號Sbar間的延遲和通過速率差最小化，另外，能抑制產(chǎn)品公差的影響。由于是以相同的定時來啟動輸出級，因此通過相同的電路結(jié)構(gòu)，同相信號Strue的上升沿和反相信號Sbar的下降沿是以相同定時來出現(xiàn)的，且同相信號Strue的下降沿和反相信號Sbar的上升沿是以相同定時來出現(xiàn)的。因此，同相信號Strue和反相信號Sbar的交點被設(shè)置成恒定的。
另外，響應(yīng)同相信號S22驅(qū)動的輸出級(N12和N13)為互補信號提供延遲。然而，響應(yīng)同相信號S22驅(qū)動的輸出級不受響應(yīng)反相信號S21驅(qū)動的輸出級影響。因此，能夠基本上將相對于輸入信號的上升波形的延遲和相對于輸入信號的下降波形的延遲設(shè)置成相同，并且為與輸入信號相同的占空比進(jìn)行補償。
第二實施例接著，描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的校正信號生成電路。在本實施例中，使用其他器件，代替第一實施例的N溝道MOS晶體管。
圖4是本實施例的互補信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。用傳輸門G11和G13代替圖1的N溝道MOS晶體管N11和N13。另外，添加反相器23。在圖4中，通過相同的參考數(shù)字表示與圖1相同的部件。
反相器23與反相器21和22串聯(lián)連接。反相器23對來自反相器22的同相信號S22進(jìn)行反相，以便生成反相信號S23(第三信號)。
傳輸門G11(第一傳輸門)由并聯(lián)連接的N溝道MOS晶體管(第一晶體管)和P溝道MOS晶體管(第五晶體管)組成。傳輸門G13(第二傳輸門)由并聯(lián)連接的N溝道MOS晶體管(第三晶體管)和P溝道MOS晶體管(第六晶體管)組成。接通晶體管的任何一個，以及傳輸門G11和G13的每一個變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。
與N溝道MOS晶體管N11類似，在傳輸門G11中，根據(jù)反相信號S21，N溝道MOS晶體管導(dǎo)通/截止。另外，根據(jù)同相信號S22，P溝道MOS晶體管導(dǎo)通/截止。傳輸門G11連接在電源電位VDD和N溝道MOS晶體管N12間。另外，將反相信號S21從反相器21提供給N溝道MOS晶體管側(cè)的柵極，以及將同相信號S22從反相器22提供給P溝道MOS晶體管側(cè)的柵極。
在傳輸門G13中，與N溝道MOS晶體管N13類似，根據(jù)同相信號S22，N溝道MOS晶體管導(dǎo)通/截止。另外，根據(jù)反相信號S23，P溝道MOS晶體管導(dǎo)通/截止。傳輸門G13連接在電源電位VDD和N溝道MOS晶體管N14間。另外，將同相信號S22從反相器22提供給N溝道MOS晶體管側(cè)的柵極，以及將反相信號S23從反相器23提供給P溝道MOS晶體管側(cè)的柵極。
傳輸門G11和G13與耗盡型MOS晶體管相同地操作，以及當(dāng)它導(dǎo)通時，使反相信號Sbar和同相信號Strue增加到更高電平。
該實施例的互補信號生成電路的操作與圖2A至2G以及圖3相同。即，如在同相信號Strue中，使用具有相對于同相信號S22的延遲的反相信號S23，進(jìn)一步驅(qū)動傳輸門G13。
在同相信號Strue的上升波形上，降低反相信號S21以及增大同相信號S22。然后，傳輸門G13的N溝道MOS晶體管導(dǎo)通，以及同相信號Strue開始增加。然后，如果降低反相信號S23，傳輸門G13的P溝道MOS晶體管導(dǎo)通，然后，使同相信號Strue增加到更高電平。
在同相信號Strue的下降波形上，增大反相信號S21，同相信號Strue開始降低，以及降低同相信號S22。然后，傳輸門G13的N溝道MOS晶體管截止，以及持續(xù)地降低同相信號Strue。然后，如果增大反相信號S23，則傳輸門G13的P溝道MOS晶體管截止，以及使同相信號Strue降低到低電平。
另外，對反相信號Sbar同樣成立。反相信號Sbar的電平如下降低。通過反相信號S21截止傳輸門G11的N溝道MOS晶體管。然后，響應(yīng)同相信號S22，N溝道MOS晶體管N12導(dǎo)通，以及傳輸門G11的P溝道MOS晶體管G11導(dǎo)通。然后，反相信號Sbar開始降低到低電平。
反相信號Sbar的電平如下升高。即，響應(yīng)反相信號S21，傳輸門G11的N溝道MOS晶體管導(dǎo)通。然后，反相信號Sbar開始增加，在此之后，N溝道MOS晶體管N12截止，以及響應(yīng)同相信號S22，傳輸門G11的P溝道MOS晶體管導(dǎo)通。然后，使反相信號Sbar增加到更高電平。
圖5和6表示該實施例的互補信號生成電路的波形的模擬結(jié)果。圖5表示同相信號Strue和S22從上升到下降的波形，以及反相信號Sbar和S21從下降到上升的波形。
圖5的501和502表示反相信號S21和同相信號S22間的交點。交點501處于約0.1V，即，接近作為低電平的0.0V的值。交點502為約0.9V，即，接近作為高電平的1.0V的值。同相信號Strue和反相信號Sbar間的交點由圖5的503表示。交點503在上升沿和下降沿均為約0.65V，即，接近高電平和低電平間的中間電平的值。
圖6表示上升時同相信號Strue和S22的波形，以及在下降時反相信號Sbar和S21的波形，它們延遲半個周期。如圖6所示，同相信號S22的電平從反相信號S21延遲上升。另外，同相信號Strue和反相信號Sbar的電平從同相信號S22延遲上升。同相信號Strue和反相信號Sbar具有基本上相同的通過速率，它們間幾乎沒有延遲差。
如上所述，在該實施例中，提供傳輸門，代替第一實施例的耗盡型MOS晶體管。因此，與第一實施例類似，能提高互補信號的驅(qū)動能力。
第三實施例接著，描述根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的信號生成電路。在該實施例的信號生成電路中，電平移動電路與第二實施例的互補信號生成電路相連。
圖7是該實施例的互補信號生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。在該信號生成電路中，圖4的互補信號生成電路1與圖11的電平移動電路30相連?；パa信號生成電路1的同相信號Strue提供給P溝道MOS晶體管P102和N溝道MOS晶體管N101的柵極。將互補信號生成電路1的反相信號Sbar提供給P溝道MOS晶體管P104和N溝道MOS晶體管N102。每一電路結(jié)構(gòu)與圖4和11相同。
在圖11的傳統(tǒng)互補信號生成電路920中，在同相信號Strue和反相信號Sbar間產(chǎn)生延遲差。因此，在后一級，通過電平移動電路30使該延遲差最小化。在該實施例中，如上所述，在互補信號生成電路1中，降低同相信號Strue和反相信號Sbar間的延遲差，從而使得不必在下一級使用電平移動電路30來調(diào)整延遲差。因此，防止電平移動電路30不必要地操作，且能有效地輸出信號。
圖8表示圖11的傳統(tǒng)信號生成電路800和圖7中該實施例的信號生成電路200的模擬結(jié)果。上述模擬結(jié)果通過估計從互補信號生成電路和電平移動電路輸出的同相信號Strue2和反相信號Sbar2來獲得。
如圖8所示，同相信號Strue2相對于輸入信號的延遲以及反相信號Sbar2相對于輸入信號Sin的延遲在信號生成電路200中為319ps；該值小于傳統(tǒng)的信號生成電路800。這是因為，在互補信號生成電路1中，同相信號Strue和反相信號Sbar間的延遲差小，減輕了電平移動電路30的操作負(fù)擔(dān)。
如圖8所示，在上升沿和下降沿上的同相信號Strue2和反相信號Sbar2間的延遲差在信號生成電路200中為27ps；與傳統(tǒng)的信號生成電路800相比，該值很小。這是因為，在電平移動電路30的觸發(fā)器100中，相對端的信號被反饋，從而生成從觸發(fā)器100輸出的信號，因此，導(dǎo)致延遲差。
同相信號Strue2和反相信號Sbar2的延遲差基本上相同。在信號生成電路200中的同相信號Strue2和反相信號Sbar2的占空比為從49.4至51.3％，該范圍窄于傳統(tǒng)的信號生成電路800。即，占空比的變化小。
用這種方式，即使在互補信號生成電路的下游提供電平移動電路，與傳統(tǒng)的電路相比，仍能降低延遲差或占空比。
其他實施例隨便提一下，在上述實施例中，通過反相器21生成反相信號S21，以及通過反相器22生成同相信號S22。然而，反相器21可以省略或由其他邏輯門代替。在這種情況下，S21為同相信號，S22為反相信號。另外，盡管用于輸出反相信號Sbar的端子BAR以及用于輸出同相信號Strue的端子TRUE在它們的功能上發(fā)生改變，但它們的操作與上述相同。
另外，上述實施例將晶體管N11至N14描述為N溝道型晶體管，但可以使用P溝道型晶體管。晶體管N11至N14可以是除MOS晶體管外的晶體管。
很顯然，本發(fā)明不限于上述實施例，在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以改進(jìn)和改變。
權(quán)利要求
1.一種互補信號生成電路，包括反相元件，其使第一信號反相，以生成第二信號；第一晶體管，其根據(jù)第一信號，電連接第一電源電位和第一輸出端；第二晶體管，其根據(jù)第二信號，電連接第一輸出端和第二電源電位；第三晶體管，其根據(jù)第二信號，電連接第一電源電位和第二輸出端；以及第四晶體管，其根據(jù)第一信號，電連接第二輸出端和第二電源電位。
2.如權(quán)利要求1所述的互補信號生成電路，其中，第一至第四晶體管具有相同的導(dǎo)電類型。
3.如權(quán)利要求2所述的互補信號生成電路，其中，第一至第四晶體管是N溝道型MOS晶體管。
4.如權(quán)利要求1所述的互補信號生成電路，其中，第一和第三晶體管是耗盡型晶體管。
5.如權(quán)利要求1所述的互補信號生成電路，進(jìn)一步包括第五晶體管，其與第一晶體管并聯(lián)連接，以及根據(jù)第二信號，電連接第一電源電位和第一輸出端；以及第六晶體管，其與第三晶體管并聯(lián)連接，以及根據(jù)通過反相第二信號獲得的第三信號，電連接第一電源電位和第二輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的互補信號生成電路，其中，第一和第五晶體管構(gòu)成第一傳輸門；以及第三和第六晶體管構(gòu)成第二傳輸門。
7.如權(quán)利要求1所述的互補信號生成電路，其中，第一和第三晶體管具有基本上相同的大小，以及第二和第四晶體管具有基本上相同的大小。
8.如權(quán)利要求1所述的互補信號生成電路，其中，從第一輸出端輸出的信號與第一信號同相，以及從第二輸出端輸出的信號與第一信號反相。
9.一種互補信號生成電路，包括第一晶體管，其中，第一端與第一電源電位連接，第二端與第一輸出端連接，以及將輸入到反相元件的信號提供給控制端；第二晶體管，其中，第一端與第一輸出端連接，第二端與第二電源電位連接，以及將從所述反相元件輸出的反相信號輸入到控制端；第三晶體管，其中，第一端與第一電源電位連接，第二輸出端與第二端連接，以及將從所述反相元件輸出的反相信號輸入到控制端；以及第四晶體管，其中，第一端與第二輸出端連接，第二端與第二電源電位連接，以及將輸入到所述反相元件的信號提供給控制端。
10.如權(quán)利要求9所述的互補信號生成電路，其中，第一至第四晶體管是N溝道型MOS晶體管，以及第一端是漏極端并且第二端是源極端。
11.如權(quán)利要求9所述的互補信號生成電路，進(jìn)一步包括第五晶體管，其中，第一端與第一電源電位連接，第二端與第一輸出端連接，以及將從所述反相元件輸出的信號輸入到控制端；以及第六晶體管，其中，第一端與第二電源電位連接，第二端與第二輸出端連接，以及將通過反相從所述反相元件輸出的反相信號獲得的信號輸入到控制端。
12.如權(quán)利要求9所述的互補信號生成電路，其中，第一和第三晶體管是耗盡型晶體管。
13.如權(quán)利要求9所述的互補信號生成電路，其中，第一和第三晶體管具有基本上相同的大小，以及第二和第四晶體管具有基本上相同的大小。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的實施例的互補信號生成電路包括反相元件，反相第一信號以便生成第二信號；第一晶體管，根據(jù)第一信號，電連接第一電源電位和第一輸出端；第二晶體管，根據(jù)第二信號，電連接第一輸出端和第二電源電位；第三晶體管，根據(jù)第二信號，電連接第一電源電位和第二輸出端；以及第四晶體管，根據(jù)第一信號，電連接第二輸出端和第二電源電位。
文檔編號H03K5/15GK101043211SQ200710088749
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者青木干夫 申請人:恩益禧電子股份有限公司