[0163] 此外，在半導(dǎo)體電路1中，與第四比較對(duì)象電路140同樣地，相位補(bǔ)償電容元件CC 能夠受到鏡像效應(yīng)。圖15是示出關(guān)于半導(dǎo)體電路1的一部分的電路的小信號(hào)等效電路的 圖。
[0164] 如圖15所示，在小信號(hào)等效電路中，能夠?qū)⑦\(yùn)算放大器3的相位補(bǔ)償用分支BRC 的NM0S晶體管MNLR視為電流源CS30,能夠?qū)⑾辔谎a(bǔ)償用分支BRC的NM0S晶體管MNUR的 柵極視為接地。此外，在小信號(hào)等效電路中，能夠?qū)⑦\(yùn)算放大器3的PM0S晶體管MPUR視為 電流源CS31。然后，在小信號(hào)等效電路中，能夠?qū)⑦\(yùn)算放大器3的輸出分支BR0的NM0S晶 體管MNLR2視為電流源CS32。
[0165] 在圖15所示的電路中，與圖11所示的電路同樣地，在相位補(bǔ)償電容元件CC流動(dòng) 的小信號(hào)電流ice通過(guò)NM0S晶體管MNUR、PM0S晶體管MPLR和PM0S晶體管MPLR2,流入到 構(gòu)成電流源CSU的PM0S晶體管MPCSU的柵極。因而，相位補(bǔ)償電容元件CC能夠受到鏡像 效應(yīng)。再有，在PM0S晶體管MPLR流動(dòng)的小信號(hào)電流ice能夠考慮為在溝道長(zhǎng)度調(diào)制中的 源極和漏極間的電阻ro流動(dòng)。
[0166] 此外，在本實(shí)施方式中，在運(yùn)算放大器3的輸出分支BR0未設(shè)置共源共柵電路，因 此，能夠容易地?cái)U(kuò)展運(yùn)算放大器3的輸出范圍。
[0167] 圖16是示出半導(dǎo)體電路1中的、相位補(bǔ)償電容元件CC附近的電路中的電位和電 壓的圖。電壓VdsPl_sat表示為了使PM0S晶體管MPUR在飽和區(qū)域工作而需要的漏極和源 極間的電壓的大小，電壓VdsP2_sat表示為了使PM0S晶體管MPLR在飽和區(qū)域工作而需要 的漏極和源極間的電壓的大小。此外，電壓VdsP3_sat表示為了使PM0S晶體管MPLR2在飽 和區(qū)域工作而需要的漏極和源極間的電壓的大小，電壓VdsN3_sat表示為了使NM0S晶體管 MNLR2在飽和區(qū)域工作而需要的漏極和源極間的電壓的大小。
[0168] 圖17是示出由運(yùn)算放大器3的工作點(diǎn)確定的控制電位Vent的下限值MIN0PA和 上限值MAX0PA與由電流源CSU的工作點(diǎn)確定的控制電位Vent的下限值MINCSU和上限值 MAXCSU的關(guān)系的圖。
[0169] 在運(yùn)算放大器3中，在輸出端子OUT和正電源電位VDD之間存在PM0S晶體管MPUR、 MPLR2，因此，如圖17所示，上限值MAX0PA為（VDD-VdsPl_sat-VdsP3_sat)。此外，在輸出端 子OUT和接地電位VSS之間存在NM0S晶體管MNLR2,因此，如圖17所示，下限值MIN0PA為 VdsN3_sat。
[0170] 另一方面，關(guān)于電流源CSU，如圖17所示，根據(jù)上述的式子（23)，上限值MAXCSU為 (VDD-|VthCSU|)。此外，根據(jù)式子（22)，下限值MINCSU為（VH-|VthCSU|)。
[0171] 像這樣，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體電路1中，由運(yùn)算放大器3的工作點(diǎn)確定的控制 電位Vent的下限值MIN0PA為VdsN3_sat，由電流源CSU的工作點(diǎn)確定的控制電位Vent 的下限值MINCSU為（VH-1VthCSU| )。因而，在以下的式子（42)成立的情況下，能夠使控 制電位Vent的下限值的設(shè)定小到由電流源CSU的工作點(diǎn)確定的下限值MINCSU(由于 Vcnt>VH-1VthCSU|，所以嚴(yán)密地，能夠使控制電位Vent的下限值小到下限值MINCSU附近)。
[0172] 在此，在上述的第四比較對(duì)象電路140的運(yùn)算放大器300中，在輸出端子OUT和接 地電位VSS之間存在2個(gè)NM0S晶體管MNUUMNLR，因此，如圖17所示，由運(yùn)算放大器300的 工作點(diǎn)確定的控制電位Vent的下限值MIN0PA'為（VdsNl_sat+VdsN2_sat)。當(dāng)將VdsNl_sat 和VdsN3_sat考慮為相同時(shí)，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體電路1中的下限值MIN0PA比第四比較對(duì) 象電路140中的下限值MIN0PA'小VdsN2_sat。也就是說(shuō)，下限值MIN0PA比下限值MIN0PA' 小為了使M0S晶體管在飽和區(qū)域工作而需要的源極和漏極間的電壓的大小的量。因而，與 第四比較對(duì)象電路140相比，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體電路1中，容易將下限值MIN0PA設(shè)定 為下限值MINCSU以下。也就是說(shuō)，式子（42)容易成立。
[0173]例如，設(shè)為VDD=1. 8V±10%、V0C=0. 9V、|VthCSU|=0. 8V、VdsNl_sat=VdsN2_ sat=VdsN3_sat=0.2V、|V0D|=0.4V。當(dāng)正電源電位VDD為下限值的1.62V時(shí)，上限值 MAXOPA、MAXCSU和下限值MINOPA、MINOPA'、MINCSU為如以下那樣。再有，電位VH使用 VH=V0C+|V0Dl/2 夾求取。
[01 74] 且I7U丁，m丄IAII-I'IT，m丄丄ivyin 丄丄丄'|丄伙戈人I且夕[J中，雖然 關(guān)于第四比較對(duì)象電路140中的控制電位Vent的下限值的設(shè)定值存在起因于運(yùn)算放大器3 的工作點(diǎn)的限制，但是在本實(shí)施方式中沒(méi)有該限制，而能夠使控制電位Vent的下限值的設(shè) 定值小到由電流源CSU的工作點(diǎn)確定的下限值MINCSU。
[0175] 如以上那樣，在本實(shí)施方式中，在運(yùn)算放大器3的輸出分支BR0設(shè)置有從一個(gè)電流 端子輸出控制電位Vent、另一個(gè)電流端子連接于接地電位VSS的NM0S晶體管MNLR2,因此， 能夠容易地?cái)U(kuò)展運(yùn)算放大器3的輸出范圍也就是控制電位Vent的范圍。因而，能夠簡(jiǎn)單地 使電流Iss變大。因而，能夠簡(jiǎn)單地使輸出差分信號(hào)的振幅V0D變大。
[0176] 此外，在被包括于相位補(bǔ)償用分支BRC的共源共柵電路的NM0S晶體管MNUR、MNLR 分別具有的彼此連接的2個(gè)電流端子和驅(qū)動(dòng)器電路4之間連接有受到鏡像效應(yīng)的相位補(bǔ)償 電容元件CC。因而，能夠提高相位補(bǔ)償電容元件CC的面積效率并且使振幅V0D變大。
[0177] 此外，相位補(bǔ)償電容元件CC未連接于驅(qū)動(dòng)器電路4的輸出端子Txp、Txm，因此，能 夠抑制相位補(bǔ)償電容元件CC對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路4的輸出特性施加影響。
[0178] 再有，在上述的例子中，運(yùn)算放大器3控制高電位側(cè)的電流源CSU，但是也可以如 圖18所示的那樣控制低電位側(cè)的電流源CSL。
[0179] 此外，在上述的例子中，在驅(qū)動(dòng)器電路4設(shè)置電流源CSU、CSL，但是也可以代替它 們而設(shè)置電壓源。在該情況下，運(yùn)算放大器3利用控制電位Vent來(lái)控制電壓源的輸出電位。
[0180] 此外，在上述的例子中，將從驅(qū)動(dòng)器電路4反饋到運(yùn)算放大器3的反饋電位Vfb作 為共模電位V0C，但是，也可以為在驅(qū)動(dòng)器電路4內(nèi)產(chǎn)生的其他的電位。例如，既可以將反饋 電位Vfb設(shè)為電位VH，也可以設(shè)為電位V0H，還可以設(shè)為電位VL，還可以設(shè)為電位V0L。
[0181] 此外，在上述的例子中，運(yùn)算放大器3的相位補(bǔ)償用分支BRC內(nèi)的共源共柵電路由 兩級(jí)的M0S晶體管構(gòu)成，但是，也可以由3級(jí)以上的M0S晶體管構(gòu)成。
[0182] 此外，在運(yùn)算放大器3中設(shè)置有與輸出分支BR0成對(duì)的、包括PM0S晶體管MPLL2 和NM0S晶體管MNLL2的分支，但是，也可以不設(shè)置該分支。此外，運(yùn)算放大器3也可以不是 差分輸入而是單端輸入。
[0183] 如以上那樣，詳細(xì)地說(shuō)明了半導(dǎo)體電路1，但是，上述的說(shuō)明在全部的方面都是例 示，本發(fā)明不限定于此。此外，上述的各種變形例只要彼此不矛盾，則能夠進(jìn)行組合來(lái)應(yīng)用。 而且，未例示的無(wú)數(shù)的變形例應(yīng)解釋為能夠在不從本發(fā)明的范圍偏離的情況下設(shè)想到的變 形例。
[0184] 附圖標(biāo)記的說(shuō)明 1:半導(dǎo)體電路 3 :運(yùn)算放大器 4 :驅(qū)動(dòng)器電路 CC:電容元件 CSL、CSU:電流源 MNLR、MNLR2、MNUR:NM0S晶體管MPLR、MPLR2 :PM0S晶體管 SWHL、SWHR、SWLL、SWLR:開(kāi)關(guān)元件 Txm、Txp:輸出端子。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種半導(dǎo)體電路，其中，具備： 控制對(duì)象電路；以及 放大電路，輸出控制所述控制對(duì)象電路的控制信號(hào)，輸入來(lái)自所述控制對(duì)象電路的反 饋信號(hào)， 所述放大電路和所述控制對(duì)象電路構(gòu)成具有多個(gè)極點(diǎn)的反饋回路， 所述半導(dǎo)體電路還具備所述反饋回路中的相位補(bǔ)償用的半導(dǎo)體電容元件， 所述放大電路具有： 輸出支路，包括從第一電流端子輸出所述控制信號(hào)并且第二電流端子連接于電源電位 的第一晶體管；以及 包括共源共柵電路的支路，所述支路與所述輸出支路并聯(lián)連接， 所述共源共柵電路包括：具有第三和第四電流端子的第二晶體管、以及具有第五和第 六電流端子的第三晶體管， 所述第四電流端子和所述第五電流端子彼此連接， 在所述第四和第五電流端子與所述控制對(duì)象電路之間連接有受到鏡像效應(yīng)的所述半 導(dǎo)體電容元件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體電路，其中， 所述輸出支路還包括第四晶體管，所述第四晶體管具有連接于所述第一晶體管的所述 第一電流端子的第七電流端子和第八電流端子， 包括所述共源共柵電路的所述支路還包括第五晶體管，所述第五晶體管具有連接于所 述第二晶體管的所述第三電流端子的第九電流端子和第十電流端子， 所述第四晶體管的所述第八電流端子和所述第五晶體管的第十電流端子彼此連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體電路，其中， 所述控制對(duì)象電路是驅(qū)動(dòng)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)器電路， 所述放大電路控制所述驅(qū)動(dòng)器電路的輸出。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體電路，其中， 所述驅(qū)動(dòng)器電路具有用于控制該驅(qū)動(dòng)器電路的輸出的電流源或者電壓源， 所述放大電路將所述控制信號(hào)輸出到所述電流源或者所述電壓源的控制端子。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體電路，其中， 所述驅(qū)動(dòng)器電路的輸出是差分輸出， 所述反饋信號(hào)是所述差分輸出的一個(gè)輸出電位、所述差分輸出的另一個(gè)輸出電位、或 者所述差分輸出的中間電位。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體電路，其中， 所述驅(qū)動(dòng)器電路在該驅(qū)動(dòng)器電路的輸出端子與所述電流源或所述電壓源之間還具備 開(kāi)關(guān)電路， 所述半導(dǎo)體電容元件的一端連接于所述電流源或者所述電壓源的、所述開(kāi)關(guān)電路側(cè)的 端子。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體電路，其中， 所述驅(qū)動(dòng)器電路具備： 由第一和第二輸出端子構(gòu)成的差分輸出端子； 高電位側(cè)的第一和第二開(kāi)關(guān)元件；以及 低電位側(cè)的第三和第四開(kāi)關(guān)元件， 所述第一和第二開(kāi)關(guān)元件的一端彼此連接， 所述第三和第四開(kāi)關(guān)元件的一端彼此連接， 所述第一和第三開(kāi)關(guān)元件的另一端連接于所述第一輸出端子， 所述第二和第四開(kāi)關(guān)元件的另一端連接于所述第二輸出端子。8. -種放大電路，其中，具備根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體電 路。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體電路和放大電路。提供一種能夠容易地?cái)U(kuò)展放大電路的輸出范圍并且能夠提高相位補(bǔ)償用的電容元件的面積效率的技術(shù)。驅(qū)動(dòng)器電路4和輸出控制該驅(qū)動(dòng)器電路4的控制信號(hào)CS的放大電路3構(gòu)成具有多個(gè)極點(diǎn)的反饋回路。半導(dǎo)體電路1具備該反饋回路中的相位補(bǔ)償用的電容元件CC。放大電路3具有：輸出分支，包括從一個(gè)電流端子輸出控制信號(hào)、另一個(gè)電流端子連接于電源電位的晶體管；以及包括共源共柵電路的分支，與該輸出分支并聯(lián)連接。在被包括于共源共柵電路的2個(gè)晶體管分別具有的彼此連接的2個(gè)電流端子和驅(qū)動(dòng)器電路4之間連接有受到鏡像效應(yīng)的電容元件CC。
【IPC分類(lèi)】H03F3/45
【公開(kāi)號(hào)】CN104953968
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510132214
【發(fā)明人】西澤雄樹(shù)
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社巨晶片
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日
【公告號(hào)】US20150280663